物理思考题及其解答

物理思考题及其解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育出版社
作者:周继礼
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:7
装帧:
isbn号码:9787040070002
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 思考题
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具体描述

本书是由教育部全国中专物理课程组

历史长河中的科技之光:一部跨越时代的工程技术通鉴 引言:文明的基石与进步的引擎 自人类文明诞生之初,对自然规律的探索与对物质世界的改造就从未停歇。从最初的石器、陶器的发明,到蒸汽机的轰鸣,再到如今量子计算与基因编辑的浪潮,工程技术始终是推动社会演进的核心动力。然而,支撑这些宏大变革的,并非仅仅是精妙的机械设计或先进的材料配方,更深层次的,是对基础科学原理的深刻理解与实际应用能力的精准把握。 本书《历史长河中的科技之光:一部跨越时代的工程技术通鉴》并非聚焦于某个单一学科的理论推导或特定设备的故障排除,而是致力于构建一个宏大而系统的知识框架,梳理并剖析了人类历史上诸多关键工程领域从萌芽到成熟的演变历程、核心原理及其社会影响。我们试图通过对历史脉络的梳理,揭示技术进步背后不变的逻辑,以及不同技术范式之间的内在联系。 第一部:古代智慧的遗产与早期工程的奠基 (约公元前3000年 - 公元1500年) 本部分着眼于人类文明早期,在缺乏现代科学体系支撑下,如何凭借经验、几何学和初步的力学认知,完成那些令人惊叹的早期工程壮举。 第一章:材料的驯服——从泥土到金属的漫长旅程。 我们将深入探讨美索不达米亚和古埃及文明中,粘土制砖技术和早期冶金术(铜、青铜、铁)的起源与发展。重点分析早期烧制工艺的温度控制、合金配比对材料性能的初步影响,以及这些材料如何支撑了灌溉系统和早期防御工事的建设。这不是对材料化学的量化分析,而是对经验积累和工艺标准化的历史考察。 第二章:巨石的艺术与结构力学的萌芽。 聚焦于古希腊和古罗马的建筑成就。重点研究万神庙的混凝土配方(及其随时间推移的性能变化)、罗马拱券结构的几何学原理在桥梁和渡槽中的应用。我们将解析当时工程师如何通过观察和实践,理解应力分布的基础概念,即便没有现代的张力或压力计算公式,他们也创造了数千年不朽的结构。其中,对平衡和静力的直观把握是叙述的核心。 第三章:水流的驾驭与机械的起源。 考察古代水利工程的复杂性,如中国都江堰的水沙调控策略,以及中东地区的坎儿井系统。同时,深入解析早期的简单机械(杠杆、滑轮组、螺旋),重点是它们在军事攻城器械和早期农业提水工具中的实际操作效率和力学优势的朴素体现。 第二部:工业革命的黎明与经典力学的确立 (约公元1500年 - 公元1900年) 这一阶段标志着经验主义向理论科学的转变,工程实践开始与系统化的数学物理模型相结合。 第四章:能量的解放与热力学的诞生。 详细叙述煤炭和蒸汽机对工业化的决定性影响。着重分析纽科门和瓦特蒸汽机的改进过程,这不仅仅是机械设计上的迭代,更是对热效率和功耗比的早期“优化”过程。我们将考察与此同步发展的热力学(如卡诺循环的早期雏形)如何从工程观察中提炼出普适性原理。 第五章:结构与材料的精细化控制。 探讨19世纪钢铁冶炼技术(如贝塞麦转炉法)的突破,如何使得更大跨度的桥梁(如布鲁克林大桥)和更高耸的摩天大楼成为可能。分析此时结构设计中,对弹性模量和屈服强度的直观需求是如何推动了结构工程规范的初步形成。 第六章:电磁场的应用与通讯革命。 描述法拉第、麦克斯韦等人的基础理论发现如何被福特、爱迪生等工程师转化为实际应用。重点阐述发电机、变压器和早期电网的建设,分析交流电与直流电之争背后的工程可行性、传输损耗与经济性考量。这部分侧重于如何将抽象的电磁学定律转化为可操作的系统设计。 第三部:现代工程学的整合与交叉学科的兴起 (约公元1900年至今) 进入20世纪,工程技术进入了高度专业化和集成化的时代,基础科学的发现被迅速转化为颠覆性的技术。 第七章:流体力学与空气动力学的飞跃。 考察莱特兄弟的早期试飞经验与后来的伯努利原理、纳维-斯托克斯方程在飞机设计中的应用。我们关注的并非复杂的偏微分方程求解,而是如何通过风洞试验、翼型设计迭代来精确控制气动效应,以克服重力与阻力。 第八章:控制论与信息处理的先驱。 探讨反馈机制在工程系统中的重要性,从自动调速器到早期计算机的逻辑电路设计。分析如何通过数学模型(如维纳滤波的早期思想)来稳定和优化复杂的动态系统,这是现代自动化和机器人技术的基础。 第九章:新材料与极限工程的挑战。 审视20世纪后半叶高分子材料、复合材料以及半导体技术对传统工程范式的冲击。例如,对高强度纤维的合成如何改变了航天器的结构需求,以及晶体管的制造工艺如何要求对纯度和缺陷控制达到原子级别的精度。 结论:面向未来的技术哲学 本书总结了从泥砖到芯片的漫长历程,强调了工程技术进步的关键驱动力:一是基础理论的突破,二是系统化、标准化的实践积累,三是对经济可行性和社会需求的敏锐洞察。它旨在向读者展示,每一个伟大的工程奇迹背后,都蕴含着对自然规律的深刻洞察和对实际操作的精益求精。我们相信,理解过去的技术演进逻辑,是应对未来工程挑战的最佳准备。

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读后感

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当我深入阅读后,我发现这本书最大的魅力在于它对“思考过程”的强调,而不是仅仅罗列公式和结论。作者似乎深谙物理学学习的精髓,即如何从一个观察现象到建立模型,再到最终求解的这一完整思维链条。阅读过程中,我常常会停下来,尝试自己先进行推导,即便有时思路会陷入僵局,但当你翻到后面的解答部分时,那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。解答部分的处理非常细腻,它不仅给出了最终答案,更重要的是,它详细剖析了每一步推理背后的物理图像和逻辑基础。这对于我这种习惯于追根溯源的学习者来说,简直是如获至宝,极大地提升了我对复杂物理概念的直觉把握能力。

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这本书对于任何渴望突破现有物理知识瓶颈的进阶学习者来说,都是一次不容错过的投资。它真正做到了“授人以渔”,它提供的不是一时的解题技巧,而是长久的、内化的思维框架。我发现自己最近在面对新的物理情境时,大脑的反应速度明显加快,那种“似曾相识”的解题路径开始自然浮现。这本厚重的著作,与其说是一本书,不如说是一位严谨的陪练,它持续地鞭策着你,让你不断地自我修正和提升。读完后留下的,不是知识点的堆砌,而是一种坚实的、面向未来的科学素养。

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这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴,那种深邃的蓝色调配上简洁有力的字体,立刻就给人一种专业且引人入胜的感觉。我是在一个偶然的机会接触到这本书的,当时正在寻找一些能真正激发我对物理学思考深度的读物,而这本书的名字——《物理思考题及其解答》——就像是为我量身定制的指南针,瞬间抓住了我的注意力。从翻开第一页开始,我就能感受到作者在内容组织上的匠心独运。它并非那种枯燥的教科书式陈述,而是更像一位经验丰富、睿智的导师,用一系列精心设计的“挑战”来引导我们进入物理世界的复杂迷宫。

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这本书的装帧质量也值得称赞,纸张的质感很好,阅读起来非常舒适,即使长时间沉浸其中也不会感到眼睛疲劳。我尤其喜欢其中一些插图和图表的绘制风格,它们清晰明了,有效地帮助我理解那些抽象的力学或电磁学场景。在处理一些看似边界模糊、需要跨学科知识的综合性问题时,这本书展现出了极高的水准。它巧妙地将不同物理分支的概念融会贯通,迫使读者跳出单一学科的桎梏,以更宏观的视角来看待宇宙的运行规律。这种训练对于培养真正的物理学思维至关重要,它让你不再惧怕那些看似“超纲”的难题,而是将其视为一次思维的探险。

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坦率地说,初次接触这本书时,我曾对“解答”部分抱有过一丝担忧,怕它会过于简化或流于表面。然而,实践证明我的顾虑是多余的。书中的解答部分堪称典范,它们不厌其烦地探讨了不同解法的优劣,甚至会讨论在特定限制条件下,某个近似解的适用范围和潜在误差。这种深度和广度,让这本书不仅仅是一本习题集,更像是一份高阶物理研究生的案头参考资料。它教会我如何批判性地看待“标准答案”,理解物理模型本身就是一种理想化的建构,而真正的智慧在于知道这个建构的局限性在哪里。

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