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出版者:

作者:北京师范大学出版社 编

出品人:

页数:92

译者:

出版时间:2009-5

价格:19.50元

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isbn号码:9787303102686

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《经典物理探微：从牛顿定律到相对论的理论演进》 书籍简介 本书旨在为物理学爱好者、大学生以及对科学思想发展史有浓厚兴趣的读者，提供一部深入浅出、体系严谨的经典物理学导论。我们不会拘泥于应试教育中的机械性知识点罗列，而是着重于剖析物理学思想的逻辑脉络、关键实验的启发意义，以及理论框架的建立与革新过程。全书内容围绕构建一个连贯的、基于实验观测的理论体系展开，内容涵盖经典力学的基础、电磁学的统一，直至引入现代物理学的早期思想，旨在展现物理学是如何一步步揭示自然界基本规律的壮阔历程。 第一部分：宏观世界的基石——经典力学的构建与深化 本部分将从人类对运动本质的最初思考开始，系统阐述经典力学的两大支柱——牛顿力学和拉格朗日-哈密顿力学。 第一章：伽利略的实验哲学与运动的量化 本章不只是简单介绍自由落体定律，而是深入探讨伽利略在比萨斜塔实验（或其思想实验）中如何突破亚里士多德的物理学框架。我们将详细分析其对惯性概念的早期认识，以及如何通过巧妙的斜面实验，将抽象的“速度”和“加速度”转化为可测量的量。讨论的重点在于：如何从定性的观察转向定量的描述，这是现代科学诞生的核心标志。我们将着重分析斜面实验的设计精妙之处，它如何成功地将快速、难以测量的现象转化为可操作的实验场景。 第二章：牛顿的伟大综合：运动定律与万有引力 牛顿的《自然哲学的数学原理》是科学史上的一座丰碑。本章将细致解读牛顿第一、第二、第三定律的哲学内涵和数学形式。我们会深入分析第二定律 ($mathbf{F} = mmathbf{a}$) 如何成为连接宏观物体运动与作用力的桥梁。 随后，我们将探讨万有引力定律的建立过程。这部分将侧重于开普勒三大定律与牛顿理论的融合。重点分析牛顿是如何从月球的运动——一个天体现象，与苹果落地——一个地面现象之间找到统一规律的，这体现了物理学追求普遍性的伟大抱负。我们还会讨论引力理论在行星运动预测上的巨大成功，以及它在构建经典宇宙观中的核心地位。 第三章：从刚体到流体：拓展经典力学的应用范围 经典力学并非只适用于质点。本章将把视野扩展到更复杂的系统。我们将介绍刚体运动的描述，包括转动惯量和角动量守恒定律。角动量守恒在陀螺仪稳定、花样滑冰旋转等现象中的体现将被作为生动的案例进行分析。 在流体力学部分，我们将简要介绍伯努利原理的推导及其在飞行器升力产生中的作用。不同于仅仅停留在公式层面，本章会强调这些扩展理论在工程实践中的基础地位。 第四章：分析力学的优雅：拉格朗日与哈密顿的视角 对于寻求更深层次理解的读者，本章将是重点。我们将介绍变分原理在物理学中的强大力量。拉格朗日力学的核心在于最小作用量原理，它提供了一种完全不同于牛顿法（基于力的分解）的系统描述方法。我们将探讨广义坐标的概念，以及它如何极大地简化复杂系统的运动方程。 在此基础上，本章会引出哈密顿力学，它将系统的能量（哈密顿量）置于中心地位，并引入相空间的概念。哈密顿方程组是连接经典力学与统计力学、量子力学的重要桥梁，其简洁的对称性预示着更深层次的物理规律。 第二部分：电与磁的统一——经典电磁学的壮丽篇章 经典电磁学是另一座宏伟的理论大厦，它统一了电力、磁力和光现象，揭示了自然界中最普遍的相互作用之一。 第五章：静电学与静磁学的几何基础 本章从库仑定律出发，回顾了电荷的性质和电场概念。重点在于理解电场强度与电势的矢量和标量表示，以及电势能的概念。我们将详细分析高斯定律的几何意义——它如何将复杂的电荷分布问题转化为对场线通量的考察。 静磁学部分，我们将介绍毕奥-萨伐尔定律和安培环路定理，探讨电流如何产生磁场，以及磁场如何对运动电荷施加洛伦兹力。 第六章：法拉第的发现与麦克斯韦的整合 法拉第的电磁感应实验是物理学史上最伟大的实验发现之一。本章将阐述电场和磁场之间的动态联系，即磁通量的变化如何激发电动势。 随后，本章的核心在于麦克斯韦方程组的形成。我们将分析麦克斯韦对安培定律的修正——引入“位移电流”的革命性思想。正是这一修正，使得电磁场方程组变得自洽，并预言了电磁波的存在。我们会详细讨论麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式所蕴含的物理意义，以及它们如何完美地统一了电、磁、光。 第七章：光作为电磁波：验证与应用 光被确认为电磁波后，其速度的确定具有里程碑意义。本章将讨论光的波动性，分析折射、反射等现象如何用麦克斯韦理论解释。我们将探讨光的能量和动量，以及电磁场在介质中的传播特性。 第三部分：跨越边界的启示——经典物理学的局限与现代曙光 经典物理学在处理宏观低速问题上取得了辉煌的成功，但进入19世纪末20世纪初，面对微观世界和高速运动时，其局限性开始显现。 第八章：经典理论的困境：黑体辐射与光电效应 本章将聚焦于两个突破经典物理学藩篱的关键实验。首先是黑体辐射问题，经典理论（瑞利-金斯定律）预测的“紫外灾难”与实验观测的巨大矛盾。我们将介绍普朗克如何通过引入能量量子化假设 ($E=h u$) 暂时性地解决了这一问题，为量子革命奠定了基础。 其次，是光电效应。经典波动理论无法解释光强与电子发射关系，而爱因斯坦基于光子概念的解释则取得了巨大成功。本章强调这些实验如何迫使物理学家放弃连续性的传统观念。 第九章：时空的相对性——狭义相对论的革命 本章将系统介绍爱因斯坦狭义相对论的两个基本公设：相对性原理和光速不变原理。我们将详细推导洛伦兹变换，并分析其对时间和空间概念的颠覆性影响，包括时间膨胀、长度收缩和同时性的相对性。 最后，我们将推导著名的质能等效关系 $E=mc^2$，探讨其在核物理中的深远意义。本书将着重分析狭义相对论如何修正了牛顿力学在高速运动下的描述，从而构建了一个更宏大、更精确的力学框架。 本书致力于提供一个清晰、有逻辑的物理学知识图谱，重点在于“理解”而非“记忆”，引导读者体验科学家们如何通过严谨的思考和精妙的实验来探索世界的真相。

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从一个老学生过来人的角度看，一本好的教辅书不仅要教知识，更要教会我们如何学知识。这本书在这方面做得近乎完美。它最打动我的一点是，它不仅仅关注“解题”，更关注“建模”。物理学的精髓在于用数学语言描述物理世界，而这本书的每一章都强调了如何将一个真实的物理情境抽象成一个可计算的物理模型。比如在处理圆周运动和万有引力时，它会引导我们思考：我们应该选择哪个参考系？哪个物理量是守恒的？在哪些点上需要应用特定的定律？这种思维训练一旦养成，无论出题方式如何变化，我们都能从容应对。对我而言，这本《课时同步学练测 物理》已经不再是一本简单的工具书，它更像是一本物理思维的“入门指南”，帮助我真正理解物理学的魅力所在，而不是仅仅为了考试而背公式。我强烈推荐给所有希望系统提升物理能力，而不是只求短期应试的同学。

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对于那些追求高分的学生来说，这本书的“测”的部分绝对是重头戏。它不光有基础的课后测验，更重要的是提供了不同类型和难度的阶段性测试卷。我特别喜欢它的“错题分析与归类”板块。它不是简单地给出正确答案，而是详细分析了每道错题背后涉及的核心知识点，以及常见的思维误区。比如，一道关于动量守恒的题目，它会同时列出“只考虑水平方向动量”和“漏考虑碰撞瞬间能量损失”这两种错误思路的分析，让我们能迅速定位自己的薄弱环节。这种精细化的反馈机制，远超出了普通练习册的水平。我拿着这些测试卷自己模拟考试，发现自己的时间分配和答题策略都有了显著的优化。它就像一面镜子，能清晰地照出我在知识体系中的那些“盲点”，让我能进行更有针对性的复习和查漏补缺。

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说实话，一开始我对市面上这么多物理教辅书感到眼花缭乱，但这本书的独特之处在于它对“同步”二字的深刻理解。它不仅仅是简单地把课本知识点罗列出来，而是真正做到了与课堂教学进度的紧密结合。我注意到，每节课后的配套练习，其难度和知识点分布，都和我们学校老师安排的进度几乎完全一致。这极大地减轻了我的备课压力，因为我可以很方便地用它来检验当天课堂学习的效果。更值得称赞的是，它对一些实验探究题的处理方式。很多教辅书的实验部分只是简单地给出步骤和结论，但这本书却深入探讨了实验误差的来源和设计意图，这对于培养我们的科学探究精神非常有帮助。我记得有一次我们做验证牛顿第二定律的实验，书里针对我们可能遇到的纸带记录不清晰、摩擦力未消除等问题，都给出了非常详尽的排查和解决方案，这比单纯做题要来得实在得多。这种注重过程、注重思维训练的编排方式，才是真正有价值的。

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我发现这本书在排版和用词上都非常讲究，给人一种非常“专业且友好”的感觉。很多物理书为了显得高深，会用一些晦涩难懂的术语，导致我们理解起来非常吃力。但《课时同步学练测 物理》在这方面做得非常出色，它在介绍复杂公式推导时，语言非常口语化，像一个经验丰富的老师在耳边耐心讲解。比如说，它在讲解矢量合成与分解时，不是直接扔一堆三角函数公式，而是先用实际生活中的例子——比如船渡河、风筝飞行——来构建场景，让我们直观地感受到合力和分力的关系。此外，书中的插图质量极高，线条流畅，标注清晰，很多复杂的物理模型，通过一幅图就能瞬间清晰起来，这对于我们这些视觉学习者来说简直太友好了。如果说以前学物理是靠“硬啃”，那么用了这本书之后，感觉就像是多了一个可以随时请教的私人导师，学习效率自然蹭蹭往上涨。

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这本《课时同步学练测 物理》的封面设计得挺有意思，色彩搭配比较活泼，看起来不像传统那种死板的教辅书。我本来以为它会是那种很枯燥的纯题海战术，结果翻开目录才发现，它真的把物理知识点梳理得相当到位。每一章的结构都非常清晰，从基础概念的引入，到例题的精讲，再到后面的强化练习，逻辑链条非常完整。特别是它对那些容易混淆的物理概念，比如力与相互作用、能量守恒这些，都有非常形象的比喻和图示来帮助理解。我记得有一次我被一个电磁感应的题卡住了很久，自己琢磨了半天都没想通，结果看到书里对磁通量变化的解释，突然就茅塞顿开了。作者似乎非常了解学生在学习物理过程中常遇到的难点，所以在讲解的时候总是能精准地“击中要害”。而且，这本书的习题难度设置也很有层次感，从基础巩固到拔高训练，循序渐进，让人在解题的过程中能切实感受到自己的进步。对于我们这种需要一步一个脚印打基础的学生来说，这本书简直是及时雨。

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