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概念物理（翻译版原书第11版）

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概念物理（翻译版原书第11版）

Name: 概念物理（翻译版 原书第11版）
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在美国有超过2/3的教师使用保罗??休伊特教授的这本最畅销的通识物理教材被斯坦福大学、哥伦比亚大学、哈佛大学、麻省理工学院、普林斯顿大学等120余所美国大学选用。主要特点有：聚焦物理世界的基本原则；用最常见的例子讲述最核心的概念；内容灵活生动，轻松易懂；突出概念，强调物理。
对广大大学生和中学生来说，这部教材不仅是了解物理、增进兴趣的读物，更是启迪心智的优秀教科书。对广大教师同样极具阅读价值。

Content Description

随着教育和教学改革的深入发展，国内对不断更新的优秀外文教材的需求明显增加。《概念物理》(ConceptualPhysics)是PaulG.Hewitt教授所著的一部独具特色的优秀物理教材。该书自1971年第1版问世以来，伴随美国物理教学的革新，不断修订和更新，现已出版至第11版。本书不仅在美国被很多学校选作物理学教材，很受欢迎，而且在世界范围内也十分畅销。
《概念物理（翻译版原书第11版）》主要内容有力学、物质特性、热学、声学、电磁学、光学、原子物理与核物理、相对论等。作者在学习兴趣和教育方法等方面进行了深入而充分的挖掘，全书突出概念，强调物理，以基本概念、基本规律、典型现象和应用为主题内容，着力联系实际，并介绍了当代物理学的新进展和科学发展前沿成果，颇具活力和现代气息。虽然省略了通常较复杂的数学，但对公式的产生及相关的物理概念却给出了非常独特的阐述。
随着教育和教学改革的深入发展，国内对不断更新的优秀外文教材的需求明显增加。《概念物理》(ConceptualPhysics)是PaulG.Hewitt教授所著的一部独具特色的优秀物理教材。该书自1971年第1版问世以来，伴随美国物理教学的革新，不断修订和更新，现已出版至第11版。本书不仅在美国被很多学校选作物理学教材，很受欢迎，而且在世界范围内也十分畅销。

Catalogue

中文版序
致学生
致教师
本版的新内容
第1章关于科学
科学测量
埃拉托色尼如何测量地球的大小
月球的大小
地球到月球的距离
地球到太阳的距离
太阳的大小
数学-科学的语言
科学的方法
科学的态度
科学、艺术和宗教
伪科学
科学和技术
风险评估
物理学-基础科学
前景展望
第1部分
力学
第2章牛顿第一运动定律-惯性
亚里士多德论运动
哥白尼和地动说 18 亚里士多德（前384-前322）
伽利略和比萨斜塔
伽利略的斜面 19 伽利略·伽利莱（1564-1642）
牛顿第一运动定律 21 个人随笔
合力
平衡法则
支持力
物理实践
运动物体的平衡
运动的地球
第2章牛顿第一运动定律-惯性
第3章直线运动
第4章牛顿第二运动定律
第5章牛顿第三运动定律
第6章动量
第7章能量
第8章转动
第9章万有引力
第10章抛体运动和卫星运动
第2部分
物质的性质
第11章物质的原子本质
第12章固体
第13章液体
第14章气体
第3部分
热学
第15章温度、热和膨胀
第16章热传递
第17章相变
第18章热力学
第4部分
声学
第19章振动和波
第20章声音
第21章乐音
第2章牛顿第一运动定律-惯性
第3章直线运动
第4章牛顿第二运动定律
第5章牛顿第三运动定律
第6章动量
第7章能量
第8章转动
第9章万有引力
第10章抛体运动和卫星运动
第2部分
物质的性质
第11章物质的原子本质
第12章固体
第13章液体
第14章气体
第3部分
热学
第15章温度、热和膨胀
第16章热传递
第17章相变
第18章热力学
第4部分
声学
第19章振动和波
第20章声音
第21章乐音

Book Abstract

第11章物质的原子本质
当被问及谁是20世纪最出色的物理学家时，大多数人可能会回答阿尔伯特·爱因斯坦。当物理学家们被问到谁是20世纪最幽默、风趣的物理学家，如果答案不是爱因斯坦，这将会是理查德·费曼。这一章是关于原子的，也是费曼工作和教学所关注的焦点，他的工作使我们进一步了解原子，为此他获得了诺贝尔物理学奖。如果你阅读过他的书《别闹了，费曼先生》，你会发现他除了热爱物理，对如何教授物理也非常感兴趣，特别是高中物理。在1987年的物理学教学会议上，我很荣幸与费曼分在一个专题小组。专题小组解决哪些物理内容应该在高中讲授的问题。当我到达举办会议的学校时，我发现费曼正独自一人站在大厅里。人们都知道，费曼常常在这样的会议上感到很孤寂，因为老师们在他面前会感到不安。你们会与费曼这样的人谈论些什么？我有事可以谈论，因为我送给他一本最新版的《概念物理》高中版，而且我希望他对此有些印象。让我感到高兴，但又不太令我惊奇的是，他已经读过这本书了，而且还阅读了它全部的内容，并且对下一版提出了建设性的改进建议。因为在他自己的书中解释得很清楚，因此在他的演讲之前，费曼就“已经做好了他的功课”。在他准备参加这个小组会议时，他已经读过我的书和其他几本高中教材，不幸的是，这是他最后一次公开露面。我们都知道他正在与癌症作斗争。
在这个专题会上，使我大吃一惊的是，我和他辩论的不是在高中应该如何讲授物理，而是是否应该在高中教物理。费曼喜欢极端的观点，他的观点是不应该在高中教物理，因为大部分教师缺乏对这个学科的激情。这种缺乏激情的情绪会传达给学生，而这些学生在进入大学学习时最好是一张白纸。我的观点是，物理课应该教授基本概念，物理学中的任何问题—求解式的课程应该作为第二阶段的课程，物理学的中心概念应该让所有的学生都熟悉。物理，像数学、英语和历史课一样，应该成为教学的主流。费曼反驳说，我观点的主要问题是训练有素的物理教师数量不足，他们来自哪里？我的回答是：如果我们的课程令人愉快，喜欢物理学的学生比例会比现在更多，主修它的人也会更多，十年之后他们就成为所需要的教师队伍中的一员。
十年后，在拉斯维加斯的一次物理会议上，一位年轻人在大厅里拦住了我，告诉我他是怎么偶然读到我的书，并引导他主修物理，然后成为一名物理老师。他进一步表示了对物理学的强烈爱好。我心想：“你听到了没有，理查德？”这是真的，《概念物理》的定位有助于增加新的物理教师队伍。从此，我的座右铭是，如果学习者在物理学习上第一阶段的课程令人愉快，严谨的第二阶段课程将会受到欢迎。
下落的爱丽丝
想象一下，如果你居住在爱丽丝缩小身体漫游的仙境世界里。假设你从椅子上跌倒，并缓慢跌落到地面上，在下落的同时，你的身体不断缩小。你准备好撞击在木地板上，但当你越来越接近地板时，你变得越来越小，你注意到地板的表面并不如先前看起来那么光滑了。遍布整个木块的微小无规则的大裂缝出现了。当落入其中一个峡谷大小的裂缝中，你再次准备面对冲击，却发现峡谷底部由许多其他缝隙组成。进一步下落的同时你变得更小，你发现坚实的墙在跳动并起皱。跳动的表面由模糊、难以名状的一团东西组成，主要是球形，有一些是蛋形的，有些比较大，并相互渗透在一起，形成长链状复杂的结构。你仍然还在进一步下落，当你接近这一个个云状球体时，你做好撞击的准备，越来越近了，你也越来越小，哇！你似乎进入了一个新的世界。你落入辽阔的海洋，偶然有一些微粒旋转着、令人难以置信地高速通过。你就在一个像太阳系一样，空无一物的原子中。你下落到的坚实地板，除了一些散乱的物质微粒，绝大部分是空旷的空间。你已经进入了原子的微观世界。
思
1. 在一位老年人身体内与在一个婴儿的身体内的原子，谁身体内原子的年代更久远？2. 每年世界人口都在增长。这是否意味着每年地球的质量都在增加？3. 曾经是阿尔伯特·爱因斯坦身体中一部分的原子真的进入你家人的大脑中了吗？
检查你的答案1. 两种情况的原子年龄都是一样的。大部分的原子在太阳系出现之前、恒星爆发时就被制造出来了。2. 更多的人口并没有增加地球的质量。现在构成我们身体的原子与我们出生前的原子是相同的原子，我们不过是一些尘埃，我们也将复归为尘埃。构成人类细胞的材料是已经存在材料的重新排列。在母亲子宫里形成婴儿，构成婴儿的原子均由母亲吃的食品提供，而那些原子起源于恒星，有些原子来源于遥远的星系。（有趣的是，由于每年大约有40 000 t星际尘埃入射，地球的质量确实会增加，但这不是由每年出生和更多人的存活所增加的。）3. 的确如此，并且巴拉克·奥巴马也一样。然而，这些原子的结合与它们以前是不同的。如果有一天，当你感觉你一事无成时，可自我安慰一下，告诉自己，现在构成你身体的许多原子将会永远活在还未出生的地球上所有人的身体里。原子是永存的。
……

Introduction

致学生
无论是球类运动、电脑游戏还是简单的集体活动，如果你知道了它的规则，你就能享受它给你带来的快乐。同样，一旦你懂得了自然的规律，你就能够知道你周围自然美景所含的“秘密”。物理学就是研究这些自然规律，展现出自然界中事物美妙地联系起来的“秘密”的科学。因此，学习物理的主要原因是提高你认识物质世界的能力。物理学经常用等式来表示其数学结构，但物理并不只是给出计算方法，它会引导我们如何思考。
享受物理学吧！
Paul G.Hewitt

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