【第8期 · 抽獎送書】圖解中學物理

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(資料圖)

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1元素周期表與當代社會

280億人口時代

3“拉索”探測到史上最亮伽馬射線暴

4大洋洲瀕危野生動物

5世界頂級跑車

6載人潛器視野下的深海生物——柱頭蟲

7 氣候控制能阻止全球變暖嗎？

8 韋布空間望遠鏡最佳照片

9 香榧：真能預防癌癥嗎？

10狩獵的女人

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《圖解中學物理》

編著：〔日〕牛頓出版社

翻譯：《科學世界》雜志社

版次：2023年2月第1版

開本：大16開

頁數：160頁

定價：78.00元

通俗易懂學物理

撰文/王亞萍

我們對“物理”并不陌生，尤其是中學生，在學習中都離不開物理課程。如今，人類可以向茫茫宇宙發射探測器，讓交通工具的速度越來越快，利用智能手機就能讓個人與世界相連……這背后都離不開物理的“功勞”。

物理，這門探索隱藏在自然界中的“規律”的學科，似乎讓很多人都覺得難以理解。如果認為“物理太難學了”，就對其敬而遠之，那會是多么可惜的事情啊！

想要通俗易懂地掌握物理知識，也有好的辦法。在此，我想為您推薦這本《圖解中學物理》。本書從五大領域介紹物理世界的“規則”，分別是“力與運動”“氣體與熱”“波”“電與磁”“原子與光”，涵蓋了初中到高中的大部分物理知識，以及現代物理學中的前沿科技與應用。

提到“力與運動”，都會想到力、速度、加速度、慣性定律等。1.運動的物體如果不受力的作用，將以恒定速率沿直線繼續行進；而靜止的物體如果不受力的作用，會繼續保持靜止狀態。2.受到力作用的物體作加速度運動，而且加速度的大小與力的大小成正比，與物體的質量成反比，加速度的方向與力的方向一致。3.一個物體向另一個物體施加一個作用力，則后者會向前者施加一個同樣大小的反作用力。

以上三點便是物理學中著名的“運動三定律”。17世紀的英國物理學家牛頓便是以這三個定律為基礎建立起牛頓力學。在某種意義上，牛頓力學的誕生才標志著近代物理學的開端。

1712年，英國的托馬斯·紐科門首次研制成可供使用的蒸汽機，但運轉效率很低。1769年，同樣是英國的詹姆斯·瓦特作了改進，制造出效率更高的蒸汽機。這場以水蒸氣為動力的技術革命則成為引發工業革命的契機，促使人類邁入工業時代。同時，也讓人們更深刻地認識到氣體與能量之間的轉化關系。通常，把水加熱為水蒸氣后，體積會增大約1700倍。若用密閉容器加熱水的話，被密封在容器內的水蒸氣就無法膨脹，取而代之的是，其壓力會急劇升高，經過一連串的裝置便可以讓熱能轉化為動能。

電與磁有著相似的本質，隨著對電力的發現和廣泛應用，人們步入了第二次工業革命時期。提到電磁學，則不能忘記詹姆斯· 麥克斯韋的貢獻。他通過實驗，終于創建了統一解釋電與磁的理論—電磁學，因為發現電流周圍的電場與磁場的連鎖像波一樣不斷行進，便把這種波命名為“電磁波”。麥克斯韋并沒有直接測量波的傳播速度，而是根據理論推算出電磁波的傳播速度約為30萬千米/秒。這一速度與通過實驗測得的光速一致。據此，麥克斯韋得出結論：電磁波與光是同一種物質。

光子與電子都是基本粒子，兼具波與粒子的雙重性質。除此之外，其他所有微觀粒子都具有波粒二象性的性質。微觀粒子的波可以用數學公式表達，這就是波函數。“薛定諤的貓”描述的是量子疊加態的問題，簡單來說就是把微觀物質在觀測后是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯系起來，以此論證觀測介入時量子的存在形式。

從牛頓創建萬有引力定律把作用于天體和地球的力統一起來，到麥克斯韋把電與磁統一，再到相對論和量子力學誕生并成為奠定現代物理學的兩大支柱，物理學一直在探究各種不同的“力”。希望隨著我們對自然界的理解不斷深入，最終實現“力的統一”。

閱讀《圖解中學物理》，我們會對以前覺得不可思議的自然現象從科學原理上有所領悟，感慨物理世界中的種種奇遇“原來如此！”深入淺出的內容，配以精美的圖解，讓我們更易感受物理的樂趣，加深對物理的理解。

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