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第一章生活中的力学
自然界中所有的物体都在不停地运动着,同样也不存在绝对孤立的物体,生活中的一切事物,无论气体、液体和固体都在彼此的相互作用与各自运动中表现出不同的力学规律。
通过本章的学习,可以了解运动学、动力学、流体力学等相关物理概念及物理定律,为合理解释生活中与力学有关的现象提供理论基础与依据。 -
●1.1序言
本课序言部分。
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●1.2徒手抓子弹
本节主要介绍坐标系、参考系的定义及参考系的选择方法,并通过实例说明运动具有相对性。
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●1.3速度与激情
本节主要介绍位置矢量、位移和速度,并对比了我国和美国高速的限行时速区别。
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●1.4挑战极限
本节主要介绍直线运动和圆周运动的加速度区别,并通过极限运动实例说明加速度与速度关系。
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●1.5循规蹈矩的火车
本节主要介绍圆周运动的受力情况,并通过火车转弯实例说明火车轨道的基本要求。
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●1.6听话的漩涡
本节主要介绍科里奥利力及科里奥利力对日常生活中的影响。
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●1.7亦正亦邪摩擦力
本节主要介绍生活中的常见力——摩擦力的产生条件、分类以及实际应用。
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●1.8无处不在的万有引力
本节主要介绍万有引力的特点、三个宇宙速度、万有引力定律及其应用。
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●1.9许愿池中说不出的秘密
本节主要介绍金属硬币悬浮睡眠的现象、液体表面张力的特点、形成原因以及在生活中的应用。
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●1.10红酒化作相思泪
本节主要以红酒流泪为例介绍马伦哥尼(Marangoni)效应,并结合表面张力进行现象成因的解释。
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●1.11钉板银枪何所惧
本节主要介绍鸡蛋呈椭圆形结构的原因、力的分解中合力与分力的关系以及拱形结构在生物学和力学中的应用。
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●1.12处事圆滑的鸡蛋
本节主要介绍鸡蛋呈椭圆形结构的原因、力的分解中合力与分力的关系以及拱形结构在生物学和力学中的应用。
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●1.13遇到力就没脾气的惯性
本节主要介绍惯性和力的概念、惯性定律以及生活中利用和避免惯性的方法。
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●1.14加速度是怎样炼成的
本节主要加速度的概念、加速度与物体质量和力之间的关系以及加速度的提高在现代跑车中的应用。
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●1.15大力出奇迹纯扯淡
本节主要介绍作用力与反作用力的特点及两者之间的关系、生活中对于两者关系常见的错误理解以及牛顿第三定律在生活中的应用。
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●1.16愤怒的小鸟
本节主要介绍冲量和动量定理,并通过实例介绍了动量定理在生活中的应用。
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●1.17迷失太空
本节主要介绍动量守恒定律及动量守恒的条件,并通过实例介绍了动量守恒定律在生活中的应用。
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●1.18一个点创造的奇迹
本节主要介绍质心及质心运动定理,并通过跳高运动实例说明质心运动定理的应用。
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●1.19跳水梦之队
本节主要介绍角动量及角动量守恒定律,并通过跳水运动实例说明角动量守恒定律的应用。
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●1.20血压,你今天测了没有?
本节主要介绍收缩压和舒张压、血液在血管里流动的特点、水银血压计的测量原理以及血压的测量方法。
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●1.21力举千斤的铁娃娃
本节主要介绍帕斯卡定律、液压千斤顶的工作原理、机械与功之间的自然界定律。
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●1.22足球场上的圆月弯刀
本节主要通过足球比赛中弧线球介绍马格努斯效应、伯努利原理及其在飞机飞行上的应用。
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●1.23弱水偏往高处流
本节主要介绍大气压强的本质、影响大气压强的因素以及大气压强在生活中的应用。
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●1.24大话麻脸高尔夫
本节主要介绍空气中运动物体受到的阻力来源、压差阻力对流体中运动物体的影响以及降低压差阻力的方法。
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●1.25风中陨落的舞者
本节主要介绍卡门涡街、卡门涡街的成因与破坏力、卡门涡街的生活实例。
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●1.26飞檐走壁蜘蛛侠
本节主要介绍势能、势能的分类以及零势能面的选取,并通过蹦极运动实例介绍了势能的转换过程。
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●1.27天下子弹唯快不破
本节主要介绍动能及动能取决于物体本身的速度和质量,并通过子弹出膛及运动实例介绍了子弹带来伤害的原因。
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●1.28坚守不渝的机械能
本节主要介绍机械能守恒定律,并通过过山车实例说明机械能的转换。
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第二章生活中的振动与波
振动是物质的一种很普遍的运动形式,而其在空间的传播过程就形成了另一种常见的物质运动形式——波动。振动与波在自然界与人类生活中有着各种形式的表现与应用。
通过本章的学习,可以系统了解振动与波的形成、波的传播与分类、波的特点与性质以及与振动和波相关的物理概念与现象。为合理解释生活中与振动和波有关的现象提供理论基础与依据。 -
●2.1地动山摇谁之过
本节主要介绍振动与波的关系、机械波的形成与分类,以地震波为例说明横波和纵波的特点以及地震的震级与烈度。
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●2.2夜枕箭筒为哪般
本节主要介绍声波传播的条件、波速与介质的关系、共鸣箱的工作原理及在生活中的应用。
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●2.3乱人心智的中庸之音
本节主要介绍频率与频率的单位、频率与音调的关系、噪音的频率范围以及声音频率的测试方法。
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●2.4秒变童音的神秘巨星
本节主要介绍声波的波速、波长、频率与介质的关系、共鸣频率的概念及其在氦气变音技术中的应用。
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●2.5马赫的烦恼
本节主要介绍马赫的概念及意义、音障与音爆等现象及成因。
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●2.6此处无声胜有声
本节主要介绍超声波和次声波以及二者各自的特点,并介绍了超声波和次声波在生活中的应用。
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●2.7弱水波翻
本节主要介绍波的干涉,并通过一个演示实验视频让学生直观认识波的干涉现象。
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●2.8与之共舞的振动
本节主要介绍共振及其分类,并介绍了共振现象在生活中的应用。
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●2.9听风辨器
本节主要介绍多普勒效应,并通过警车的警笛发生实例介绍了多普勒效应的物理学原理。
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●2.10化影无形的声音杀手
本节主要介绍噪音和噪音的危害。
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第三章生活中的热学
宏观物体是由大量微观粒子组成的,它们永不停息地做无规则的分子热运动。而物体的宏观性质及生活中的热现象无一例外地都是分子热运动的集体表现。
通过本章的学习,可以系统了解扩散、分子热运动、热胀冷缩、热传递等现象,掌握相关的热力学定律。为合理解释生活中热现象提供理论基础与依据。 -
●3.1知冷暖懂进退的温度计
本节主要介绍古代测试温度的常见方法、热力学第一定律、掌握温度计的设计原理及几种常用温标之间的换算关系。
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●3.2摔罐流香话茅台
本节主要介绍气体、液体及固体的扩散现象、扩散现象与分子热运动之间的本质联系以及影响扩散速度的因素。
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●3.3难负重压的爆米花
本节主要介绍爆米花的制作过程、等体过程中温度与压强之间的关系以及气体爆炸的物理过程。
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●3.4烫你个原形毕露
本节主要介绍形状记忆合金的特点、形状记忆效应的物理本质以及在实际生活中的应用。
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●3.5家用智能的煲饭手
本节主要介绍电饭煲的工作原理、铁磁性材料在限温器件中的应用以及热胀冷缩在恒温器件中的应用。
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●3.6破解“热胀冷缩”的奥秘
本节主要介绍热胀冷缩和热胀冷缩的物理学机理,并介绍了热胀冷缩在生活中的应用。
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●3.7煮不熟的米饭
本节主要介绍水的沸点与气压的关系,并通过实例介绍在低气压地区如何实现水的沸点的升高。
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●3.8嘘寒问暖话羽绒
本节主要介绍热量的传递以及如何抑制热量的传递从而实现其在生活中的应用。
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第四章生活中的电磁学
电磁学主要是研究电荷、电场和磁场的基本性质、基本规律以及它们之间相互联系的科学。生活中,电磁学规律可被用来解决各种各样的实际问题,当代高新技术的发展一刻也离不开电磁学的应用。
通过本章的学习,可以系统了解磁场、电磁感应、电磁辐射、磁悬浮技术等物理现象及相关技术应用。为合理解释生活中与电和磁有关的现象提供理论基础与依据。 -
●4.1无知小鸟无所畏
本节主要介绍形成电流的主要条件、触电现象发生的条件以及生活中高压触电的防范措施。
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●4.2主动扛雷的钢铁侠
本节主要介绍雷电的形成、尖端放电现象、避雷针的工作原理及发明。
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●4.3今天早晨你叮了么?
本节主要介绍电磁波的分类、微波的频率范围及特点、微波加热原理、以及微波炉的发明。
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●4.4互生有无的欢喜冤家
本节主要介绍法拉第电磁感应定律以及电磁感应在生活中的应用。
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●4.5辐射可以使我们变成超人吗
本节主要介绍电磁辐射及电磁辐射的对人类的危害。
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●4.6悬浮未来
本节主要介绍磁悬浮的物理学原理以及磁悬浮技术在生活中的应用。
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●4.7你哪只眼睛看到我闯红灯了?
本节主要介绍车辆传感器及其组成,并介绍了红绿灯处车辆传感器的工作流程。
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●4.8无所不在的磁场
本节主要介绍磁场和磁体间相互作用的物理学原理,并介绍了磁场对人类的重要性。
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第五章生活中的光学
光是我们最熟悉的自然现象之一。光的反射、折射、干涉、衍射、散射、偏振等现象在人们的日常生活中有着各种各样的表现与应用。
通过本章的学习,可以了解可见光的特点、光的传播、光的性质及应用,为合理解释生活中与光有关的现象提供理论基础与依据。 -
●5.1高正低斜话前挡
本节主要介绍平面镜成像原理及成像特点以及在汽车前挡玻璃上的应用。
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●5.2闪光灯下的鬼眼
本节主要介绍可见光的本质、红眼照的产生原因以及避免红眼照的方法。
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●5.3遮光蔽日的护眼斗士
本节主要介绍普通太阳镜和偏振太阳镜的护眼原理、变色太阳镜的变色机理。
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●5.4身临其境话3D
本节主要介绍物体立体成像的原因、3D影像的拍摄方法与原理、3D影像的观看方法。
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●5.5眼若安好,便是晴天
本节主要介绍眼的构造、凸透镜和凹透镜成像特点、近视眼与远视眼的特点及其矫正方法。
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●5.6百兽之王的夜视彩瞳
本节主要介绍对动物眼睛发光的理解误区、可见光与红外线的区别、动物眼睛发光的物理成因。
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●5.7但闻其声不见其人
本节主要介绍声波与光的特点与区别、波的衍射现象与发生衍射的条件、生活中波的衍射现象。
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●5.8海天共色一品蓝
本节主要介绍太阳光的组成与波长、散射与波长之间的关系、波长与光的穿透能力的关系以及光的散射现象在生活中的具体表现。
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●5.9烟雾下的嘶鸣
本节主要介绍烟雾报警器的分类、组成及工作原理,并说明了烟雾报警系统安装的重要性。
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●5.10小楼西角断虹明
本节主要介绍彩虹的本质和产生原因。
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●5.11海旁蜃气像楼台
本节主要介绍海市蜃楼的本质和产生原因
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●5.12凹凸世界里的虚虚实实
本节主要介绍凹透镜和凸透镜的成像原理及在生活中的具体应用。
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●5.13隐形机大战透明人
本节主要介绍电磁隐形,并通过隐形战机实例说明其对雷达的屏蔽原理。
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●5.14完美高能的激光
本节主要介绍激光的定义及激光的基本物理学机理,并介绍了激光在在生活中的具体应用。
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●5.15一不小心看透你
本节主要介绍X射线,并通过安检机实例介绍了X射线在生活中的应用。
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第六章生活中的现代物理学
宇宙物理学是现代物理学最前沿的学科,宇宙学是一门既古老又年轻的学科。爱因斯坦的广义相对论是描述宇宙的正确理论,在经典广义相对论框架中,霍金进一步证明了时空一定存在的奇点。
通过本章的学习,可以了解爱因斯坦的著名质能方程和霍金的宇宙论和黑洞面积定理,对认识时间、黑洞以及宇宙的产生、发展和未来展望提供了理论基础。 -
●6.1小小方程威力无穷
本节主要介绍爱因斯坦质能方程的物理意义、原子弹与氢弹的核反应方式、以及核武器的威力。
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●6.2霍金带我们去旅行
本节主要介绍霍金的作品《时间简史》的基本框架和内容,并着重介绍了时间旅行的可能性。
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●6.3宇宙中的貔貅
本节主要介绍黑洞及黑洞产生的原因。
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●6.4探宇宙知未来
本节主要介绍宇宙和霍金对宇宙产生、发展和未来的展望。