专题突破:高中物理(热学光学原子物理学) (平装)

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出版者:金盾出版社
作者:王家庆
出品人:
页数:280
译者:
出版时间:2003年07月
价格:10.0
装帧:平装
isbn号码:9787508226170
丛书系列:
图书标签:
  • 高中物理
  • 物理
  • 高中物理
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  • 原子物理学
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具体描述

近年来,我国基础教育改革的步伐和素质教育进程明显加快,中学教材出现了“一纲多木”、一标多本“的多元化格局。为了更好地适应这种不断改革的新形势,我们集多位教育专家、出版专家的聪明智慧,精心构思、设计了这套《专题突破》系列丛书的选题及编写框架。

“专题”之所以深受欢迎,其主要原因是:一、针对性强,可由专题讲练有效地实现知识和能力的升华和突破;二、内容讲述的空间大,并且很少受教材变动的影响;三、读者可以根据自己的需要,灵活购买、阅读某些分册。这套系列丛书的鲜明特色和深度魅力,主要体现在:层次分明,讲练结合;突出重点,注重方法;深化主题,提高能力;理念新颖,面向备考。

这套系列丛书的鲜明特色和深度魅力,主要体现在以下四个方面:

层次分明,讲练结合。按“专题”的知识板块,分多种层次,高效地进行讲与练,并搭建起读者探究的阶梯。

突出重点,注重方法。突出重点、难点与中高考热点,注重思维方法,努力构建知识体系和方法体系。注重启发,发掘潜能,教学互动。

深化主题,提高能力。精析、深化主题、疑点、重点、易错点综合分析,对其相关内容适度涉猎,以便快速、有效地提高学生分析、解决实际问题的能力。

理念新颖,面向备考。锁定中考、高考,将素质教育与应试备考紧密结合,汲取近年来中、高考考题的精华,分析、跟踪、把握考题设计趋向,使学生及时参考,即学即会,成功迈进重点学校。

全套丛书每册内容分为三篇。第一篇“基础知能”是基础篇,对专题内容进行重点讲解和训练。突出重点,突破难点,消除疑点,矫正误点。第二篇“思维方法”是提高篇,以法统题, 题说法,从思维方法的角度精心设计和解析典型例题,使学生领略到思维方法是整个方法体系的核心,是从知识上升到能力的阶梯。第三篇“综合应用”是综合篇,按“热点”讲练,注重过程和方法,脉络清晰,条分缕析,非常便于读者提高综合应用能力。

物理学深度探索:从宏观到微观的思维之旅 本书聚焦于高中物理体系中至关重要的三大分支——力学、电磁学以及基础物理概念的综合应用与深入剖析。它旨在为那些不满足于基本公式记忆、渴望建立完整物理图像和掌握解题核心思维的学生提供一个坚实的阶梯,是通往更高层次物理学习的有效桥梁。 第一部分:牛顿体系的精妙与挑战——经典力学的深度解析 本部分将力学部分进行了一次彻底的“解构与重建”,它不仅涵盖了高中课本中所有基本的运动学、动力学、能量守恒与动量定理等内容,更着重于解析这些定律在复杂情境下的应用与局限。 1. 运动学的几何与向量表达 我们摒弃了仅仅停留在直线匀变速运动的层面。本章深入探讨了曲线运动的瞬时速度与加速度的矢量分解。重点分析了圆周运动中角速度、线速度、向心加速度之间的精确关系,并通过实例解析了抛体运动在不同参考系下的观测差异。特别引入了相对运动的概念,运用伽利略变换原理,解决涉及两个或多个运动物体间的复杂追及与相遇问题。 2. 动力学:从受力分析到受控系统 动力学是力学的核心。我们着重训练读者规范的受力分析流程,强调力的传递性和矢量叠加的准确性。在解决多体问题时,本书详述了隔离法与整体法的切换策略。对于涉及绳索、连接体的复杂系统,我们引导读者掌握超前思考:先分析整体的运动趋势,再判断个体间的相互作用力。 拓展主题:约束与非保守力 本节深入研究了摩擦力、弹簧力等非保守力的处理。对于斜面上的摩擦问题,详细讲解了正压力、最大静摩擦力与滑动摩擦力的判断标准。弹簧系统的处理则侧重于胡克定律的矢量性(虽然在弹性形变范围内我们通常讨论大小,但需理解其恢复力的方向性)以及在振动中如何将其能量计入系统。 3. 功、能与动量:守恒定律的普适性 能量和动量是解决复杂力学问题的“终极武器”。本书强调“守恒”的条件:只有在保守力做功的情况下机械能才守恒;只有在系统所受合外力冲量为零或所受合外力为零时,动量才守恒。 功与能的精确计算: 讲解了动能定理在非匀变速运动(如变力做功)中的不可替代性,并结合积分思想(非数学上的严谨积分,而是物理意义上的累积求和)来理解变力做功。 动量守恒的应用场景: 通过碰撞过程(弹性碰撞、完全非弹性碰撞)和爆炸/分离过程,训练读者在极短时间间隔内如何快速应用动量守恒,并结合能量转化来求解速度。重点剖析了质心运动在系统动量守恒中的重要性。 4. 刚体转动基础概念(定性引入) 虽然高中物理对转动学要求相对基础,但本书仍定性介绍了力矩的概念,将其与线运动中的力进行类比,使读者对力矩平衡有一个初步的认识,为未来学习刚体力学打下概念基础。 --- 第二部分:无形的支配力量——电磁学的逻辑建构 电磁学是物理学中最具挑战性的部分之一,因为它涉及三维空间的矢量关系和抽象的场概念。本部分旨在将电磁现象“可视化”和“向量化”。 1. 静电场:力的场论基础 本部分从库仑定律出发,强调电场强度是矢量叠加的物理量。 等势面与电势: 深入解析电势的物理意义——单位正电荷从无穷远处移动到某点的电势能。重点阐述电场力做功与电势能变化的定量关系($W_{AB} = - Delta E_p = q(V_A - V_B)$)。 电容器与电容: 不仅计算平行板电容器的容值,更关注电容器的储能($frac{1}{2}QU = frac{1}{2}CV^2 = frac{1}{2}frac{Q^2}{C}$)以及在串并联电路中电荷和电压的分配规律。 2. 恒定电流与电路分析的精细化 除了欧姆定律,本部分专注于复杂电路的分析技巧。 基尔霍夫定律的结构化应用: 系统讲解如何根据电路图,准确建立电流定律(节点)和电压定律(回路)方程组。特别关注含电源的复杂回路,明确内阻对端电压的影响。 电功率与能量转换: 深入分析电阻上的热效应(焦耳定律)与电源的总输出功率,探讨电路中的最大功率输出条件。 3. 磁场:洛伦兹力的方向与大小 磁场部分是高中物理中矢量方向判断的难点。 左手定则与右手定则: 强调两者是区分磁场方向、电流方向和受力方向的根本工具。通过大量三维空间模型练习,确保读者能准确判断洛伦兹力(带电粒子在磁场中)和安培力(通电导线在磁场中)的方向。 磁场中的带电粒子运动: 详细分析匀强磁场中带电粒子的回旋与螺旋运动。重点求解回旋半径 ($R = frac{mv}{qB}$) 和周期 ($T = frac{2pi m}{qB}$),并结合匀速直线运动的原理解决霍尔效应的初步问题。 4. 电磁感应:变化的磁场与动生电动势 电磁感应的难点在于“变化”和“相对运动”。 法拉第电磁感应定律: 强调感应电动势的产生源于穿过回路的磁通量变化率。 楞次定律的精髓: 深入解读楞次定律的“阻碍”本质,它不仅是判断感应电流方向的依据,更是能量守恒在电磁过程中的具体体现。 导体棒切割磁感线: 精确推导动生电动势 ($oldsymbol{E} = B L v$),并将其应用于法拉第定律的理解中,解决例如闭合回路在磁场中运动或转动产生的感应电流问题。 --- 第三部分:超越经典——基础物理概念的整合与思维升华 本部分将力学与电磁学的知识点进行交叉融合,并引入探究性实验的思维模式,以培养学生解决未知问题的能力。 1. 综合应用:力电耦合问题 讲解如何处理一个运动物体同时受到重力、电场力和磁场力作用的情况。例如: 质谱仪原理: 分析带电粒子在电场中加速后,进入磁场做匀速圆周运动的完整过程,将能量守恒与圆周运动联系起来。 电磁阻尼与制动: 探讨导体棒在磁场中刹车时,动能如何转化为电能(焦耳热),最终使系统停止。 2. 误差分析与物理模型的建立 本节指导学生如何从实验数据中提炼物理规律。 图像法在物理中的应用: 强调斜率和面积所代表的物理意义,如 $v-t$ 图的面积是位移, $F-x$ 图的面积是功。 系统误差与随机误差的辨析: 如何通过多次测量、取平均值等方法来减小误差,并合理保留有效数字。 3. 物理学史中的思想方法 穿插介绍伽利略、牛顿、法拉第、麦克斯韦等物理学巨匠的发现历程,展示科学真理是如何从猜想到验证,从定性到定量逐步建立起来的,激发读者对科学探索过程的热情与敬畏。 本书的目标读者是: 已经掌握了基础高中物理知识,但在面对新颖的、综合性的、需要深入逻辑推理的难题时感到吃力的高年级学生,以及希望通过系统性梳理来巩固和深化对物理世界理解的自学者。我们不提供现成答案,而是提供一套清晰、严谨、可复用的思维工具箱。

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用户评价

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我平时对物理学一直存在一种“畏难情绪”,总觉得公式太多,计算太复杂,很难真正理解。但《专题突破:高中物理(热学光学原子物理学)》这本书,就像一个经验丰富的向导,把我从物理学的迷宫中引领出来。《热学》部分,作者的讲解方式非常注重基础概念的渗透,他没有一开始就抛出热力学定律,而是从宏观现象出发,比如气体压强随温度和体积的变化,引导我们去思考微观粒子的运动。他对分子动理论的解释,让我能直观地理解为什么气体加热后会膨胀,为什么液体和固体内部的分子也一直在运动。尤其是关于内能和功的转化,书中用了很多生活中的例子,比如蒸汽机工作原理的简化介绍,让我对能量守恒有了更深刻的认识。在学习过程中,我发现作者非常善于将抽象的概念形象化,例如描述气体分子碰撞的场景,就像一场永不停歇的乒乓球赛。而且,书中提供的例题,不仅有详细的解题步骤,更重要的是,还对解题思路进行了深入的剖析,告诉你为什么选择这种方法,以及在遇到类似问题时,如何进行迁移和应用。这本书的讲解方式,让我觉得物理学不是一道道难以逾越的鸿沟,而是可以一步步攻克的山峰,充满了探索的乐趣。

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光学这块内容简直太精彩了!我一直以为光学就是简单的光的直线传播、反射和折射,但这本书彻底颠覆了我的认知。作者从光的本质开始讲起,从历史上对光的粒子说和波动说的争论,到后来杨氏双缝干涉实验的巧妙设计,再到光的衍射和偏振现象,每一步都充满了引人入胜的故事和严谨的科学推理。他解释干涉和衍射时,并没有直接给出复杂的数学公式,而是通过非常直观的类比,比如水波的叠加,让我轻松理解了波动的叠加原理。而对光的偏振,作者更是举了日常生活中非常常见的例子,比如偏振太阳镜如何过滤刺眼的眩光,以及液晶显示屏的工作原理,瞬间让这个听起来高深的物理现象变得触手可及。最让我惊叹的是关于全反射的部分,作者不仅解释了光纤通信的基础,还设计了一些有趣的实验思路,鼓励读者自己去动手验证,这种互动式的学习方式让我觉得非常有趣。而且,书中在解释透镜成像时,不仅仅是画出光路图,还详细分析了不同情况下像的性质,比如实像、虚像、放大、缩小,以及像的位置变化,让我对透镜的成像规律有了非常深刻的理解。这本书让我真正体会到,物理学不仅仅是解题的工具,更是一种观察世界、理解世界的方式,而光学更是将这种美妙展现得淋漓尽致。

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在原子物理学这个专题上,这本书的设计真的非常出色。作者没有一开始就抛出复杂的量子力学方程,而是从“原子是什么”这个最根本的问题出发,带领我们回顾了原子模型的演变史。从早期“葡萄干布丁”式的模型,到卢瑟福的金箔散射实验,再到玻尔的原子模型,每一个阶段的科学发现,都被作者以一种引人入胜的方式呈现出来。我尤其喜欢他对玻尔原子模型中“能级”概念的讲解,他用了“楼梯”的比喻,形象地说明了电子只能在特定的能级上运动,不能在能级之间随意停留。这种形象化的讲解,极大地帮助了我理解量子化这一核心概念。而且,书中还引入了原子核物理学的内容,比如放射性衰变,并简单介绍了核能的应用,让我认识到原子物理学不仅仅是微观世界的理论,更是现代科技发展的重要驱动力。这本书让我觉得,原子物理学充满了神秘和魅力,是探索宇宙最基本规律的钥匙,让我对接下来的学习充满了期待。

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我对物理学的认识,一直停留在“公式+计算”的层面,感觉非常枯燥。但《专题突破:高中物理(热学光学原子物理学)》这本书,却用一种完全不同的方式,打开了我对物理学的新视野。以“热学”为例,作者没有直接抛出热力学定律,而是从“热”的本质入手,通过对温度、热量、内能等概念的清晰界定,让我们逐步理解了能量在物质中的存在和转化形式。他巧妙地将生活中的各种现象,比如烹饪、制冷、取暖,都融入到讲解中,让我们感觉物理学无处不在。我对“功”和“热”在改变内能方面的作用,有了更深刻的理解,特别是对热力学第一定律的阐释,让我认识到能量的守恒性。而对于热力学第二定律,作者更是用“熵”的概念,形象地解释了自然界事物发展的不可逆性,让我对世界的运行规律有了更深的感悟。这本书让我觉得,学习物理学不仅仅是为了考试,更是一种认识世界、理解自然的方式,充满了智慧和乐趣。

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原子物理学这部分内容,我之前一直觉得像天书一样,什么原子核、电子、能级,听起来就头大。但是这本书完全改变了我的看法。作者非常聪明地从卢瑟福的α粒子散射实验讲起,这个实验不仅推翻了汤姆孙的原子模型,还为后来的原子核的发现奠定了基础。他用一种讲故事的方式,描绘了当时科学家们是如何一步步探索原子内部奥秘的,让我感觉自己仿佛置身于那个激动人心的科学发现时代。关于原子光谱的部分,作者并没有直接给出巴尔默公式,而是先解释了原子在不同能级之间跃迁时会吸收或放出特定频率的光,然后才引出氢原子光谱的规律。这种循序渐进的讲解方式,让我能够理解公式背后的物理意义,而不是死记硬背。特别是对玻尔模型和量子力学初步的介绍,作者运用了非常形象的比喻,比如将电子的轨道比作行星绕太阳的轨道,虽然不完全准确,但足以帮助初学者建立一个初步的认识。他还提到了量子隧穿效应,并将其与半导体器件等现代科技联系起来,让我意识到原子物理学并非只存在于理论,而是与我们的生活息息相关。这本书最成功的地方在于,它让我在不感到枯燥的前提下,掌握了原子物理学的核心概念,并对未来可能遇到的更深层次的理论产生了浓厚的兴趣,这绝对是我学习这段内容的最大收获。

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光学部分的内容,真的是让我受益匪浅。我一直觉得光的波粒二象性非常难以理解,但这本书却用一种非常独特的方式,将这个问题拆解开来。作者先从光的直线传播、反射、折射这些基础概念入手,用非常形象的语言和图例,解释了为什么我们会看到影子,为什么水中的物体看起来会变形。然后,他话锋一转,开始讲述光的衍射和干涉现象,并用非常贴切的水波类比,让我能够直观地理解波的叠加和衍射的原理。最让我惊叹的是,作者并没有回避光电效应等量子光学的内容,而是用一种非常易懂的方式,解释了光子的概念,以及光与物质相互作用的微观机制。他甚至还提到了激光和全息投影等现代光学技术,并简单介绍了它们背后的科学原理,让我觉得光学知识充满了科技感和未来感。这本书让我觉得,光学不仅仅是研究光如何传播的学科,更是揭示宇宙奥秘的重要窗口,充满了探索的价值和无限可能。

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这本书简直让我大开眼界,虽然我买来的时候对热学、光学和原子物理学这些概念知之甚少,感觉就像是雾里看花,但自从我翻开这本《专题突破:高中物理(热学光学原子物理学)》后,一切都变得清晰起来。首先,作者在热学部分的处理方式是我从未想过的,他没有直接抛出一堆公式和定义,而是从生活中的现象入手,比如为什么夏天的时候,早晨的空气比中午的暖和,或者为什么在封闭的房间里,关上门窗后不久就会感到闷热。这些看似平常的现象,在作者的笔下,被巧妙地联系到了热力学第一定律、第二定律以及热传递的方式。他用一种非常形象的语言,比如把分子比作跳舞的小球,来解释微观世界的运动,让抽象的概念变得具体可感。读到关于内能部分时,我甚至能联想到自己烧水、蒸桑拿时的体验,感觉物理学不再是书本上的冷冰冰的知识,而是触手可及的生活。而且,书中穿插的例题分析也极其细致,不仅仅是给出答案,而是详细讲解了每一步的思考过程,包括可能遇到的误区以及如何规避。我印象最深的是关于相变的章节,作者用一种非常生动的比喻,将固态、液态、气态之间的转变描述得如同生命的历程,让我深刻理解了分子间作用力在不同状态下的变化,以及能量如何在这种转变中起到关键作用。这本书真的做到了“专题突破”,它不是简单地罗列知识点,而是层层深入,将看似独立的知识点串联起来,形成一个完整的知识体系。

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《光学》这个专题,我之前学的时候感觉云里雾里,对光的折射和反射定律总是记混,更不用说衍射和干涉了。但是这本书的讲解,让我眼前一亮。作者首先从光的传播介质开始,然后循序渐进地引入了光的折射现象,并通过生活中的实例,比如水中筷子看起来弯折,海市蜃楼的形成,让我们体会到光学原理的广泛应用。他对光的反射,特别是镜面反射和漫反射的区分,以及成像的原理,都解释得非常清晰。我印象最深刻的是关于透镜成像的章节,作者用了一系列图示,非常形象地展示了不同焦距的透镜,在不同位置的物体成像情况,以及像的性质变化。他甚至还提到了一些生活中的光学仪器,比如照相机和显微镜,并简要介绍了它们的光学原理,让我觉得物理学知识离生活如此之近。更让我惊喜的是,书中对光的干涉和衍射的解释,并没有直接给出复杂的公式,而是通过水波的干涉和单缝衍射的类比,让我能够理解这些现象的本质。这种“化繁为简”的讲解方式,极大地降低了我学习的门槛,让我觉得光学不再是枯燥的理论,而是充满了奇妙和规律的科学。

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这本书在热学部分的讲解,真的做到了“深入浅出”。我之前对热学最深的印象就是各种定律和公式,但这本书从最基础的“热”是什么开始,通过对温度、内能、热量等概念的细致区分,让我对热学有了全新的认识。作者非常巧妙地将生活中的现象融入讲解,比如为什么金属勺放在热汤里会变烫,为什么衣服晒干后会变轻,这些看似平常的现象,在作者的笔下,都变成了解释热学原理的绝佳素材。他对热力学第一定律的阐释,不仅仅是公式的推导,更是通过大量的例子,说明了能量守恒在热学中的体现。而对于热力学第二定律,作者更是用“熵”这个概念,巧妙地解释了为什么有些过程是不可逆的,比如房间的混乱程度总是倾向于增加。我尤其喜欢书中对热传递方式的讲解,包括传导、对流、辐射,作者用图文并茂的方式,生动地描绘了这些过程,让我能够直观地理解热量是如何传播的。这本书让我觉得,热学不仅仅是物理学的一个分支,更是一种观察和理解自然界能量转化的视角,充满了智慧和趣味。

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原子物理学一直是我的“软肋”,总觉得它太过抽象,跟实际生活联系不大。但《专题突破:高中物理(热学光学原子物理学)》这本书,在这方面给了我很大的惊喜。作者从原子结构的发现史讲起,从汤姆孙模型到卢瑟福模型,再到玻尔模型,他用讲故事的方式,将科学家的探索过程娓娓道来,让我觉得学习历史本身就很有趣。他没有直接跳到量子力学,而是先解释了原子光谱的现象,以及科学家们如何通过研究原子光谱来推断原子内部的结构。我对玻尔模型中电子能级的概念,之前一直感到困惑,但书中用了一个非常形象的比喻,将电子比作在特定轨道上运动的行星,虽然不完全准确,但足以帮助我理解“量子化”的概念。更重要的是,作者并没有止步于理论,他将原子物理学的知识与现代科技联系起来,比如激光的原理,以及核能的应用,让我看到了原子物理学在现实世界中的巨大价值。这本书的讲解,让我觉得原子物理学不再是遥不可及的科学,而是构建现代世界的重要基石,充满了探索的魅力。

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