物理学与生活 原书第8版 修订版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

物理学与生活 原书第8版 修订版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 物理学是基础科学1

1.1 能量是怎么回事？2

1.1.1 关于全球变暖的争论2

1.1.2 能量是怎样被卷入的？3

1.1.3 物理学和能量3

1.2 科学事业4

1.2.1 科学和彩虹4

1.2.2 什么是科学方法？5

1.2.3 应当如何介绍科学？6

1.2.4 可以讨论的问题6

1.3 物理学的范围7

1.3.1 如何定义物理学？8

1.3.2 物理学的主要分支有哪些？8

1.4 测量和数学在物理学中的作用9

1.4.1 为什么测量这么重要？9

1.4.2 数学能帮什么忙？10

1.4.3 为什么使用公制单位？10

1.5 物理学和日常现象11

1.5.1 为什么要研究日常现象？11

小结12

关键术语13

概念题13

练习题14

综合题15

实验与观测15

第1单元 牛顿革命18

第2章 运动的描述18

2.1 平均速率和瞬时速率19

2.1.1 平均速率的定义19

2.1.2 速率的单位19

2.1.3 瞬时速率20

2.1.4 可以讨论的问题21

2.2 速度22

2.2.1 速率和速度的区别22

2.2.2 矢量23

2.2.3 瞬时速度的定义23

2.3 加速度23

2.3.1 平均加速度的定义24

2.3.2 瞬时加速度的定义25

2.3.3 加速度的方向25

2.3.4 汽车速率不变时能做加速运动吗？25

2.4 运动的图形表示26

2.4.1 一幅图形能告诉我们什么？26

2.4.2 速度图和加速度图27

2.4.3 能根据速度图求走过的距离吗？28

2.5 匀加速运动29

2.5.1 匀加速运动中速度怎样变化？30

2.5.2 走过的距离如何随时间变化？30

小结31

关键术语32

概念题32

练习题34

综合题35

实验与观测35

第3章 落体运动和抛体运动37

3.1 重力引起的加速度38

3.1.1 如何测量重力加速度？38

3.1.2 伽利略关于落体运动的观点与亚里士多德的观点有何不同？40

3.2 落体追踪40

3.2.1 速度如何随时间变化？41

3.2.2 小球在不同时间里下落多大的距离？41

3.2.3 下抛小球42

3.3 向上抛球44

3.3.1 小球的速度如何变化？44

3.3.2 小球能飞到多高？45

3.4 抛体运动46

3.4.1 抛体的轨迹是什么样子？46

3.4.2 飞行时间由什么决定？47

3.5 打靶48

3.5.1 步枪射出的子弹会下落吗？48

3.5.2 橄榄球的飞行49

3.5.3 怎样才能达到最大的距离？49

小结52

关键术语52

概念题52

练习题54

综合题55

实验与观测55

第4章 牛顿运动定律：运动的解释57

4.1 历史简述58

4.1.1 亚里士多德关于运动的原因有何看法？58

4.1.2 伽利略怎样挑战亚里士多德的看法？59

4.1.3 牛顿完成了什么业绩？59

4.2 牛顿第一运动定律和第二运动定律60

4.2.1 什么是牛顿第一运动定律？60

4.2.2 力和加速度有什么关系？61

4.2.3 力怎样相加？62

4.3 质量和重量64

4.3.1 如何对质量进行比较？64

4.3.2 如何定义重量？64

4.3.3 为何重力加速度与质量无关？65

4.4 牛顿第三运动定律65

4.4.1 第三运动定律怎样帮助我们定义力？65

4.4.2 怎样用第三运动定律来认证力？66

4.4.3 骡子能够加速一辆小车吗？67

4.4.4 什么力使汽车加速？67

4.5 牛顿定律的应用69

4.5.1 推沙发时涉及哪些力？69

4.5.2 跳伞运动员不开伞时会持续加速吗？69

4.5.3 小球扔出后发生了什么事情？70

4.5.4 怎样分析连接在一起的物体的运动？71

小结72

关键术语72

概念题73

练习题75

综合题75

实验与观测76

第5章 圆周运动、行星和引力77

5.1 向心加速度78

5.1.1 什么是向心加速度？78

5.1.2 怎样求速度的改变量△v？79

5.1.3 向心加速度的大小有多大？79

5.1.4 什么力产生向心加速度？79

5.2 向心力80

5.2.1 什么力帮助汽车顺利通过弯道？80

5.2.2 弯道修成内低外高会发生什么？82

5.2.3 坐摩天轮时遇到哪些力？83

5.3 行星运动84

5.3.1 早期的天球模型是什么样的？84

5.3.2 哥白尼与托勒密的模型有何区别？85

5.3.3 开普勒行星运动定律86

5.4 牛顿万有引力定律88

5.4.1 牛顿有什么惊人发现？88

5.4.2 什么是牛顿万有引力定律？88

5.4.3 重量与引力定律怎样关联？89

5.5 月球和其他卫星90

5.5.1 如何解释月相？90

5.5.2 月球服从开普勒定律吗？91

5.5.3 人造卫星的轨道91

5.5.4 可以争论的问题92

小结93

关键术语94

概念题94

练习题96

综合题96

实验与观测97

第6章 能量和振动98

6.1 简单机械、功和功率99

6.1.1 什么是简单机械？99

6.1.2 怎样定义功？100

6.1.3 任何力都做功吗？100

6.1.4 功和功率有什么关系？101

6.2 动能101

6.2.1 如何定义动能？101

6.2.2 什么是负功？102

6.2.3 汽车的停车距离102

6.3 势能103

6.3.1 什么是重力势能？103

6.3.2 势能的实质是什么？103

6.3.3 什么是弹性势能？104

6.3.4 什么是保守力？105

6.4 能量守恒105

6.4.1 摆在摆动时的能量如何变化？105

6.4.2 能量守恒是什么意思？105

6.4.3 为什么使用能量的概念？106

6.4.4 能量分析为何像计账似的？107

6.4.5 可以争论的问题108

6.5 弹簧和简谐运动110

6.5.1 拴在弹簧上的质块的振动110

6.5.2 什么是周期和频率？111

6.5.3 任何回复力都产生简谐运动吗？111

小结112

关键术语113

概念题113

练习题115

综合题116

实验与观测117

第7章 动量和冲量118

7.1 动量和冲量119

7.1.1 小球弹跳时发生了什么？119

7.1.2 怎样分析如此快速的变化？119

7.1.3 什么是冲量和动量？120

7.1.4 如何应用冲量-动量原理？120

7.2 动量守恒122

7.2.1 动量为何及何时守恒？123

7.2.2 动量守恒和碰撞123

7.3 反冲124

7.3.1 什么是反冲？124

7.3.2 猎枪的反冲125

7.3.3 火箭怎样工作？125

7.4 弹性碰撞和非弹性碰撞126

7.4.1 什么是完全非弹性碰撞？126

7.4.2 碰撞中能量守恒吗？126

7.4.3 台球弹跳时发生了什么？127

7.5 互成某个角度的碰撞128

7.5.1 二维非弹性碰撞128

7.5.2 二维弹性碰撞130

7.5.3 可以讨论的问题131

小结131

关键术语132

概念题132

练习题134

综合题135

实验与观测135

第8章 固体的转动136

8.1 什么是转动？137

8.1.1 角位移和角速度137

8.1.2 什么是角加速度？138

8.1.3 恒定角加速度138

8.1.4 线速度和角速度有什么关系？139

8.2 转矩和杆秤139

8.2.1 杆秤何时平衡？139

8.2.2 什么是转矩？140

8.2.3 多个转矩如何相加？141

8.2.4 什么是重心？141

8.3 转动惯量和牛顿第二运动定律142

8.3.1 什么是转动惯量？142

8.3.2 适用于转动的牛顿第二运动定律143

8.3.3 求旋转木马的转动惯量144

8.4 角动量守恒145

8.4.1 什么是角动量？145

8.4.2 角动量何时守恒？145

8.4.3 滑冰运动员自转速率的变化146

8.4.4 开普勒第二定律147

8.5 骑自行车和其他惊人的绝技148

8.5.1 角动量是矢量吗？148

8.5.2 角动量和自行车149

8.5.3 转椅和陀螺150

小结152

关键术语153

概念题153

练习题154

综合题156

实验与观测156

第2单元 流体的行为和热学160

第9章 流体的行为160

9.1 压强和帕斯卡原理161

9.1.1 如何定义压强？161

9.1.2 什么是帕斯卡原理？162

9.1.3 水压机如何工作？162

9.2 气压和气体的行为163

9.2.1 怎样测量气压？163

9.2.2 气压如何变化？164

9.2.3 空气柱的重量165

9.2.4 气体的体积如何随压强改变？166

9.3 阿基米德原理168

9.3.1 什么是阿基米德原理？168

9.3.2 浮力来源于什么？168

9.3.3 有哪些力作用在浮体上？169

9.3.4 为何钢船会浮在水面上？170

9.3.5 气球何时上浮？170

9.4 运动的流体171

9.4.1 为什么流速会变？171

9.4.2 黏性如何影响流动？172

9.4.3 层流和湍流173

9.5 伯努利原理174

9.5.1 什么是伯努利原理？174

9.5.2 管道和软管中各处的压力如何变化？174

9.5.3 气流和伯努利原理175

9.5.4 商店门前的广告球为何会悬在空中？175

小结177

关键术语178

概念题178

练习题179

综合题179

实验与观测180

第10章 温度和热量181

10.1 温度及其测量182

10.1.1 怎样测量温度？182

10.1.2 温标的发展183

10.1.3 存在热力学零度吗？184

10.2 热量和比热185

10.2.1 什么是比热？185

10.2.2 热量和温度有何区别？186

10.2.3 热量怎样参与熔化或凝固过程？186

10.3 焦耳实验和热力学第一定律189

10.3.1 焦耳实验表明了什么？189

10.3.2 热力学第一定律190

10.3.3 什么是内能？190

10.3.4 计算食物的热量191

10.4 气体的行为与热力学第一定律192

10.4.1 压缩气体时发生了什么事？192

10.4.2 内能与温度有什么关系？192

10.4.3 怎样保持气体的温度不变？193

10.4.4 热气球中的气体发生了什么？193

10.5 热流194

10.5.1 热传导产生的热流194

10.5.2 什么是对流？195

10.5.3 什么是辐射？辐射怎样传递能量？196

小结198

关键术语199

概念题199

练习题200

综合题200

实验与观测201

第11章 热机和热力学第二定律202

11.1 热机203

11.1.1 热机是干什么的？203

11.1.2 热机的效率203

11.1.3 热力学第一定律关于热机告诉了我们什么？204

11.2 热力学第二定律206

11.2.1 什么是卡诺机？206

11.2.2 卡诺循环包含哪几步？207

11.2.3 卡诺机的效率是多少？207

11.2.4 热力学第二定律208

11.3 制冷机、热泵和熵209

11.3.1 制冷机和热泵是干什么的？209

11.3.2 热力学第二定律的克劳修斯表述210

11.3.3 什么是熵？211

11.4 热电厂和能源212

11.4.1 热电厂是如何工作的？212

11.4.2 化石燃料的替代物213

11.4.3 高品位热量和低品位热量214

11.4.4 可以讨论的问题215

11.5 永动机和能量骗局215

11.5.1 第一类永动机215

11.5.2 第二类永动机215

小结217

关键术语218

概念题218

练习题220

综合题221

实验与观测221

第3单元 电学和磁学224

第12章 静电现象224

12.1 电荷的作用225

12.1.1 从木髓球实验能学到什么？225

12.1.2 什么是验电器？226

12.1.3 富兰克林的单流体模型226

12.2 导体和绝缘体227

12.2.1 绝缘体与导体有何不同？227

12.2.2 让导体感应起电228

12.2.3 为何绝缘体被吸向带电物体？229

12.3 静电力：库仑定律231

12.3.1 库仑是怎样测量静电力的？231

12.3.2 库仑的测量结果如何？232

12.3.3 库仑定律与万有引力定律的比较233

12.4 电场233

12.4.1 求几个电荷施加的力234

12.4.2 什么是电场？234

12.4.3 电场线是怎样使用的？235

12.5 电势236

12.5.1 求电荷势能的改变量236

12.5.2 什么是电势？237

12.5.3 电势和电场的关系238

小结240

关键术语240

概念题241

练习题242

综合题243

实验与观测243

第13章 电路245

学习提示246

13.1 电路和电流246

13.1.1 怎样使灯泡发光？246

13.1.2 什么是电流？247

13.1.3 什么限制了电流？249

13.1.4 与水流的类比249

13.2 欧姆定律和电阻250

13.2.1 电流对电压的依赖关系250

13.2.2 什么是电池的电动势？251

13.2.3 电池没电了是怎么回事？252

13.3 串联电路和并联电路252

13.3.1 什么是串联电路？252

13.3.2 什么是并联电路？253

13.3.3 安培计和伏特计的使用255

13.4 电能和电功率256

13.4.1 电路中发生了什么能量转换？256

13.4.2 电功率与电流和电压有何关系？256

13.4.3 怎样分配和使用电功率？257

13.5 交流电和家庭电路259

13.5.1 交流电与直流电有何区别？259

13.5.2 什么是电流和电压的有效值？260

13.5.3 家庭电路如何布线？260

小结261

关键术语262

概念题262

练习题264

综合题265

实验与观测266

第14章 磁体和电磁学267

14.1 磁体和磁力268

14.1.1 什么是磁极？268

14.1.2 磁力和库仑定律269

14.1.3 能将场线与磁体联系起来吗？269

14.1.4 地球是一个磁体吗？270

14.2 电流的磁效应271

14.2.1 一个出乎意料的效应271

14.2.2 载流导线所受到的磁力272

14.2.3 运动电荷所受到的磁力272

14.2.4 运动电荷上的磁力方向273

14.3 电流回路的磁效应273

14.3.1 电流回路的磁场274

14.3.2 电流回路上作用有磁转矩吗？274

14.3.3 怎样制作一个电磁体？275

14.4 法拉第定律：电磁感应277

14.4.1 法拉第的实验表明了什么？277

14.4.2 法拉第定律278

14.4.3 楞次定律279

14.4.4 什么是自感应？279

14.5 发电机和变压器281

14.5.1 发电机是如何工作的？281

14.5.2 变压器有什么作用？282

14.5.3 变压器和功率分配283

小结284

关键术语284

概念题285

练习题286

综合题287

实验与观测287

第4单元 波动和光学290

第15章 波的生成290

15.1 脉冲波和周期波291

15.1.1 脉冲波在弹簧上怎样行进？291

15.1.2 波动的一些共同特征291

15.1.3 可以讨论的问题292

15.1.4 纵波和横波的区别292

15.1.5 什么是周期波？292

15.2 绳索上的波294

15.2.1 波的曲线图是什么样？294

15.2.2 绳索上的波速由什么决定？295

15.2.3 波的频率和波长由什么决定？296

15.3 干涉和驻波297

15.3.1 绳索上的两个波如何合成？297

15.3.2 什么是驻波？298

15.3.3 琴弦上波的频率由什么决定？298

15.4 声波300

15.4.1 声波的实质是什么？300

15.4.2 声速由什么决定？301

15.4.3 用饮料瓶生成音乐303

15.5 音乐物理学304

15.5.1 什么是谐波分析？304

15.5.2 音程是如何定义的？305

15.5.3 为何有些合成的乐音听起来很和谐？306

小结308

关键术语308

概念题309

练习题310

综合题310

实验与观测311

第16章 光和颜色312

16.1 电磁波313

16.1.1 什么是电磁波？313

16.1.2 电磁波的速率是多少？314

16.1.3 存在多种不同的电磁波吗？315

16.1.4 可以争论的问题316

16.2 波长和颜色316

16.2.1 光是由不同颜色组成的吗？316

16.2.2 人眼如何分辨不同的颜色？317

16.2.3 为什么物体有不同的颜色？318

16.3 光波的干涉320

16.3.1 杨氏双缝实验321

16.3.2 条纹间距由什么决定？322

16.3.3 什么是薄膜干涉？322

16.4 衍射和光栅325

16.4.1 单缝如何衍射光？325

16.4.2 光如何被其他形状的物体衍射？326

16.4.3 什么是衍射光栅？327

16.5 偏振光328

16.5.1 什么是偏振光？328

16.5.2 怎样产生偏振光？328

16.5.3 为什么要用偏光太阳镜？329

16.5.4 什么是双折射？329

小结330

关键术语331

概念题331

练习题332

综合题333

实验与观测333

第17章 光和成像335

17.1 反射和成像336

17.1.1 光线与波前有什么关系？336

17.1.2 什么是反射定律？337

17.1.3 平面镜如何成像？337

17.2 光的折射338

17.2.1 什么是折射定律？338

17.2.2 为何水下物体的位置要比实际位置高？339

17.2.3 全内反射340

17.2.4 棱镜如何使光线弯折？什么是色散？341

17.3 透镜和成像343

17.3.1 追踪穿过凸透镜的光线343

17.3.2 像距和物距有什么关系？344

17.3.3 追踪通过凹透镜的光线345

17.4 用曲面镜聚焦光束346

17.4.1 凹面镜的光线追踪346

17.4.2 物距和像距347

17.4.3 凸面镜348

17.5 眼镜、显微镜和望远镜349

17.5.1 眼睛是如何工作的？349

17.5.2 眼镜矫正的是哪些问题？350

17.5.3 显微镜如何工作？350

17.5.4 望远镜是如何工作的？351

17.5.5 双筒镜和观剧镜353

小结354

关键术语355

概念题356

练习题357

综合题357

实验与观测358

第5单元 原子和原子核360

第18章 原子的结构360

18.1 原子的存在：从化学中得到的证据361

18.1.1 化学研究揭示了原子的哪些方面？361

18.1.2 质量在化学反应中守恒吗？362

18.1.3 原子量的概念是怎样产生的？362

18.1.4 可以讨论的问题365

18.1.5 元素周期表是怎样发展的？365

18.2 阴极射线、电子和X射线366

18.2.1 阴极射线是怎样产生的？367

18.2.2 阴极射线的组成369

18.2.3 X射线是怎样被发现的？369

18.3 放射性和原子核的发现371

18.3.1 放射性是怎样被发现的？371

18.3.2 放射性中包含多种辐射吗？371

18.3.3 原子核是怎样被发现的？372

18.4 原子光谱和玻尔原子模型374

18.4.1 氢光谱的本质是什么？374

18.4.2 光能的量子化375

18.4.3 玻尔原子模型有哪些特征？376

18.5 粒子波和量子力学377

18.5.1 什么是德布罗意波？378

18.5.2 量子力学与玻尔模型有何不同？379

18.5.3 什么是海森伯不确定原理？379

18.5.4 量子力学如何解释周期表？380

小结381

关键术语382

概念题382

练习题383

综合题383

实验与观测384

第19章 原子核和核能385

19.1 原子核的结构386

19.1.1 质子是怎样被发现的？386

19.1.2 中子是怎样被发现的？387

19.1.3 什么是同位素？388

19.2 放射性衰变390

19.2.1 α衰变中发生了什么？390

19.2.2 β衰变和衰变中会发生什么？391

19.2.3 如何描述衰变的快慢？392

19.2.4 为何放射性对人体健康有害？392

19.3 核反应和核裂变393

19.3.1 什么是核反应？394

19.3.2 能量和质量如何参与核反应？394

19.3.3 核裂变是怎样被发现的？394

19.4 核反应堆397

19.4.1 如何实现链式反应？397

19.4.2 为什么反应堆中会产生钚？398

19.4.3 现代反应堆有何设计特征？398

19.4.4 核动力的环境问题399

19.4.5 可以讨论的问题400

19.5 核武器和核聚变401

19.5.1 什么是临界质量？401

19.5.2 钚弹是怎样设计的？402

19.5.3 什么是核聚变？403

19.5.4 能用受控的核聚变发电吗？404

小结405

关键术语405

概念题406

练习题407

综合题407

实验与观测408

第6单元 相对论及其他410

第20章 相对论410

20.1 经典物理学中的相对运动411

20.1.1 速度如何相加？411

20.1.2 在二维空间速度如何相加？412

20.1.3 相对论413

20.1.4 惯性参考系413

20.2 光速和爱因斯坦的假设414

20.2.1 什么是光以太？414

20.2.2 以太能够当普适参考系用吗？414

20.2.3 迈克尔孙-莫雷实验415

20.2.4 爱因斯坦的狭义相对论假设416

20.3 时间膨胀和长度收缩417

20.3.1 不同观测者的时间测量417

20.3.2 对不同观测者长度测量如何变化？419

20.4 牛顿运动定律和质能等价422

20.4.1 牛顿第二定律要怎样修改？422

20.4.2 质能等价理论是如何提出的？422

20.4.3 如何解释静止能？423

20.5 广义相对论423

20.5.1 什么是等效原理？424

20.5.2 光束在强引力场中会弯曲吗？425

20.5.3 广义相对论有哪些时空效应？426

20.5.4 什么是黑洞？427

小结427

关键术语428

概念题428

练习题429

综合题430

实验与观测430

第21章 日常现象深入研究431

21.1 夸克和其他基本粒子432

21.1.1 新粒子是怎样发现的？432

21.1.2 粒子园的成员433

21.1.3 什么是夸克？433

21.1.4 有哪些基本作用力？434

21.2 宇宙学：向外窥视宇宙435

21.2.1 宇宙在膨胀吗？435

21.2.2 追溯我们宇宙的开端437

21.3 半导体和微电子学438

21.3.1 什么是半导体？438

21.3.2 什么是晶体管？440

21.3.3 计算机和集成电路440

21.4 超导体和其他新材料442

21.4.1 什么是超导电性？442

21.4.2 什么是高温超导体？443

21.4.3 其他新材料444

小结446

关键术语447

概念题447

练习题448

综合题448

实验与观测448

附录A 部分习题答案449