Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics and MasteringPhysics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison-Wesley

作者:Douglas C. Giancoli

出品人:

页数:1228

译者:

出版时间:2008-9-6

价格:USD 275.73

装帧:Hardcover

isbn号码:9780136139225

丛书系列:

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探索宇宙的奥秘，揭示自然的规律：一本面向未来科学家的物理学启蒙 这是一本为你量身打造的物理学入门指南，它将带你踏上一段激动人心的科学探索之旅。从最基本的概念出发，我们将深入浅出地剖析支撑我们所处世界运作的宏大原理。无论你怀揣着成为下一位爱因斯坦的梦想，还是仅仅对宇宙的好奇心驱使，这本书都将为你构建坚实的知识基石。 宏观世界的基石：经典力学的力量 我们从最直观的现象开始——运动。你是否曾好奇过，为什么抛出的物体会沿着抛物线落下？为什么行星绕着太阳运转？本书将为你揭示牛顿定律的精妙之处，让你理解力和运动之间的内在联系。你将学会如何描述物体的位移、速度和加速度，理解惯性、动量和能量守恒这些深刻的物理概念。从简单的溜溜球运动，到复杂的过山车设计，经典力学无处不在，它将教会你如何运用数学工具来精确地分析和预测物体的运动轨迹，培养你的逻辑思维和问题解决能力。 流动的智慧：流体与波动 宇宙并非只有静止的物体，流体（如空气和水）的运动也蕴含着丰富的物理规律。我们将探讨压强、浮力、粘性和表面张力等概念，让你理解为什么船能漂浮在水面上，为什么飞机能翱翔蓝天。同时，我们也将踏入波动的奇妙世界。无论是声音的传播、光的折射和衍射，还是海浪的起伏，波动现象都遵循着共同的规律。你将学习如何描述波的频率、波长和振幅，理解干涉和衍射等现象，从而深刻体会到能量在空间中传播的优雅方式。 旋转的宇宙：刚体与旋转运动 当物体不仅仅是在直线运动，而是在围绕一个轴旋转时，物理学又展现出另一番景象。本书将深入研究刚体的概念，以及力矩、角动量和转动惯量等关键物理量。你将理解为什么杂技演员在空中能做出各种复杂的翻滚动作，为什么陀螺能保持稳定。这些知识不仅有助于我们理解更复杂的机械系统，也为我们进一步探索天体物理等领域打下基础。 能量的转化与守恒：热力学的奥秘 能量是我们理解宇宙运作的核心概念之一。本书将带领你进入热力学的殿堂，学习功、热量、内能以及温度等概念。你将了解热力学第一定律——能量守恒定律，认识到能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总量不变。同时，你也将探索热力学第二定律，理解熵的概念，从而明白为什么自然过程总是倾向于向更混乱的方向发展，以及为什么永动机是不可能实现的。这些知识对于理解化学反应、生物过程乃至宇宙的演化都至关重要。 电与磁的交织：电磁学的宏伟蓝图 电与磁，这两个看似独立的现象，实则在宇宙中紧密相连，构成了我们现代科技的基石。我们将从静电学开始，探讨电荷、电场和电势，理解库仑定律和高斯定律。接着，我们将进入电动的世界，学习电流、电阻、欧姆定律以及电路的基本原理，了解我们日常使用的电器是如何工作的。随后，我们将揭示磁场的奥秘，探讨磁荷、磁场和磁通量，并重点讲解电流如何产生磁场，以及变化的磁场如何产生电流——法拉第电磁感应定律。你将理解电磁波的存在，知道无线通信、光纤网络等现代技术是如何实现的。 超越经典：现代物理学的探索 当我们将目光投向微观世界，或是以接近光速的速度运动时，经典物理学的局限性便显现出来。本书将为你打开一扇通往现代物理学的大门。 相对论的颠覆：时空观的革命 爱因斯坦的狭义相对论将彻底改变你对时间、空间和质量的认知。你将理解为什么速度会影响时间的流逝，为什么物体在高速运动时质量会增加，以及著名的质能方程 E=mc² 的深刻含义。狭义相对论为我们理解宇宙的尺度和高速运动下的物理现象提供了全新的视角。 量子世界的奇妙：粒子的双重性与不确定性 我们将潜入微观粒子构成的奇幻世界——量子力学。你将学习到，微观粒子不再仅仅是点状的物质，而是同时表现出粒子和波的性质，即波粒二象性。你还将了解海森堡不确定性原理，明白我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量。量子力学解释了原子结构、光谱现象，并为半导体、激光等现代科技奠定了基础。 原子与核的秘密：探索物质的本质 本书将带领你深入原子核的微观世界，了解原子核的结构，以及放射性衰变和核反应的原理。你将学习到核裂变和核聚变是如何释放巨大能量的，理解核能的利用以及它对人类社会的影响。 学习的强大助力：实践与应用 本书不仅仅是理论的堆砌，更注重培养你的科学思维和解决问题的能力。通过精心设计的例题和习题，你将有机会将所学的概念和公式应用到实际情境中，锻炼你的分析能力和计算技巧。此外，本书还将引导你理解物理学在工程、医学、天文学等各个领域的广泛应用，激发你对科学研究的兴趣。 一本面向未来的物理学著作 无论你的未来规划是投身基础研究，还是应用于工程实践，亦或是仅仅想更深刻地理解我们所处的世界，这本书都将是你不可或缺的伙伴。它将为你提供一个清晰、严谨、富有启发性的学习路径，帮助你掌握物理学的精髓，为你未来的科学探索之旅打下坚实的基础。准备好迎接一场智慧的挑战，探索宇宙的奥秘，揭示自然的规律了吗？

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本书的辅助学习资源（假设存在此类资源，从书的整体质量推断）的组织结构，体现了对学生学习路径的深刻理解。从我个人的学习习惯来看，我需要一个可以随时查阅和复习的工具集，而不是仅仅依赖于翻阅厚重的正文。如果配套有在线资源，我相信它一定不会是简单的PDF答案，而是一个互动性极强的学习生态系统。例如，针对那些数学基础相对薄弱的章节，应该有专门的“数学复习模块”，快速回顾必要的微积分或线性代数工具，而不是让学生在解题过程中被打断思绪去翻阅其他数学书。此外，对于那些概念混淆点（比如动量和角动量守恒的适用条件差异），一个好的配套系统应该能提供即时的“对比分析工具”，通过可视化的方式对比两者在不同参照系下的表现。这种以学生为中心的资源设计，远比单一的纸质教材更能提升学习效率，它让学习过程中的卡壳点能够被迅速、有效地疏通，保持学习的顺畅感和成就感。

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这本书的插图和图表设计简直是一场视觉盛宴，清晰得令人惊叹。我以前在学习流体力学和电磁学时，常常因为教科书上的二维简化图而感到困惑，总觉得抓不住问题的核心。但这本书不同，它巧妙地运用了大量的三维透视图和细节放大图，尤其是在讲解量子力学的基础概念时，那些波函数的可视化处理，简直是艺术品。比如，书中对薛定谔方程的几何解释，不再是枯燥的数学公式堆砌，而是通过空间中的概率云动态展示，让我这个“视觉学习者”茅塞顿开。此外，排版布局也极其考究，关键定义用醒目的字体和颜色突出显示，而那些复杂推导过程则被巧妙地组织在侧栏或单独的“深度探索”框中，使得阅读节奏可以灵活掌握。即便是那些看似晦涩难懂的章节，比如狭义相对论中的洛伦兹变换，书中的图示也能将时间膨胀和长度收缩的效应直观地表现出来，让人在轻松的视觉引导下，不知不觉就掌握了核心逻辑。这种对视觉传达的极致追求，无疑大大降低了初学者望而却步的门槛，让物理学习变成了一种享受。

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本书的习题设计哲学简直是教科书级别的范本，它精准地把握了从基础巩固到高阶思维的完美过渡。不同于市面上很多教材，要么全是基础计算题，要么就是几道超级难的“抬杠”题，这套书的习题难度梯度设置得如同精心雕琢的阶梯，每走一步都有明确的支撑和反馈。初期的概念检验题，如同热身运动，让你迅速回顾当日所学；中段的计算题，往往需要整合两到三个知识点进行综合运算，考验的是知识的融会贯通能力。最让我印象深刻的是那些“开放性探究”题，它们通常没有标准答案，而是引导你利用所学的物理原理去分析现实世界中的复杂现象，比如分析一个特定类型的高速粒子加速器的设计缺陷，或者构建一个简化的太阳能电池板效率模型。这些题目极大地激发了我的批判性思维和工程应用潜力，让我感觉自己不仅仅是在解题，更是在进行一次次微型的科学研究。做完这套题库，我感觉自己的物理直觉和解决实际问题的能力得到了质的飞跃。

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这本书对于现代物理学前沿内容的整合处理，堪称一流的平衡术。许多传统教材在引入相对论或量子力学时，常常显得要么太过于简化，蜻蜓点水，使得学生对真正的现代物理图景缺乏认知；要么就是一下子拔高难度，让大部分学生望而却步。然而，这本书巧妙地将“现代物理”部分融入到了一个清晰的框架之中。它没有试图把相对论和量子力学讲成一本专业教材的深度，而是以一种“引人入胜的导览”的姿态出现。我对其中关于粒子物理标准模型简介的部分非常欣赏，它用非常精炼的语言勾勒出了夸克、轻子和规范玻色子的基本作用，并且配有清晰的相互作用图。这使得我在学习经典电磁学和力学时，心中始终有一个“更广阔的物理世界”的参照系，这对我后来的专业选择和知识构建起到了至关重要的导航作用。它成功地架起了经典物理与前沿科学之间的坚实桥梁。

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作者在行文风格上展现出一种难能可贵的“亲和的权威感”。他/她们的语言既不故作高深，充满晦涩的学术术语，也不流于肤浅，缺乏必要的严谨性。相反，它像一位经验丰富、耐心细致的导师在耳边轻声点拨。每当引入一个新的、可能让学生感到困难的概念时，作者总会插入一段非常生活化的类比或者一个历史背景的简短叙述，瞬间拉近了物理定律与日常经验的距离。例如，在介绍黑体辐射时，作者没有直接跳入普朗克公式，而是先描述了20世纪初物理学家们面对“紫外灾难”时的那种困惑与焦虑，这种叙事手法让冰冷的定律焕发出了人性的光辉。这种叙事策略使得阅读过程不再是单向的知识灌输，而更像是一场与智慧的对话。它教会我的不仅是物理定律本身，更是科学发现背后的探索精神和逻辑推理的优雅。

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