中学生物理思维方法丛书:对称

中学生物理思维方法丛书:对称 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

王溢然,王明秋 著,束炳如 编
图书标签:
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出版社: 中国科学技术大学出版社
ISBN:9787312038723
版次:1
商品编码:11878798
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:2016-01-01
用纸:胶版纸
页数:262
字数:224000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《中学生物理思维方法丛书:对称》是“中学生物理思维方法丛书”中的一册,指导学生用对称思维来思考和分析,寻求解决物理问题的方法。《中学生物理思维方法丛书:对称》先介绍了什么是对称,接着介绍了对称思想在科学认识中的作用,后阐述了对称思想在中学物理学习和解题中的作用。《中学生物理思维方法丛书:对称》有助于加深读者对对称思想的认识,激发读者对物理的浓厚兴趣,并创造性地应用对称思想去分析、研究中学物理中的各种实际问题。适合中学生和中学物理教师阅读。

内页插图

目录

序1
序2
前言
1 什么叫对称
1.1 对对称的初步认识
1.2 对对称的进一步说明
1.3 对称性原理
1.4 对称与物理规律
1.5 对称的破缺

2 对称思想在科学认识中的作用
2.1 由电产生磁由磁产生电
2.2 磁场变化产生电场电场变化产生磁场
2.3 实物粒子与物质波
2.4 电子与正电子
2.5 电荷与磁单极子
2.6 “t-0”之谜

3 中学物理中几种典型的对称
3.1 镜像对称
3.2 中心对称
3.3 结构对称
3.4 电路对称
3.5 图像对称

4 对称思想对学习和运用物理知识的指导作用
4.1 启发直觉
4.2 感受美丽
4.3 指导实验
4.4 辅助解题

5 对称思想在中学物理解题中的应用
5.1 平衡的对称性
5.2 时间反演
5.3 镜像对称
5.4 电场的对称性
5.5 电路的对称性
5.6 磁场的对称性
5.7 振动的对称性
5.8 光路的对称性
参考文献
后记

前言/序言


《中学生物理思维方法丛书:对称》图书简介 开启探索物理世界深层秩序的钥匙 在浩瀚的宇宙与微观的粒子之间,隐藏着一股无形的力量,它引导着物质的形成,塑造着现象的演变,勾勒出自然界最简洁、最优雅的规律——那就是“对称”。《中学生物理思维方法丛书:对称》并非一本罗列定理公式的教材,而是一场带领读者深入理解物理学本质的思维之旅。本书旨在打破传统物理学习的僵化模式,引导中学生从“是什么”转向“为什么”,从“怎么做”走向“怎么想”,从而构建起一套更加深刻、更加融会贯通的物理认知体系。 何为对称?超越直观的物理语言 当我们提及“对称”,脑海中或许会浮现出图形的镜像、物体的旋转,或是人体的左右平衡。然而,在物理学的宏大语境下,对称的概念早已升华,成为理解自然规律的基石。它是一种更抽象、更普适的“不变性”。当一个系统的某个操作(如空间平移、时间演化、空间旋转、甚至某些抽象变换)不会改变其物理状态或物理定律时,我们就说这个系统具有相应的对称性。 本书将从最直观的几何对称出发,逐步引导读者认识到,对称性并非仅仅是一种视觉上的美学,更是物理学背后深刻的哲学思想和强大的数学工具。我们将看到,对称性是如何巧妙地体现在我们身边随处可见的物理现象中,并进一步揭示它在解释宇宙运行机制、探索基本粒子性质等前沿科学领域中的核心作用。 对称性的力量:串联物理知识的脉络 传统的中学物理教学往往将力学、电磁学、热学、光学等知识点割裂开来,让学生难以形成整体认知。《对称》一书的独特之处在于,它将以“对称性”这一统一的思维框架,串联起原本看似独立的物理知识板块。 力学中的对称: 从最简单的抛体运动,到行星的轨道运动,再到机械能守恒,对称性无处不在。例如,在没有外力的情况下,一个物体的运动轨迹之所以遵循抛物线,是因为空间具有平移不变性(如果将整个运动系统平移,其运动规律不变)。能量守恒和动量守恒等基本守恒定律,更是深刻体现了时空对称性的直接结果。本书将通过生动的实例,展示如何运用对称性来简化力学问题的分析,甚至预测未知的运动模式。 电磁学中的对称: 高斯定律、安培定律等麦克斯韦方程组的优雅形式,本身就是电磁学中对称性的体现。例如,利用电荷分布的球对称性,我们可以轻松计算出点电荷的电场;利用导线中电流的柱对称性,我们可以简化计算长直导线周围的磁场。本书将带领读者领略对称性在理解电场、磁场分布,以及电磁波传播规律上的强大威力,让抽象的电磁理论变得触手可及。 热学与光学中的对称: 温度的均匀分布、热辐射的各向同性,都蕴含着对称性的信息。在光学领域,光的折射、反射遵循着费马原理,而费马原理的推导又可以从光路中的对称性来理解。本书将引导读者思考,为什么光线在介质中的传播会遵循特定的路径,以及对称性如何帮助我们理解反射镜、透镜等光学元件的工作原理。 近代物理的基石: 随着知识的深入,读者将接触到更高级的对称概念,例如在粒子物理中,夸克、轻子等基本粒子的性质,以及它们之间相互作用的规律,都由极其精妙的对称性所支配。量子力学中的宇称不守恒、时间反演不变性等概念,更是将对称性的讨论推向了物理学的最前沿。《对称》一书将为中学生打开一扇通往理解这些深邃理论的大门,激发他们对物理学更深层次的好奇。 思维方法的革新:从被动接受到主动建构 本书的真正价值在于,它不仅仅教授“物理知识”,更重要的是传授“物理思维方法”。《对称》将颠覆传统教学中“题目-公式-答案”的机械模式,教会读者如何: 1. 识别与抽象: 在复杂的物理现象中,主动去寻找隐藏的对称性,并将其抽象为数学语言。例如,看到一个球形带电体,能够立刻联想到其电场的球对称性,而不是机械地套用公式。 2. 运用与推导: 利用已识别的对称性,来简化问题的分析过程,甚至推导出新的物理规律。对称性常常能提供比直接计算更简洁、更深刻的解决方法。 3. 预测与洞察: 基于对称性,去预测某些物理现象的性质,或者对现有理论进行更深层次的理解。对称性往往是物理学家发现新粒子、新规律的重要线索。 4. 融会贯通: 将不同物理分支中的对称性概念联系起来,形成一个更加整体、更加统一的物理世界观。 “对称”的启示:不仅仅是物理学 《对称》所倡导的思维方式,其价值远不止于物理学本身。对称性作为一种普遍存在的原理,在数学、化学、生物学,甚至艺术、哲学等领域都有着广泛的应用。通过学习本书,读者将不仅提升物理素养,更能培养出一种超越学科界限的、高度概括和深刻洞察问题的能力。这种能力,将对他们未来学习和解决各种复杂问题产生深远的影响。 面向未来的学习:培养真正的物理学探究者 我们希望《对称》这本书能够成为激励中学生热爱物理、主动探究的火种。它不是要将学生变成解题机器,而是要引导他们成为热爱思考、善于发现、勇于探索的物理学探究者。通过理解对称的普适性,读者将能够以更加开放、更加灵活的视角去面对未知,去理解这个由精妙规律所编织而成的奇妙世界。 本书特色: 从易到难,循序渐进: 从最直观的几何对称,逐步过渡到抽象的物理对称,让不同基础的学生都能有所收获。 大量精选实例: 结合初高中物理课程内容,辅以丰富的、来自日常生活和前沿科学的实例,帮助读者理解抽象概念。 图文并茂,形式活泼: 精心设计的插图和示意图,将抽象的对称概念具象化,阅读过程轻松有趣。 强调思维过程: 引导读者关注解题的思路和方法,而非仅仅是答案的获得。 启迪性强: 旨在激发读者的好奇心和探索欲,培养独立思考和解决问题的能力。 《中学生物理思维方法丛书:对称》 是一本能够真正改变你学习物理方式的书。它将带你走出公式的迷宫,进入规律的殿堂,让你感受到物理学的逻辑之美、秩序之妙。翻开它,你将拥有一把解锁物理世界深层奥秘的钥匙,开启一段充满智慧与惊喜的探索之旅。

用户评价

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这本“中学生物理思维方法丛书:对称”简直是我物理学习道路上的“点石成金”之作。我之前总是觉得物理的概念难以理解,尤其是那些抽象的理论,但这本书通过“对称”这个独特的视角,将原本孤立的知识点串联了起来,形成了一个更加完整的知识体系。书中对于“对称”在不同物理领域中的应用,进行了非常细致的讲解,比如在电磁学中,电荷守恒、动量守恒等基本定律,都可以通过对称性的视角来理解。我特别喜欢书中通过图示和类比的方式,来解释一些复杂的物理现象,比如在讲解能量传递中的对称性时,作者用了一个非常形象的例子,让我一下子就明白了能量的分布和流动规律。这本书并没有回避一些复杂的物理概念,但它总能找到一种巧妙的方式,将其与“对称”这一核心概念联系起来,从而降低了理解的门槛。我真的觉得,读完这本书,我不仅仅是掌握了物理知识,更重要的是,我学会了一种更加高效、更加深刻的物理思维方式,能够让我更加自信地去面对未来的物理学习。

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这套“中学生物理思维方法丛书:对称”的封面设计就足够吸引人,简约而不失专业感,封面上那流畅的线条和精妙的几何图形,仿佛在预示着这本书将带领我们进入一个充满逻辑美感的世界。我一直觉得物理并非仅仅是枯燥的公式和实验,更是一种观察和理解世界的方式,而“对称”这个主题,更是将这种美学和思维方式完美地结合在了一起。我特别期待书中能够深入浅出地讲解,比如从生活中的对称现象入手,像蝴蝶翅膀的对称、我们身体的对称,甚至星辰的运行,都能找到对称的影子。然后,再将这些直观的感受,巧妙地引申到物理学中的具体概念,例如波的对称性、晶体的对称性,甚至是微观粒子世界的对称原理。书中会不会有一些有趣的插图或者案例,能够让抽象的物理概念变得生动有趣,让我在阅读过程中,不自觉地就能掌握那些复杂的理论?我更希望它能教会我如何去“用眼睛”和“用心”去发现物理中的对称之美,培养一种举一反三、触类旁通的思维能力,而不仅仅是死记硬背。

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读完“中学生物理思维方法丛书:对称”的章节,我最大的感受就是,这本书颠覆了我对物理学习的刻板印象。之前总觉得物理是需要大量计算和记忆的科目,但这本书却另辟蹊径,从“对称”这一看似与物理关系不大的角度切入,却意外地打开了新世界的大门。我特别喜欢作者在讲解过程中,不仅仅停留在理论层面,而是大量地引用生活中的例子,比如在讲到能量守恒定律时,书中通过水滴落入平静的水面产生的圆形涟漪,解释了能量在传播过程中的对称性和守恒性。这种将抽象概念具象化的方式,让我茅塞顿开,瞬间就能理解那些原本难以捉摸的物理原理。而且,书中对数学工具的运用也恰到好处,不会让人感到过于晦涩,而是强调数学在描述对称性中的辅助作用,这让我觉得物理学习可以更加多元和富有创造力。我甚至觉得,这本书不仅仅是教我物理知识,更是一种思维训练,让我学会从不同的角度审视问题,寻找隐藏在现象背后的普遍规律。

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“中学生物理思维方法丛书:对称”给我带来了一场关于物理思维的“头脑风暴”。书中对于“对称”概念的解读,远超我的想象,不仅仅局限于几何上的镜像对称,更是深入到了物理学中的各种对称性,比如时间反演对称、空间反演对称,甚至还有一些更深层次的李群对称。我惊讶地发现,原来如此多的物理定律都蕴含着深刻的对称性原理,这让我对物理学的统一性和内在美有了全新的认识。书中对一些经典物理难题的解析,也常常运用到对称性的思维,比如在处理一些复杂的力学问题时,通过观察系统的对称性,可以大大简化求解过程。我尤其欣赏书中对一些“反直觉”现象的解释,例如在量子力学中,粒子和反粒子的对称性,或者说,在微观世界里,对称性法则甚至会显得有些“奇特”但又无比精确。这套书的语言风格非常接地气,避免了学术术语的堆砌,而是用一种引导式的提问和层层递进的讲解,让我不知不觉就沉浸在物理思维的乐趣中。

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老实说,一开始看到“对称”这个主题,我以为这本书会比较偏向于介绍一些数学上的几何对称,但“中学生物理思维方法丛书:对称”的内容完全超出了我的预期。它更像是一把钥匙,为我打开了物理学的大门,让我看到了物理世界中隐藏的秩序和规律。书中对“对称”的阐述,涵盖了从宏观到微观的方方面面,从生活中常见的图案对称,到天体运行的规律性,再到基本粒子相互作用的守恒律。我印象最深的是,书中通过对宇宙大爆炸奇点的讨论,来解释早期宇宙的某种“破缺”对称性,这个概念非常震撼,让我对宇宙的起源和演化有了更深层次的思考。书中的练习题设计也很有特色,并非简单的计算题,而是更多地引导我去观察、去联想、去用对称的思维方式分析问题。我感觉这本书不仅仅是在教我物理,更是在培养我一种“发现美”和“理解美”的能力,让我意识到物理学本身就是一门充满智慧和艺术的学科。

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内容不错,物有所值。

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这系列的书很不错,适合尖子生!

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给孩子买的书,书的内容真是没得说。但书比想像的厚,而且知识比较密集,有些担心孩子愿不愿意啃下来

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全套买齐了。很棒的套书,对学生开拓思路,锻炼思维能力极有帮助。

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信赖京东,今天买的明天就到啦,想看的书不多久就能看到,很不错。等着第二天中午的派送短信是我特别幸福的一件事。买的东西多,一一拍照太麻烦,盗了别人的图,权且一用。哈哈哈

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很不错的书,开卷有益!

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纸张很好,应该是正品,理论讲解透彻

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一直想买,正好搞活动,果断下单。

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内容不错,物有所值。

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