高中物理/启东中学奥赛训练教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:南京师范大学出版社

作者:王建忠 编

出品人:

页数:706

译者:

出版时间:2004-7

价格:34.00元

装帧:

isbn号码:9787811011050

丛书系列:

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高中物理竞赛训练教程：从基础到前沿的系统进阶 本书定位与目标读者 本教程专为志在高中物理奥林匹克竞赛中取得优异成绩的学生设计。它面向已掌握高中普通物理基础知识，并渴望深入理解物理学原理、拓展解题技巧，为参加省级乃至全国级物理竞赛（如全国中学生物理奥林匹克竞赛，CPhO）做准备的优秀高中生。本书不仅是一本知识的汇编，更是一套经过精心设计的、循序渐进的思维训练体系。 本书核心理念：构建深刻的物理图像与严谨的数学工具 竞赛物理的核心竞争力在于对物理概念的深刻理解、对物理模型的灵活构建，以及对复杂数学工具的精确运用。本书摒弃了传统教材中偏重知识点罗列的模式，转而强调物理思想的渗透和思维路径的构建。我们相信，真正的物理能力源于对基本原理的灵活应用，而非对大量例题的机械记忆。 第一部分：基础概念的深化与拓展（聚焦经典力学与热学） 一、 力学：从牛顿定律到分析力学基础 1. 运动学与动力学进阶： 相对运动与参考系的选择： 深入探讨非惯性系中的动力学问题（如转动参照系中的科里奥利力和离心力），重点剖析如何正确应用牛顿第二定律及其等效表述。 约束与多体问题： 讲解绳索、杆件等复杂约束条件下的系统分析，引入拉格朗日乘子法在处理等速圆周运动、碰撞等约束问题中的初步应用。 振动与波： 深入分析简谐运动的能量转化、受迫振动与共振现象。对机械波的描述，尤其强调波的叠加原理、多普勒效应在不同介质中的精确计算。 2. 功、能与动量：系统守恒律的深化应用： 变质量系统与火箭推进： 详细推导和应用动量定理于变质量系统（如火箭模型），理解积分在动量积累中的作用。 势能与保守力场： 超越重力场和弹簧力，探讨电磁场（作为保守力场的基础）中的势能概念，为后续电磁学打下基础。重点讲解势能面、等势线与力的梯度关系。 角动量守恒的普适性： 不仅限于刚体转动，探讨在轨道力学、散射问题中角动量守恒的严格应用。 3. 刚体转动：深入刚体力学： 转动惯量的精确计算： 系统介绍平行轴定理、垂直轴定理的严格证明与应用。讲解如何运用积分法（特别是球坐标系和柱坐标系）精确计算不规则物体的转动惯量。 转动动力学与角动量： 详细分析力矩的矢量性质，讲解欧拉角在描述复杂空间转动中的作用（仅作概念引入，不作深入计算要求）。 二、 热学与统计物理的初探 1. 热力学定律的严格表述： 过程分析： 强化对理想气体状态方程的微观解释（麦克斯韦速率分布的定性理解）。重点分析各种热力学过程（等温、绝热、等压、等容）中的功、热量和内能变化。 热力学第二定律： 引入熵的概念，不仅是“不可逆性”的描述，更强调其统计学意义（宏观与微观的桥梁）。分析卡诺循环的效率极限及其在实际热机中的意义。 第二部分：电磁学：场论的建立与矢量分析 三、 静电学与静磁学：场概念的建立 1. 电场： 电场强度与电势的矢量/标量性质： 深入理解电场线的物理意义，利用高斯定理解决对称性问题（如非均匀电荷分布、导体在不均匀电场中的静电平衡）。 电势与等势面： 强调电势是标量势，电场是其负梯度。通过分析电势分布，反推电场分布，这是解决复杂静电场问题的有效途径。 2. 磁场： 毕奥-萨伐尔定律的应用： 侧重于通过积分计算非特殊对称几何形状（如有限长导线、圆环）产生的磁场，这是对安培定律局限性的补充。 洛伦兹力与电磁感应： 详细分析带电粒子在复合场中的运动轨迹，特别是回旋加速器原理。深入探讨法拉第电磁感应定律的微分形式——感应电动势的本质是穿过回路磁通量的变化率，并引入动生电动势和感生电动势的区别与联系。 四、 稳恒电流与电磁场理论的过渡 1. 电路分析的高级方法： 引入基尔霍夫定律的矩阵形式（节点分析法和回路分析法）作为处理复杂直流电路的系统工具。 2. 麦克斯韦方程组的奠基： 在介绍LC振荡、电磁波传播前，对麦克斯韦方程组进行初步的定性介绍（四大定律的物理意义），强调电场的“位移电流”概念是实现电磁场方程自洽的关键一步。 第三部分：波动光学、相对论与解题策略 五、 光学基础：波动性的体现 1. 几何光学与成像原理： 快速回顾基础，重点在于使用费马原理（光程最短原理）来统一解释反射和折射定律，体现物理学原理的简洁性。 2. 物理光学：光的干涉与衍射： 干涉： 深入分析杨氏双缝、薄膜干涉的条纹宽度公式推导，强调相位差的物理含义。 衍射： 重点剖析单缝衍射和圆孔衍射的强度分布，理解衍射极限在现代光学测量中的重要性。 六、 狭义相对论导论 1. 基本原理与时空观念： 强调相对性原理和光速不变原理。通过洛伦兹变换的推导，系统阐述时间膨胀、长度收缩等效应，并运用这些效应解决“同时性相对性”问题。 2. 相对论动量与能量： 引入相对论质量（或动量）的概念，推导质能方程 $E=mc^2$ 的物理意义，并将其应用于高能粒子衰变或碰撞问题。 七、 竞赛解题技巧与思维训练 本章不涉及新的物理知识，而是将前述内容进行整合，重点训练学生的“解题直觉”和“模型构建能力”： 1. 对称性分析与守恒定律的优先应用： 训练学生在接触问题的第一时间，识别可能的对称性（空间、时间、能量、动量）以简化计算。 2. 极限分析法（特殊值法）： 利用问题的边界条件（如时间趋于零、角度趋于零、距离趋于无穷等）来检验或简化复杂公式。 3. 量纲分析法： 在完全未知公式时，仅凭物理量纲推导结果形式，作为辅助验证手段。 4. 微元法与积分思想： 强调将宏观复杂问题分解为无穷小单元，用微积分工具进行精确累加的思维模式，这是解决电磁学和力学复杂问题的核心。 总结 本书旨在提供一套超越中学物理大纲要求的、系统而深入的训练体系。它要求读者不仅要“知道”公式，更要“理解”公式的来源和适用边界。通过大量的，注重推导过程的习题设置（习题答案附于书后，但重点在于思考过程），确保学习者能够从容应对高难度竞赛的挑战。

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