物理学与生活 原书第8版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

物理学与生活 原书第8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 全球变暖的争论2

1.1.2 能量是怎样卷入的？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 物理学如何定义？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

第1单元牛顿革命16

第2章 运动的描述16

2.1 平均速率和瞬时速率17

2.1.1 平均速率的定义17

2.1.2 速率的单位17

2.1.3 瞬时速率18

2.1.4 可以讨论的问题19

2.2 速度20

2.2.1 速率和速度的区别20

2.2.2 矢量21

2.2.3 瞬时速度的定义21

2.3 加速度21

2.3.1 平均加速度的定义22

2.3.2 瞬时加速度的定义23

2.3.3 加速度的方向23

2.3.4 汽车速率不变时能作加速运动吗？23

2.4 运动的图形表示24

2.4.1 一幅图形能告诉我们什么？24

2.4.2 速度图和加速度图25

2.4.3 能从速度图求走过的距离吗？26

2.5 匀加速运动27

2.5.1 匀加速运动中速度怎样变化？28

2.5.2 走过的距离如何随时间变化？28

小结29

关键术语30

第3章 落体运动和抛体运动31

3.1 重力引起的加速度32

3.1.1 如何测量重力加速度？32

3.1.2 伽利略关于落体运动的想法与亚里士多德的想法有何不同？34

3.2 落体追踪34

3.2.1 速度如何随时间变化？35

3.2.2 小球在不同时间里下落多大的距离？35

3.2.3 下扔小球36

3.3 向上扔球38

3.3.1 小球的速度如何变化？38

3.3.2 小球能飞到多高？39

3.4 抛体运动40

3.4.1 抛体的轨迹是什么样子？40

3.4.2 飞行时间由什么决定？41

3.5 打靶42

3.5.1 枪支射出的子弹会下落吗？42

3.5.2 橄榄球的飞行43

3.5.3 怎样能达到最大的距离？43

小结46

关键术语46

第4章 牛顿运动定律：运动的解释47

4.1 历史简述48

4.1.1 亚里士多德关于运动的原因有何看法？48

4.1.2 伽利略怎样挑战亚里士多德的看法？49

4.1.3 牛顿完成了什么业绩？49

4.2 牛顿第一定律和第二定律51

4.2.1 什么是牛顿第一运动定律？51

4.2.2 力和加速度有什么关系？51

4.2.3 力怎样相加？52

4.3 质量和重量54

4.3.1 如何对质量进行比较？54

4.3.2 如何定义重量？54

4.3.3 为何重力加速度与质量无关？55

4.4 牛顿第三定律56

4.4.1 第三定律怎样帮助我们定义力？56

4.4.2 怎样用第三定律来证认力？56

4.4.3 一头骡子能够加速一辆小车吗？57

4.4.4 什么力使汽车加速？57

4.5 牛顿定律的应用59

4.5.1 推椅子时涉及哪些力？59

4.5.2 跳伞运动员不开伞时会持续加速吗？60

4.5.3 小球扔出后发生了什么事情？61

4.5.4 怎样分析连接在一起物体的运动？61

小结62

关键术语63

第5章 圆周运动、行星和引力64

5.1 向心加速度65

5.1.1 什么是向心加速度？65

5.1.2 怎样求速度的改变量△v？66

5.1.3 向心加速度的大小有多大？66

5.1.4 什么力产生向心加速度？66

5.2 向心力67

5.2.1 什么力帮助汽车顺利通过弯道？67

5.2.2 弯道修成内低外高会发生什么？69

5.2.3 坐摩天轮时遇到哪些力？70

5.3 行星运动71

5.3.1 早期的天界模型是什么样？71

5.3.2 哥白尼与托勒密的模型有何区别？72

5.3.3 开普勒行星运动定律73

5.4 牛顿万有引力定律75

5.4.1 牛顿有什么惊人发现？75

5.4.2 什么是牛顿万有引力定律？75

5.4.3 重量与引力定律怎样关联？76

5.5 月亮和其他卫星77

5.5.1 如何解释月相？77

5.5.2 月亮服从开普勒定律吗？78

5.5.3 人造卫星的轨道79

5.5.4 可以争论的问题79

小结80

关键术语81

第6章 能量和振动82

6.1 简单机械、功和功率83

6.1.1 什么是简单机械？83

6.1.2 功怎么定义？84

6.1.3 任何力都做功吗？84

6.1.4 功和功率有什么关系？85

6.2 动能85

6.2.1 如何定义动能？85

6.2.2 什么是负功？86

6.2.3 汽车的停车距离86

6.3 势能87

6.3.1 什么是重力势能？87

6.3.2 势能的实质是什么？87

6.3.3 什么是弹性势能？88

6.3.4 什么是保守力？89

6.4 能量守恒89

6.4.1 摆在摆动时的能量有何变化？89

6.4.2 能量守恒是什么意思？89

6.4.3 为什么使用能量的概念？90

6.4.4 能量分析为何像计账似的？91

6.4.5 可以争论的问题92

6.5 弹簧和简谐运动94

6.5.1 拴在弹簧上的质块的振动94

6.5.2 什么是周期和频率？95

6.5.3 任何回复力都产生简谐运动吗？95

小结96

关键术语97

第7章 动量和冲量98

7.1 动量和冲量99

7.1.1 小球弹跳时发生了什么事？99

7.1.2 怎样分析如此快速的变化？99

7.1.3 什么是冲量和动量？100

7.1.4 如何应用冲量－动量原理？100

7.2 动量守恒102

7.2.1 动量为何及何时守恒？103

7.2.2 动量守恒和碰撞103

7.3 反冲104

7.3.1 什么是反冲？104

7.3.2 猎枪的反冲105

7.3.3 火箭怎么工作？105

7.4 弹性碰撞和非弹性碰撞106

7.4.1 什么是完全非弹性碰撞？106

7.4.2 碰撞中能量守恒吗？106

7.4.3 台球弹跳时发生了什么事？107

7.5 互成一角度的碰撞108

7.5.1 二维非弹性碰撞108

7.5.2 二维弹性碰撞110

7.5.3 可以讨论的问题111

小结111

关键术语112

第8章 固体的转动113

8.1 什么是转动？114

8.1.1 角位移和角速度114

8.1.2 什么是角加速度？115

8.1.3 恒定角加速度115

8.1.4 线速度和角速度有什么关系？116

8.2 转矩和杆秤116

8.2.1 杆秤何时平衡？116

8.2.2 什么是转矩？117

8.2.3 多个转矩如何相加？118

8.2.4 什么重心？118

8.3 转动惯量和牛顿第二定律119

8.3.1 什么是转动惯量？119

8.3.2 适用于转动的牛顿第二定律120

8.3.3 求旋转木马的转动惯量121

8.4 角动量守恒122

8.4.1 什么是角动量？122

8.4.2 角动量何时守恒？122

8.4.3 滑冰运动员自转速率的变化123

8.4.4 开普勒第二定律124

8.5 骑自行车和其他惊人绝技125

8.5.1 角动量是矢量吗？125

8.5.2 角动量和自行车126

8.5.3 旋转凳和陀螺127

小结129

关键术语130

第2单元 流体的行为和热学132

第9章 流体的行为132

9.1 压强和帕斯卡原理133

9.1.1 压强如何定义？133

9.1.2 什么是帕斯卡原理？134

9.1.3 水压机如何工作？134

9.2 气压和气体的行为135

9.2.1 怎样测量气压？135

9.2.2 气压如何变化？136

9.2.3 空气柱的重量137

9.2.4 气体的体积如何随压强改变？138

9.3 阿基米德原理140

9.3.1 什么是阿基米德原理？140

9.3.2 浮力来源于什么？140

9.3.3 有哪些力作用在浮体上？141

9.3.4 为何一艘钢船会浮在水面上？142

9.3.5 气球何时上浮？142

9.4 运动的流体143

9.4.1 为什么流速会变？143

9.4.2 黏性如何影响流动？144

9.4.3 层流和湍流145

9.5 伯努利原理146

9.5.1 什么是伯努利原理？146

9.5.2 管道和软管中各处压力如何变化？146

9.5.3 气流和伯努利原理147

9.5.4 商店前的广告球为何会悬在空中？147

小结149

关键术语150

第10章 温度和热量151

10.1 温度及其测量152

10.1.1 怎样测量温度？152

10.1.2 温标的发展153

10.1.3 有热力学零度吗？154

10.2 热量和比热155

10.2.1 什么是比热？155

10.2.2 热量和温度有何区别？156

10.2.3 热量怎样参与融化或凝固过程？156

10.3 焦耳实验和热力学第一定律159

10.3.1 焦耳实验表明了什么？159

10.3.2 热力学第一定律160

10.3.3 什么是内能？160

10.3.4 计算食物的热量161

10.4 气体的行为与热力学第一定律162

10.4.1 压缩气体时发生什么事？162

10.4.2 内能与温度有什么关系？162

10.4.3 怎样保持气体的温度不变？163

10.4.4 热气球中的气体发生了什么？163

10.5 热流164

10.5.1 热传导产生的热流164

10.5.2 什么是对流？165

10.5.3 什么是辐射，辐射怎样传递能量？166

小结168

关键术语169

第11章 热机和热力学第二定律170

11.1 热机171

11.1.1 热机是干什么的？171

11.1.2 热机的效率171

11.1.3 热力学第一定律关于热机告诉我们什么？172

11.2 热力学第二定律174

11.2.1 什么是卡诺机？174

11.2.2 卡诺循环包含哪几步？175

11.2.3 卡诺机的效率是多少？175

11.2.4 热力学第二定律176

11.3 制冷机、热泵和熵177

11.3.1 制冷机和热泵是干什么的？177

11.3.2 热力学第二定律的克劳修斯表述178

11.3.3 什么是熵？179

11.4 热电厂和能源180

11.4.1 热电厂是如何工作的？180

11.4.2 化石燃料的替代者181

11.4.3 高品位热量和低品位热量182

11.4.4 可以讨论的问题183

11.5 永动机和能量骗局183

11.5.1 第一类永动机183

11.5.2 第二类永动机183

小结185

关键术语186

第3单元 电学和磁学188

第12章 静电现象188

12.1 电荷的作用189

12.1.1 从木髓球实验能学到什么？189

12.1.2 什么是验电器？190

12.1.3 富兰克林的单流体模型191

12.2 导体和绝缘体191

12.2.1 绝缘体与导体有何不同？191

12.2.2 用感应让导体起电192

12.2.3 为何绝缘体被吸向带电物体？193

12.3 静电力：库仑定律195

12.3.1 库仑是怎样测量静电力的？195

12.3.2 库仑的测量结果如何？196

12.3.3 库仑定律与万有引力定律的比较197

12.4 电场198

12.4.1 求几个电荷所施加的力198

12.4.2 什么是电场？198

12.4.3 电场线是怎样用的？199

12.5 电势200

12.5.1 求电荷势能的变化200

12.5.2 什么是电势？201

12.5.3 电势和电场的关系202

小结204

关键术语205

第13章 电路206

13.1 电路和电流207

13.1.1 怎样使灯泡发光？207

13.1.2 什么是电流？208

13.1.3 什么限制了电流？210

13.1.4 和水流的类比210

13.2 欧姆定律和电阻211

13.2.1 电流对电压的依赖关系211

13.2.2 什么是电池的电动势？212

13.2.3 电池没电了是怎么回事？213

13.3 串联电路和并联电路213

13.3.1 什么是串联电路？213

13.3.2 什么是并联电路？214

13.3.3 安培计和伏特计的使用216

13.4 电能和电功率217

13.4.1 电路中发生了什么能量转化？217

13.4.2 电功率与电流和电压有何关系？217

13.4.3 怎样分配和使用电功率？218

13.5 交流电和家用电路220

13.5.1 交流电与直流电有哪些区别？220

13.5.2 什么是电流和电压的有效值？221

13.5.3 家用电路如何布线？221

小结222

关键术语223

第14章 磁体和电磁学224

14.1 磁体和磁力225

14.1.1 什么是磁极？225

14.1.2 磁力和库仑定律226

14.1.3 能将场线与磁体联系起来吗？226

14.1.4 地球是一个磁体吗？227

14.2 电流的磁效应228

14.2.1 一个出乎意料的效应228

14.2.2 载流导线所受的磁力229

14.2.3 运动电荷所受的磁力229

14.2.4 运动电荷上的磁力方向230

14.3 电流回路的磁效应230

14.3.1 电流回路的磁场231

14.3.2 电流回路上作用有磁转矩吗？231

14.3.3 怎样制作一个电磁体？232

14.4 法拉第定律：电磁感应234

14.4.1 法拉第的实验表明了什么？234

14.4.2 法拉第定律235

14.4.3 楞次定律236

14.4.4 什么是自感应？236

14.5 发电机和变压器238

14.5.1 发电机是如何工作的？238

14.5.2 变压器是干什么用的？239

14.5.3 变压器和功率分配240

小结241

关键术语241

第4单元 波动和光学244

第15章 波的生成244

15.1 脉冲波和周期波245

15.1.1 脉冲波在弹簧上怎样行进？245

15.1.2 波动的一些共同特征245

15.1.3 可以讨论的问题246

15.1.4 纵波和横波的区别246

15.1.5 什么是周期波？246

15.2 绳索上的波248

15.2.1 波的曲线图是什么样？248

15.2.2 绳索上的波速由什么决定？249

15.2.3 波的频率和波长由什么决定？250

15.3 干涉和驻波251

15.3.1 绳索上的两个波如何合并？251

15.3.2 什么是驻波？252

15.3.3 吉他弦上波的频率由什么决定？252

15.4 声波254

15.4.1 声波的实质是什么？254

15.4.2 声速由什么决定？255

15.4.3 用饮料瓶生成音乐257

15.5 音乐的物理学258

15.5.1 什么是谐波分析？258

15.5.2 音程是如何定义的？259

15.5.3 为何有些乐音组合声音和谐？261

小结262

关键术语262

第16章 光波和颜色264

16.1 电磁波265

16.1.1 什么是电磁波？265

16.1.2 电磁波的速率是多少？266

16.1.3 有多种不同的电磁波吗？267

16.1.4 可以争论的问题268

16.2 波长和颜色268

16.2.1 光是由不同的颜色组成的吗？268

16.2.2 眼睛如何分辨不同的颜色？269

16.2.3 为什么物体有不同的颜色？270

16.3 光波的干涉272

16.3.1 杨氏双缝实验273

16.3.2 条纹间距由什么决定？274

16.3.3 什么是薄膜干涉？274

16.4 衍射和光栅277

16.4.1 单缝如何衍射光？277

16.4.2 光如何被其他形状衍射？278

16.4.3 什么是衍射光栅？279

16.5 偏振光280

16.5.1 什么是偏振光？280

16.5.2 怎样产生偏振光？280

16.5.3 为什么要用偏光太阳镜？281

16.5.4 什么是双折射？281

小结282

关键术语283

第17章 光和成像284

17.1 反射和成像285

17.1.1 光线与波前有什么关系？285

17.1.2 什么是反射定律？286

17.1.3 平面镜如何成像？286

17.2 光的折射287

17.2.1 什么是折射定律？287

17.2.2 为何水下物体显得比实际位置高？288

17.2.3 全内反射289

17.2.4 棱镜如何使光弯折？什么是色散？290

17.3 透镜和成像292

17.3.1 追踪穿过正透镜的光线292

17.3.2 像距和物距有什么关系？293

17.3.3 追踪通过负透镜的光线294

17.4 用曲面镜聚焦光束295

17.4.1 用凹面镜的光线追踪295

17.4.2 物距和像距296

17.4.3 凸面镜297

17.5 眼镜、显微镜和望远镜298

17.5.1 眼睛是如何工作的？298

17.5.2 眼镜矫正的是哪些问题？299

17.5.3 显微镜如何工作？299

17.5.4 望远镜如何工作？300

17.5.5 双筒镜和观剧镜302

小结303

关键术语304

第5单元 原子和原子核306

第18章 原子的结构306

18.1 原子的存在：从化学中得到的证据307

18.1.1 化学研究揭示了原子的哪些方面？307

18.1.2 质量在化学反应中守恒吗？308

18.1.3 原子量的概念是怎样产生的？308

18.1.4 可以争论的问题311

18.1.5 元素周期表是怎样发展的？311

18.2 阴极射线、电子和X射线312

18.2.1 阴极射线是怎样产生的？313

18.2.2 阴极射线的组成成分315

18.2.3 X射线是怎样发现的？315

18.3 放射性和原子核的发现317

18.3.1 放射性是怎样发现的？317

18.3.2 放射性中包含的辐射多于一种吗？317

18.3.3 原子核是怎样发现的？318

18.4 原子光谱和玻尔原子模型320

18.4.1 氢光谱的本质是什么？320

18.4.2 光能的量子化321

18.4.3 玻尔模型有哪些特征？322

18.5 粒子波和量子力学323

18.5.1 什么是德布罗意波？324

18.5.2 量子力学与玻尔模型有何不同？325

18.5.3 什么是海森伯不确定原理？325

18.5.4 量子力学如何解释周期表？326

小结327

关键术语328

第19章 原子核和核能329

19.1 原子核的结构330

19.1.1 质子是怎样发现的？330

19.1.2 中子是怎样发现的？331

19.1.3 什么是同位素？332

19.2 放射性衰变334

19.2.1 α衰变中发生了什么？334

19.2.2 β衰变和衰变中会发生什么？335

19.2.3 如何描述衰变的快慢？336

19.2.4 为何放射性对人体健康有害？336

19.3 核反应和核裂变337

19.3.1 什么是核反应？338

19.3.2 能量和质量如何参与核反应？338

19.3.3 核裂变是怎样发现的？339

19.4 核反应堆341

19.4.1 如何实现链式反应？341

19.4.2 为什么反应堆中会产生钚？342

19.4.3 现代反应堆有何设计特征？342

19.4.4 核动力的环境问题343

19.4.5 可以讨论的问题344

19.5 核武器和核聚变345

19.5.1 什么是临界质量？345

19.5.2 钚弹是怎样设计的？346

19.5.3 什么是核聚变？347

19.5.4 能从受控聚变产出功率吗？348

小结349

关键术语350

第6单元 相对论及其他352

第20章 相对论352

20.1 经典物理学中的相对运动353

20.1.1 速度如何相加？353

20.1.2 在二维空间速度如何相加？354

20.1.3 相对性原理355

20.1.4 惯性参考系355

20.2 光速和爱因斯坦的假设356

20.2.1 什么是光以太？356

20.2.2 以太能够当普适参考系用吗？356

20.2.3 迈克尔孙－莫雷实验357

20.2.4 爱因斯坦的狭义相对论假设358

20.3 时间膨胀和长度收缩359

20.3.1 不同观察者的时间测量359

20.3.2 对不同观察者长度测量如何变化？361

20.4 牛顿定律和质能等价364

20.4.1 牛顿第二定律须怎样修改？364

20.4.2 质能等价观念是如何提出的？364

20.4.3 如何解释静止能？365

20.5 广义相对论365

20.5.1 什么是等价原理？366

20.5.2 光束在强引力场中会弯曲吗？367

20.5.3 广义相对论有哪些空时效应？368

20.5.4 什么是黑洞？369

小结369

关键术语370

第21章 日常现象深入研究371

21.1 夸克和其他基本粒子372

21.1.1 新粒子是怎样发现的？372

21.1.2 粒子园的成员373

21.1.3 什么是夸克？373

21.1.4 有哪些基本作用力？374

21.2 宇宙学：向外窥视宇宙375

21.2.1 宇宙在膨胀吗？375

21.2.2 追溯我们宇宙的开端377

21.3 半导体和微电子学378

21.3.1 什么是半导体？378

21.3.2 什么是晶体管？380

21.3.3 计算机和集成电路380

21.4 超导体和其他新材料382

21.4.1 什么是超导电性？382

21.4.2 什么是高温超导体？383

21.4.3 其他新材料384

小结386

关键术语387