基礎物理教學問題選講 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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羅蔚茵，鄭慶璋 著

圖書標籤:

• 物理教學
• 基礎物理
• 教學問題
• 教育學
• 高等教育
• 師範教育
• 教學研究
• 學科教學
• 問題導嚮
• 教學方法

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040487367

版次：1

商品編碼：12315062

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-03-01

用紙：膠版紙

頁數：185

字數：300000

正文語種：中文

內容簡介

　　《基礎物理教學問題選講》是一本關於基礎物理教學心得的教與學方麵的參考書，將作者數十年教授基礎物理過程中發錶的教學論文進行瞭重新梳理和補充，包括作者的教學理念、對課程內容的處理、對某些物理概念的理解，以及對一些問題的拓展討論。
　　《基礎物理教學問題選講》共分5篇：第1篇我們的教學理念，第2篇力學中一些基本概念的再探討，第3篇某些力學問題的拓展討論，第4篇相對論教學析疑，第5篇熱運動和光學問題拾零。
　　《基礎物理教學問題選講》可供正在主講基礎物理的中青年教師和正在學習基礎物理的學生參考。

作者簡介

　　羅蔚茵，中山大學物理學院退休教授。主要從事基礎物理教學，興趣為物理教學研究以及相對論基本概念和理論研究。曾任國傢教委物理教學指導委員會委員、國際物理教育委員會（ICPE）委員等學術職務。
　　早期編著《力學簡明教程》《熱學基礎》，又作為第二作者參編《新概念物理教程力學》《新概念物理教程熱學》《新概念物理教程量子物理》和《新概念力學十講》等8本著作。
　　從教以來，獲廣東省教學成果一等奬、廣東省教學優秀奬，教育部優秀教材奬。作為第二完成人獲國傢教學成果一等奬、教育部科技進步一等奬，北京市教育教學成果一等奬等。

內頁插圖

目錄

第1篇 我們的教學理念
1．1 《新概念物理教程力學》的教學體會
1．2 談談《新概念物理教程熱學》的改革
1．3 對課堂教學的一些思考
1．4 試論基礎物理必須實行直觀教學
1．5 在基礎物理教學中如何培養學生的能力
1．6 淺談基礎物理的啓發式教學
1．7 物理通識教育的理念和實踐

第2篇 力學中一些基本概念的再探討
2．1 參考係、坐標係和慣性參考係
2．2 澄清講述牛頓運動定律的一些謬誤
2．3 關於能量的概念——從機械能的意義談起
2．4 動量和動能哪一個纔是機械運動的量度？
2．5 剛體的瞬心滾動和滾動摩擦
2．6 角速度矢量以及它和有限轉動角度的區彆

第3篇 某些力學問題的拓展討論
3．1 關於空間測量和時間計量的進一步討論
3．2 慣性參考係與馬赫原理
3．3 慣性的本質
3．4 力的錶象和能量錶象
3．5 機械能守恒與相對性原理
3．6 對質量和能量以及質能關係的理解
3．7 片流和湍流雷諾數

第4篇 相對論教學析疑
4．1 相對論與高科技及我們的日常生活——紀念廣義相對論建立100周年暨狹義相對論建立110周年
4．2 狹義相對論的時空概念
4．3 廣義相對論一瞥
4．4 狹義相對論教學中的誤區析疑
4．5 孿生子效應及其狹義相對論解釋
4．6 孿生子佯謬的廣義相對論分析
4．7 高速運動物體的測量形象和視覺形象
4．8 全球定位係統（GPs）的相對論修正
4．9 對《用排列對比方法講解相對論》一文的一些意見

第5篇 熱運動和光學問題拾零
5．1 在分子物理教學中如何引導學生建立統計概念
5．2 分子動理論中的一個佯謬——也談穿過某截麵的分子的平均自由程
5．3 講授氣體內遷移現象的一些體會
5．4 “飲水鴨”的運動違反熱力學定律嗎？
5．5 “飆尿”陶娃娃的熱力學特性
5．6 關於光的相乾性問題
5．7 光的色散相速和群速
5．8 光的反射、摺射、全反射和散射雜談
5．9 光子能否作參考係呢
5．10 在光子火箭上能正常通信嗎？

前言/序言

　　我們退休前是中山大學物理係教授，退休後一直擔任中山大學物理學類課程的教學督導。在十多年的聽課過程中，很欣喜地看到，不少中青年教師熱心教學，努力探索如何上好基礎物理課，在課堂教學中展示瞭他們的學識和魅力。但我們也發現，一些青年教師在初上講颱時，尚缺乏教學經驗，未能形成自己的教學理念和風格，對基礎物理的教學要領和某些物理概念還未把握到位，影響瞭教學效果。因此我們萌生瞭要編寫一本關於基礎物理教學心得的教與學方麵的參考書的念頭，將我們數十年教授基礎物理過程中發錶的教學論文重新梳理和補充，主要內容包括我們的教學理念、對課程內容的處理、對某些物理概念的理解，以及對一些問題的拓展討論，目光始終聚焦於如何在基礎物理教學中培養學生的能力這一問題。希望本書對正在主講基礎物理的中青年教師和正在學習基礎物理的學生有一定的參考意義。
　　本書共分5篇：第1篇我們的教學理念，第2篇力學中一些基本概念的再探討，第3篇某些力學問題的拓展討論，第4篇相對論教學析疑，第5篇熱運動和光學問題拾零。由於多年來我們主要講授基礎物理的力學（包括相對論）部分，其次是熱學和光學部分，至於電磁學以及原子和核物理部分，雖然我們也講授過，但心得不深不多，因此本書也就沒有涉及這些方麵的內容，所以本書隻能說是基礎物理教與學問題的選講。
　　本書中所討論的問題似乎不少是老生常談，也有老一輩基礎課教師曾熱烈討論過的一些基本概念，但根據我們當教學督導聽課的感受，以及和一些中青年教師的交流經驗，我們覺得，關於這些問題的教學心得，或許會對他們的基礎物理教學有所幫助。
　　在編寫本書的過程中，我們多次嚮北京大學趙凱華教授請教，他一直是我們的良師益友。多年前趙凱華教授曾帶領本書作者之一羅蔚茵共同編寫瞭《新概念物理教程力學》《新概念物理教程熱學》《新概念物理教程量子物理》和《新概念力學十講》等書，也共同發錶瞭一些教學論文。我們的教學心得，有許多得益於趙凱華教授的啓發，如今又濛他應允為本書寫序，並對全書的文章提齣修改意見，特此錶示深深的感謝。
　　我們編寫本書的想法，一直得到中山大學教務部主任陳敏教授的積極支持，他熱情幫助落實齣版事宜，在此也深錶謝意。

《現代科學的基石：宏觀宇宙與微觀世界的奧秘》 在人類探索自然的漫長旅途中，物理學始終扮演著至關重要的角色，它不僅是理解我們所處世界運行規律的鑰匙，更是驅動科技進步的引擎。從浩瀚星辰的運動軌跡，到構成萬物最基本粒子的奇妙行為，物理學以其普適性和深刻性，為我們描繪齣一幅壯麗的宇宙圖景。《現代科學的基石：宏觀宇宙與微觀世界的奧秘》一書，將帶領讀者穿越宏觀的宇宙尺度，深入微觀的粒子領域，揭示隱藏在自然現象背後的基本原理，感受科學思維的魅力。 本書並非枯燥的公式堆砌，而是以引人入勝的視角，將復雜的物理概念與生動的現實世界相結閤，旨在激發讀者對科學的興趣，培養獨立思考的能力。我們將從宏觀世界齣發，探索引力如何塑造星係的形態，行星為何能在既定的軌道上運行，以及宇宙是如何在時間和空間中演化的。讀者將跟隨天文學傢的腳步，仰望璀璨的星空，思考宇宙的起源和未來，感受那份屬於全人類的對未知的敬畏與好奇。 宏觀世界的壯麗景象背後，隱藏著牛頓萬有引力定律這一偉大的思想。本書將深入淺齣地講解引力是如何作用於天體，解釋潮汐現象、行星軌道以及衛星的運動。我們還會探討愛因斯坦的廣義相對論，這一革命性的理論如何將引力描述為時空的彎麯，並預言瞭黑洞、引力波等一係列令人驚嘆的現象。通過對這些宏觀現象的分析，讀者將體會到物理學在解釋和預測宇宙運行方麵所展現齣的強大力量。 從浩渺的宇宙迴到我們熟悉的地球，熱力學和統計物理學揭示瞭能量的轉化和物質的宏觀性質。本書將深入探討熱量的傳遞方式、功與能的轉換關係，以及熵增原理所蘊含的宇宙發展方嚮。我們將分析發動機的工作原理，理解冰箱如何製冷，並思考生命體如何在一個不斷趨嚮無序的宇宙中維持自身的有序性。統計物理學將帶領我們理解宏觀物質的性質如何源於大量微觀粒子的集體行為，揭示瞭統計規律在科學研究中的普遍性。 當我們將目光投嚮微觀世界，物質的組成和相互作用則呈現齣更為奇妙的景象。量子力學，這一20世紀最偉大的科學革命之一，徹底顛覆瞭我們對物質和能量的直觀認識。本書將循序漸進地介紹量子世界的奇異規則，如波粒二象性、量子疊加和量子糾纏。讀者將瞭解到，微觀粒子並非我們想象中的“小球”，而是具有概率性和不確定性的量子態。我們將探索電子在原子核外的運動方式，理解化學鍵的本質，以及激光、半導體等現代科技如何根植於量子力學原理。 量子力學的核心概念之一是普朗剋常數，它標誌著能量的量子化，將能量的連續性概念引入瞭離散的量子世界。本書將詳細闡述量子化這一概念，並將其應用到黑體輻射和光電效應的解釋中，這不僅是量子力學誕生的標誌，也徹底改變瞭我們對光的理解。我們將深入探討玻爾模型，理解原子光譜的産生機製，以及原子中電子能級的概念。 量子力學中的不確定性原理，由海森堡提齣，更是對我們經典物理直覺的巨大挑戰。本書將解釋為何我們無法同時精確測量一個粒子的位置和動量，以及這種不確定性對量子世界觀測和理論構建的深遠影響。我們將看到，量子世界充滿瞭概率，而量子力學的方程描述的並非粒子的確切軌跡，而是其齣現在不同狀態的概率。 此外，本書還將涉足粒子物理學領域，探索構成物質的最基本粒子以及它們之間的相互作用。我們將介紹誇剋、輕子等基本粒子，以及傳遞這些相互作用的媒介粒子，如光子、膠子等。讀者將瞭解到標準模型這一描述基本粒子及其相互作用的宏偉理論，並對諸如希格斯玻薩頓等粒子有一個清晰的認識。我們將思考宇宙的構成，以及這些基本粒子如何通過各種相互作用，最終構成瞭我們所見到的萬事萬物。 本書的另一重要篇章將聚焦於電磁學，這一在現代社會中無處不在的物理學分支。從冰箱的壓縮機到手機的信號傳輸，從發電廠的渦輪機到傢用電器的開關，電磁學的原理都扮演著核心角色。我們將深入探討電荷的性質、電場和磁場的産生與相互作用。讀者將瞭解麥剋斯韋方程組這一統一電磁現象的精妙數學語言，並理解電磁波是如何以光速傳播，以及無綫通信、廣播電視等技術的底層邏輯。 本書還將探討經典力學之外的相對論。狹義相對論不僅改變瞭我們對空間和時間的認知，揭示瞭質量和能量的等價性（E=mc²），更將速度的極限設定為光速。我們將深入理解時間膨脹和長度收縮等相對論效應，並瞭解這些效應在高速粒子物理實驗和衛星導航係統中的實際應用。廣義相對論則將引力描述為時空的彎麯，解釋瞭水星近日點的進動、光綫在強引力場中的彎麯，以及黑洞的形成。 在探索科學原理的同時，本書始終關注物理學在現實世界中的應用。從醫療領域的X射綫成像、核磁共振，到工程領域的材料科學、能源技術，物理學的知識無不滲透其中。我們將展示科學傢如何運用物理學的理論去解決實際問題，推動社會進步。例如，半導體物理學的發展催生瞭集成電路，進而改變瞭信息時代的進程；核物理學的研究不僅帶來瞭核能，也為醫學診斷和治療提供瞭新的手段。 《現代科學的基石：宏觀宇宙與微觀世界的奧秘》不僅是一本知識的匯集，更是一次思維的訓練。本書鼓勵讀者主動思考，勇於質疑，並嘗試從物理學的角度去理解生活中的各種現象。通過對物理學原理的深入剖析，讀者將學會如何運用模型和抽象來描述復雜係統，如何通過實驗驗證理論，以及如何保持對未知世界的好奇心和探索精神。 本書的語言力求嚴謹而不失趣味，科學概念的闡釋力求清晰易懂，避免使用過於艱深的術語。對於重要的概念和公式，我們會提供詳盡的解釋和形象的比喻，幫助讀者建立直觀的理解。同時，本書也穿插瞭一些物理學史上的經典實驗和科學傢的故事，展現物理學發展的麯摺與輝煌，以及科學傢們不懈追求真理的精神。 總而言之，《現代科學的基石：宏觀宇宙與微觀世界的奧秘》是一本麵嚮廣大科學愛好者、高中生、大學生以及任何對自然世界充滿好奇的讀者的讀物。它將帶領你踏上一段奇妙的科學之旅，讓你領略物理學的博大精深，感受科學的無窮魅力。無論你是想更深入地理解宇宙的宏偉，還是想揭開物質最微小的秘密，這本書都將為你提供一扇通往科學殿堂的大門，激發你對科學更深層次的探索欲望。它旨在培養一種科學的思維方式，一種用理性去觀察、分析和理解世界的視角。通過學習物理學，你將不僅僅是瞭解宇宙的運行規則，更能從中獲得一種看待和解決問題的能力，一種麵對復雜世界時的自信和勇氣。

評分☆☆☆☆☆

評價一 這本書的排版簡直是一場災難，字體大小混亂，頁邊距寬得離譜，簡直像是在浪費紙張。內容方麵，雖然作者試圖將一些復雜的物理概念解釋清楚，但由於語言的晦澀和邏輯的跳躍，使得原本就枯燥的物理知識更加難以理解。像是那些關於“量子糾纏”的章節，我感覺自己像是在閱讀一本晦澀難懂的哲學論文，而不是一本物理教材。作者對一些基礎概念的闡述也過於簡略，並沒有深入到足以讓初學者掌握的程度。舉個例子，在講到“牛頓第二定律”時，作者隻是簡單地給齣瞭公式 F=ma，然後就匆匆帶過，對於力的單位、質量的單位以及加速度單位之間的關係，以及這些單位在實際問題中的應用，幾乎沒有提及。這讓我這樣的零基礎讀者感到非常迷茫。更彆提那些冗長的公式推導，沒有任何直觀的圖示或類比來輔助理解，仿佛是直接將高等數學的推導過程復製粘貼過來，讓人望而卻步。我花瞭很長時間纔勉強讀完瞭一章，但依舊感覺雲裏霧裏，收效甚微。對於想要係統學習物理的人來說，這本書的價值非常有限。

評分☆☆☆☆☆

評價四 我是一位在跨學科領域工作的研究者，常常需要跨越物理、化學、生物等多個學科的界限。因此，我對那些能夠清晰梳理基礎物理概念、並展現其跨學科應用的書籍非常感興趣。這本書雖然名為“基礎物理教學問題選講”，但其內容並沒有太多地涉及這些方麵。它更像是在復習和鞏固中學階段的物理知識，對於一些前沿的交叉學科應用，例如物理學在生物分子模擬中的作用，或者在材料科學中的最新進展，幾乎沒有提及。書中的例子也大多是相對經典的物理場景，缺乏新意。即便是在解釋一些基礎概念時，也更多地是從傳統的物理學視角齣發，而沒有嘗試從更廣闊的科學視野去審視它們。例如，在講解“熵”的概念時，它更多地停留在熱力學範疇，而沒有拓展到信息論或宇宙學中的應用，這對於跨學科研究者來說，是一個不小的遺憾。我期待能夠讀到一本能夠展現基礎物理原理在現代科學研究中普遍價值的書籍，而這本書的內容，顯得有些過於“封閉”和“傳統”瞭。

評分☆☆☆☆☆

評價二 我是一位對天文學有著濃厚興趣的業餘愛好者，一直想係統地學習一些基礎的物理知識，以便更好地理解宇宙運行的規律。偶然間看到瞭這本書，封麵設計倒是比較樸素，我滿懷期待地翻開瞭。然而，這本書的內容並沒有觸及我最感興趣的領域。它似乎更側重於一些中學物理的經典習題講解，比如力學、電學中的一些常見問題。雖然這些內容也很重要，但對於我來說，它們更像是理解宏大宇宙現象的基石，而不是我想要直接深入探討的主題。書中對於一些概念的解釋，雖然也算清晰，但總覺得缺少一種“靈氣”，沒有能夠激發我對物理更深層次的探索欲。例如，關於“功”和“能”的講解，雖然給齣瞭定義和公式，但卻沒有給我一個直觀的感受，無法將其與實際生活中的場景聯係起來，更不用說與星係的形成、黑洞的能量等天文現象掛鈎瞭。這本書給我的感覺，更像是一本為準備考試的學生準備的習題集，而非一本能夠拓寬我視野、激發我好奇心的讀物。我希望找到一本能夠將物理原理與宇宙奧秘巧妙結閤的書籍，顯然，這本書並沒有達到我的預期。

評分☆☆☆☆☆

評價五 我是一位對生活中的各種現象都充滿好奇的普通讀者，喜歡通過閱讀來解答我腦海中關於“為什麼”的疑問。我曾嘗試閱讀一些晦澀的物理學著作，但往往因為其專業性太強而難以堅持。我看到這本書的標題，覺得“基礎物理教學問題選講”聽起來會比較貼近生活，也更容易理解。然而，實際閱讀下來，我發現這本書的語言風格和內容組織，並沒有我想象中的那麼“親民”。書中充斥著大量的專業術語，即便作者嘗試給齣解釋，也常常是“以術解術”，並沒有真正用通俗易懂的方式將這些概念傳達給我。例如，在講解“電磁感應”時，作者反復使用“磁通量”、“感應電動勢”等詞匯，並給齣復雜的公式，卻沒有用一個生活中的小實驗或者一個形象的比喻來幫助我理解為什麼磁場的變化會産生電流，以及這個電流是如何作用的。我更希望這本書能像一位耐心講解的老師，通過一些身邊隨處可見的例子，比如為什麼發電機會轉動，為什麼手機可以充電，來引齣物理原理，讓我感覺物理學就在我身邊，而不是遙不可及的學科。這本書未能達到我想要的那種“科普”效果。

評分☆☆☆☆☆

評價三 作為一個長期在教育一綫摸爬滾打的老師，我深知教學的藝術在於如何將復雜的知識以最易於接受的方式呈現給學生。懷著這樣的初衷，我翻開瞭這本書。然而，這本書所呈現的“教學問題選講”方式，雖然看似直接，但卻存在著一些顯著的弊端。它將大量的篇幅用於解析具體的習題，而對於某些基礎概念的引入卻顯得過於倉促。我認為，在講解一個問題之前，有必要先充分鋪墊相關的理論基礎，讓學生理解“為什麼”要解決這個問題，以及“如何”用已有的知識體係來應對。這本書在這方麵做得不夠，許多問題的解答似乎是“空中樓閣”，缺乏堅實的理論支撐。而且，書中選取的例題，雖然覆蓋瞭一些常見知識點，但對於那些更具挑戰性、更能激發學生思考的“探究性”或“開放性”問題，則涉及不多。物理教學不僅僅是解題技巧的傳授，更重要的是思維方式的培養。我期望能在這本書中看到更多引導學生主動思考、發現規律的案例，而不是僅僅展示標準答案的推導過程。