学物理，就这么简单！趣味实验与科学史中的物理学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[日] 渡边仪辉 著，唐璐，滕永红 译

图书标签:

• 物理学
• 科普
• 实验
• 趣味科学
• 科学史
• 青少年
• STEM
• 教育
• 学习
• 通俗易懂

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030405104

版次：31

商品编码：12318238

包装：平装

丛书名： "形形色色的科学"趣味科普丛书

开本：16开

出版时间：2018-02-01

页数：224

正文语种：中文

内容简介

　　你还在为学小好物理而烦恼吗？那些看不见、摸不着、过于巨大、极其微小的各种物理现象是否是你学不好的绊脚石呢？《BR》　　为了研究我们身边的物理现象，许多科学家从一次次的实验中得到灵感、获取真理。可以说想要打下坚实的物理基础，实验是**的选择。本书中，专家使用各种科学实验州带领你一步步回顾科学史，同时还会耐心地提示要点，这一切都是为了使你身临其境地体验物理学的乐趣。

《物理奇旅：从原子微观到宇宙宏观的探索》 在这本引人入胜的《物理奇旅》中，我们将一同踏上一段横跨物理学浩瀚领域的非凡旅程，探索构成我们宇宙的根本规律，以及这些规律如何塑造了我们所见的万事万物。本书并非枯燥的理论堆砌，而是通过清晰的阐述、生动的类比以及对前沿研究的深入浅出介绍，带领读者领略物理学的无穷魅力，理解其在现代科技和社会发展中的关键作用。 第一站：运动的奥秘——经典力学的基石 我们的旅程始于经典力学，它是理解宏观世界运动的基本框架。从牛顿的万有引力定律，到惯性、力和运动之间的精密关系，我们将一一揭开这些经典概念的面纱。你会惊讶地发现，即使是简单的抛体运动、滚动的球，亦或是行星在轨道上的运行，都遵循着一套优雅而普适的数学法则。本书将深入探讨： 力的本质与相互作用： 理解重力、摩擦力、弹力等各种力的来源和表现形式，以及它们如何在物体之间传递和影响。我们将从宏观世界的例子出发，逐步理解力的矢量性质，以及如何运用力的合成与分解来分析复杂的运动。 运动的描述与规律： 学习如何精确地描述物体的速度、加速度，并理解牛顿第一、第二、第三定律的深刻含义。例如，我们将分析车辆启动和刹车时的受力情况，解释为什么不同质量的物体在相同的力作用下会有不同的运动状态。 功、能与能量守恒： 探索功和能的概念，理解动能、势能以及机械能守恒定律。通过分析过山车上下起伏、水力发电的原理，读者将直观感受到能量在不同形式之间转化而不消失的奇妙。 圆周运动与振动： 深入理解匀速圆周运动的向心力，以及弹簧振子、单摆等简谐振动的规律。你将明白，为何在游乐场中旋转的飞椅能让你体验到向外的拉力，以及为何许多自然现象都表现出周期性的振动模式。 动量与冲量： 探讨动量守恒定律在碰撞问题中的应用，例如台球的碰撞、火箭的发射等。理解在没有外力作用下，系统总动量保持不变的原理，以及冲量如何改变物体的动量。 第二站：电磁世界的交响曲 经典力学为我们描绘了宏观世界的运动图景，而电磁学则揭示了另一层更为普遍和活跃的相互作用。从闪电的威力到我们手中智能手机的工作原理，电磁现象无处不在。本书将带你进入这个迷人的领域： 电荷、电场与电势： 理解电荷的性质，静电力的存在，以及电场和电势如何描述电荷周围的空间。我们将通过简单的摩擦起电实验，和静电感应的现象，来理解电荷的分布与影响。 电流、电压与电阻： 探索电荷的定向移动——电流，以及驱动电荷运动的电压。理解电阻的概念，以及欧姆定律如何描述导体中的电流与电压的关系。你将明白，为何电线会有粗细之分，以及不同材料导电性能的差异。 磁场与磁相互作用： 认识磁铁的两极性，以及磁场对其他磁性物质的影响。学习右手定则等规则，理解电流产生的磁场，以及磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力。 电磁感应： 这是法拉第最重要的发现之一，它揭示了变化的磁场能够产生电流。本书将详细讲解发电机的工作原理，解释为何我们能够通过转动线圈来发电，以及它在现代电力输送中的核心地位。 电磁波的诞生与传播： 麦克斯韦方程组统一了电和磁，并预言了电磁波的存在。我们将探讨不同频率的电磁波，如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线，以及它们在通信、医疗、天文等领域的广泛应用。 第三站：热力学与统计物理——物质的宏观与微观 热力学关注宏观系统的能量转化和物质状态的变化，而统计物理则从微观粒子的集体行为来解释这些宏观现象。本书将带你领略温度、熵与能量之间的深刻联系： 温度与热量： 理解温度是物体内部分子平均动能的标志，而热量是能量在温差作用下的传递。我们将探讨热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射，并解释为何夏天用扇子比空调更省电，以及太阳的热量如何传递到地球。 热力学第一、第二、第三定律： 深入理解能量守恒在热力学中的体现，以及热力学第二定律所揭示的“熵增”原理——孤立系统的混乱程度总是趋于增加。我们将探讨热机效率的极限，以及为何第二类永动机是不可能实现的。 气体分子运动论： 从微观角度解释气体的压强、温度和体积之间的关系。我们将通过模拟大量分子的碰撞，来理解宏观气体的性质是如何涌现出来的。 相变与临界现象： 探索物质在固态、液态、气态之间的转变，以及相变过程中能量的变化。我们将讨论水的结冰和沸腾，以及一些更奇特的相变现象。 第四站：光学——光影世界的魔术师 光是我们感知世界的主要媒介，而光学研究的就是光的性质和传播规律。从棱镜的分光到激光的形成，光学充满了奇妙的现象： 光的直线传播与反射： 了解光的反射定律，以及它如何解释镜子的成像原理。我们将探讨凹面镜和凸面镜的应用，例如望远镜和汽车后视镜。 光的折射与全反射： 探索光在不同介质中传播速度的变化，以及折射定律。我们将解释海市蜃楼的形成，以及光纤通信中全反射的关键作用。 光的干涉与衍射： 理解光的波动性，以及干涉和衍射现象如何证明光的波动本质。我们将探讨肥皂泡表面绚丽的色彩，以及CD盘表面彩虹般的光泽是如何产生的。 光的偏振： 认识光的偏振现象，以及它在液晶显示器、偏光太阳镜等方面的应用。 现代光学： 简要介绍激光的原理及其在工业、医疗、科研中的革命性应用，以及光学成像技术的最新进展。 第五站：量子力学的奇幻王国——微观世界的奇异规则 进入微观世界，经典物理学的规律似乎不再适用，取而代之的是充满概率和不确定性的量子力学。这是现代物理学的核心之一，也是最令人着迷的领域： 量子概念的起源： 回顾普朗克提出的能量量子化，以及爱因斯坦对光电效应的解释，它们标志着量子时代的开端。 波粒二象性： 理解微观粒子（如电子、光子）同时具有波和粒子的双重性质。我们将探讨双缝干涉实验如何揭示电子的波动性。 不确定性原理： 海森堡的不确定性原理告诉我们，无法同时精确测量一个粒子的位置和动量。这一原理深刻地改变了我们对物质本质的认识。 量子叠加与纠缠： 介绍量子叠加态的概念，一个粒子可以同时处于多种状态。而量子纠缠更是奇特，两个或多个粒子可以以一种超越时空距离的联系方式存在。 量子世界的应用： 探讨量子力学在半导体技术、核能、激光、磁共振成像（MRI）以及未来量子计算和量子通信中的潜在应用。 第六站：相对论的宇宙图景——时空的扭曲与物质的转化 爱因斯坦的相对论彻底改变了我们对空间、时间和引力的理解。本书将以通俗易懂的方式呈现这两个颠覆性的理论： 狭义相对论： 探讨光速不变原理，以及它如何导致时间膨胀、长度收缩和质能等效（E=mc²）的结论。我们将用生活中的例子来理解这些看似违反直觉的效应。 广义相对论： 揭示引力并非一种力，而是时空弯曲的表现。我们将探讨黑洞、引力波等概念，以及广义相对论在解释宇宙膨胀、天体运行中的重要作用。 相对论与现代科技： 例如，全球定位系统（GPS）的精确运行就离不开相对论的修正。 第七站：宇宙的宏大叙事——从大爆炸到暗物质 物理学的终极目标之一是理解我们所处的宇宙。本书将带你仰望星空，探索宇宙的起源、演化和未来： 宇宙大爆炸理论： 介绍宇宙起源的证据，如宇宙微波背景辐射和哈勃定律，以及宇宙膨胀的历程。 恒星的生命周期： 探索恒星的诞生、演化和死亡，以及超新星爆发、中子星和黑洞等天体。 星系与宇宙结构： 了解我们所在的银河系，以及宇宙中星系的分布和形成。 暗物质与暗能量： 介绍这些构成宇宙绝大部分却又难以直接探测的神秘成分，以及它们对宇宙演化的影响。 宇宙的未来： 探讨宇宙可能面临的几种结局，如大收缩、大撕裂或热寂。 《物理奇旅》的独特之处： 本书最大的特色在于，它将抽象的物理概念与我们熟悉的生活经验巧妙地联系起来。每一章都可能从一个日常现象或一个引人入胜的科学史故事切入，然后逐步深入到背后的物理原理。我们不会回避必要的数学工具，但会以最直观、最形象的方式呈现，让读者在理解物理思想的同时，也能体会到数学的优雅。 本书的目标是激发读者对物理学的兴趣，培养科学思维，并让他们看到物理学不仅是一门学科，更是一种认识世界、理解万物运行规律的强大力量。无论你是对物理学初学者，还是希望巩固和深化现有知识的爱好者，亦或是对科学背后的故事充满好奇的探索者，《物理奇旅》都将是你一本不可或缺的向导。准备好，让我们一起开启这场穿越时空、探索物质与能量最深层奥秘的精彩旅程吧！

评分☆☆☆☆☆

从文学角度来看，这本书的文字功底也相当扎实。作者的文笔流畅自如，充满了对自然现象的好奇心和敬畏感。他叙述历史片段时，就像在讲一个精彩的侦探故事，那些科学家的争论、发现的波折、甚至是他们性格中的小缺点，都被描绘得栩栩如生。比如，读到伽利略被宗教裁判所审判的那一段，我能感受到那种知识分子在真理面前的挣扎与坚持，这使得科学史不再是冰冷的年代时间线，而是一部充满人性光辉的史诗。这种人文关怀的注入，让这本书超越了一般的科普读物，有了一种历史厚重感。我甚至会因为某个科学家的命运而感慨良久，这说明作者不仅仅是在普及知识，更是在传递一种探索真理的精神和勇气。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手的时候，我其实是有点犹豫的。封面设计很朴实，不像那些花里胡哨的科普书，让人感觉内容可能偏学术或者枯燥。但我翻开第一页，就被里面的文字给吸引住了。作者的叙述方式特别接地气，仿佛他不是在给我讲复杂的物理定律，而是在跟我分享他生活中发现的一些小秘密。比如，书中讲到牛顿的万有引力定律时，并不是直接抛出公式，而是通过描述苹果落地时那个瞬间的思考过程，让我真切地感受到这位科学巨匠是如何一步步构建起这个理论框架的。这种将科学史与实验观察巧妙结合的写法，让我这个对物理学一直抱有敬畏之心的“门外汉”，也能轻松跟上节奏。书里没有太多深奥的数学推导，更多的是对现象背后的原理进行剖析，用身边最常见的例子来解释那些看似高深的物理概念，比如浮力、惯性等等。读下来，感觉自己就像是重新上了一遍初高中物理课，但这一次，不再是死记硬背的公式，而是充满了探索的乐趣。这种温和而有力的引导，真的让人对物理学产生了一种“原来如此”的豁然开朗的感觉。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我曾尝试过其他几本物理入门书，但往往读不到一半就因为晦涩难懂而束之高阁。但这本书不同，它有一种魔力，让你忍不住想一口气读完。或许是因为作者在行文间始终保持着一种平等的对话姿态，没有居高临下的说教感。他似乎总是站在读者的角度，预判我们可能会在哪里感到困惑，然后在那个节点给予最恰当的解释或类比。这本书更像是一位耐心、博学的朋友，带着你漫步在物理学的花园里，随时为你指点迷津，却从不催促你快走。读完之后，我并没有觉得我掌握了多少高深的公式，但我获得了更重要的东西——那就是对物理世界的好奇心被彻底点燃了，并且有信心去探索更多未知的领域。这才是真正一本优秀的入门读物应该起到的作用。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的一点是它对“趣味”的诠释。很多科普读物为了追求趣味性，往往会把科学性打折扣，甚至为了吸引眼球而夸大其词。但这本书在这方面拿捏得恰到好处。它通过一些精心设计的“家庭小实验”，邀请读者亲自动手去验证那些教科书上的知识点。我试着按照书中的步骤，用家里的日常用品复现了几个简单的实验，比如自制的简易电路，或者观察水滴表面的张力。每当实验成功，那种成就感是无可替代的，它远比单纯看图解要来得深刻。更重要的是，作者没有止步于“做了什么”，而是深入探讨了“为什么会这样”。这种实验与思考的良性循环，极大地增强了我的求知欲。它让我明白，物理学不是高高在上的理论，而是藏在生活细节里、等待我们去发现和验证的规律。这种参与感，是任何枯燥的文字描述都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最大改变，是让我重新审视了学习这件事情的本质。我过去总觉得学习物理需要极高的天赋，但这本书却在不经意间“瓦解”了我的这种固有观念。它用非常清晰的逻辑链条，将复杂的概念分解成可以理解的小块。每一章的过渡都衔接得非常自然，仿佛是在爬一座精心修建的台阶，每一步都有明确的指引，让你既不至于迷失方向，也不会因为坡度太缓而感到无聊。最让我印象深刻的是，作者在讲解某些概念时，会穿插一些哲学性的思考，比如“什么是测量？”“时间是否真的存在？”这些问题虽然没有给出标准答案，但它们极大地拓宽了我的思维边界，让我明白物理学终极目标是理解世界，而不仅仅是计算结果。这种对思维训练的重视，非常宝贵。