基础物理教学问题选讲 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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罗蔚茵，郑庆璋 著

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• 物理教学
• 基础物理
• 教学问题
• 教育学
• 高等教育
• 师范教育
• 教学研究
• 学科教学
• 问题导向
• 教学方法

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040487367

版次：1

商品编码：12315062

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-03-01

用纸：胶版纸

页数：185

字数：300000

正文语种：中文

内容简介

　　《基础物理教学问题选讲》是一本关于基础物理教学心得的教与学方面的参考书，将作者数十年教授基础物理过程中发表的教学论文进行了重新梳理和补充，包括作者的教学理念、对课程内容的处理、对某些物理概念的理解，以及对一些问题的拓展讨论。
　　《基础物理教学问题选讲》共分5篇：第1篇我们的教学理念，第2篇力学中一些基本概念的再探讨，第3篇某些力学问题的拓展讨论，第4篇相对论教学析疑，第5篇热运动和光学问题拾零。
　　《基础物理教学问题选讲》可供正在主讲基础物理的中青年教师和正在学习基础物理的学生参考。

作者简介

　　罗蔚茵，中山大学物理学院退休教授。主要从事基础物理教学，兴趣为物理教学研究以及相对论基本概念和理论研究。曾任国家教委物理教学指导委员会委员、国际物理教育委员会（ICPE）委员等学术职务。
　　早期编著《力学简明教程》《热学基础》，又作为第二作者参编《新概念物理教程力学》《新概念物理教程热学》《新概念物理教程量子物理》和《新概念力学十讲》等8本著作。
　　从教以来，获广东省教学成果一等奖、广东省教学优秀奖，教育部优秀教材奖。作为第二完成人获国家教学成果一等奖、教育部科技进步一等奖，北京市教育教学成果一等奖等。

内页插图

目录

第1篇 我们的教学理念
1．1 《新概念物理教程力学》的教学体会
1．2 谈谈《新概念物理教程热学》的改革
1．3 对课堂教学的一些思考
1．4 试论基础物理必须实行直观教学
1．5 在基础物理教学中如何培养学生的能力
1．6 浅谈基础物理的启发式教学
1．7 物理通识教育的理念和实践

第2篇 力学中一些基本概念的再探讨
2．1 参考系、坐标系和惯性参考系
2．2 澄清讲述牛顿运动定律的一些谬误
2．3 关于能量的概念——从机械能的意义谈起
2．4 动量和动能哪一个才是机械运动的量度？
2．5 刚体的瞬心滚动和滚动摩擦
2．6 角速度矢量以及它和有限转动角度的区别

第3篇 某些力学问题的拓展讨论
3．1 关于空间测量和时间计量的进一步讨论
3．2 惯性参考系与马赫原理
3．3 惯性的本质
3．4 力的表象和能量表象
3．5 机械能守恒与相对性原理
3．6 对质量和能量以及质能关系的理解
3．7 片流和湍流雷诺数

第4篇 相对论教学析疑
4．1 相对论与高科技及我们的日常生活——纪念广义相对论建立100周年暨狭义相对论建立110周年
4．2 狭义相对论的时空概念
4．3 广义相对论一瞥
4．4 狭义相对论教学中的误区析疑
4．5 孪生子效应及其狭义相对论解释
4．6 孪生子佯谬的广义相对论分析
4．7 高速运动物体的测量形象和视觉形象
4．8 全球定位系统（GPs）的相对论修正
4．9 对《用排列对比方法讲解相对论》一文的一些意见

第5篇 热运动和光学问题拾零
5．1 在分子物理教学中如何引导学生建立统计概念
5．2 分子动理论中的一个佯谬——也谈穿过某截面的分子的平均自由程
5．3 讲授气体内迁移现象的一些体会
5．4 “饮水鸭”的运动违反热力学定律吗？
5．5 “飙尿”陶娃娃的热力学特性
5．6 关于光的相干性问题
5．7 光的色散相速和群速
5．8 光的反射、折射、全反射和散射杂谈
5．9 光子能否作参考系呢
5．10 在光子火箭上能正常通信吗？

前言/序言

　　我们退休前是中山大学物理系教授，退休后一直担任中山大学物理学类课程的教学督导。在十多年的听课过程中，很欣喜地看到，不少中青年教师热心教学，努力探索如何上好基础物理课，在课堂教学中展示了他们的学识和魅力。但我们也发现，一些青年教师在初上讲台时，尚缺乏教学经验，未能形成自己的教学理念和风格，对基础物理的教学要领和某些物理概念还未把握到位，影响了教学效果。因此我们萌生了要编写一本关于基础物理教学心得的教与学方面的参考书的念头，将我们数十年教授基础物理过程中发表的教学论文重新梳理和补充，主要内容包括我们的教学理念、对课程内容的处理、对某些物理概念的理解，以及对一些问题的拓展讨论，目光始终聚焦于如何在基础物理教学中培养学生的能力这一问题。希望本书对正在主讲基础物理的中青年教师和正在学习基础物理的学生有一定的参考意义。
　　本书共分5篇：第1篇我们的教学理念，第2篇力学中一些基本概念的再探讨，第3篇某些力学问题的拓展讨论，第4篇相对论教学析疑，第5篇热运动和光学问题拾零。由于多年来我们主要讲授基础物理的力学（包括相对论）部分，其次是热学和光学部分，至于电磁学以及原子和核物理部分，虽然我们也讲授过，但心得不深不多，因此本书也就没有涉及这些方面的内容，所以本书只能说是基础物理教与学问题的选讲。
　　本书中所讨论的问题似乎不少是老生常谈，也有老一辈基础课教师曾热烈讨论过的一些基本概念，但根据我们当教学督导听课的感受，以及和一些中青年教师的交流经验，我们觉得，关于这些问题的教学心得，或许会对他们的基础物理教学有所帮助。
　　在编写本书的过程中，我们多次向北京大学赵凯华教授请教，他一直是我们的良师益友。多年前赵凯华教授曾带领本书作者之一罗蔚茵共同编写了《新概念物理教程力学》《新概念物理教程热学》《新概念物理教程量子物理》和《新概念力学十讲》等书，也共同发表了一些教学论文。我们的教学心得，有许多得益于赵凯华教授的启发，如今又蒙他应允为本书写序，并对全书的文章提出修改意见，特此表示深深的感谢。
　　我们编写本书的想法，一直得到中山大学教务部主任陈敏教授的积极支持，他热情帮助落实出版事宜，在此也深表谢意。

《现代科学的基石：宏观宇宙与微观世界的奥秘》 在人类探索自然的漫长旅途中，物理学始终扮演着至关重要的角色，它不仅是理解我们所处世界运行规律的钥匙，更是驱动科技进步的引擎。从浩瀚星辰的运动轨迹，到构成万物最基本粒子的奇妙行为，物理学以其普适性和深刻性，为我们描绘出一幅壮丽的宇宙图景。《现代科学的基石：宏观宇宙与微观世界的奥秘》一书，将带领读者穿越宏观的宇宙尺度，深入微观的粒子领域，揭示隐藏在自然现象背后的基本原理，感受科学思维的魅力。 本书并非枯燥的公式堆砌，而是以引人入胜的视角，将复杂的物理概念与生动的现实世界相结合，旨在激发读者对科学的兴趣，培养独立思考的能力。我们将从宏观世界出发，探索引力如何塑造星系的形态，行星为何能在既定的轨道上运行，以及宇宙是如何在时间和空间中演化的。读者将跟随天文学家的脚步，仰望璀璨的星空，思考宇宙的起源和未来，感受那份属于全人类的对未知的敬畏与好奇。 宏观世界的壮丽景象背后，隐藏着牛顿万有引力定律这一伟大的思想。本书将深入浅出地讲解引力是如何作用于天体，解释潮汐现象、行星轨道以及卫星的运动。我们还会探讨爱因斯坦的广义相对论，这一革命性的理论如何将引力描述为时空的弯曲，并预言了黑洞、引力波等一系列令人惊叹的现象。通过对这些宏观现象的分析，读者将体会到物理学在解释和预测宇宙运行方面所展现出的强大力量。 从浩渺的宇宙回到我们熟悉的地球，热力学和统计物理学揭示了能量的转化和物质的宏观性质。本书将深入探讨热量的传递方式、功与能的转换关系，以及熵增原理所蕴含的宇宙发展方向。我们将分析发动机的工作原理，理解冰箱如何制冷，并思考生命体如何在一个不断趋向无序的宇宙中维持自身的有序性。统计物理学将带领我们理解宏观物质的性质如何源于大量微观粒子的集体行为，揭示了统计规律在科学研究中的普遍性。 当我们将目光投向微观世界，物质的组成和相互作用则呈现出更为奇妙的景象。量子力学，这一20世纪最伟大的科学革命之一，彻底颠覆了我们对物质和能量的直观认识。本书将循序渐进地介绍量子世界的奇异规则，如波粒二象性、量子叠加和量子纠缠。读者将了解到，微观粒子并非我们想象中的“小球”，而是具有概率性和不确定性的量子态。我们将探索电子在原子核外的运动方式，理解化学键的本质，以及激光、半导体等现代科技如何根植于量子力学原理。 量子力学的核心概念之一是普朗克常数，它标志着能量的量子化，将能量的连续性概念引入了离散的量子世界。本书将详细阐述量子化这一概念，并将其应用到黑体辐射和光电效应的解释中，这不仅是量子力学诞生的标志，也彻底改变了我们对光的理解。我们将深入探讨玻尔模型，理解原子光谱的产生机制，以及原子中电子能级的概念。 量子力学中的不确定性原理，由海森堡提出，更是对我们经典物理直觉的巨大挑战。本书将解释为何我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量，以及这种不确定性对量子世界观测和理论构建的深远影响。我们将看到，量子世界充满了概率，而量子力学的方程描述的并非粒子的确切轨迹，而是其出现在不同状态的概率。 此外，本书还将涉足粒子物理学领域，探索构成物质的最基本粒子以及它们之间的相互作用。我们将介绍夸克、轻子等基本粒子，以及传递这些相互作用的媒介粒子，如光子、胶子等。读者将了解到标准模型这一描述基本粒子及其相互作用的宏伟理论，并对诸如希格斯玻萨顿等粒子有一个清晰的认识。我们将思考宇宙的构成，以及这些基本粒子如何通过各种相互作用，最终构成了我们所见到的万事万物。 本书的另一重要篇章将聚焦于电磁学，这一在现代社会中无处不在的物理学分支。从冰箱的压缩机到手机的信号传输，从发电厂的涡轮机到家用电器的开关，电磁学的原理都扮演着核心角色。我们将深入探讨电荷的性质、电场和磁场的产生与相互作用。读者将了解麦克斯韦方程组这一统一电磁现象的精妙数学语言，并理解电磁波是如何以光速传播，以及无线通信、广播电视等技术的底层逻辑。 本书还将探讨经典力学之外的相对论。狭义相对论不仅改变了我们对空间和时间的认知，揭示了质量和能量的等价性（E=mc²），更将速度的极限设定为光速。我们将深入理解时间膨胀和长度收缩等相对论效应，并了解这些效应在高速粒子物理实验和卫星导航系统中的实际应用。广义相对论则将引力描述为时空的弯曲，解释了水星近日点的进动、光线在强引力场中的弯曲，以及黑洞的形成。 在探索科学原理的同时，本书始终关注物理学在现实世界中的应用。从医疗领域的X射线成像、核磁共振，到工程领域的材料科学、能源技术，物理学的知识无不渗透其中。我们将展示科学家如何运用物理学的理论去解决实际问题，推动社会进步。例如，半导体物理学的发展催生了集成电路，进而改变了信息时代的进程；核物理学的研究不仅带来了核能，也为医学诊断和治疗提供了新的手段。 《现代科学的基石：宏观宇宙与微观世界的奥秘》不仅是一本知识的汇集，更是一次思维的训练。本书鼓励读者主动思考，勇于质疑，并尝试从物理学的角度去理解生活中的各种现象。通过对物理学原理的深入剖析，读者将学会如何运用模型和抽象来描述复杂系统，如何通过实验验证理论，以及如何保持对未知世界的好奇心和探索精神。 本书的语言力求严谨而不失趣味，科学概念的阐释力求清晰易懂，避免使用过于艰深的术语。对于重要的概念和公式，我们会提供详尽的解释和形象的比喻，帮助读者建立直观的理解。同时，本书也穿插了一些物理学史上的经典实验和科学家的故事，展现物理学发展的曲折与辉煌，以及科学家们不懈追求真理的精神。 总而言之，《现代科学的基石：宏观宇宙与微观世界的奥秘》是一本面向广大科学爱好者、高中生、大学生以及任何对自然世界充满好奇的读者的读物。它将带领你踏上一段奇妙的科学之旅，让你领略物理学的博大精深，感受科学的无穷魅力。无论你是想更深入地理解宇宙的宏伟，还是想揭开物质最微小的秘密，这本书都将为你提供一扇通往科学殿堂的大门，激发你对科学更深层次的探索欲望。它旨在培养一种科学的思维方式，一种用理性去观察、分析和理解世界的视角。通过学习物理学，你将不仅仅是了解宇宙的运行规则，更能从中获得一种看待和解决问题的能力，一种面对复杂世界时的自信和勇气。

评分☆☆☆☆☆

评价二 我是一位对天文学有着浓厚兴趣的业余爱好者，一直想系统地学习一些基础的物理知识，以便更好地理解宇宙运行的规律。偶然间看到了这本书，封面设计倒是比较朴素，我满怀期待地翻开了。然而，这本书的内容并没有触及我最感兴趣的领域。它似乎更侧重于一些中学物理的经典习题讲解，比如力学、电学中的一些常见问题。虽然这些内容也很重要，但对于我来说，它们更像是理解宏大宇宙现象的基石，而不是我想要直接深入探讨的主题。书中对于一些概念的解释，虽然也算清晰，但总觉得缺少一种“灵气”，没有能够激发我对物理更深层次的探索欲。例如，关于“功”和“能”的讲解，虽然给出了定义和公式，但却没有给我一个直观的感受，无法将其与实际生活中的场景联系起来，更不用说与星系的形成、黑洞的能量等天文现象挂钩了。这本书给我的感觉，更像是一本为准备考试的学生准备的习题集，而非一本能够拓宽我视野、激发我好奇心的读物。我希望找到一本能够将物理原理与宇宙奥秘巧妙结合的书籍，显然，这本书并没有达到我的预期。

评分☆☆☆☆☆

评价三 作为一个长期在教育一线摸爬滚打的老师，我深知教学的艺术在于如何将复杂的知识以最易于接受的方式呈现给学生。怀着这样的初衷，我翻开了这本书。然而，这本书所呈现的“教学问题选讲”方式，虽然看似直接，但却存在着一些显著的弊端。它将大量的篇幅用于解析具体的习题，而对于某些基础概念的引入却显得过于仓促。我认为，在讲解一个问题之前，有必要先充分铺垫相关的理论基础，让学生理解“为什么”要解决这个问题，以及“如何”用已有的知识体系来应对。这本书在这方面做得不够，许多问题的解答似乎是“空中楼阁”，缺乏坚实的理论支撑。而且，书中选取的例题，虽然覆盖了一些常见知识点，但对于那些更具挑战性、更能激发学生思考的“探究性”或“开放性”问题，则涉及不多。物理教学不仅仅是解题技巧的传授，更重要的是思维方式的培养。我期望能在这本书中看到更多引导学生主动思考、发现规律的案例，而不是仅仅展示标准答案的推导过程。

评分☆☆☆☆☆

评价五 我是一位对生活中的各种现象都充满好奇的普通读者，喜欢通过阅读来解答我脑海中关于“为什么”的疑问。我曾尝试阅读一些晦涩的物理学著作，但往往因为其专业性太强而难以坚持。我看到这本书的标题，觉得“基础物理教学问题选讲”听起来会比较贴近生活，也更容易理解。然而，实际阅读下来，我发现这本书的语言风格和内容组织，并没有我想象中的那么“亲民”。书中充斥着大量的专业术语，即便作者尝试给出解释，也常常是“以术解术”，并没有真正用通俗易懂的方式将这些概念传达给我。例如，在讲解“电磁感应”时，作者反复使用“磁通量”、“感应电动势”等词汇，并给出复杂的公式，却没有用一个生活中的小实验或者一个形象的比喻来帮助我理解为什么磁场的变化会产生电流，以及这个电流是如何作用的。我更希望这本书能像一位耐心讲解的老师，通过一些身边随处可见的例子，比如为什么发电机会转动，为什么手机可以充电，来引出物理原理，让我感觉物理学就在我身边，而不是遥不可及的学科。这本书未能达到我想要的那种“科普”效果。

评分☆☆☆☆☆

评价一 这本书的排版简直是一场灾难，字体大小混乱，页边距宽得离谱，简直像是在浪费纸张。内容方面，虽然作者试图将一些复杂的物理概念解释清楚，但由于语言的晦涩和逻辑的跳跃，使得原本就枯燥的物理知识更加难以理解。像是那些关于“量子纠缠”的章节，我感觉自己像是在阅读一本晦涩难懂的哲学论文，而不是一本物理教材。作者对一些基础概念的阐述也过于简略，并没有深入到足以让初学者掌握的程度。举个例子，在讲到“牛顿第二定律”时，作者只是简单地给出了公式 F=ma，然后就匆匆带过，对于力的单位、质量的单位以及加速度单位之间的关系，以及这些单位在实际问题中的应用，几乎没有提及。这让我这样的零基础读者感到非常迷茫。更别提那些冗长的公式推导，没有任何直观的图示或类比来辅助理解，仿佛是直接将高等数学的推导过程复制粘贴过来，让人望而却步。我花了很长时间才勉强读完了一章，但依旧感觉云里雾里，收效甚微。对于想要系统学习物理的人来说，这本书的价值非常有限。

评分☆☆☆☆☆

评价四 我是一位在跨学科领域工作的研究者，常常需要跨越物理、化学、生物等多个学科的界限。因此，我对那些能够清晰梳理基础物理概念、并展现其跨学科应用的书籍非常感兴趣。这本书虽然名为“基础物理教学问题选讲”，但其内容并没有太多地涉及这些方面。它更像是在复习和巩固中学阶段的物理知识，对于一些前沿的交叉学科应用，例如物理学在生物分子模拟中的作用，或者在材料科学中的最新进展，几乎没有提及。书中的例子也大多是相对经典的物理场景，缺乏新意。即便是在解释一些基础概念时，也更多地是从传统的物理学视角出发，而没有尝试从更广阔的科学视野去审视它们。例如，在讲解“熵”的概念时，它更多地停留在热力学范畴，而没有拓展到信息论或宇宙学中的应用，这对于跨学科研究者来说，是一个不小的遗憾。我期待能够读到一本能够展现基础物理原理在现代科学研究中普遍价值的书籍，而这本书的内容，显得有些过于“封闭”和“传统”了。