图解实验观察大全（修订版）：物理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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近角聪信 等 编，施忆 等 译

图书标签:

• 物理
• 实验
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• 科普
• 青少年
• 科学
• 教育
• 修订版
• 教材

出版社： 人民教育出版社

ISBN：9787107196058

版次：1

商品编码：10859431

包装：精装

开本：16开

出版时间：2009-10-01

用纸：胶版纸

页数：418

字数：772000

内容简介

物理学是一门旨在发现隐藏在自然现象背后的规律，并利用这些规律解释相关现象的具有广泛意义的学科。在小学、初中和高中开设的科学课程中，与物理学相关的教学内容包括力学、热学、光学、磁学、电学等领域。到了19世纪，这些领域内的各种宏观规律就已经被发现。但是，目光远大的物理学工作者并不满足于这些仅在各个领域内部才能应用的规律。经过不懈的努力，到了l9世纪后期，人们已经能够利用原子或分子等微观力学概念解释各种热现象；光作为一种电磁波，其折射和反射现象的规律性也得到了微观理论的证明。
为了探索隐藏在各种宏观现象和规律背后的更加深奥的科学原理，多少年来，物理学工作者们一直在坚持不懈地进行着深入、细致的研究工作。结果，他们不仅在基本粒子和原子核物理以及原有的各种研究领域内取得了突破性的进展，同时还在化学物理、地球物理、生物物理等自然科学研究领域迈出了可喜的步伐。
化学、地理学、生物学等研究领域都有其各自特有的思维方式，而且已经发现了各自特有的规律。尽管如此，物理学工作者们仍然渴望探索隐藏在这些规律背后的秘密，或许这正是他们不能停止对于其他领域进行研究的动机之一。但是，事情并不那么简单，人们不可能轻而易举地揭开关于物质、地球和生命的所有奥秘。
不过，这并不能阻挡物理学向其他领域的发展，物理学的实验方法已经给其他领域的研究带来了飞跃性的进展。
最近，科学家在物理学实验手段方面又取得了令人瞩目的进展，研究出了包括能使人一目了然地观察到物质内部元素分布的装置、通过残留在岩石上的一点磁性便能知道岩石历史的装置，以及过去难以想象的、用于观察生物体结构的高倍电子显微镜等。这些实验手段的发明对于各学科领域的研究和发展都作出了不可估量的贡献。 这本《图解实验观察大全·物理》就是要对取得卓越成就的物理实验的基础作出解释，内容涉及小学、初中及高中的各种物理实验。书中体现出的对自然界奥秘的探索态度可与最先进的物理实验相媲美，对实验内容和要求的解释和说明也非常细致、周到，从器具的使用方法到实验顺序等均提供了如同手把手的具体指导，使得所有读者（包括那些嫌麻烦的人）都能在《图解实验观察大全（修订版）：物理》的指导下轻松地做好实验。另外，为了避免实验时发生意外事故，《图解实验观察大全（修订版）：物理》对教师在实验时应该注意或关照的事项作了详细而周到的提示，对相当先进的装置以及半导体元器件的正确使用也作了必要的说明，由此使得以往不敢想象的实验也成为可能。
物理学这门学科具有较强的逻辑性，所以许多教师常把教学重点放在学习规律和应用规律解题方面，而把实验与观察放在次要的位置上。这是一个严重的错误。数学是物理学研究和学习的重要手段，但不是物理学的全部。说到底，物理学是一门观察、记录有生气的自然现象并解释这些现象的学科，所以在学习物理学规律时，应该同时在眼前展现相关的物理现象。为此，教学中应该通过实验组织学生认真观察生动的物理现象。
说起物理实验，我们便会联想到大规模的实验装置，其实有些实验并不需要大规模的装置。比如，求一头儿细一头儿粗的筷子的重心时，可以把筷子放在两只手的食指上面，然后使两个食指慢慢靠近，这样手指最终就能接近筷子重心所在的位置。这是一种既简单又充满智慧的实验方法。看似非常复杂的实验装置，实际上其实验思路却很简单。希望读者对于本丛书的使用不是简单地浏览、阅读，而是亲自动手实验。和筷子实验一样，您定会从这些实验中深深地体会到自然界正在向您步步逼近。

目录

I 基础操作
1 长度的测量
2 时间的测量
3 温度的测量
4 质量与重量的测量
5 体积的测量
6 电流的测量
7 电压的测量
8 多用电表的使用方法
9 气压的测量
10 测量值与误差
11 图像的画法

II 力与运动
1 力
12 观察接触力和远程力
13 观察力的作用
14 测量各种材料在多大力的作用下被拉断
15 制作利用摩擦力的玩具
16 观察金属丝的弯曲程度与力的关系
17 用弹簧测力计测量力的大小
18 观察二力平衡
19 观察三力平衡
20 观察斜面上力的平衡
21 制作天平
22 观察杠杆的平衡
23 静摩擦力和动摩擦力的测量
……
2 压强
3 运动
III 功与能量
IV 热
V 光
VI 声音和波
VII 电和磁
VIII 物质的结构
IX 电子设备的制作
索引

前言/序言

好的，这是为您准备的图书简介，内容紧密围绕“物理实验观察”这一主题，但避开了《图解实验观察大全（修订版）：物理》一书的具体内容，旨在勾勒出该领域重要性与广阔视野。 --- 探寻微观世界的脉动：经典物理现象的深度解析与观测实践 书籍定位： 本书旨在成为自然科学爱好者、中学及大学低年级学生、以及对物理世界充满好奇心的读者的精深导览。它聚焦于物理学中最基础、却又最富魅力的——可观测现象的系统性梳理与实验设计哲学。我们不追求覆盖所有知识点，而是专注于那些支撑起现代物理大厦的核心、经典且具有普适性的实验范式。 内容概述： 本书摒弃了教科书式的枯燥罗列，转而采用情景导入、原理剖析、观测技巧三位一体的叙述结构，引导读者真正“看见”物理。全书内容围绕力、热、光、电、磁五大经典物理支柱展开，但侧重于“观察者”如何通过精妙的实验装置捕捉到这些现象的本质。 第一部分：力与运动的几何学——经典力学的视觉化 本部分深入探讨牛顿体系中那些常被概念化，但实际需要细致观察才能理解的运动规律。 1. 惯性与参考系的建立： 我们将详细解析如何设计一个能够最大限度减少外部干扰的系统，以清晰地观察惯性参考系的特性。重点关注伽利略的斜面实验如何在现代精确计时和测量技术下得以重现，以及如何通过观察高速运动物体的轨迹畸变（如抛体运动在不同大气密度下的微小差异）来理解空气阻力与惯性的复杂交互。 2. 碰撞动力学与能量守恒的视觉证据： 能量是抽象的，但动量和能量的转移是极其直观的。本书将剖析如何使用高速摄像和图像处理技术来精确测量弹性与非弹性碰撞中动能的损失，并将其量化。特别会涉及三维碰撞的分解观察，例如球桌上的母球与目标球在不同入射角下的轨迹交叉点，这些都是对动量守恒最直接的视觉证明。 3. 振动与波的初期形态： 观察简单的简谐运动（SHM），但重点在于区分其与阻尼振动的差异。我们将详细描述如何利用数字传感器记录的位移-时间图线，来观察微小的非线性因素（如材料的内部摩擦或弹簧的非均匀性）如何逐渐将完美的正弦波形“扭曲”成复杂的波形，从而理解傅里叶分析的物理基础。 第二部分：热力学的边界与微观的躁动 本部分关注宏观的热现象，但核心在于引导读者去“感受”微观粒子无序运动对宏观性质的影响。 1. 热平衡的本质： 经典的热平衡实验往往过于静态。本书提供了一种动态观察热量传递的方法。例如，通过红外热像仪对两种不同材料连接处的温度梯度进行实时扫描，观察热量是如何在微观尺度上通过碰撞和扩散来实现“传递”的。章节将详细解读热扩散方程的物理意义，并结合图像对比不同热导率物质的温场变化速率。 2. 气体分子运动的间接印证： 布朗运动是分子动理论的铁证。本书将侧重于高精度显微镜下的颗粒追踪技术，指导读者如何排除环境震动的影响，精确测量悬浮粒子在液体中的随机游走路径。对路径曲率和平均位移平方的分析，是如何被用来估算单个分子的平均速率和阿伏伽德罗常数的关键观察步骤。 第三部分：光——超越人眼的电磁波 本部分专注于如何设计实验来揭示光的波动性和粒子性之间的对立统一，并挑战读者的直觉。 1. 光的干涉与衍射： 重点在于观察干涉条纹的对比度和带宽。我们将详细分析在不同光源（单色光与复合光）下，光程差对条纹清晰度的影响。对于衍射实验，书籍将引导读者观察单缝衍射的中央亮纹宽度与缝宽之间的反比关系，并解释为什么高阶次极大光强会迅速衰减——这直接关系到光波的叠加概率。 2. 偏振态的捕捉与旋转： 不仅仅是“光变暗”。本书将介绍如何使用起偏器和检偏器来探测透明材料内部的双折射现象。例如，在观察特定晶体或高分子薄膜时，旋转检偏器，能清晰地看到颜色和亮度的周期性变化，这是对光波电场矢量方向敏感性的直接验证。 第四部分：电磁场的雕塑与无形之力的显现 本部分是本书的重点之一，探讨如何将看不见的电磁场转化为可测量的力或可观察的现象。 1. 磁场线的“实体化”： 传统上用铁屑观察磁场，但现代物理更强调电磁场叠加。本书介绍如何利用霍尔效应传感器阵列来绘制复杂磁场（如螺线管内部与外部）的精确强度分布图，并将这些数据可视化为等势线图，直观展示磁感应强度（B）的源头与汇聚点。 2. 法拉第感应：从定性到定量： 仅仅观察到电流表指针偏转是不够的。我们将聚焦于磁通量变化率的精确测量。书籍会指导读者如何设计一个高精度匝数线圈，并结合数字示波器，观察当磁铁以恒定速度插入或拉出时，感应电动势波形是如何准确反映磁通量变化的导数。这直接连接了电磁感应定律的数学形式与物理现实。 3. 电容充放电的瞬态响应： RC电路是理解瞬态过程的基石。本书将详述如何使用高精度示波器精确捕捉电容器在充电和放电过程中的指数曲线。通过系统地改变电阻（R）和电容（C）的值，读者可以亲眼看到时间常数τ是如何直接控制电荷累积和消散的速度，从而量化电流和电压的“懒惰”程度。 本书特点与读者收益： 本书的价值在于它提供的是一套观察物理现象的思维框架和技术指引，而不是简单的实验步骤复述。它鼓励读者： 批判性观察： 识别并排除环境噪声和系统误差对实验结果的干扰。 数据可视化： 将抽象的物理量转化为可被理解的图形和图像。 理论与实践的闭环： 确保每一次成功的观察，都是对背后物理定律的有力印证。 通过本书的研习，读者将不再满足于仅仅“知道”物理定律，而是能够“看到”定律在自然界中是如何优雅而精确地运行的。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我最初是被这本书的“实验观察”这个部分吸引的。我一直觉得，物理学不应该仅仅是书本上的公式和理论，它更应该是一种实践，一种通过观察和验证来理解自然规律的科学。学校里的实验课有时候因为器材限制或者时间仓促，很多有趣的现象都没法深入地去体验和探究。所以，我特别期待这本书能提供一些在家也能做或者在课堂上能辅助进行的实验，并且能通过这些实验来强化对物理原理的理解。这本书在这方面做得非常出色。它没有一味地罗列枯燥的实验步骤，而是把每一个实验都设计得既有科学性，又富有趣味性。比如，在讲解“惯性”的时候，它并没有直接给出定义，而是设计了一个简单的“杯子抽纸实验”，通过图示和文字，详细地解释了为什么杯子会留在原位，而纸张被快速抽走。这种“做中学”的方式，让我对惯性的概念有了更深刻、更直观的认识，而不是仅仅停留在“物体保持静止或匀速直线运动状态”的文字描述上。而且，书中还提供了一些拓展性的思考，引导读者去思考“如果改变抽纸的速度会怎么样？”、“如果纸张更薄或者更厚呢？”这样的问题，鼓励我们主动地去探索和发现。我特别喜欢书中对一些“反直觉”现象的解释，比如“为什么在摩擦力很小的光滑表面上，如果不施加外力，物体会一直运动下去？”这本书通过设计一个简单的“冰面滑行”的模拟实验，用生动的图解展示了惯性定律的应用，让我豁然开朗。我觉得，这本书最棒的地方在于，它把实验的乐趣和科学的严谨性完美地结合在了一起，让学习物理的过程充满了探索的惊喜，而不是枯燥的死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对物理学有着浓厚兴趣的“业余爱好者”，平时喜欢通过阅读来拓展自己的知识边界。我读过不少物理类的书籍，但很多书要么过于理论化，要么过于浅显，很难找到那种既能保持科学严谨性，又能激发读者求知欲的优秀作品。这本书的出现，对我来说，无疑是一场及时雨。我最欣赏它的是其“系统性”和“全局性”的特点。它不像很多零散的科普文章，而是能够将不同主题的物理知识有机地组织起来，形成一个相对完整的知识体系。例如，在讲解“电路”的时候，它不仅仅介绍了基本的串联和并联电路，还逐步引入了电阻、电容、电感等元件，并且通过图解的方式展示了它们在电路中的作用以及电流、电压的变化规律。这种循序渐进的讲解方式，让我能够从宏观到微观，从简单到复杂，逐步深入地理解复杂的物理概念。我特别喜欢书中在各个章节结尾处设计的“思考题”或者“拓展阅读”部分，这能够引导我去进一步思考，去查阅更深入的资料，而不是仅仅满足于书本上的内容。而且，这本书的语言风格也非常具有启发性，它善于用类比和比喻的方式来解释抽象的概念，让读者在轻松愉快的氛围中掌握知识。比如，它用“水流”来比喻“电流”，用“水坝”来比喻“电阻”，这种生动的比喻，让我一下子就明白了这些物理量之间的关系。这本书让我觉得，学习物理不再是一件艰苦的事情，而是一次充满乐趣的智力探险。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的契机，其实是因为我最近对一些基础物理现象产生了浓厚的兴趣，但又苦于找不到能够系统性解答我疑惑的材料。很多时候，我们在日常生活中会遇到一些看起来很神奇的物理现象，比如为什么飞机能够飞起来，为什么会有彩虹，为什么我们能听到声音等等。我一直希望有一本书，能够用通俗易懂的语言，结合实际生活中的例子，来解释这些现象背后的物理原理。而这本书，恰恰满足了我的需求。它并没有把重点放在高深的理论推导上，而是非常注重将物理知识与现实生活紧密联系起来。例如，在讲解“大气压强”的时候，它用了一个非常经典的“覆杯实验”图解，并详细解释了为什么水不会从倒置的杯子里流出来。这个实验虽然简单，但却能非常直观地展现大气压的强大作用。我还记得书中对“浮力”的讲解，用了很多生活中常见的例子，比如轮船为什么能漂浮在水面上，热气球为什么能升空，这些都通过生动的图示和清晰的文字得到了非常好的解释。我特别欣赏书中在解释一些看似复杂的物理现象时，能够提供多角度的观察和思考。比如，在讲到“能量守恒”的时候，它不仅仅是给出了公式，而是通过描述一个秋千的摆动过程，从动能和势能的转化入手，让我们能够直观地感受到能量是如何在不同形式之间转化的，并且总和保持不变。这本书的语言风格也非常亲切，没有那种高高在上的学术腔调，而是像一位耐心细致的朋友，一步一步地引导你理解物理世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“修订版”这个信息，让我对它的内容更新和准确性有了更高的期待，毕竟物理学也在不断发展，新的发现和理解也在不断涌现。我一直觉得，一本好的科普读物，不仅仅是要普及知识，更要跟上时代的步伐，反映最新的科学进展。在翻阅这本书的时候，我能明显感受到编者在内容上的精益求精。比如，在一些涉及现代物理概念的章节，虽然是入门级的介绍，但它所引用的例子和解释方式，都显得非常新颖和准确，没有那种陈旧过时的感觉。我尤其对书中关于“声波的传播”的阐述印象深刻。它不仅仅介绍了声音的产生和传播介质，还用图解的方式展示了声波的反射、折射和衍射现象，甚至还触及了一些关于超声波和次声波的应用，这些内容在一些老旧的物理教材中可能很难看到。而且，这本书在处理一些有争议或者还在研究中的物理问题时，也显得非常审慎，不会轻易下结论，而是会给出一些前沿的观点和可能的解释方向，这让我觉得这本书的作者是非常严谨和负责任的。我个人对“光学”部分特别感兴趣，而这本书中的光学章节，不仅仅涵盖了基本的几何光学和物理光学，还对一些现代光学技术，比如激光和光纤通信，做了非常简洁而有效的介绍，配以高质量的插图，让我对这些高科技有了初步的认识。修订版果然名不虚传，内容上真的有“更新”和“深化”的感觉，让我觉得物有所值。

评分☆☆☆☆☆

这本书我真的是找了好久了，一直想找一本能把那些枯燥的物理概念以一种更直观、更容易理解的方式呈现出来的书，特别是在学校里听老师讲那些公式推导，有时候真的会云里雾里。我当时抱着试试看的心态买下这本书，没想到完全超出了我的预期。最吸引我的是它“图解”这个关键词，我一直觉得文字描述有时候会显得苍白无力，但如果能配上精美的插图，把那些抽象的力学原理、电磁现象、光学规律甚至是热力学过程都具象化，学习起来就会事半功倍。翻开这本书，我发现它的图画真的做得非常用心，不是那种简单的示意图，而是细节满满，比如在讲解牛顿定律时，它会用不同情境下的滑块、小球或者车辆运动来演示，而且每幅图都标注了清晰的受力分析，箭头方向、大小都经过了细致的考量，让我一下子就能抓住重点。更重要的是，它不仅仅是把图片摆在那里，而是把图片和文字紧密结合，很多时候一个简单的图就能解释清楚一个困扰我很久的物理现象。比如，在讲到光的衍射和干涉时，那些复杂的夫琅禾费衍射图样，通过书中几张高质量的插图，配合简练的文字说明，我真的觉得豁然开朗，比在课本上死记硬背那些公式要轻松太多了。而且，这本书的排版也很好，字号大小适中，留白恰到好处，阅读起来非常舒适，不像有些教科书那样密密麻麻，一看就让人头疼。我真的觉得，这本书不仅仅适合学生，对于任何对物理感兴趣、想要加深理解的成年人来说，都是一份宝贵的礼物。它让我重新找回了对物理学的热情，感觉自己不再是被动地接受知识，而是主动地在探索和理解这个奇妙的世界。

评分☆☆☆☆☆

在京东买书无数，最喜欢上京东买书了，因为京东所给我的购物的便利，书除了京东没有货的，其他的基本选择在京东购买，希望京东能做的更好。书中自有黄金屋，书中自有颜如玉。大凡我目前买的书可以分成几类：1、工具书，这个就不用多讲了，新华字典之类的，辅助自己工作学习之用。2、学习参考书：这类书占主要部分，多数的书是买了学习的，而这些书也是作者的经验的积累，不过也有粗制滥造的，东拼西凑的，在我个人认为，这种书的作者在浪费别人的时间。3、小说：小说书大多书是作者的辛苦结晶，在每读一本书的时候，我不仅会去体会小说里面主人公的命运，同时也去体会作者所想展现的个人观点，一本小说，其实也是一本叙述作者人生观价值观的日记，比如金庸先生的武侠小说，体现的就是他自己对现代江湖观的看法和态度。4、孩子读物：现在买孩子读物已经成为主体了，因为我希望孩子能够不断地吸收书中的精华，自己能够获得不断地补充，现代社会，信息太多了，作为家长已经很难跟上时代了，让书来做一些辅助吧。5、其他：比如杂志等等，我很喜欢买读书一类的杂志，三联周刊也不错，这些都是很值得读的杂志。其他类的书除杂志以外，还有很多，很多。

评分☆☆☆☆☆

这套书都不错。胶版纸的，比较沉

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真是很好的参考！谢谢！

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京东还是很给力的，送货快，手续齐全，一直在京东买书。

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③图解的补充说明和操作要点放在每页的右侧，约占1／3的版面。这部分还包括注意事项(即注意)、结论或结果、说明、参考等注释。在《图解实验观察大全（修订版）：生物》中，为了使教师明确小学、初中和高中各阶段的实验内容和要求，划分为八个部分。

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余晨（易宝支付联合创始人）：《从0到1》是近年来最好的商业书籍，没有之一！

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⑤需要学生掌握的实验操作、材料采集和标本制作方法等集中放在“基本操作”部分。

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④在本书的开始部分设有彩色插页。这些彩色照片涵盖了生物学科不同领域的研究对象，为学生提供了良好的素材。

评分☆☆☆☆☆

①标题下方的“目标”一栏，说明实验适宜的学段、实验的目标和要求。对于不好限定时间的实验，则省略相关提示。实验目标是本书的编写委员会所设定的，仅供参考。标题右下方的“材料与工具”一栏，列出了实验所需的材料和工具。