3D理化游乐场II：玩出理化高手(附配合国中理化课程的3D实验动画光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　看秘笈、玩动画、优游理化世界！

　　走进游乐场是什么心情？是不是既兴奋又期待？如果我们不是「学」理化，而是可以「玩」理化，那该有多好？

　　理化就是物理与化学的合称，大多数人听到这两门学科，难免心中一惊。有些人因为求学时受过「学习伤害」；有些人则认为这两门学科高深莫测，不容易懂。其实这两门学科所要学的对象，就隐藏在日常生活中。本书把理化与生活常识连接，辅以精致的3D动画，让以往学习上的困难与盲点能一扫而光！

作者简介
　　江彦雄，国立成功大学毕业，美国佛罗里达大学化工博士。曾任美国乔治华盛顿大学、宾州大学客座教授。目前为中华综合发展研究院高级研究员兼教授。从事物理化学研究、教学工作四十余年，着有《苯的基本性质及有害特性》、《废能源再利用》、《有害废弃物处理手册》等。发表过的学术论文达40余篇。
　　林金昇，国立台湾大学毕业，台大环境工程研究所硕士。曾任行政院环保小组研究员，从事环境资源保育及研究多年。着有《我们只有一个地球：谈世界环境问题》、《享受唿吸是最爱：谈空气污染》、《盼清香永久扑鼻：谈恶臭公害》、《让浊流再澄清：谈水污染防治》、《光合菌处理高浓度有机废水之研究》等，译有《饮用水与健康》。
　　陈伟民，国立台湾师范大学毕业，现任国立新庄高中化学教师。长期参与教科书编写与课程规划，课余之暇，从事通俗科学写作，作品散见《发现》、《青年世纪》、《幼狮少年》等杂志，着有《智多星出击》第一、二册、《谁杀了大恐龙》、《天才小玩子》及《创意教学——理化篇》（与祁明辉合着）。

动画制作简介
　　钟世凯，国立台湾大学毕业，美国乔治华盛顿大学电脑科学博士。曾任美国数位影像协会(ACM SIGGRAPH)台北分会会长。目前担任国立台湾艺术大学多媒体动画艺术研究所助理教授。从事3D动画制作，虚拟实境研究多年，为国内少数具自然科学基础的动画科技菁英。
　　三镝动画科技公司，2001年三镝动画科技公司成立之初，即怀抱「寓科技于玩心」的创设理念，企图以先进的动画技术，改变生活与工作的旧思维。耗时两年余完成的《3D理化游乐场》，就是秉持理念，把学习融入快乐与游戏的气氛。除了学习领域，三镝公司目前也尝试把电脑动画技术，运用在工程建设、水理分析、电脑地图、新科技开发模拟制作等全新领域中。目前实际负责技术执行的有张明中、潘世杰两位3D动画师。

好的，这是为您撰写的图书简介，聚焦于其核心的科学教育理念和实践价值，完全不提及原书的名称、副标题或包含的光盘内容。 --- 科学思维的拓荒者：构建你的分子世界与宏观视野 探寻自然之奥秘，构建逻辑之桥梁——一本突破传统认知边界的科学启蒙读物 在信息爆炸的时代，知识的获取变得前所未有的便捷，但真正理解知识背后的内在联系和运行规律，却需要一套系统、直观且充满实践性的学习路径。本书旨在成为一座坚实的桥梁，连接抽象的科学理论与生动的现实世界，帮助学习者从根本上掌握自然科学的精髓，培养批判性思维和解决复杂问题的能力。 本书的核心理念是“从互动到内化”：科学不是冰冷的公式堆砌，而是对世界运作方式的深刻洞察。我们相信，通过模拟真实环境中的复杂过程，学习者能够建立起对物质结构、能量转化乃至系统平衡的直观感受，从而将死记硬背的知识转化为可供调用的思维工具。 第一部分：微观世界的精确描绘与动态模拟 我们首先将视角聚焦于物质的本源——原子、分子及其相互作用。传统教材往往将原子结构、化学键的形成过程描述得较为静态和抽象。本书则力求“让看不见的运动显现出来”。 精细结构与键合的艺术： 我们深入剖析了不同元素原子核外电子的排布规律，以此为基础，系统性地阐述了离子键、共价键（包括极性和非极性共价键）的形成机制。为了克服抽象性，书中引入了大量基于空间几何视角的分析，例如利用轨道杂化理论来解释分子构象的多样性，例如甲烷的四面体结构如何确保其稳定性，以及水分子中氧原子所拥有的孤对电子如何决定其独特的极性与溶解能力。 反应的动力学与热力学交织： 化学变化不仅仅是原料与产物的简单替换。本书强调反应的驱动力与速率这两个核心要素。 在热力学方面，我们清晰界定了系统、环境、内能、焓、熵和吉布斯自由能的概念，并展示了它们如何共同决定一个反应的自发性。读者将学会如何通过计算和比较热力学函数值，预测一个反应在特定条件下的走向。 在动力学方面，则着重于活化能和催化剂的作用。我们详尽分析了反应历程图（能垒图），并阐释了催化剂是如何通过提供新的反应路径来降低能垒，从而显著加速反应速率的。通过对不同温度下反应速率常数变化的探讨，读者能更深刻地理解阿伦尼乌斯方程在实际应用中的指导意义。 状态变化的精妙平衡： 对气态、液态、固态以及相变过程的探讨，本书超越了理想气体定律的范畴。我们引入了范德华方程，以更贴近真实的分子间作用力来解释气体偏离理想状态的原因。在液态部分，重点分析了表面张力、黏度和蒸气压的概念及其相互关联。对于平衡态的描述，则着重讲解了勒夏特列原理的普适性，并辅以大量实例，展示系统如何通过调节浓度、压力或温度来恢复新的平衡状态。 第二部分：宏观世界的尺度延伸与物理定律的实践 从微观的分子尺度跃升至宏观的物理现象，本书致力于展示物理定律是如何在日常生活中得到体现的。我们聚焦于力、运动、能量与守恒的普遍性。 运动学的精确描述： 本书提供了一套严谨的矢量分析工具，用于描述物体的运动。从匀变速直线运动的图像分析到二维抛体运动的分解，再到圆周运动中向心力的解析，所有概念都建立在加速度的定义和参考系的选择之上。特别强调了加速度作为描述运动变化率的核心物理量，而非仅仅是速度的简单累加。 力的本质与平衡： 牛顿三大定律被视为理解宏观相互作用的基石。我们不仅重申了这些定律，更侧重于力的合成与分解在复杂系统中的应用。例如，在分析斜面上的摩擦力、连接体的运动，或是在非惯性系中引入惯性力的思考方法时，都强调了力的矢量特性和相互抵消或传递的机制。本书详细分析了重力、弹力、摩擦力以及万有引力，使读者理解不同类型力背后的物理本质。 能量：统一世界的通用货币： 能量的概念贯穿整个物理学。本书系统地阐述了动能、重力势能、弹性势能以及热能。机械能守恒定律的应用被放在极其重要的位置，通过对碰撞（弹性与非弹性）过程的分析，展示能量和动量是如何在相互作用中转移和转化的。此外，功的概念被提升到更核心的地位，作为能量转移的量度，将力和位移紧密联系起来。 波动与场的初步概念： 为了给后续更深层次的学习打下基础，本书对波的产生、传播特性（频率、波长、周期）进行了清晰的界定。对于声波和光波，我们探讨了它们的叠加与干涉现象，初步引入了场的概念，即在空间中某一点对另一物体施加影响的媒介，这是从宏观现象过渡到场论思维的关键一步。 学习方法的革新：从被动接收到主动构建 本书的编排拒绝了“章节孤立”的传统模式。知识点之间存在着紧密的内在逻辑链条： 1. 概念的解构与重组： 每个新概念的引入，都先从一个引人深思的现实问题出发，将其解构为可操作的物理或化学量，再通过严谨的逻辑推导，最终重组成新的理论框架。 2. 模型构建的训练： 科学研究的本质在于建立和修正模型。书中引导读者在分析问题时，首先要识别出系统的理想化假设（例如，忽略空气阻力、假设粒子视为刚体），然后运用恰当的模型去求解，并在必要时评估模型的局限性。 3. 数学语言的精确性： 数学公式被视为描述自然规律的精确语言，而非单纯的计算工具。读者将被训练如何根据文字描述，准确地将其转化为数学表达式，反之亦然，从而实现思维的精准化。 最终目标： 本书的目标不仅是传授“知识点”，更是培养一种“科学探究精神”——一种能够质疑假设、设计实验、分析数据并最终形成自洽理论体系的能力。通过对分子世界精确描绘和宏观规律普遍性的深入理解，读者将能够以更具穿透力的视角，审视和解读周围世界的复杂现象，真正成为能够独立思考的科学实践者。

推荐序　3D理化游乐场导览

• 第11章　摩天轮——功与机械
  11-1　功与能
  11-2　简单机械
  11-3　摩擦力
• 看动画‧学理化
  动画11-1：位能与功
  动画11-2：槓桿实验
  动画11-3：金属块的摩擦力实验
• 动动手‧动动脑
• 第12章　SPA馆——热
  12-1　温度与温度计
  12-2　热量
  12-3　比热
  12-4　热对物质的影响
  12-5　热污染
• 看动画‧学理化
  动画12-1：热的传导实验
  动画12-2：热的传播实验
  动画12-3：氯化亚钴加热实验Mli>动动手‧动动脑
• 第13章　音响馆——声音
  13-1　声音的振动与传播
  13-2　回声
  13-3　多变的声音
  13-4　声波的共振
  13-5　噪音防治
• 看动画‧学理化
  动画13-1：声的传播实验
  动画13-2：介质的振动实验
  动画13-3：声纳原理的应用
  动画13-4：音色
  动画13-5：声波的共振实验
  动画13-6：噪音的防制
• 动动手‧动动脑
• 第14章　雷射舞会——光
  14-1　光是什么？
  14-2　光的直线传播
  14-3　光速的测定
  14-4　五彩缤纷颜色与光
  14-5　雷射
• 看动画‧学理化
  动画14-1：光谱
  动画14-2：本影与半影
  动画14-3：日全食与日偏食
  动画14-4：光速的测定实验
• 动动手‧动动脑
• 第15章　哈哈镜——光学仪器
  15-1　光的反射与平面镜
  15-2　凸面镜与凹面镜
  15-3　光的折射与透镜
  15-4　透镜成像
  15-5　透镜的应用
• 看动画‧学理化
  动画15-1：平面镜的成像实验
  动画15-2：平面镜照全身实验
  动画15-3：凹面镜反射原理及焦点实验
  动画15-4：折射成因模拟实验
  动画15-5：光的折射与水中虚像实验
  动画15-6：凸透镜的成像实验
  动画15-7：凹透镜的成像实验
  动画15-8：近视眼与远视眼的矫正
• 动动手‧动动脑
• 第16章　电气馆——电与生活
  16-1　静电
  16-2　静电感应
  16-3　电路
  16-4　电压
  16-5　电流
  16-6　电阻与欧姆定律电与生活
  16-7　伏打电池
  16-8　实用电池
  16-9　直流电与交流电
  16-10　电流的热效应
  16-11　家庭用电安全
• 看动画‧学理化
  动画16-1：气球带静电实验
  动画16-2：感应起电实验
  动画16-3：雷击发生的原因
  动画16-4：灯泡的通路与短路实验
  动画16-5：电池串联与并联的实验
  动画16-6：电阻的串联
  动画16-7：电阻的并联
  动画16-8：锌铜电池实验
• 动动手‧动动脑
• 第17章　魅力馆——电流与磁
  17-1　磁铁的性质
  17-2　磁场
  17-3电流的磁效应
  17-4　电磁铁
  17-5　马达与电话
  17-6　磁可以产生电吗？
• 看动画‧学理化
  动画17-1：磁铁的吸附性
  动画17-2：磁场与磁力线实验
  动画17-3：安培右手定则
  动画17-4：电流磁场与地磁的合成实验
  动画17-5：线圈的电流方向与磁场方向
  动画17-6：马达的运转实验
  动画17-7：发电机的构造
• 动动手‧动动脑
• 第18章　原野活动——物质与能源
  18-1　对物质的探索
  18-2　能的形式与能的转换
  18-3　能源的利用与开发
• 看动画‧学理化
  动画18-1：辐射线穿透力的比较实验

动动手‧动动脑

绘图及图片来源

评分☆☆☆☆☆

作为一名国中生，理化科目常常让我感到力不从心，尤其是那些抽象的概念，每次上课都像是听天书。但《3D理化游乐场II》的出现，简直是为我量身定做的学习神器。最吸引我的莫过于随书附赠的3D实验动画光碟。那些曾经让我头疼的物理现象，例如“力的合成与分解”，在动画中可以清晰地看到力的矢量图是如何叠加的，每一帧都仿佛在告诉我一个道理。同样，在化学方面，分子间的相互作用、化学反应的过程，也都通过生动形象的3D动画得以呈现，比课本上的图示要直观得多，也更容易理解。更关键的是，这本书的内容是围绕着国中理化课程来设计的，这意味着我学习到的知识点都能在课堂上找到对应，并且通过动画巩固，学习效率简直翻倍。我现在做习题的时候，脑海里会不自觉地浮现出动画中的场景，这让我做题时更有把握，也更能理解题目的意图。这本书让我觉得，理化不再是枯燥的符号和公式堆砌，而是充满探索和发现的奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对物理和化学这两个科目都抱着一种敬而远之的态度，觉得它们离我的生活很遥远，也很难理解。直到我接触到《3D理化游乐场II》，我才发现，原来理化可以如此有趣且贴近生活。书中的3D实验动画光碟，真的是一个非常棒的创新。我曾经对“浮力”的概念一直模模糊糊，但看了动画中不同物体在水中受力的情况，以及它们所受到的浮力大小变化，我一下子就明白了其中的原理。这种直观的视觉冲击，比课本上的文字描述要有效得多。而且，书中的内容设计非常巧妙，能够与国中的理化课程无缝对接，让我感觉学习的每一个点都能得到及时的印证和加强。我不再是那个被动接受知识的学生，而是能够主动去探索，去发现理化世界的美妙。这本书让我对理化产生了前所未有的兴趣，我发现自己开始期待每一堂理化课，也对未来学习更深层次的理化知识充满信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，彻底颠覆了我对理科学习的刻板印象。我一直认为理化是需要大量练习和记忆的科目，但《3D理化游乐场II》却告诉我，理解是关键。书中的3D实验动画，将那些曾经让我望而却步的物理和化学现象，变得触手可及。例如，在学习“化学反应速率”时，我可以通过动画模拟不同温度、浓度下的分子碰撞情况，直观地看到它们对反应速率的影响。这种可视化的方式，极大地加深了我对抽象理论的理解。更令人惊喜的是，光碟中的实验动画与国中理化课程内容高度契合，这让我能够将书本上的理论知识与实际演示结合起来，形成更牢固的学习记忆。我不再是那个只能死记硬背公式的学生，而是能够通过观察、思考，真正理解背后的原理。这本书就像一个私人定制的理化实验室，随时随地都能进行实验，反复观看，直到完全掌握。现在，我不仅能轻松应对课堂上的讲解，甚至对一些拓展性的理化知识也产生了浓厚的兴趣，这种学习的内在驱动力，是任何单一的书本都无法给予的。

评分☆☆☆☆☆

读完《3D理化游乐场II》后，我对理化学习的态度发生了翻天覆地的变化。我一直以为理化是非常枯燥乏味的学科，需要大量的死记硬背。但是，这本书用全新的方式，将抽象的理化知识变得生动有趣。书中配套的3D实验动画光碟，绝对是亮点中的亮点。我记得在学习“光的折射”时，课本上的文字描述总是让我难以想象，但动画里光线在不同介质中传播的路径，以及折射角和入射角的关系，都变得一目了然。这种沉浸式的学习体验，让我能够轻松理解那些曾经让我困惑的概念。更重要的是，书中的内容与国中理化课程紧密结合，这意味着我可以在课堂学习的基础上，通过动画进行更深入的探索和巩固。我不再是被动地接受知识，而是主动地去观察、去思考、去理解。这本书不仅仅是一本教材，更像是一个虚拟的理化实验室，让我可以在其中自由探索，玩出理化的高手。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是物理化学生涯中的一道曙光！我一直对理化科目感到头疼，各种公式和理论总是让我一头雾水，感觉离“高手”这个词遥不可及。但当我翻开《3D理化游乐场II》时，那种感觉瞬间消失了。书中的3D实验动画光碟，简直是我的救星！以前觉得抽象的概念，比如分子运动、电场线分布，在动画里栩栩如生地展现出来，我能直观地看到它们是如何运作的，这比死记硬背的课本内容要有效得多。我记得有一次学习到“惯性”这个概念，课本上只是一些文字描述，但动画里一个球被踢出后，在不同表面上滚动的距离和速度变化，让我一下子就明白了惯性是如何影响物体运动的。这种“玩”出来的学习方式，让我觉得理化不再枯燥，反而充满了乐趣。而且，书中的内容还紧密结合了国中理化课程，这意味着我学习到的知识可以直接应用到学校的课堂上，巩固理解。光碟里的动画不仅仅是视觉上的享受，更是深刻理解的催化剂。我现在对理化考试不再感到恐惧，反而充满了信心，感觉自己真的在向“理化高手”迈进。