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        编辑推荐
    适读人群 :准备参加AP考试的考生                                   AP物理课程是AP考试项目的一个重要组成部分,分为物理1、物理2和物理C。AP物理C又分为“力学”和“电磁学”两门课程,是为报考理工科的学生而设置的。
  AP物理C两门课程对于中国考生来说都有一定的难度。而国内针对这两本课程的AP物理C优秀教材少之又少。针对这种现状,本书编者祁恩云老师在两年前就开始筹划写一本适合中国考生的辅导教材。祁老师在国内外多年从事高中、大学的物理教学,具有丰富的教学和考试经验,她结合国内外AP物理C教材的优点和自己多年的教学案例,并根据美国大学理事会的考试大纲编著出版了这本教材。
  与国内同类教材相比,这本教材独树一帜。书中所有的AP物理C知识点均用英文进行讲解,同时独特的中文侧边页简略概述对应位置的英文知识点,每章用中文总结要点,让不同层次的学生都能快速、准确地掌握知识点。书后3套全真模拟题与真题的形式相同,学生可在考前进行自测和实战演练。
  希望考生通过本书的学习,全面、快速掌握AP物理C的知识体系,在考试中取得理想的成绩,成功实现自己的留学梦。      
内容简介
     《AP物理C:力学和电磁学》是适合考生备考使用的一本中英文结合的AP物理C教材。在充分研究AP物理C的知识体系及教学体系的基础上,本书搭建了较易于中国学生理解与接受的AP物理C知识体系,真正全面覆盖了AP物理C的考点。本书提供了大量例题和习题,为夺取力学或电磁学的高分奠定了扎实的基础。     
作者简介
     祁恩云,于哈尔滨理工大学任教,从事大学物理教学多年,具有丰富的物理教学经验;曾作为公派访问学者在加拿大阿尔伯塔大学进行合作研究;曾任温哥华功力数理学院(Vancouver Power Math and Science Academy, Canada)教师。有多年加拿大数学、物理教学经验,精通北美标准化考试SAT II和AP数理课程教学。     
内页插图
          目录
   Part One   Mechanics 力学  /1
Chapter 1    Vectors 向量  /3
Chapter 2    Kinematics 运动学  /17
Chapter 3    Newton’s Laws of Motion 牛顿运动定律  /57
Chapter 4    Work and Energy 功和能  /82
Chapter 5    Linear Momentum and Collisions 动量和碰撞  /113
Chapter 6    Rotation of Rigid Bodies 刚体转动  /139
Chapter 7    Newton’s Law of Gravity 万有引力定律  /182
Chapter 8    Oscillations 振动  /203
Part Two   Electromagnetism 电磁学  /231
Chapter 9    Electrostatics 静电场  /233
Chapter 10   Conductor, Capacitor and Dielectric 导体、电容器和电介质  /284
Chapter 11   Direct Current Circuits 直流电路  /310
Chapter 12   Magnetic Fields 磁场  /337
Chapter 13   Electromagnetic Induction 电磁感应  /371
Chapter 14   Maxwell’s Equations 麦克斯韦方程组  /398
Model Tests  Test 1  /405
Test 2  /433
Test 3  /462
附录1      AP物理C实验  /490
附录2      力学、电磁学公式表  /496
附录3      数学公式表  /497
附录4      物理常数表  /498      
前言/序言
     美国大学理事会(College Board)推出的美国大学先修课程AP(Advanced Placement)是面向优秀高中生的大学基础课程。AP物理课程是AP考试项目的一个重要组成部分,分为物理1、物理2和物理C。AP物理C由“力学”和“电磁学”两门课程组成,是为报考理工科的学生设置的。物理C这两门课程都需要微积分的知识,因此算是有一定难度的课程,尤其对于想要自学的学生而言难度更大。作者在加拿大为高中生讲授多年高中物理和AP物理课程,有丰富的SAT物理、AP物理教学和考试经验;在国内有多年的大学物理教学经验和教授高中学生SAT、AP物理的经验。作者参考国外高中、大学物理教材、主流考试辅导教材,结合中国学生的数理基础、英语语言水平,并整理多年的教学案例,编著了这本适合中国学生的AP物理C备考教材。教材内容以英文为主,以便考生适应英文考试;同时,配以简要的中文和生僻词汇注释,方便考生快速理解和掌握所学的内容。
  教材特点
  考试内容全部用英文进行讲解。
  侧边页用中文概述对应位置的英文知识点。
  每章的练习题和书后的模拟题均与真题的形式相同。
  全面覆盖AP物理核心知识点。
  用中文总结知识点,中文解答习题。
  教材使用说明
  本书既可作为国际学校、国际班、考试辅导机构的辅导教材,也很适合考生自学。本教材适合有微积分基础的高中在读学生。英文能力较强的学生要以英文内容学习为主,知识框架学习需看每章后的总结和每页侧边页的中文概述;英文能力中等的学生需要中、英文兼顾掌握知识点和物理英文术语;而对于英文能力不太强、高中物理又很好的学生来说,要重点学习每页侧边页的中文概述和每章后的中文总结,并在英文内容中学习英文术语。书中每章都有适量的英文练习题供考生巩固所学,学完全部知识点后还有三套全真模拟题来检验学习成果,最终找到知识弱点后加以强化。之后就可到官网下载历年真题进行最后的考前训练。
  AP物理C考试介绍
  AP物理C力学和电磁学是两个独立的考试科目,依据准备报考的专业,学生可以只参加力学部分或电磁学部分的考试,也可以两个科目的考试都参加。两科考试独立评分,分别给出成绩。AP物理考试采用5分制,一般情况下,美国大学要求4分以上可以抵学分,而名牌大学则多数要求5分。AP成绩是影响大学录取的重要因素。
  AP物理C力学:考试时间为90分钟。由两部分组成,多项选择题(multiple-choice question)部分与问答题(free-response question)部分,各占总成绩的50%,考试时间各占45分钟。第一部分共有35道选择题;第二部分有三道问答计算题,每道题通常又包含几个小问。两部分都可以使用计算器,还会给考生提供一个常用物理公式和常数表。
  力学作为物理学的一部分,是研究自然界最基本的运动形式的一门科学。力学的考试内容基于AP物理1的力学内容,融入向量和微积分的知识,给出力学概念的最基本定义,基本物理定律的积分、微分形式。难点在简谐振动、力矩、转动惯量、角动量和刚体转动。
  AP物理C电磁学:电磁学也是物理学中一门重要的基础学科,是经典物理学的基本组成部分之一,与近代自然科学、技术的许多领域有着密切的联系,是大学工程学院和理学院不可缺少的基础课程之一。考试时间与形式同物理C力学。电磁学是一门较难的课程,不但要用到向量、微积分运算,还有一些新的知识。难点在高斯定理、环路定理的理解和应用,以及场强、电势、电磁感应和暂态电路的计算。
  力学考试内容和所占比例   电磁学考试内容和所占比例
  内容   比例   内容   比例
  运动学   18%   静电场   30%
  牛顿定律   20%   静电场中的导体、电解质及电容   14%
  功和能   14%   电路   20%
  动量   12%   磁场   20%
  圆周运动和转动   18%   电磁感应和麦克斯韦方程组   16%
  振动和万有引力   18%
  考试指南
  AP物理C考试中选择题有A、B、C、D和E五个选项,其中只有一个是正确答案,选错不扣分。选择题主要考查对概念的理解和评估知识的广度,通常计算比较简单,有些题目甚至不用计算,依据分析判断即可得出答案。
  问答题考查考生深入理解基本物理概念和原理及其在复杂问题中的应用,利用数学工具,如微积分,给出物理概念和原理的公式表达,并用之来解决复杂的物理问题。按评分标准,问答题每一正确步骤都可以得到相应的分数,解答问答题的应试策略如下:
  做问答题前,通读所有的题目,先做有把握的题。
  做好时间分配,不要在一道题上耗费太多时间,因而导致没有时间完成其他题目。
  解题过程中,尽量写下所有的步骤,以免遗漏采分点。标清楚题号,以免漏题。
  通常问答题会有几个部分,要尽量回答每一个问题,因为每部分的分数都是独立的,即使前面的题目没有答对,也不影响后面题目的得分。
  在计算过程中,要注意单位,以免因单位错误或遗漏而丢分。
  要清楚恰当地标出所有图形图表标记,如图形图表的名称、x和y坐标轴和单位等。
  从2015年开始,AP物理C整个考试过程中都可以使用公式表和计算器(之前只在问答题中可以使用),这意味着对定量计算的要求在提高,选择题中也会出现较难的题目;同时实验部分的题目也在加强。考试总体趋势是:难度在增加。
  希望考生通过本教材的学习,全面、快速掌握AP物理C考试内容,尽早熟悉和融入美国教育体系,在考试中取得理想成绩,成功迈进美国名校的大门。
  祁恩云  
				
 
				
				
					《智识之径:跨越物质与能量的界限》  一、 穿越古今的科学脉络  科学,是人类认识世界、改造世界的伟大实践。它如同星辰大海,浩瀚无垠,又如同丝缕细微,渗透日常。自古希腊哲人对宇宙本源的思索,到近代科学革命的颠覆性突破,再到当代科学前沿的探索不息,人类对自然规律的认知不断深化,技术文明的脚步也随之飞跃。  历史的长河中,每一次重大的科学范式转变,都如同一次思想的觉醒,为人类文明注入新的活力。从亚里士多德的本体论到牛顿的力学定律,从法拉第的电磁感应到爱因斯坦的相对论,这些伟大的思想家和科学家们,以其非凡的智慧和不懈的努力,为我们绘制出一幅幅关于宇宙运行的壮丽图景。  《智识之径》系列,正是致力于梳理和呈现这一波澜壮阔的科学发展史。我们并非简单地罗列枯燥的公式和定理,而是试图深入挖掘那些驱动科学进步的核心思想、关键实验以及那些充满传奇色彩的科学家们。我们相信,理解科学的本质,不仅仅在于掌握其枝节,更在于领悟其精神,感受其发展的脉络。  二、 力学的殿堂:探索运动的奥秘  在《智识之径:力学卷》中,我们将带领读者走进宏伟的力学殿堂。这里是关于物质运动规律最基础、最核心的探索。从苹果落地到行星运行,从荡秋千到高速列车,力学无处不在,它支配着我们周围的一切。  我们将从经典力学的基石——牛顿运动定律开始。通过生动形象的语言和图示,解析“惯性”、“加速度”和“作用与反作用”这些看似简单却蕴含深邃哲理的概念。我们会探讨力和力的合成与分解,理解重力、弹力、摩擦力等各种常见力的性质,以及它们如何共同作用于物体,驱动其发生运动或保持静止。  曲线运动的奥秘也将被一一揭开。从圆周运动的向心力到抛体运动的轨迹,我们将分析运动的分解与合成,理解角速度、周期、频率等描述旋转运动的重要参数。碰撞与冲量,动量守恒定律,将帮助我们理解微观粒子之间的相互作用以及宏观物体在瞬间相互作用时的能量和动量转移。  能量的守恒与转化,是力学中一个极其重要的概念。我们将深入探讨功、能、功率等概念,理解机械能守恒定律如何解释从滑梯上滑下的孩童到行星绕日运行的现象。势能的概念,如重力势能和弹性势能,将帮助我们理解系统在不同状态下的能量存储。  振动与波,是力学中描述周期性运动的重要分支。我们将探究简谐运动的特征,理解振幅、频率、相位等参数,并将其延伸至实际生活中的例子,如弹簧振子、单摆等。波的传播,如声波和机械波,将展现能量如何在介质中传递,理解波的叠加、干涉和衍射现象。  本书将引导读者思考,力学不仅仅是抽象的数学模型,更是我们理解世界运行方式的语言。它连接着宏观宇宙的运行规律与微观世界的物质基础,是物理学其他分支的坚实基础。  三、 电磁学的领域:捕捉无形的力量  《智识之径:电磁学卷》则将引领读者进入另一个同样迷人却更加“无形”的世界——电磁学。电和磁,这对孪生子,在近代科学史上扮演了至关重要的角色,它们不仅解释了许多自然现象,更孕育了我们现代科技的骨干。  我们将从静电学的基本概念入手,理解电荷的性质,以及同种电荷相斥、异种电荷相吸的库仑定律。电场线的描绘,将帮助我们直观地理解电场分布,电势和电势能的概念,则揭示了电场力做功与能量转化的内在联系。高斯定理,将以一种简洁而强大的方式,揭示电荷与电场之间的深层关系。  导体的电学性质,如电阻、电导率,以及欧姆定律,将帮助我们理解电流的产生和流动规律。我们将探讨串联与并联电路的分析方法,理解电压、电流、电阻之间的比例关系。非欧姆元件,如二极管、晶体管,则预示着更复杂的电路行为和现代电子技术的萌芽。  磁学的世界同样充满奇妙。我们将探讨磁场的产生,如永磁体和通电导线产生的磁场,理解磁力线的性质。安培定律,将揭示电流与磁场之间的定量关系。洛伦兹力,是电荷在磁场中受到的作用力,它解释了许多电动机和粒子加速器的基本原理。  电磁感应,是电磁学中最具革命性的发现之一。我们将深入理解法拉第电磁感应定律,以及楞次定律,解释发电机和变压器的工作原理。麦克斯韦方程组,作为电磁学的“圣经”,将以其简洁而优美的数学语言,统一了电场、磁场、电荷和电流之间的关系,并预言了电磁波的存在。  最后,我们将目光投向电磁波的广阔天地。从无线电波到X射线,电磁波以光速在宇宙中传播,传递着信息和能量。本书将探讨电磁波的性质,如频率、波长、能量,以及它们在通信、医疗、天文学等领域的广泛应用,带领读者感受电磁学如何深刻地改变了人类社会的面貌。  四、 融汇贯通:科学思维的养成  《智识之径》系列并非仅仅停留在知识的传授,我们更注重培养读者的科学思维方式。通过对经典理论的深入剖析,我们鼓励读者:     逻辑推理能力: 学习如何从基本原理出发,通过严谨的逻辑推导,得出复杂的结论。    抽象思维能力: 理解如何在复杂的物理现象中,提炼出其本质的数学模型和物理概念。    实验验证精神: 认识到科学理论的生命力在于其能够被实验所验证,并学习如何设计和解读实验。    批判性思维: 鼓励读者对已有的理论进行质疑和反思,保持开放的心态,寻求更深刻的理解。    跨学科联系: 认识到力学和电磁学并非孤立存在,它们共同构成了物理学的宏伟体系,并且与数学、化学、工程学等学科紧密相连。  我们相信,掌握了科学思维,就如同获得了开启未知世界的一把金钥匙。它不仅有助于理解物理学的奥秘,更能帮助我们以更加清晰、理性的视角去审视生活中的各种现象,做出更明智的决策。  五、 智识的启迪:通往未来的阶梯  《智识之径:跨越物质与能量的界限》旨在为所有对自然科学充满好奇的读者提供一条清晰、引人入胜的学习路径。无论你是高中生,即将踏入大学校园的莘莘学子,还是希望系统梳理科学知识的成年人,本书都将是你探索物理学世界不可或缺的伙伴。  我们希望,通过阅读本书,读者能够:     建立坚实的物理学基础: 牢固掌握力学和电磁学的核心概念、原理和方法。    激发对科学的浓厚兴趣: 感受科学的魅力,体验探索未知的乐趣。    培养解决问题的能力: 学习如何运用物理学的知识和思维方式,分析和解决实际问题。    为未来的学习和研究奠定基石: 为更深入的物理学领域,乃至其他科学和工程领域的学习打下坚实的基础。  科学的旅程永无止境,《智识之径》只是一个起点。我们期待与你一同踏上这场智识的探索之旅,在物质与能量的界限中,发现宇宙的奥秘,启迪智慧的光芒,共同迈向更加美好的未来。