新编高中物理竞赛培训教材（第2分册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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舒幼生，钟小平 著

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• 物理竞赛
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• 分册
• 物理
• 高中生
• 教材

出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308080996

版次：1

商品编码：10397434

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-11-01

用纸：胶版纸

页数：309

字数：487000

内容简介

每年一度的全国中学生物理竞赛愈来愈普及，其目的是激发广大中学生学习物理的兴趣和热情，通过竞赛发现和培养一批物理学苗子。要做到这一点，就必须遵照循序渐进的教学原则和辅导方法。《新编高中物理竞赛培训教材》（高一、高二共两个分册）就是以此为出发点而编写的一套培训教材。
教材在构思和编写过程中，着重知识的完备性和自我封闭性。教材对中学物理的基本理论和一些典型问题的背景作了系统的介绍，对基本定理、定律则给出了完备的证明。其宗旨是使学生不仅要知其然，还要知其所以然。这对培养学生的思维品格，提升学生的物理学修养是大有裨益的。
在编写过程中，各分册的内容大体与高中教材同步，但在深度上逐步加深，引导学生循序渐进，通过学习使学生达到甚至超过全国竞赛的水平；在广度上，除高中课本规定的知识外，还作了大量的补充，内容涉及CPH0和IPH0等知识，为学生更进一步的学习提供丰富的素材。各章还设计了一些专题，其内容涉及各个高层次的物理竞赛，不同层次的学生可以灵活取舍。
丛书在材料的选取上，充分体现新理念，既强调物理学思想和方法的传授，又注重解题能力和技巧的培养。这体现在：对经典材料的处理新视角化，对新颖材料的处理多视角化，力戒陈题和人云亦云，充分渗透编者的思想方法，使读者耳目一新。
在每个知识点上精选了一些典型的、新颖的、并有一定难度的例题，通过例题的讲解力求达到举一反三的目的。此外，还配备了适量的课外习题，供学生课外学习和研究。对这些习题只是提供了简单的解题思路，目的是希望学生通过自己的体验独立获取物理知识。

目录

第二十一讲 分子运动论、热力学第一定律和第二定律
第二十二讲 理想气体
第二十三讲 物体的性质（固体、液体）
第二十四讲 物态变化
第二十五讲 电场与电场强度
第二十六讲 电势
第二十七讲 电容器
第二十八讲 电场中的导体及电介质的极化
第二十九讲 电流和电流密度
第三十讲 电阻定律、电桥、电表与电路计算
第三十一讲 半导体元件
第三十二讲 磁场对电流与运动电荷的作用
第三十三讲 电磁感应
第三十四讲 交流电与电磁波
第三十五讲 光的反射、折射
第三十六讲 光在球面上的反射与折射
第三十七讲 透镜与光学仪器
第三十八讲 波动光学、光的本性
第三十九讲 原子物理
第四十讲 相对论初步
第四十一讲 物理实验
参考答案

前言/序言

《现代物理的基石：量子力学与相对论精要》 前言 物理学，作为一门探索物质世界基本规律的科学，其发展历程波澜壮阔，无数智慧的火花交织，最终汇聚成我们今日所认识的宏伟图景。从牛顿力学的普适性，到经典电磁学的统一，再到20世纪初的两大革命性理论——量子力学和相对论的诞生，物理学以前所未有的深度和广度揭示了宇宙的奥秘。这两大理论不仅深刻地改变了我们对时间、空间、物质和能量的理解，也为后续的科学技术发展奠定了坚实的基础，催生了核能、半导体、激光、全球定位系统等一系列影响深远的科技成果。 本书《现代物理的基石：量子力学与相对论精要》旨在系统而深入地阐述量子力学和相对论的核心概念、基本原理以及它们在现代物理学中的关键作用。我们期望通过本书，能够引导读者跨越经典物理的疆界，步入一个更加奇妙、反直觉却又极其精确的微观和宏观世界。本书特别适合对现代物理学充满好奇、渴望深入理解其精髓的高中生、大学生以及对物理学有浓厚兴趣的社会读者。 第一部分：量子力学——微观世界的奇妙律动 量子力学是描述微观粒子（如电子、光子、原子等）行为的理论框架。它与经典物理学在基本概念和思维方式上有着根本性的区别，展现了微观世界的奇异与和谐。 第一章：量子现象的起源与波粒二象性 本章将追溯量子力学产生的历史背景，介绍黑体辐射、光电效应、康普顿散射等一系列无法用经典物理解释的实验现象。我们将重点探讨普朗克提出的能量量子化假设，以及爱因斯坦对光电效应的解释，引入光子的概念。随后，我们将深入理解德布罗意提出的物质波假说，揭示微观粒子同时具有粒子和波的二重性质——波粒二象性。我们将通过双缝干涉实验等经典实验，直观地感受这一颠覆性的概念，并讨论其深刻的哲学含义。 第二章：薛定谔方程与量子态描述 本章将正式引入量子力学的核心数学工具——薛定谔方程。我们将解释波函数（$psi$）的物理意义，它描述了粒子在空间中出现的概率分布，而非确定的位置和动量。我们将学习如何求解一维和三维的薛定谔方程，例如无限深势阱、谐振子等简单模型，理解能级量子化的由来。同时，我们将介绍量子态的概念，包括态叠加原理，以及量子态的演化（含时薛定谔方程）和测量过程。 第三章：算符、本征值与量子力学基本原理 本章将进一步阐述量子力学的数学框架。我们将介绍可观测量（如位置、动量、能量、角动量）在量子力学中如何用算符来表示，以及算符的性质。我们将学习本征值方程，理解测量一个物理量时，其结果只能是算符对应的本征值。重点讲解海森堡不确定性原理，揭示微观粒子位置和动量、能量和时间等一对物理量在测量上的内在限制，这是量子力学最核心和最著名的原理之一。 第四章：角动量与自旋 本章将聚焦微观粒子的角动量及其量子化特性。我们将介绍轨道角动量和自旋角动量，并解释为什么它们的取值也是量子化的。我们将学习量子数（如磁量子数）的含义，以及 Pauli 不相容原理，这是理解原子结构、元素周期律以及固体物理性质的关键。我们将初步接触自旋这一内禀属性，它是粒子固有的、独立于轨道运动的角动量，对粒子性质有着至关重要的影响。 第五章：原子结构与原子光谱 本章将应用量子力学的原理来解释原子结构。我们将从最简单的氢原子模型出发，利用薛定谔方程求解其能级和波函数，解释原子光谱为何是线状谱，并成功解释里德伯公式。我们将进一步讨论多电子原子的结构，引入电子云的概念，并解释电子排布和泡利不相容原理如何决定了元素的化学性质。 第六章：量子隧穿效应与应用 本章将探讨量子力学中一个非经典的现象——量子隧穿效应。我们将解释粒子为何能够“穿过”经典上无法逾越的势垒，并分析其发生概率与势垒宽度、高度的关系。我们将介绍量子隧穿效应在扫描隧道显微镜（STM）、α衰变、半导体器件等方面的实际应用，展示量子力学如何深刻影响现代科技。 第二部分：相对论——时空观念的革命 相对论是爱因斯坦提出的关于时间、空间、引力和宇宙运动的理论，它彻底改变了我们对宏观宇宙的认知，尤其是在高速运动和强引力场条件下。 第七章：狭义相对论的基石：光速不变原理与相对性原理 本章将介绍狭义相对论的两大基本假设：相对性原理（物理定律在所有惯性系中都具有相同的形式）和光速不变原理（真空中的光速在所有惯性系中都恒定不变）。我们将基于这两大原理，推导出洛伦兹变换，这是狭义相对论的核心数学工具，它取代了经典的伽利略变换，描述了不同惯性系下时空坐标的转换关系。 第八章：相对论的时空观：同时性的相对性、时间膨胀与长度收缩 本章将深入探讨狭义相对论带来的革命性时空观。我们将通过思想实验，理解“同时性”的相对性，即在一个参照系中同时发生的事件，在另一个相对运动的参照系中可能不是同时发生的。我们将学习时间膨胀效应，即运动的钟比静止的钟走得慢，以及长度收缩效应，即在运动方向上测量的物体长度会缩短。这些效应在宏观尺度下微不足道，但在接近光速的粒子物理实验中则至关重要。 第九章：相对论的速度叠加与质能方程 本章将介绍狭义相对论的速度叠加公式，它与经典物理的简单线性叠加公式不同，确保了任何物体的速度都不会超过光速。随后，我们将推导狭义相对论最重要的成果之一——质能方程 $E=mc^2$。我们将解释质量和能量之间的等价关系，这不仅揭示了核能的来源，也为理解粒子物理中的能量转换提供了深刻的洞察。 第十章：广义相对论的引力思想：等效原理 本章将引出广义相对论的概念，它将引力从一种“力”重新理解为时空的弯曲。我们将介绍广义相对论的出发点——等效原理，即引力效应与加速度效应是不可区分的。我们将通过思想实验，理解在封闭的参照系中，无法区分是处于引力场中还是处于加速运动中。 第十一章：时空的弯曲与引力波 本章将进一步阐述广义相对论的核心观点：物质和能量会弯曲其周围的时空，而引力就是这种时空弯曲的表现。我们将介绍爱因斯坦场方程，虽然不深入推导，但会解释其基本思想，即物质的分布决定了时空的几何形状。我们将讨论广义相对论对引力现象的解释，例如水星近日点进动等，并介绍引力波的概念——时空涟漪，它们是引力扰动传播的波，其探测是现代天体物理学的重要前沿。 第十二章：相对论在宇宙学中的应用 本章将概述相对论在理解宇宙整体结构和演化方面的应用。我们将简要介绍宇宙膨胀，以及广义相对论如何支持大爆炸模型。我们将提及黑洞等极端引力现象，以及它们在相对论框架下的描述。这将带领读者将理论的视野拓展到宏观宇宙层面。 结语 量子力学和相对论，这两大理论如同一对孪生子，共同构筑了现代物理学的宏伟殿堂。它们不仅是描述微观粒子和宏观时空运动的强大工具，更是我们理解宇宙本质、探索未知边界的基石。本书的编写，旨在为读者提供一个清晰、严谨且富有启发性的学习路径，希望能够点燃您对物理学的热情，激发您深入探索的兴趣。学习这两大理论，不仅是掌握知识，更是拓展思维，理解我们所处世界背后深层规律的一次深刻旅程。愿本书能成为您在这场知识探索之旅中的良伴。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理波动方程和能量守恒方面，给我带来了巨大的启发。《新编高中物理竞赛培训教材（第2分册）》并没有回避复杂的数学推导，而是将它们清晰地呈现出来，并辅以直观的解释。在波动部分，书中对简谐波的波动方程的推导过程，从波的基本性质出发，逐步建立起位移随时间和空间变化的数学模型，让我对波的传播有了更深刻的理解。在能量守恒方面，书中不仅讲解了机械能守恒，还引入了电磁能守恒等概念，并通过多个精心设计的例子，展示了能量在不同形式之间的转化和守恒的普适性。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其思想方法的引导。它不是简单地告诉你“怎么做”，而是让你思考“为什么这么做”。在处理一些复杂的力学问题时，书中常常会引导读者建立合适的参考系，选择恰当的物理过程进行分析，甚至是运用能量守恒、动量守恒等更高级的物理原理。例如，在讲解万有引力定律及其应用时，书中并没有止步于计算天体的运动轨迹，而是通过对卫星绕地轨道、行星运动等案例的分析，让我们体会到引力在宇宙运行中的关键作用。这种深度的挖掘和思想的启迪，是许多普通教材难以企及的。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得物理学习最难的部分在于抽象概念的具象化，而这本《新编高中物理竞赛培训教材（第2分册）》在这方面做得尤为出色。书中对电磁学部分的阐述，让我第一次真正体会到了电场、磁场以及它们之间的相互作用是多么奇妙而富有规律。书中关于法拉第电磁感应定律的讲解，不仅仅是告诉我们感应电动势的大小和方向，更是通过对不同导体棒切割磁感线、电磁铁的磁场变化等多种场景的细致分析，让我们理解了磁通量变化是如何产生电场，进而驱动电荷定向移动形成电流。尤其让我印象深刻的是关于亥姆霍兹线圈产生的均匀磁场的部分，书中详细推导了磁感应强度的计算公式，并且给出了如何通过实验来验证这一理论的思路，这种理论与实践的结合，极大地激发了我学习的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

对于一些抽象而又至关重要的概念，比如动量和冲量，本书的讲解可以说是“点石成金”。书中通过大量的实例，比如碰撞问题、爆炸问题等，清晰地阐述了动量守恒定律的应用场景和重要性。冲量的概念被解释得非常直观，与动量变化之间的关系也得到了充分的体现。我尤其欣赏书中对于不同类型碰撞的分类和分析，从完全弹性碰撞到完全非弹性碰撞，每一种情况下的动量和能量变化都做了详细的说明。这不仅帮助我区分了不同碰撞的特点，更重要的是让我能够灵活运用动量守恒定律来解决复杂问题。

评分☆☆☆☆☆

对于很多高中生来说，振动和波可能是相对抽象的知识点，常常感觉难以掌握。《新编高中物理竞赛培训教材（第2分册）》在这方面提供了绝佳的帮助。它从最基本的简谐振动入手，循序渐进地介绍了各种振动方程的建立，以及阻尼振动、受迫振动等概念。在波的传播方面，书中对横波和纵波的区分，以及波的衍射、干涉等现象的解释，都做得非常生动形象。特别是对于波的叠加原理，书中通过一些非常巧妙的类比和图形演示，让我清晰地理解了波峰与波峰相遇、波峰与波谷相遇所产生的不同效果。这对于理解许多物理现象，比如声波的干涉、光波的干涉等，打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

热学部分往往涉及很多宏观概念和微观粒子运动的联系，《新编高中物理竞赛培训教材（第2分册）》在这方面做得相当到位。它不仅仅是介绍了温度、热量、内能等基本概念，更侧重于阐述热力学第一定律和第二定律的深刻内涵。书中对于理想气体的状态方程、分子动理论的讲解，让我对物质的微观构成和运动有了更直观的认识。我特别喜欢书中关于热机效率的分析，通过对卡诺循环的详细讲解，让我们理解了热力学第二定律在实际工程中的应用和局限性。这部分内容，不仅提升了我对热学知识的掌握程度，更培养了我运用物理规律分析实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

光学部分一直是物理竞赛的热点，而《新编高中物理竞赛培训教材（第2分册）》对这一部分的讲解，无疑是锦上添花。书中对光的直线传播、反射、折射等基本规律的阐述，清晰且严谨。更令我欣喜的是，书中深入探讨了透镜成像的原理，包括各种透镜的成像特点、作图法以及像距、物距、焦距之间的关系。书中对于几何光学和物理光学的界限处理得当，既保留了几何光学的严谨性，又引入了物理光学的概念，比如光的衍射和干涉。对于双缝干涉和单缝衍射的详细分析，配以清晰的实验示意图和数学推导，让我对这些现象的理解从“看”变成了“懂”。

评分☆☆☆☆☆

本书在对近代物理初步内容的介绍方面，也给我留下了深刻的印象。尽管是第2分册，但其中关于原子结构、原子光谱、光电效应等内容的讲解，虽然篇幅不长，但却足够精炼和深入。它为我打开了物理学更广阔的视野，让我了解到经典物理学的局限性以及量子力学和相对论的诞生。书中对这些新理论的引入，并没有过于晦涩，而是通过一些经典的实验和概念，例如普朗克的能量量子假说、爱因斯坦的光电效应方程等，让我初步领略了微观世界的奇妙之处。

评分☆☆☆☆☆

这本《新编高中物理竞赛培训教材（第2分册）》简直是一场思维的风暴，让我对物理这门学科有了前所未有的深刻认识。它不像一些市面上常见的教辅那样，仅仅是知识点的堆砌或者习题的罗列，而是真正地引领读者去探索物理世界的奥秘。书中关于力学和热学部分的深入讲解，让我不仅理解了各种概念的定义，更重要的是理解了它们背后的物理思想和推导过程。例如，在讲解牛顿运动定律时，作者并没有止步于公式的介绍，而是花了大量篇幅去分析不同情境下的受力分析，引导我们思考惯性、力和加速度之间的动态平衡。对于一些看似复杂的模型，比如多质点系统、非惯性系下的运动，书中都给出了非常清晰的解题思路和方法，并且配以大量精心设计的例题，这些例题的难度梯度设计得非常合理，从基础应用到综合探究，层层递进，让我逐步建立了扎实的解题能力。

评分☆☆☆☆☆

在学习电场和磁场时，常常会遇到一些令人困惑的矢量叠加问题。《新编高中物理竞赛培训教材（第2分册）》在这方面提供了非常有效的解决方案。书中对于电场强度和磁感应强度的叠加原则，通过清晰的矢量图示和详细的计算步骤，让我能够准确地判断出合场强的方向和大小。特别是对于一些非对称分布的电荷或电流产生的场强计算，书中提供了多种方法，包括积分法和利用对称性进行简化，这些方法极大地提升了我解决复杂电磁问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

质量很好，初级竞赛教材

评分☆☆☆☆☆

王平杰。就买这他的书吧！就是好呢！

评分☆☆☆☆☆

有点大小不同，印刷还不错的

评分☆☆☆☆☆

东西不错，比实体店优惠，物流也给力，下回继续

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

书收到了，超快的，内容很棒，有很多精解。

评分☆☆☆☆☆

孩子竞赛需要用的资料，感觉还不错。

评分☆☆☆☆☆

还没细读，先发个评价。浙大优学的书已经买了很多本了，没有让我失望过

评分☆☆☆☆☆

不错，从京东买图书不但正版，而且快捷方便，折扣也大，在这里谢谢京东，谢谢快递小哥，下次还会继续买的!