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出版者:吉林人民出版社

作者:曹学良

出品人:

页数:700

译者:

出版时间:2002-5-1

价格:15.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787206025761

丛书系列:

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科学之光：高中物理探秘之旅 图书简介 书名：科学之光：高中物理探秘之旅 作者： 资深物理教育专家团队 出版社： 启明文化出版社 ISBN： 978-7-5486-xxxx-x --- 一、 导言： 穿越时空的探索与发现 《科学之光：高中物理探秘之旅》并非一本枯燥的教科书，而是一次激动人心的、对我们所处世界运行规律的深度探索。本书旨在引导高中阶段的学生，从宏观的宇宙尺度到微观的基本粒子世界，系统而深入地理解经典物理学的核心概念，并触及现代物理学的迷人前沿。我们相信，物理学是理解自然、驱动技术进步的基石，掌握它，即是掌握了一把开启未来之门的钥匙。 本书的核心理念是“联系性、直观性与应用性”。我们努力将抽象的物理定律与学生日常生活的具体现象紧密相连，通过精妙的案例分析和富有启发性的思考题，激发学生的好奇心和探究欲。我们摒弃了传统教材中常见的纯粹的公式堆砌和机械的习题训练，转而采用一种“问题驱动”的学习路径，引导读者主动构建知识体系，培养科学的思维方式。 本书共分为七个宏大篇章，涵盖了高中物理课程的全部核心内容，并进行了适当的拓展和深化，使其更具深度和前瞻性。 --- 二、 第一篇： 力与运动的交响——经典力学基础 本篇是整个物理学习的基石。我们从伽利略的自由落体实验开始，带领读者重温科学史上那些决定性的瞬间。 1.1 运动学的精准描述： 不仅讲解位移、速度、加速度这些基本量，更深入探讨了矢量分析在描述复杂运动中的威力。通过大量的斜抛、圆周运动实例，让读者领悟到“描述”本身就是一种强大的物理工具。 1.2 牛顿运动定律的普适性： 本章是核心。我们将牛顿三大定律置于更广阔的背景下考察。重点讲解了如何对复杂系统（如多物体连接、传送带问题）进行受力分析和建立方程。尤其引入了“相对运动”的概念，理解不同参考系下物理规律的统一性。 1.3 功、能与动量： 能量守恒定律被誉为自然界最根本的定律之一。我们不仅教授如何计算动能和势能，更侧重于理解“守恒”的深刻含义——它是物理系统在时间演化中保持不变的内在属性。动量守恒则被用来解析碰撞、爆炸等瞬时相互作用过程，展示了动量在非保守力场中的重要性。 1.4 机械振动与波的传播： 从单摆的微小摆动到弹簧振子的简谐运动（SHM），我们细致剖析了周期性运动的规律。随后，过渡到机械波的传播，深入理解波形、波速、频率与波长之间的关系，并探讨了干涉和衍射现象，揭示了波动的普遍规律。 --- 三、 第二篇： 能量的形态——热学与分子世界 本篇将视野从宏观的机械运动转向了微观的粒子运动及其宏观表现——热现象。 2.1 理想气体的微观模型： 我们用分子动理论的视角来解读宏观的气体定律。温度不再仅仅是一个测量值，而是分子平均动能的直接体现。对布朗运动的生动描述，为我们提供了直接观察分子热运动的窗口。 2.2 热力学定律的严谨性： 热力学第一定律（能量守恒在热学中的体现）和第二定律（熵增原理）的哲学意义远超公式本身。本书详细阐述了“热力学过程”的不可逆性，以及它对能量利用效率的根本限制。 --- 四、 第三篇： 电荷的律动——电磁学的核心脉络 电与磁的统一是人类认识自然史上的伟大飞跃。本篇系统梳理了从静电现象到电磁场理论的全过程。 3.1 静电场与直流电路： 从库仑定律出发，构建电场的概念，引入电势、电势能，帮助学生建立起与引力场类似的认知模型。电路部分则侧重于欧姆定律、基尔霍夫定律的实际应用，并探讨了电容器的储能特性。 3.2 磁场与电磁感应： 详细分析了磁场对运动电荷和电流的作用力（洛伦兹力、安培力）。随后，法拉第电磁感应定律和楞次定律揭示了变化的磁场如何产生电场，这是发电机、变压器等现代技术的基础。 3.3 交流电与电磁波： 探讨了交流电的产生、传输与应用，以及LC振荡电路的原理。最后，以麦克斯韦方程组的物理内涵为指引，自然过渡到电磁波的产生、性质及其在电磁波谱中的位置，为光学打下坚实基础。 --- 五、 第四篇： 光的奥秘——几何光学与波动光学 光学是连接经典物理与现代物理的桥梁。本篇从宏观的成像到微观的衍射，全面解析光的行为。 4.1 几何光学的原理与应用： 深入剖析光的反射、折射定律，以及透镜成像的原理。通过光具座实验的原理分析，让学生理解精密光学仪器的设计思路。 4.2 波的特性：光的干涉与衍射： 通过杨氏双缝干涉实验，确立光的波动性。本章着重于从数学模型中体会波动的叠加原理，并解释衍射现象如何限制了我们观测的极限。 --- 六、 第五篇： 探索世界的极限——近代物理的曙光 进入20世纪，人类发现经典物理学在描述微观世界和高速运动时失效。本篇是通向现代科学的阶梯。 5.1 狭义相对论的革命： 相对论并非凭空出现，而是对光速不变原理的必然推导。本书着重解析时间膨胀、长度收缩、质能方程$E=mc^2$的物理意义，理解高速运动下时空观念的根本转变。 5.2 量子世界的开端： 从黑体辐射和光电效应的实验事实出发，引出光子的概念，揭示了光的波粒二象性。波尔的原子模型，虽然在后来的发展中被修正，但其量子化的能级概念，是理解原子光谱的起点。 --- 七、 第六篇： 微观世界的结构——原子核与基本粒子 本篇聚焦于物质的最深层结构及其能量的释放与转化。 6.1 原子核的结构与性质： 介绍核子的组成，核力的特点，以及放射性衰变的规律（半衰期）。 6.2 核能的利用： 详述核裂变和核聚变的基本原理，探讨其巨大的能量来源，并客观分析核能利用在和平时期与潜在风险。 --- 八、 结语： 物理学的未来与你的位置 本书的最后一章，将视野扩展到当代物理学的最前沿，如标准模型的基本粒子、宇宙学中的暗物质与暗能量等。我们希望读者认识到，物理学的探索永无止境。本书提供的知识框架，是学生未来在任何理工科领域继续深造的坚实基础。 《科学之光：高中物理探秘之旅》 强调的是“理解世界如何运作”的能力，而非简单的应试技巧。它将引导你从一个被动的知识接受者，转变为一个积极的科学思考者和探险家。 准备好，与我们一起，用物理学的语言重新阅读这个奇妙的宇宙吧。

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