中学生物理思维方法丛书：猜想与假设 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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束炳如，王溢然 编

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• 物理辅导
• 思维训练
• 解题技巧
• 科普
• 教材辅助

出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312035364

版次：1

商品编码：11633844

包装：平装

丛书名： 中学生物理思维方法丛书

开本：32开

出版时间：2015-02-01

用纸：胶版纸

页数：251

字数：210000

正文语种：中文

内容简介

　　在《中学生物理思维方法丛书：猜想与假设》中，王溢然摘取物理学发展史上的一些精彩片断，通过若干经典的猜想与假设，向读者展示了猜想与假设在物理学发展中的重要作用以及前辈物理学家是如何从纷杂的现象中萌发猜想、提出假设、检验假设、完善和发展假设，从而形成科学理论的。同时，结合中学物理教学的实际，阐述了猜想与假设的教学功能及其在分析、解决具体问题时的应用。
　　希望广大读者通过阅读《中学生物理思维方法丛书：猜想与假设》，能提高对猜想与假设这一重要思维方法的认识，并能运用它帮助自己理解和掌握物理知识。更希望广大青少年读者能充分张开智慧的翅膀，在浩瀚的未知世界中大胆地去猜想、假设，有所发现，有所创造。

内页插图

目录

序1
序2
前言

1 大胆的猜想 绝妙的假设
1.1 落体运动规律的猜想
1.2 天体引力的平方反比假设
1.3 关于热本质的猜想
1.4 关于电本质的假设
1.5 黑体辐射与量子假设
1.6 狭义相对论的两个假设
1.7 宇宙大爆炸的假设

2 猜想与假设在科学认识中的作用
2.1 解释物理现象或规律
2.2 提出新的实验和观测方向
2.3 构成通往正确道路的桥梁

3 猜想的萌发 假设的形成
3.1 类比推理法
3.2 归纳推理法
3.3 演绎推理法
3.4 经验公式法
3.5 矛盾推理法
3.6 直觉思维法

4 实践是检验和发展猜想与假设的唯一途径
4.1 伽利略的斜面实验
4.2 万有引力定律的验证
4.3 伦福德实验与焦耳热功当量的测定
4.4 汤姆孙巧测阴极射线
4.5 劳厄一箭双雕
4.6 时空相对性的验证
4.7 宇宙大爆炸的佐证

5 中学物理中常见的几种假设
5.1 物理条件的假设
5.2 物理过程的假设
5.3 矢量方向的假设
5.4 临界状态的假设
5.5 极端情况的假设

6 猜想与假设在中学物理学习中的指导作用
6.1 发展想象力的有效途径
6.2 体验科学探究
6.3 深化对物理原理的认识

7 猜想与假设在中学物理解题中的应用
7.1 力学问题中的应用
7.2 电磁学问题中的应用
7.3 热学、光学问题中的应用
7.4 黑箱问题中的应用

结束语
参考文献

前言/序言

《探寻微观世界的奥秘：量子力学入门》 本书是一本面向高中生及以上物理爱好者，旨在清晰、系统地介绍量子力学核心概念的入门读物。它并非一套完整的物理思维方法丛书，而是专注于某个极具挑战性且意义深远的物理分支。我们希望通过这本书，让读者领略物理学如何从宏观世界的经典描述，走向微观粒子层面那些看似“反直觉”却又无比精确的规律。 第一章：超越经典——量子世界的曙光 本章将从经典物理学的成功与局限性切入，引出量子力学诞生的历史背景。我们将回顾普朗克的能量量子假说，它如何成功解释了黑体辐射的难题，这标志着能量不再是连续的，而是以离散的“量子”形式存在。紧接着，我们会探讨爱因斯坦对光电效应的解释，引入光量子（光子）的概念，进一步巩固能量量子化的思想，并揭示光的波粒二象性。本章还将简要介绍卢瑟福原子模型的成功与原子光谱的“紫外灾难”，为玻尔模型和后续的量子化发展铺平道路。我们将强调，正是这些看似零散的实验现象，逼迫物理学家们不得不打破经典物理的藩篱，去探索一个全新的微观世界。 第二章：粒子的双重身份——波粒二象性 在这一章，我们将深入探讨量子力学最核心、也最令人着迷的概念之一：波粒二象性。在介绍了光的波粒二象性后，我们将转向物质粒子，例如电子。德布罗意的物质波理论将是本章的重点，我们会解释他是如何将光的波粒二象性推广到物质粒子上的，并介绍其数学表达式——德布罗意波长。接着，我们将通过一些经典的实验，如电子衍射实验，来生动地证明电子也具有波动性。我们会引导读者思考：如果电子既是粒子又是波，那么我们该如何理解它的运动？这种“二象性”是否意味着我们对粒子的描述方式需要根本性的改变？本章旨在培养读者对微观粒子行为的直观感受，即使这种感受与日常经验相悖。 第三章：概率的海洋——波函数与概率密度 经典物理学中的粒子运动是确定性的，我们可以精确预测其在任意时刻的位置和速度。然而，在量子力学中，这种确定性荡然无存。本章将引入量子力学的核心数学工具——波函数（Ψ）。我们会解释波函数本身并没有直接的物理意义，但它的模的平方（|Ψ|²）却具有重要的物理解释：它代表了在某个位置发现粒子的概率密度。这意味着，在量子世界里，我们无法精确得知粒子的位置，只能预测其出现在某个区域的概率。我们将通过一些简单的例子，例如在一个盒子里的粒子，来演示如何利用波函数计算粒子在不同位置出现的概率。本章将强调，概率性是量子力学最根本的特征之一，它要求我们放弃经典意义上的“轨迹”概念，转而拥抱一个充满不确定性的微观图景。 第四章：不可预测的边界——海森堡不确定性原理 基于概率性的波函数描述，本章将系统阐述海森堡不确定性原理。我们将从一个相对直观的角度，例如通过“能量-时间”不确定性或“位置-动量”不确定性，来解释为什么我们不可能同时精确测量粒子的某些成对的物理量。我们会强调，这种不确定性并非源于测量仪器的不足，而是微观粒子固有的性质。我们将通过一些比喻和类比，帮助读者理解为什么试图更精确地测量一个量，必然会导致另一个量的不确定性增加。例如，当我们想要精确测量粒子的位置时，就需要用高能量的光子去探测它，而这个高能量的光子本身就会极大地扰动粒子的动量，使其变得不确定。本章将带领读者认识到，微观世界存在着一个根本性的“边界”，任何试图超越这个边界的行为都会导致巨大的“代价”。 第五章：量子世界的“怪诞”——叠加态与量子纠缠 本章将继续探索量子力学的“怪诞”之处，首先介绍叠加态的概念。我们将解释，一个量子系统在被测量之前，可以同时处于多种可能状态的“叠加”之中。只有当进行测量时，它才会“坍缩”到其中一种确定的状态。我们将用著名的薛定谔猫的例子来生动地说明这一概念，虽然这个例子本身存在争议，但它极好地捕捉了量子叠加态的非直观性。 随后，我们将重点介绍量子纠缠。我们会解释，当两个或多个粒子发生纠缠后，它们之间会产生一种奇特的关联，无论它们相距多远，对其中一个粒子进行测量，都会瞬间影响到另一个粒子的状态。我们将强调，这种关联比经典的关联更为深刻，它挑战了我们对“局域性”的理解。我们会提及爱因斯坦将其称为“幽灵般的超距作用”，并简要介绍贝尔不等式及其相关的实验验证，这些实验表明量子纠缠是真实存在的，并且无法用经典的局域隐变量理论来解释。本章将激发读者对量子世界更深层次的思考，挑战其对现实的认知。 第六章：量子跃迁与原子模型 在这一章，我们将回到原子结构，并将其与量子力学联系起来。我们会简要回顾玻尔模型，解释其成功之处以及局限性。然后，我们将介绍量子力学如何更精确地描述原子，引入电子的轨道不再是经典意义上的圆周运动，而是以概率分布的形式存在，即原子轨道。我们将解释，原子中的电子能量是量子化的，它们只能处于特定的能量级上。 本章的重点将是量子跃迁。我们会解释，当电子从一个能量级跃迁到另一个能量级时，会吸收或放出一定能量的光子。这种跃迁过程是量子力学的核心表现之一，也是原子光谱产生的原因。我们会通过介绍一些简单的原子模型（如氢原子）来演示如何理解电子的能级结构和跃迁过程。本章将帮助读者理解，原子之所以稳定，以及其发光发热的特性，都源于微观的量子规律。 第七章：探索未知的边界——量子计算与量子通信 在对量子力学基本概念有了初步认识后，本章将展望量子力学在未来的应用前景。我们将介绍量子计算的概念，解释量子比特（qubit）如何利用叠加态和量子纠缠来存储和处理信息，以及量子计算机在解决某些特定问题（如大数分解、药物设计）上可能实现的指数级加速。我们会用一些形象的比喻来解释量子算法的优势，例如并行计算的能力。 接着，我们将介绍量子通信，特别是量子密钥分发（QKD）。我们会解释，利用量子叠加态和不可克隆定理，可以实现理论上无法窃听的安全通信。本章将激发读者对量子技术未来发展的想象，认识到量子力学不仅仅是理论上的探索，更是一股正在改变世界的强大力量。 结语：物理学的无限可能 本书的最后，我们将对量子力学进行一个简要的总结，并强调量子力学在现代物理学中的核心地位。我们将再次重申，量子世界与我们日常的宏观经验可能存在巨大差异，但正是这种差异，揭示了宇宙运行的更深层规律。我们鼓励读者保持好奇心，继续探索物理学的奥秘。本书提供了一个起点，而物理学的世界，充满了无限的可能，等待着年轻一代的探索与发现。 《探寻微观世界的奥秘：量子力学入门》旨在为读者构建一个清晰、可理解的量子力学图景，培养其对物理学抽象概念的理解能力，并激发其对科学探索的热情。本书的编写风格力求生动形象，避免过于晦涩的数学推导，而将重点放在概念的阐述和物理图像的构建上。

评分☆☆☆☆☆

拿到《猜想与假设》这本书，我最大的感受就是它打破了我对物理学习的刻板印象。以往，我总觉得物理就是公式、定理、计算，是一门逻辑性极强但缺乏想象力的学科。但这本书，却把“猜想”和“假设”这两个充满了创造性和探索性的词汇，放在了物理学习的核心位置。书中的内容，并没有直接给你一套解题的公式或者技巧，而是从更宏观的角度，探讨了物理学研究的本质。它通过大量的历史事例，比如亚里士多德的落体运动猜想，牛顿的万有引力猜想，以及爱因斯坦的相对论猜想，细致地描绘了科学家们是如何从观察现象到提出大胆猜想，再到构建严谨假设，最终形成科学理论的。我特别喜欢书中对这些过程的解读，它不仅仅是罗列事实，而是深入挖掘了科学家们当时的思考过程，以及他们是如何克服困难，坚持探索的。这让我明白，科学的进步，很大程度上是建立在一次次的“试错”和“假设”之上的。读完这本书，我发现自己对物理的看法完全改变了，我不再害怕遇到那些没有现成公式解决的问题，反而开始享受思考、探索和验证的过程。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个偶然的机会了解到这套“中学生物理思维方法丛书”的，恰好又翻到了《猜想与假设》这一本。说实话，最初拿到这本书的时候，我并没有抱太大的期望，因为市面上关于物理的辅导书太多了，大多是题海战术或者知识点梳理。然而，这本书却给了我一个意想不到的惊喜。它不是直接告诉你“怎么做题”，而是深入浅出地剖析了物理思维的底层逻辑。书中通过大量生动形象的例子，将抽象的“猜想”和“假设”这两个概念具象化。比如，它会引用历史上科学家们在面对未解之谜时，是如何凭借直觉和灵感提出各种奇思妙想，又是如何通过设计巧妙的实验来验证这些想法的。读这些故事，我感觉自己仿佛置身于那些伟大的科学发现现场，亲眼见证了科学是如何一步步从模糊走向清晰。更重要的是，这本书提供了很多实操性的方法，教我们如何在学习中运用猜想和假设的思维方式。它鼓励我们不要害怕犯错，要敢于质疑，勇于提出自己的想法，即使这些想法一开始看起来很“离谱”。这种颠覆了我以往的学习模式，让我觉得物理学习不再是枯燥的知识堆砌，而是一个充满创造力和乐趣的探索过程。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个曾经对物理感到有些畏惧的学生来说，《猜想与假设》这本书无疑是一剂强心针。我一直觉得物理是一门枯燥、死板的学科，充满了各种公式和定理，需要死记硬背。但这本书却以一种非常新颖的视角，展现了物理学的魅力所在——那就是它充满着探索和创新的精神。书中没有充斥着冰冷的公式，而是用讲故事的方式，讲述了许多历史上伟大的物理学家是如何从一个简单的“猜想”出发，最终发现了深刻的物理规律。例如，书中关于“惯性”的猜想过程的描述，让我第一次意识到，原来一个如此基础的物理概念，也曾经是科学家们经过反复思考和验证才得出的。更重要的是，这本书并没有停留在理论层面，而是给出了很多切实可行的方法，指导我们如何在日常的学习和生活中培养这种“猜想”和“假设”的能力。它鼓励我们保持好奇心，敢于提问，不怕犯错，并积极地去寻找答案。这种思维方式的转变，让我不再觉得物理学习是一个被动的过程，而是变成了一个主动的、充满乐趣的探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直让我醍醐灌顶！我一直觉得物理这门学科，虽然公式定理一大堆，但背后的逻辑和思考过程才是精髓。而这本书，就像是为我打开了一扇新世界的大门。我以前做题，总觉得是被动地套用公式，遇到新问题就束手无策。读了这本书，我才明白，原来物理学的很多突破，都是从大胆的“猜想”开始的，然后通过严谨的“假设”去验证。书中举了很多历史上伟大的物理学家是如何提出猜想，又如何一步步建立起科学理论的例子，比如从苹果落地的现象联想到万有引力，这个过程的描述太精彩了！它让我意识到，物理学习不仅仅是记忆和计算，更是一种探索未知、挑战极限的精神。书里还讲到了如何培养这种猜想和假设的能力，比如多观察生活中的现象，多问“为什么”，然后尝试提出自己的解释。这真的让我感觉自己不再是被动的知识接受者，而是能够主动参与到科学探索中的一员。我开始尝试在做物理题时，先不急着找公式，而是先思考题目背后可能存在的物理规律，尝试用自己的话去“猜”一下答案，然后再去验证。这种方法论的转变，让我对物理的理解更加深入，也更加享受解决问题的过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书对我来说，最大的价值在于它提供了一种全新的视角来审视物理学。一直以来，我总觉得物理学习是被动接受的过程，老师讲什么，课本写什么，我们就学什么，然后就是刷题。但《猜想与假设》这本书，彻底颠覆了我的这种想法。它告诉我，其实科学的进步，尤其是物理学的飞跃，很大程度上都源于一种“敢于想象，勇于尝试”的精神。书中列举的那些伟大的物理学家，他们都不是一开始就知道答案的，而是通过敏锐的观察，大胆的猜想，然后设计实验去验证自己的猜想。我印象最深刻的是关于“量子纠缠”的猜想部分，那简直是颠覆三观的思考方式，让我第一次感觉到物理学背后隐藏着如此深刻的哲学思考。这本书不仅仅是讲“怎么猜”，更是教你“如何去猜”，如何从看似无关的现象中捕捉灵感，如何构建一个可以被检验的假设。它鼓励我们打破思维定势，不要被已有的知识束缚，而是要敢于提出自己的疑问，去探索那些未知的领域。读完之后，我感觉自己的好奇心被极大地激发了，开始主动地去观察身边的物理现象，并尝试用书中提到的方法去思考。

评分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好很好很好很好很好很好很好

评分☆☆☆☆☆

本人，数学不好，自己觉得还有提升空间，使知识更系统，故入手一套。质量很好，内容很好，都好

评分☆☆☆☆☆

快递送货速度很快，点个赞，内容很丰富，不过拓展内容很多，也不知道对高考是不是使用，不过嘛就当做思维锻炼啦。守恒的部分是我的大弱点，需要加强攻破，这是物理的核心，希望这本书能给我发挥巨大的作用。

评分☆☆☆☆☆

一直在京东购物，都很满意。

评分☆☆☆☆☆

这个版本很好。

评分☆☆☆☆☆

6.18促销买了一堆书，囤货中，物美价廉，虽然这次优惠不如双11，不过还是很实惠

评分☆☆☆☆☆

求异这本书旨在给中学生不一样的思维方式，从多个角度去解决自己所面对的实际问题。内容详实，引例颇多，是一本好书。

评分☆☆☆☆☆

这个版本很好。

评分☆☆☆☆☆

挺好的，买了一套，孩子很喜欢。