高中物理学(1 力学)

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沈克琦 著
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出版社: 中国科学技术大学出版社
ISBN:9787312036835
版次:1
商品编码:11771205
包装:平装
丛书名: 全国中学生物理竞赛委员会指定参考书
开本:16开
出版时间:2015-07-01
用纸:胶版纸
页数:256
字数:348000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

  【图书特色】
  ①全国中学生物理竞赛委员会指定参考书;
  ②中学物理课本和大学普通物理课本之间的桥梁;
  ③物理概念准确,物理图像清晰,物理思想深刻;
  ④专为中学生编写,中学生看得懂,能消化;
  ⑤图片质量高,版式精美,注重阅读体验。


内容简介

  《高中物理学(1力学)》是为学校里学习基础较好且学有余力并对物理学科饶有兴趣、愿意深入钻研的学生编写的,其内容的深度和广度均超出原来的教学大纲和现行课程标准的要求.其目的在于充分开发学生的智力,使学生在高中阶段不仅能学到比较扎实的基础知识,而且在科学思维和科学方法,理论结合实际地进行综合分析的能力,热爱科学、勇于探索创新的精神,严谨的科学态度和科学作风等方面都能得到培养和提高,从而具有较全面的科学文化素质,为今后进一步学习和工作打下良好的基础。

作者简介

  沈克琦,物理学家、教育家。长期从事物理教学、物理教学研究工作和高等教育行政工作,为办好北京大学物理系、推进理科高等教育改革、提高中学物理教学质量做出了重要贡献,培养造就了一大批优秀物理学人才。曾任北京大学副校长、烟台大学校长,晚年主编《中国科学技术专家传略》物理学卷。


内页插图

目录

前言
第1章 质点运动学
1.1 质点参考系和坐标系
1.1.1 质点
1.1.2 参考系和坐标系
1.1.3 时间 时刻和时间间隔
1.2 位移和路程矢量和标量
1.3 匀速直线运动速度
1.3.1 匀速直线运动
1.3.2 速度
1.3.3 匀速直线运动的位移图像
1.3.4 匀速直线运动的速度图像
1.4 变速直线运动平均速度和瞬时速度加速度
1.4.1 变速直线运动
1.4.2 平均速度和瞬时速度
1.4.3 加速度
1.5 匀变速直线运动
1.5.1 匀变速直线运动的速度
1.5.2 匀变速直线运动的位移
1.6 自由落体运动重力加速度
1.6.1 逻辑战胜了常识
1.6.2 自由落体加速度
1.7 抛体运动
1.7.1 运动的合成和分解
1.7.2 竖直上抛与竖直下抛运动
1.7.3 平抛运动
1.7.4 斜抛运动
1.8 匀速率圆周运动
1.8.1 曲线运动的速度和加速度
1.8.2 匀速率圆周运动
1.9 相对运动
1.9.1 伽利略变换
1.9.2 相对速度
1.9.3 伽利略变换的局限性
第2章 质点动力学
2.1 牛顿第一定律
2.1.1 物理学中的“福尔摩斯”
2.1.2 牛顿第一定律 惯性参考系
2.1.3 力的概念
2.2 牛顿第二定律
2.2.1 惯性的量度 加速度和质量的关系
2.2.2 力的量度 加速度和力的关系
2.2.3 牛顿第二定律
2.2.4 力的独立作用原理 力的矢量性
2.2.5 牛顿第二定律的一些推论
2.3 牛顿第三定律
2.3.1 牛顿第三定律
2.3.2 单位制和国际单位制
2.4 天体运动和万有引力
2.4.1 “哥白尼拦住了太阳,推动了地球”
2.4.2 开普勒“冲出圆周,走向椭圆
2.4.3 万有引力定律
2.4.4 惯性质量和引力质量
2.4.5 物体所受的重力和物体所受地球的引力
2.5 弹性力
2.5.1 弹性形变和弹性力
2.5.2 张力
2.5.3 正压力
……
第3章 功和能
第4章 动量和角动量
第5章 刚体的转动与平衡
第6章 机械振动和机械波
总复习题
部分习题答案
附录
索引

前言/序言


《高中物理学(1 力学)》是一本旨在为高中生系统讲授经典力学核心概念的教材。本书以清晰的逻辑脉络和丰富的实例,帮助读者建立坚实的物理学基础,培养科学思维能力。 全书结构与核心内容概览 本书共分为若干章,每一章都围绕着力学领域的某个重要主题展开。从最基本的运动描述,到宏观世界的动力学规律,再到能量守恒与动量守恒的深刻洞察,本书力求全面而深入地覆盖高中力学教学大纲的要求。 第一部分:运动的描述 第一章:直线运动 本章首先引入了“质点”和“参考系”等基本概念,这是理解运动现象的前提。我们将探讨如何描述物体的运动状态,引入位移、路程、速度、速率和加速度等物理量。 重点讲解匀速直线运动,分析其速度-时间图像和位移-时间图像的特征,并给出相应的运动学公式。 随后深入学习匀变速直线运动,包括加速度的意义、匀变速直线运动的公式推导与应用,以及平均速度的计算。 通过大量的实际例子,如汽车的启动与刹车、自由落体运动等,帮助读者理解和掌握这些基本概念和公式。 还会涉及“打点计时器”等实验器材的使用,培养学生的实验操作能力和数据处理能力。 第二章:曲线运动 在直线运动的基础上,本章将视角扩展到更普遍的曲线运动。我们将学习如何用速度和加速度来描述曲线运动的性质。 重点分析匀变速曲线运动的典型例子——平抛运动。通过对平抛运动进行分解,将其转化为两个方向上的直线运动,深入理解其运动规律。 将平抛运动的分析方法推广到一般的曲线运动,理解速度的方向与轨迹的关系,以及加速度在改变速度方向上的作用。 介绍圆周运动的概念,包括线速度、角速度、周期、频率和向心加速度等描述圆周运动的物理量。 通过讲解生活中的例子,如钟表的指针转动、人造卫星的运行等,使读者对曲线运动有更直观的认识。 第二部分:动力学 第三章:牛顿运动定律 这是本书的核心章节之一,将带领读者认识物体运动状态改变的根本原因——力。 首先介绍力的概念,包括力的性质(相互性、矢量性)和力的单位(牛顿)。 深入讲解牛顿第一定律(惯性定律),理解惯性是物体固有的属性,以及力是改变物体运动状态的原因。 重点阐述牛顿第二定律,这是描述力和运动之间定量关系的基石。我们将学习加速度与合力、质量的关系,并掌握如何应用此定律解决动力学问题。 详细介绍牛顿第三定律(作用力与反作用力定律),理解力的相互性在各种相互作用中的体现。 通过对各种常见力的分析,如重力、弹力、摩擦力等,以及力的合成与分解,为应用牛顿运动定律打下基础。 提供大量应用牛顿运动定律解决问题的例题,涵盖静力学平衡问题、动力学加速问题等。 第四章:力和运动的关系(专题) 本章将进一步深化对牛顿运动定律的理解和应用。 会分析一些特殊的动力学情境,如连接体问题,学习如何选取研究对象,分析受力,并应用牛顿定律求解。 会讨论超重和失重现象,理解加速度对物体视重的影响。 会涉及一些复杂的运动场景,如斜面上的物体运动,分析摩擦力的作用,以及处理复杂的受力分析。 通过对这些专题的讲解,旨在提高学生综合运用牛顿运动定律解决实际问题的能力。 第三部分:功、能与动量 第五章:功和能 本章将引入“功”和“能”这两个重要的物理概念,它们是描述物体运动状态改变的另一种重要方式。 定义功的概念,包括恒力做功和变力做功的计算方法。 引入“动能”的概念,并推导动能定理,理解合外力对物体做的总功等于物体动能的变化。 重点讲解“机械能守恒定律”,分析在什么条件下机械能守恒,并给出实际应用的例子,如单摆、弹簧振子等。 介绍“势能”,包括重力势能和弹性势能,理解势能与力的做功之间的关系。 讲解功能关系,即力做功与能量转化的关系。 通过对各种能量转化和守恒的分析,培养学生从能量的角度分析物理问题的能力。 第六章:动量与动量守恒定律 本章将引入“动量”的概念,以及描述物体动量变化原因的“冲量”。 重点讲解“动量守恒定律”,这是物理学中最重要、最普适的守恒定律之一。我们将学习在什么条件下动量守恒,并分析动量守恒定律在解决碰撞、爆炸等问题中的强大应用。 通过对弹性碰撞和非弹性碰撞的分析,加深对动量守恒的理解。 讲解冲量与动量变化的关系,即冲量定理。 结合具体的实例,如火箭的发射、粒子间的相互作用等,展示动量守恒定律的广泛适用性。 本章将帮助读者建立起全新的分析物理问题的视角,从“力”的视角转向“动量”的视角。 本书的教学特色与学习指导 概念清晰,逻辑严谨: 本书在概念的引入上力求清晰明了,每一步推导都遵循严格的逻辑顺序,避免跳跃性。 实例丰富,贴近生活: 大量选取生活中的物理现象和工程技术实例,帮助读者建立直观的理解,并认识到物理学在现实世界中的重要作用。 例题精讲,方法归纳: 每章都配有精心设计的例题,详细解析解题思路和步骤,并对常用的解题方法进行归纳总结,帮助读者掌握解决各类问题的技巧。 习题精选,能力提升: 习题设计由易到难,循序渐进,涵盖了概念理解、公式应用、问题分析等多个层面,旨在全面提升读者的物理学综合能力。 图示生动,辅助理解: 充分利用插图、示意图等视觉元素,直观展示物理过程和受力情况,辅助读者理解抽象的物理概念。 致读者 学习物理学,尤其是力学,是一个循序渐进的过程。本书的编写旨在为你提供一个扎实的起点。我们鼓励你在阅读过程中积极思考,多做练习,并尝试将所学知识应用于日常生活中的现象分析。相信通过你的努力和本书的引导,你一定能掌握高中力学的精髓,为未来的科学探索打下坚实的基础。

用户评价

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我对这本书的另一大印象是它在细节上的严谨。在给出每一个公式时,作者都会明确指出该公式的适用条件,以及各个变量所代表的物理意义。比如,在介绍动能公式 $E_k = frac{1}{2}mv^2$ 时,书中特别强调了该公式只适用于非相对论效应下,并且解释了 $m$ 代表物体的质量,$v$ 代表物体的速度。这种对细节的关注,对于培养严谨的科学思维至关重要,能够帮助读者避免望文生义,真正理解公式背后的物理含义。

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这本书的排版设计堪称精妙,每一页的文字、图示和公式都安排得恰到好处,既不会显得拥挤,也不会给人太空泛的感觉。我喜欢它在每个知识点讲解完毕后,都会配上精心设计的例题,这些例题的难度梯度设置得非常合理,从最基础的公式代入,到需要综合运用多个知识点的复杂问题,应有尽有。更值得称赞的是,每一个例题都附带了详细的解答过程,并且在关键步骤处都有文字提示,解释了为什么需要这样做,以及背后蕴含的物理原理。这对于我这种喜欢刨根问底的学习者来说,简直是福音,能够帮助我真正理解题目的解法,而不是死记硬背。

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这本书在处理一些容易混淆的物理概念时,做得相当出色。比如,在区分“速度”和“速率”,“位移”和“路程”时,书中不仅给出了明确的定义,还通过设置对比性的例子来强化读者的理解。例如,描述汽车行驶的例子,清楚地展示了速度的方向性以及位移的起点和终点,而速率和路程则更关注运动的快慢和轨迹的长度。这种“辨析式”的学习方法,有效地帮助我消除了对这些概念的模糊认识,让我的物理理解更加清晰透彻。

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这本书对于图示的运用可以说是达到了教科书级别的水准。无论是描述力的方向、运动轨迹,还是展示物理过程,图示都清晰、准确,并且细节丰富。例如,在讲解“力的分解”时,书中给出的矢量图不仅准确地标示了各个力的方向和大小,还巧妙地用虚线展示了分解后的分力,让读者一目了然。而且,一些复杂的物理模型,比如“斜面上的物体受力分析”,书中都配有详细的受力图,并且对每一个力都进行了明确的标注,让我们能够清晰地分辨出重力、支持力、摩擦力等不同性质的力。

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这本书在引入一些较为抽象的物理概念时,运用了大量的比喻和类比,这极大地降低了理解门槛。比如,在讲解“功”的概念时,作者将力和位移的关系比作“施加的推力有多大,以及物体沿着推力方向移动了多远”,并用搬箱子、推车等生活场景来举例,让“功”不再是一个冷冰冰的数学公式。这种贴近生活的讲解方式,让物理学不再是高高在上的学问,而是与我们日常生活息息相关的科学。即使是像“能量守恒”这样宏大的概念,通过具体的实例,比如“水从高处流下变成动能,再推动涡轮发电”,也能让我们感受到它无处不在的魅力。

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这本书的语言风格非常平实易懂,没有使用过于晦涩的专业术语,即使是对于物理基础相对薄弱的学生,也能轻松理解。在解释一些较为复杂的物理现象时,作者会用一些形象的比喻,比如将“动量”比作“运动的惯性”,将“冲量”比作“力在一段时间内的累积效应”,这些生动的比喻让抽象的概念变得具体可感。这种“通俗化”的讲解,让物理学习变得更加有趣和有吸引力,不再是枯燥的知识点堆砌。

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这本书在习题的设计上,非常具有代表性。它不仅包含了课后巩固性的练习题,还加入了一些综合性的探究性题目,鼓励读者进行更深入的思考和实践。我特别喜欢那些需要设计实验来验证某个物理规律的题目,这能够极大地激发我的学习兴趣,并让我感受到物理学在实际应用中的力量。而且,一些题目还会提供不同角度的解题思路,让我认识到同一个问题可以有多种解决方法,拓宽了我的解题视野。

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这本书的封面设计就给人一种严谨而又不失亲切的感觉,淡蓝色为主色调,搭配着简洁的标题字体,让人一眼就能感受到它所蕴含的知识的厚重感。翻开第一页,触感温润的纸张仿佛在诉说着编撰者的匠心独运。内容方面,我尤其欣赏它在讲解基本概念时所展现出的循序渐进的逻辑。例如,在介绍牛顿第一定律时,作者并没有直接给出定义,而是先通过一系列贴近生活的现象,比如在光滑冰面上滑行的冰球、在宇宙空间中不受外力作用的物体,引导读者去思考“惯性”这个核心概念。这种“问题导向”的学习方式,比单纯的公式堆砌更容易让初学者理解和接受。

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这本书的附录内容也相当实用。它包含了重要的物理常数表、单位换算表以及一些常见的物理公式汇总。这些信息对于在解题过程中快速查找和核对非常有帮助,避免了来回翻阅正文的麻烦。而且,附录中还可能包含一些拓展性的阅读材料,比如物理学史上的重要事件或科学家的故事,这些内容能够帮助我们更好地理解物理学的发展历程,并激发我们对科学的探索精神,让物理学习不再局限于课本知识本身。

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这本书在章节的组织结构上,展现出了高度的系统性和逻辑性。它遵循着从易到难,从基础到进阶的原则,确保读者在掌握了前一个知识点后,能够自然而然地过渡到下一个更深的层次。例如,在讲解完“匀速直线运动”和“匀变速直线运动”之后,自然而然地就引入了“自由落体运动”和“竖直上抛运动”等实际应用场景。这种层层递进的学习路径,对于建立完整的物理知识体系至关重要,避免了知识点之间的断裂感,让学习过程更加流畅和高效。

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