大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材

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出版时间:1900-01-01
价格:22.0
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isbn号码:9787536344105
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  • 物理
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具体描述

好的,根据您的要求,我为您撰写一份不包含《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》内容的详细图书简介。 --- 《探索微观奥秘:现代物理学前沿导论》 【书籍定位与读者群体】 本书旨在为对基础物理学有一定了解,并渴望深入探索现代物理学前沿领域的青年学子、物理爱好者以及大学低年级学生提供一份系统而引人入胜的导读。我们避开了竞赛性知识的侧重,转而聚焦于构建宏大而连贯的现代物理图景,强调物理思想的演变、实验的突破以及理论的深刻内涵。 【核心内容概述】 本书分为四大核心部分,循序渐进地引导读者穿越经典物理的边界,直抵二十世纪至今物理学的核心阵地。 第一部分:相对论的革新——时空结构与物质统一 本部分着重阐述爱因斯坦狭义相对论和广义相对论所带来的革命性冲击。我们首先回顾经典力学在高速运动和强引力场下的局限性,引入光速不变原理和相对性原理作为新的基石。 1. 狭义相对论的精髓: 不仅详细推导洛伦兹变换及其直接后果——时间膨胀、长度收缩、质能方程($E=mc^2$),更重要的是探讨其对“同时性”概念的颠覆。我们通过生动的思想实验(如光时钟、火车进出隧道)来阐明四维时空的概念,而非仅仅停留在公式的堆砌。 2. 广义相对论的几何化: 引入黎曼几何的基础思想,解释引力如何不再被视为一种力,而是时空弯曲的体现。核心内容包括等效原理的深刻含义,水星近日点进动、光线弯曲等经典实验证据的物理图像,以及对黑洞、引力波这些奇特天体现象的初步定性描述。这一部分强调的是物理学家如何从牛顿的绝对时空观转向动态、可塑的时空观。 第二部分:量子之舞——微观世界的奇异规律 本部分是理解现代物理的另一关键支柱。我们将细致剖析经典物理在微观尺度彻底失效的原因,并构建起量子力学的基本框架。 1. 量子化的起源: 回顾黑体辐射(普朗克假设)和光电效应(爱因斯坦的光量子)这两个里程碑事件,展示能量和光子概念的诞生。 2. 波粒二象性与不确定性原理: 深入探讨德布罗意物质波的意义,解释电子衍射等实验如何证实粒子的波动性。重点分析海森堡不确定性原理的本质——它不是测量技术的问题,而是自然界固有的内在属性。我们将通过对电子在原子核外行为的探讨,解释玻尔模型的局限性及其向薛定谔方程的过渡。 3. 量子力学的基本方程与诠释: 介绍薛定谔方程的结构(定态与含时),并解释波函数$Psi$的统计诠释(玻恩定则)。此外,我们还会对量子纠缠、叠加态等反直觉的现象进行清晰的介绍,并简要讨论哥本哈根诠释与其他诠释(如多世界诠释)的主要分歧点,激发读者对物理实在性的思考。 第三部分:粒子矩阵——标准模型的构建与挑战 在相对论和量子力学的基础上,本部分聚焦于基本粒子物理学,即我们如何理解宇宙中最基本的组成单元及其相互作用。 1. 核物理与基本粒子的发现: 从卢瑟福的原子核发现出发,过渡到核内部的结构——质子和中子。介绍$eta$衰变(引入中微子假说)和核力的基本性质。 2. 夸克模型的建立: 解释强子(重子和介子)的分类,并详细介绍盖尔曼提出的夸克模型。我们阐述同位旋、奇异数等量子数的发现历程,最终确立上、下、奇(S)夸克。 3. 基本相互作用的统一: 详细介绍四种基本相互作用(强力、弱力、电磁力、引力)的媒介粒子(规范玻色子)。重点阐述量子电动力学(QED)的成功,以及弱相互作用在放射性衰变中的作用。对强相互作用(通过胶子)和渐近自由的初步概念进行讲解。 4. 粒子物理学的顶峰与遗留问题: 详细介绍希格斯机制和希格斯玻色子的发现历程及其意义——赋予基本粒子质量的机制。最后,本书将指出标准模型的局限性,例如对引力的无能为力、暗物质和暗能量的缺失,从而引出下一部分的探讨方向。 第四部分:宇宙的宏大叙事与未来展望 本部分将视角从微观粒子拉回到宇宙的尺度,探讨现代物理学如何解释宇宙的起源、演化和最终命运。 1. 宇宙学的新范式: 介绍弗里德曼方程的物理意义,阐释宇宙膨胀的观测证据(哈勃定律、红移)。详细解释大爆炸理论的四大支柱:暴胀、轻元素丰度、宇宙微波背景辐射(CMB)。 2. 暗物质与暗能量的谜团: 深入分析旋转曲线问题如何揭示“暗物质”的存在,以及宇宙加速膨胀如何指向“暗能量”。我们将探讨当前主流的候选理论,强调这是当前实验物理学面临的最大挑战。 3. 前沿探索的交叉口: 简要介绍弦论、圈量子引力等试图统一广义相对论和量子力学的尝试。讨论大型强子对撞机(LHC)等前沿设施的工作原理和科学目标,展望未来十年物理学可能取得的突破。 【本书特色与价值】 深度而非广度取胜: 本书避开了繁琐的计算技巧和竞赛中的“套路”,专注于核心概念的物理图像和思想深度。我们相信,理解“为什么”比单纯掌握“如何算”更为重要。 强调历史与哲学反思: 每一重大理论的引入都伴随着对其提出背景、实验证据和哲学影响的讨论,帮助读者理解科学发现的动态过程。 丰富的插图与类比: 大量使用清晰的示意图、历史照片和恰当的日常生活类比,帮助读者跨越抽象概念的障碍。 《探索微观奥秘》 致力于点燃读者对未知世界的好奇心,培养独立思考的物理学思维,为未来更深入的学习和研究打下坚实而广阔的理论基础。

作者简介

目录信息

读后感

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坦白说,在拿到这本《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》之前,我对自己的物理学习能力并没有抱太大的希望。我总觉得物理涉及太多抽象的概念和复杂的公式,很难真正理解和掌握。然而,这本书彻底改变了我的看法。最令我印象深刻的是其关于光学内容的讲解。我一直对光的折射、反射以及衍射等现象感到困惑,总觉得它们之间的联系不够清晰。但这本书通过对光的波动性和粒子性进行深入浅出的分析,并辅以大量精美的光学实验图示,让我豁然开朗。书中的实验部分,更是提供了详细的步骤和注意事项,即使在家中,我也能尝试着去模拟一些简单的光学实验,亲身感受物理原理的神奇。例如,书中关于全反射的讲解,不仅解释了光纤通信的原理,还引导我思考了海市蜃楼的形成原因,这种从基础知识到实际应用的联系,让我觉得物理知识是如此鲜活和有趣。而且,书中对于一些易混淆的概念,比如相干性、干涉和衍射,都进行了非常细致的区分和比较,通过对比分析,我能够更清晰地认识到它们之间的异同。我特别喜欢书中提供的“知识拓展”栏目,里面会介绍一些与章节内容相关的课外知识,比如激光的原理和应用,让我对物理学的未来发展有了更深的认识,也激发了我进一步探索的欲望。

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这本《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》着实给我带来了全新的学习体验。一直以来,物理对我而言,总带着一丝难以捉摸的神秘感,即使是大学阶段的基础物理,也常常让我陷入概念的迷宫。然而,这本书却以一种非常直观且循序渐进的方式,将那些看似抽象的物理原理一一剖析。我尤其欣赏它在引入新概念时,会先从一个贴近生活的现象出发,比如力学部分对杠杆原理的讲解,并没有直接抛出公式,而是从我们日常生活中搬重物、使用剪刀等情境入手,让我立刻感受到物理的实用性。随后,它才会巧妙地引导到相关的定律和公式,并用清晰的图示和详细的推导过程进行解释。最让我惊喜的是,书中提供的例题和习题,难度梯度设置得非常合理,从基础巩固到能力提升,每一阶段都有针对性的练习,而且答案解析详尽,很多难题都附带了多种解题思路,这对于我这种喜欢举一反三的学生来说,简直是福音。我还发现,教材在内容编排上也考虑得很周全,每个章节的知识点都衔接自然,不会出现知识断层。而且,书中的语言风格也比较轻松活泼,不像传统教材那样枯燥乏味,阅读起来有一种沉浸式的体验,仿佛在和一位经验丰富的老师对话,共同探索物理世界的奥秘。这种“润物细无声”的教学方式,让我对物理的学习兴趣倍增,也让我对即将到来的全国青少年大赛充满了信心,我相信这本书会是我备赛过程中最得力的伙伴。

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不得不说,这本书《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》的设计思路非常清晰,而且非常贴合青少年学生的学习需求。我在备赛的过程中,经常会遇到一些看似简单但背后原理却很复杂的题目,而这本书总能提供非常详尽且易于理解的解答。我尤其喜欢它在近代物理部分的讲解。虽然近代物理的内容可能对青少年来说比较有挑战性,但这本书通过对量子概念、原子结构以及核物理的介绍,都做到了循序渐进,并且用了很多形象的比喻来解释这些抽象的概念。例如,在讲解玻尔原子模型时,书中用“行星绕太阳运行”的比喻来类比电子绕原子核的运动,虽然不完全准确,但能够帮助我们建立初步的认识。更重要的是,它还介绍了光电效应、康普顿散射等重要的实验现象,并解释了这些现象如何推翻了经典物理学的某些理论,为量子力学的发展奠定了基础。书中还穿插了关于核能利用、粒子加速器等前沿科技的介绍,这不仅让我对物理学的最新发展有了了解,也让我对未来的科学研究产生了浓厚的兴趣。此外,书中还提供了大量的练习题,涵盖了从概念辨析到复杂计算的各种题型,并且对每一道题都提供了详细的解题思路和步骤,这对我巩固知识、提高解题能力起到了至关重要的作用。

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我认为这本《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》最大的亮点在于它将物理学的理论知识与实际应用进行了非常完美的结合。在我看来,学习物理的最终目的就是理解和改造世界,而这本书正是朝着这个方向努力的。在热学部分,它不仅仅介绍了热力学第一、第二定律,还通过对内燃机、蒸汽机等热机的工作原理的讲解,让我理解了热能是如何转化为机械能的,以及热力学定律在能源利用中的重要性。书中还对相变、热传导等现象进行了详细的阐述,并介绍了它们在日常生活中的应用,比如建筑物的保温、锅炉的设计等。我特别欣赏书中提供的“生活中的物理”栏目,里面会介绍一些与热学相关的有趣现象,比如为什么冬天需要穿多层衣服,为什么烧水的时候要盖锅盖等等,这些内容都让我在轻松愉快的氛围中学习到了知识。而且,书中还鼓励学生自己动手做一些简单的实验,比如测量水的沸点、研究不同材料的导热性等,这极大地激发了我的学习兴趣和探索精神。

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这本书《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》给我带来的最大收获,在于它真正地将物理学从一门枯燥的学科转变成了一门充满魅力的探索之旅。我一直认为,学习的乐趣在于发现和理解,而这本书恰恰做到了这一点。在电学部分,我对电路分析一直感到头疼,但这本书通过引入电路的“能量流动”和“电势差”的概念,并用“水流”和“水管”的比喻来解释串联和并联电路的特点,让我瞬间茅塞顿开。它不仅仅教会了我欧姆定律和基尔霍夫定律,更让我理解了这些定律背后所蕴含的物理意义。书中还详细讲解了电容、电感等元件的特性,并介绍了它们在实际生活中的应用,比如手机充电器、收音机调谐等,这让我觉得物理知识与我们的生活息息相关。另外,我对书中关于电磁场部分的内容也十分满意。它并没有将电磁场理论讲得过于深奥,而是通过法拉第电磁感应定律的生动演示,以及麦克斯韦方程组的简化讲解,让我对电磁波的产生和传播有了初步的认识。书中提供的模拟实验和动手操作的建议,更是让我跃跃欲试,想要亲自去验证这些奇妙的物理现象。

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这本书《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》给我带来的最深刻的感受是,它真正地做到了“化繁为简”,将那些复杂抽象的物理概念变得易于理解和掌握。我一直对波动光学和几何光学之间的区别和联系感到模糊,但这本书通过清晰的图示和严谨的逻辑推理,让我彻底理解了光的折射、反射、干涉和衍射等现象。书中还详细介绍了各种光学仪器,比如望远镜、显微镜、照相机等的工作原理,让我对这些我们日常生活中常见的工具有了更深的认识。我特别喜欢书中对光的干涉和衍射的讲解,它通过对杨氏双缝干涉实验的详细描述,让我明白了光波的叠加原理,以及衍射现象的产生原因。书中还提供了许多与大赛相关的模拟题和历年真题,并且对每一道题都提供了详细的解题思路和技巧,这对我备考非常有帮助。我经常会反复研读这些题目,学习作者的解题方法,并尝试用不同的方法去解决同一个问题,这极大地提升了我的解题能力和应试水平。

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我必须得说,《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》的编排和内容设计真的非常人性化,也相当有针对性。作为一名参加全国青少年大赛的选手,我需要掌握扎实的理论基础,但同时也要有解决实际问题的能力。这本书在这两方面都做得非常出色。我尤其欣赏其在力学部分的讲解,它不仅仅是罗列牛顿三大定律,而是从实际的运动学现象出发,比如抛体运动、圆周运动,然后逐步引导到动量守恒、能量守恒等更深层次的概念。书中大量的插图和示意图,将抽象的物理过程形象化,让我能够更容易地理解公式的推导过程和物理量的含义。例如,在讲解动量守恒时,书中用一个碰撞过程的动态图,清晰地展示了碰撞前后动量的变化,并结合了生活中球类运动的例子,让我能够直观地感受到动量守恒定律的适用性。此外,书中还提供了许多与大赛相关的典型题型和解题技巧,这对于我来说是极其宝贵的。我经常会反复研读书中对某个难题的解析,学习作者的思路和方法,并尝试用不同的方法去解决同一个问题,这极大地提升了我的解题效率和准确率。教材的语言风格也很简洁明了,避免了晦涩难懂的术语,使得学习过程更加顺畅。

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拿到这本《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》后,我最大的感受就是它的内容非常全面且系统。作为一名即将参加全国青少年大赛的学生,我需要掌握的知识点非常多,而且对知识的理解深度要求也很高。这本书在电磁学部分的讲解就做得非常出色,它不仅涵盖了静电学、恒定电流、磁场、电磁感应等基本内容,还对交流电、电磁波等进行了深入的介绍。我尤其喜欢书中关于电磁场的讲解,它通过对电场线和磁感线的描绘,以及对高斯定律、安培定律等基本定理的推导,让我能够清晰地理解电场和磁场的性质以及它们之间的联系。书中还提供了很多与大赛相关的典型例题,并且对解题过程进行了非常详细的分析,这对我提高解题技巧和应对考试非常有帮助。我经常会反复练习书中的习题,并对照答案解析来检验自己的掌握程度,这让我能够及时发现自己的薄弱环节,并加以改进。此外,书中还介绍了一些电磁学的应用,比如电动机、发电机、电磁炉等,这让我对物理学在现代科技中的重要作用有了更深的认识。

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我一直认为,一本好的辅导教材,不仅要传授知识,更要激发学习的热情,《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》在这方面做得非常成功。我尤其欣赏其在力学部分对万有引力的讲解。书中并没有直接给出牛顿的万有引力定律,而是通过回顾伽利略的自由落体实验,以及开普勒的行星运动定律,一步步引导出万有引力的概念。这种“追本溯源”式的讲解方式,让我觉得物理学的发展过程本身就是一部充满智慧和探索的史诗。在理解了万有引力定律之后,书中又进一步讲解了引力势能、卫星的轨道运动以及潮汐现象等,这些内容都与我们的生活息息相关,让我觉得物理学并不是遥不可及的,而是渗透在我们生活的方方面面。我还特别喜欢书中提供的“思考题”和“讨论题”,它们往往会引导我从不同的角度去思考问题,或者去探索一些更深层次的物理奥秘,这对于培养我的批判性思维和创新能力非常有帮助。而且,教材的语言风格也比较幽默风趣,阅读起来不会感到枯燥乏味,甚至有时候会忍不住笑出声来,这无疑让学习过程变得更加轻松愉快。

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我必须说,《大学物理世界·全国青少年大赛指定辅导教材》在内容的深度和广度上都给我留下了深刻的印象。虽然是以青少年大赛辅导为名,但其内容涵盖的知识点之丰富,讲解之透彻,甚至让我感觉比我之前接触过的一些大学物理入门书籍还要扎实。特别是热学部分,对于分子动理论的阐述,书中不仅交代了基本原理,还深入探讨了其在实际中的应用,比如冰箱的工作原理,热力学第一定律在能量守恒方面的意义,甚至还涉及了一些前沿的能源研究方向,这无疑拓宽了我的视野。更值得称赞的是,教材并没有因为追求知识的深度而牺牲了易懂性。作者显然非常了解青少年学生的认知特点,他们使用了很多生动形象的比喻和类比,将复杂的物理现象变得浅显易懂。例如,在讲解电磁感应时,书中将磁场比作“看不见的河流”,电流则像是“水流”,通过形象的比喻,我能够迅速把握磁场变化如何“驱动”电子的运动,从而产生感应电流。此外,书中还穿插了一些历史故事和科学家的轶事,让我在学习知识的同时,也感受到了科学探索的魅力和人类智慧的光辉,这是一种非常难得的学习体验。习题方面,除了常规的选择题、填空题和计算题,书中还有一些设计巧妙的实验探究题,鼓励学生动手实践,培养科学思维和解决问题的能力,这一点对我来说尤为重要。

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