高中異數學第一冊 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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賴昱

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《高中物理探秘：力学与电磁学的交汇》 本书导读 本书旨在为高中阶段的学生提供一个深入、系统的物理学学习框架，重点聚焦于经典力学与电磁学这两大核心支柱。我们深知，物理学不仅是公式的堆砌，更是对自然规律的深刻理解和逻辑推理能力的培养。因此，本书在内容编排上力求做到理论的严谨性、例题的代表性以及解题思路的启发性。 第一部分：经典力学的基石——运动、力与守恒 第一章：运动学的精细描绘 本章从最基础的匀速直线运动和平抛运动入手，逐步过渡到更复杂的匀变速直线运动。我们详细探讨了位移、速度、加速度这三个核心概念的物理意义及其矢量特性。通过大量详实的图表分析，包括 $v-t$ 图和 $x-t$ 图，学生可以直观地掌握运动状态的演变。 匀变速直线运动的统一描述： 详细推导了运动学五大公式，并强调它们在不同情境下的适用条件。特别地，我们引入了“中点速度”和“相等时间间隔内的位移差”等高级分析技巧，以应对复杂的运动分析题。 相对运动的概念： 引入了参考系的选择对描述运动结果的影响，通过河流渡船和飞机导航的实例，剖析了速度的合成与分解的矢量本质，为后续的动力学分析打下坚实的基础。 第二章：动力学的核心——牛顿定律的普适性 牛顿运动定律是连接运动描述与受力分析的桥梁。本章将从宏观到微观，系统阐述这三条基本定律。 牛顿第一定律与惯性： 探讨惯性在不同参照系下的表现，澄清“力是维持物体运动的原因”这一常见误区。 牛顿第二定律的精确应用： 重点训练学生建立“受力分析图”的能力，掌握正交分解法、隔离法和整体法在处理多物体系统、连接体问题中的应用。本节包含了绳子、弹簧连接系统、传送带上的摩擦力等典型情景的深入解析。 牛顿第三定律与作用力反作用力： 强调作用力和反作用力的特点（同时产生、同时消失、作用在不同物体上），并将其应用于火箭发射、地面支撑等动态过程分析。 摩擦力与压力： 详细区分静摩擦力、动摩擦力及其与正压力、接触面积的关系。引入临界角和“木板推木块”模型。 第三章：功、能与守恒——物理学的终极表达 能量是贯穿整个物理学的核心概念。本章将重点讲解功的概念，并引出动能定理和机械能守恒定律。 功的计算与功率： 明确恒力做功和变力做功（如摩擦力做功）的计算方法。功率作为能量转换速率的意义被强调。 动能定理的普适性： 动能定理是处理非保守力做功问题的有力工具，本书通过斜面、竖直面内圆周运动等复杂模型，展示如何利用合外力做功等于动能变化量来简化问题。 机械能守恒定律： 严格界定机械能守恒的条件（只有重力和弹簧力做功）。在分析单摆、自由落体、碰撞问题时，本定律的运用被视为首选的解题策略。 动量与冲量： 动量守恒定律在涉及瞬时作用力、爆炸、反冲等问题中的重要性被凸显。本书提供了动量守恒与能量守恒联合求解的经典例题集。 第四章：特殊运动形式的深入探讨 圆周运动与向心力： 阐释线速度、角速度、周期、频率之间的关系。重点分析匀速圆周运动中的向心力来源，包括竖直平面内的“圆周问题”（绳子断裂、最低点和最高点的临界速度判断）。 万有引力定律： 从开普勒定律到牛顿的引力定律，系统介绍人造卫星的运动规律、轨道选择、变轨过程以及对行星运动的解释。 第二部分：电磁学的宏伟蓝图 第五章：静电场的构建与描述 本部分从静电现象的观察出发，构建静电学的理论体系。 电荷与库仑定律： 明确电荷的性质、守恒定律，并详细分析库仑定律的矢量特性及其在点电荷系中的应用（平衡、三角形结构受力分析）。 电场强度与电场线： 电场强度的定义、电场线的物理意义（疏密程度表示场强大小，切线方向表示力的方向）。本书对常见的电荷分布（如均匀带电球体、无限长带电线）产生的电场进行了精确的几何分析。 电势能与电势： 引入电势这一标量概念来简化电场分析。详细阐述等势面的概念及其与电场线的正交关系，并通过功与电势差的关系，解决带电粒子在电场中加速、偏转的问题。 第六章：直流电路的稳态分析 本章是电学部分的基础，聚焦于稳定电流的产生、维持与测量。 电流、电阻与欧姆定律： 深入解析电流的微观本质（载流子定向移动），电阻定律（与材料、长度、横截面积的关系），以及宏观的欧姆定律。 串并联电路的等效： 系统讲解电阻的串联、并联组合规律，以及桥式电路（如惠斯通电桥）的平衡条件分析。 电功率与焦耳定律： 探讨电能的转化与耗散，区分电源输出功率、负载功率和热功率，并分析电路中的能量损失问题。 复杂电路的分析方法： 系统介绍基尔霍夫定律（电流定律和电压定律）的应用，为解决多回路、多电源的复杂网络问题提供标准化的解题流程。 第七章：磁场的发现与洛伦兹力 磁现象的引入标志着物理学进入了动态场论的范畴。 磁感应强度与磁场： 磁场的定义，并介绍产生磁场的条件（电流和永磁体）。重点分析直导线、电流矩形线圈在匀强磁场中的受力情况。 洛伦兹力： 洛伦兹力的矢量性质（垂直于速度和磁场方向），及其对带电粒子运动的影响。本书专门辟出章节，详细分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动、回旋加速器的工作原理，以及霍尔效应的物理机制。 安培力与磁矩： 分析载流导线在磁场中受到的安培力，并将其推广到磁矩的概念，为后续的电磁感应做铺垫。 第八章：电磁感应与法拉第定律 本章是电磁学从静态向动态转化的关键。 磁通量与磁通量的变化率： 严格定义磁通量 $Phi$，并强调其变化是感应现象的根源。 法拉第电磁感应定律： 详细推导感应电动势的定量关系。通过导体棒切割磁感线、闭合回路面积变化、磁场变化等模型，训练学生计算感应电动势的大小。 楞次定律的判定： 楞次定律作为能量守恒在电磁感应中的体现，被用来确定感应电流的方向。本书强调“阻碍原磁通变化”这一核心思想的灵活运用。 自感与互感： 探讨电流变化自身产生的感应现象（自感）及其与电感器的关系，为交流电理论的理解做准备。 结语 本书的编写遵循“先宏观现象，后微观机制”的原则，旨在帮助学生构建起清晰、有逻辑的物理图像。通过对力学和电磁学两大体系的深入学习，学生将能更好地理解自然界的运行规律，并为未来接触更前沿的物理学领域（如热学、光学、原子物理）打下坚实的基础。每章末均附有“思维导图”和“疑难解析”，助力学生查漏补缺，实现对知识的融会贯通。