趣味力学新编

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出版者:中国石化出版社
作者:黄钟
出品人:
页数:176
译者:
出版时间:1997
价格:8.00
装帧:
isbn号码:9787800436413
丛书系列:
图书标签:
  • 力学
  • 趣味物理
  • 科普
  • 实验
  • 青少年
  • 物理启蒙
  • 动手实践
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  • 基础物理
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具体描述

探秘宇宙的基石:经典物理学与现代前沿 一部全面、深入、且充满洞见的物理学导论 作者:[此处可根据您的实际需求填写作者姓名或留空] 出版社:[此处可根据您的实际需求填写出版社名称或留空] --- 内容概要: 本书旨在为读者构建一个清晰、系统且富有启发性的现代物理学图景。它并非对基础概念的简单重复,而是力求在宏观世界的经典描述与微观世界的量子革命之间架起一座坚实的桥梁。全书内容横跨从亚里士多德的朴素观点到爱因斯坦的相对论,再到量子力学的前沿探索,辅以大量历史背景、实验验证和哲学思考,旨在培养读者对自然规律的深刻理解和批判性思维。 第一部分:经典物理学的辉煌与基石(第 1 章至第 7 章) 第 1 章:物理学的起源与思维的演进 本章追溯了人类对自然现象的最初探索,从古希腊的思辨哲学到伽利略和牛顿的科学革命。重点阐述了“公理化方法”和“实验验证”在物理学建立过程中的核心地位。讨论了测量、单位系统(SI 制)的建立及其在科学交流中的重要性。探讨了科学范式(Kuhn)的转移如何驱动物理学前进。 第 2 章:运动的几何学——描述与分析 深入探讨了描述物体运动的基本数学工具:位移、速度和加速度。详细分析了匀变速直线运动和非匀变速运动(特别是圆周运动)。引入了矢量分析的基础,为后续理解力学中的相互作用打下坚实基础。本章侧重于对瞬时变化率的精确刻画。 第 3 章:牛顿力学的核心:力的概念与运动定律 本章是经典物理学的核心。彻底剖析了牛顿三大定律的物理意义,并强调了惯性参考系的概念。详细讲解了重力、摩擦力、弹力等常见力的性质与应用。通过大量的实例分析,如斜面上的平衡、连接体的运动,训练读者运用牛顿定律建立模型的能力。 第 4 章:能量、功与守恒的威力 引入功和能的概念,这是从“力”的层面转向“状态”层面的关键一步。深入探讨动能、重力势能、弹性势能,并详细论证了机械能守恒定律的普适性。本章亦引入了保守力与非保守力的区别,为后续热力学奠定基础。 第 5 章:动量、角动量及其守恒 聚焦于碰撞和相互作用中的量化描述。详细分析了动量定理,并将其推广到碰撞问题(弹性碰撞与非弹性碰撞)。角动量的引入不仅局限于质点,更扩展到刚体的转动。重点阐释了角动量守恒在天文物理和日常现象中的应用。 第 6 章:刚体与流体的宏观行为 将经典力学扩展到宏观尺度。讨论了物体的转动惯量、转动定则和刚体的平衡条件。在流体力学部分,引入了流体静力学(帕斯卡原理、阿基米德原理)和流体力学基础(连续性方程、伯努利方程),并探讨了粘滞性对流体运动的影响。 第 7 章:周期性、振动与波的传播 本章转向描述周期性现象。深入研究简谐振动(SHM)的特点、能量转换和阻尼振动。随后,系统地介绍机械波的产生、传播特性,包括波速、波长、频率的关系,以及叠加原理、反射、折射、干涉和衍射现象。 --- 第二部分:热力学与电磁学的统一(第 8 章至第 13 章) 第 8 章:温度、热量与宏观系统的平衡态 介绍热力学的基本概念:温度的微观本质(与分子平均动能的关系)和热量的传递方式。详细阐述了热容和潜热。本章着重于热平衡的概念及其在测量中的应用。 第 9 章:热力学定律的逻辑构建 这是热力学的核心。详细解释了热力学第零、第一、第二和第三定律的物理内涵和数学表述。重点探讨熵的概念,阐释其作为系统无序程度的统计意义,以及时间之箭的物理基础。 第 10 章:理想气体的微观基础 将统计物理学的思想引入,通过气体动理论解释宏观的热力学定律。推导了理想气体的压强和温度关系,并探讨了分子速度的统计分布(麦克斯韦分布)。 第 11 章:静电场:相互作用的最初描述 本章开启电磁学部分。从库仑定律出发,定义电荷、电场强度。深入分析了电场线的概念,并详细推导了均匀电荷分布(如均匀带电球壳、无限平面)产生的电场。引入高斯定律,作为电场计算的强大工具。 第 12 章:电势与电势能——场论的几何化 将电场问题转化为势能问题,降低计算复杂性。定义电势、电势差,并阐述电势与电场强度的微分关系。讨论导体在静电平衡时的特性,并分析电容器的结构、电容计算及储能。 第 13 章:电流、磁场与电磁感应的统一 研究稳恒电流的性质(欧姆定律、电阻定律),并引入电流的磁效应(毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律)。随后,重点分析洛伦兹力,并详细讲解法拉第电磁感应定律和楞次定律,展示了磁场随时间变化的效应。 --- 第三部分:光、相对论与量子化的黎明(第 14 章至第 18 章) 第 14 章:麦克斯韦方程组与电磁波 本章是经典物理学的顶点。系统地阐述了麦克斯韦方程组的四个基本方程,展示了它们如何统一了电学、磁学和光学。推导了电磁波的产生、传播速度(光速的确定)以及电磁波谱的结构。 第 15 章:几何光学与波动光学 从几何光学的基本原理(光的直线传播、反射和折射定律)开始,分析了透镜成像规律。随后过渡到波动光学,通过双缝干涉、单缝衍射和偏振现象,展示了光的波动性证据。 第 16 章:狭义相对论的革命 本章探讨了对牛顿空间和时间概念的颠覆。详细阐述了狭义相对论的两个基本假设。推导洛伦兹变换,并分析其带来的后果:时间膨胀、长度收缩、质速关系以及著名的质能方程 $E=mc^2$。 第 17 章:黑体辐射与光电效应的难题 介绍 20 世纪初经典物理学无法解释的两大实验现象。深入分析普朗克对黑体辐射的量化解释(能量的量子化假设),以及爱因斯坦对光电效应的解释,确立了光的粒子性(光子)。 第 18 章:原子结构与波粒二象性 从卢瑟福的原子模型开始,分析玻尔模型的成功与局限。随后,系统介绍德布罗意物质波的概念,揭示了微观粒子同时具有波动性和粒子性的“波粒二象性”。本章为进入量子力学的深入学习提供了必要的历史和概念铺垫。 --- 结语与展望 本书在第十八章结束时,将物理学的叙事定格在“量子革命”的门槛上。最后的总结部分将回顾经典物理学的适用范围和局限性,并简要展望尚未深入探讨的领域,如量子场论、粒子物理学标准模型、广义相对论的几何描述、凝聚态物理学以及宇宙学的基本问题,引导读者带着更深层次的疑问,继续探索更广阔的物理世界。 本书特点: 深度与广度兼顾: 覆盖了从力学到电磁学的全部核心内容,并引入了相对论和早期量子论的开创性思想。 强调数学工具的应用: 注重物理概念与支撑其的数学框架(微积分、矢量分析)的紧密结合。 实验驱动的叙事: 每一个新理论的引入都紧密关联于关键的实验发现,强调科学的实证基础。 逻辑连贯性强: 严格遵循知识的递进关系,确保读者对物理学的结构有清晰的整体认识。

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读后感

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用户评价

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我是一位对科学充满好奇的普通读者,力学这个词在我听来,总带着一丝“高冷”的气质,似乎是物理学家们的专属领域。拿到这本书,我的第一感觉是,它可能是一扇通往力学世界的窗口,但我并不确定这扇窗是否足够“平易近人”。我更倾向于那些能够用生活化的语言,甚至是幽默感来解读科学的书籍。我希望这本书能够避免那些冗长的数学推导,而是通过一些直观的例子,或者是一些巧妙的类比,来帮助我理解那些基本的力学原理,比如惯性、摩擦力、功和能等等。我特别好奇,书里会不会提到一些关于太空探索中力学应用的例子,或者一些古老建筑是如何利用力学原理建造的。如果这本书能做到这一点,那它就不仅仅是一本关于力学的书,更是一本关于“世界如何运转”的趣味指南。

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刚拿到这本书,感觉设计风格很新颖,整体感觉很“潮”,不像传统教科书那种严肃的风格,反而给人一种亲切感。我一直对物理世界充满了好奇,但很多时候,接触到的力学知识都过于理论化,很难将其与现实生活联系起来。我特别希望这本书能在这方面有所突破,用一种更接地气的方式来讲解力学概念。比如说,我会想知道,这本书里有没有解释为什么滑板可以做出各种酷炫的动作,或者为什么自行车摔倒后总是会往一个方向倾倒,而不是随便乱倒。我希望这本书不仅仅是知识的堆砌,更重要的是能提供一种思维方式,一种观察和理解物理现象的方法。如果它能用一些生动有趣的案例,或者一些简单易懂的小实验来阐释复杂的力学原理,那我会非常开心。总之,这本书给我的第一印象是,它有潜力成为一本“人人都能读懂的力学书”。

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拿到这本《趣味力学新编》,我脑海中立刻浮现出无数个关于运动和力量的疑问。我总觉得,我们身边的许多现象都蕴含着深刻的力学原理,但往往被我们忽略。这本书的封面设计就充满了活力,让我觉得它一定不是一本死板的理论书。我希望它能用一种全新的视角,来解读那些我们司空见惯的物理现象。比如说,我一直对“惯性”这个概念感到好奇,书中会不会用一些生活化的例子来解释它,比如为什么公交车启动时我们会向后仰,刹车时又会向前倾。我期待着书中能够包含一些有趣的图示和插画,让那些抽象的公式变得形象起来。而且,我希望能了解到一些关于力学在日常生活中的应用,比如为什么跳远运动员需要助跑,或者为什么球类运动中球的旋转会影响它的轨迹。这本书给我最直观的感受就是,它有潜力让我以一种全新的方式来审视我所处的世界。

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刚收到这本书,还没来得及细看,但仅仅是翻阅一下,就被它充满活力的封面设计吸引了。那色彩鲜艳的插图,跃动的字体,仿佛预示着一场关于物理的奇趣冒险即将展开。我一直觉得力学听起来有些枯燥,像是考试题库里那些冰冷的公式和定律。但这本书的封面,却传递出一种“好玩”的气息,让我觉得,也许它能打破我脑海中固有的刻板印象。我期待着书中的内容能像它的封面一样,用一种轻松愉快的方式,引导读者去探索那些看似复杂的力学原理。也许会有一些生动形象的比喻,一些意想不到的实验,甚至是一些与生活息息相关的例子,让那些抽象的概念变得触手可及。我特别希望它能解答我一直以来对某些物理现象的疑惑,比如为什么有些球体滚动起来比其他球体更容易,或者为什么在游乐园的过山车上我们会感受到那么奇妙的离心力。这本书给我带来的第一感觉,就是一种希望,一种将枯燥变有趣的希望。

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拿到这本书,我的第一反应是,它会不会又是一本“理论先行”的书籍,充斥着晦涩难懂的数学推导和专业术语?毕竟“力学”二字,在我脑海中总是与“抽象”、“严谨”划等号。然而,在我初步翻阅之后,这种顾虑似乎有所缓解。书的排版设计比较人性化,字体大小适中,段落之间的留白也比较充足,读起来不会有压迫感。而且,从目录和一些章节的标题来看,似乎涉及到不少日常生活中常见的物理现象,这让我感到一丝欣慰。我一直认为,最好的科学普及,就是能够将那些深奥的原理,巧妙地融入到我们每天都能观察到的事物中。如果这本书能做到这一点,那它就不仅仅是一本知识的传递者,更是一个激发我们好奇心和探索欲的向导。我期待着它能用一种“润物细无声”的方式,让我们在不知不觉中理解那些关于运动、力、能量的奥秘,而不是强迫我们去记忆一堆公式。

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