2017年沪科版高中物理选修3-5课本教材教科书 上海科技教育出版社 高二/三年级 选用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 上海科教

ISBN：9787542837455

商品编码：25198574940

丛书名： 物理(选修3-5)普通高中课程标准实验教科书

开本：16开

出版时间：2007-03-01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

探索微观世界的奥秘：量子物理与原子核物理入门 本书旨在为高中生提供一个深入了解现代物理学核心分支——量子物理和原子核物理的精彩旅程。它将带领读者穿越由经典物理学所无法解释的奇妙现象，进入一个由概率、不确定性和物质基本构成所主宰的微观领域。我们将一同探寻光和物质的波粒二象性，理解原子结构的量子化特征，进而揭示原子核的内在规律及其巨大的能量来源。 第一部分：量子世界的奇异法则 黑体辐射与普朗克量子假说： 经典物理学在解释黑体辐射时遭遇了“紫外灾难”。本书将详细介绍这一历史性的难题，并深入阐述马克斯·普朗克提出的革命性假设——能量是量子化的，即能量的发射和吸收是以不连续的“能量子”为单位进行的。我们将理解普朗克常数 $h$ 的意义，以及它如何成为量子世界的基石。 光电效应与爱因斯坦的光量子理论： 另一个经典物理学无法解释的现象是光电效应。本书将详细探讨实验现象，包括光电效应的发生条件、截止电压以及光频率对电子能量的影响。随后，我们将聚焦于阿尔伯特·爱因斯坦基于普朗克量子假说的光量子理论，理解光不仅仅是电磁波，同时具有粒子性，即光子的概念。我们将学习光子的能量 $E=h u$ 的表达式，并理解其如何解释光电效应的各个方面。 康普顿散射： 这一现象进一步证明了光的粒子性。本书将介绍康普顿散射的实验原理和现象，即当X射线通过物质时，会发生波长变长的散射现象。我们将理解康普顿散射可以被看作是光子与电子之间的弹性碰撞，并学习康普顿散射公式，该公式能够定量描述散射光波长的变化，从而有力地支持了光的粒子图像。 玻尔的原子模型： 在量子理论的指引下，物理学家们开始重新审视原子结构。本书将深入介绍尼尔斯·玻尔提出的原子模型，该模型成功解释了氢原子光谱的线状结构。我们将理解玻尔的三个基本假说：定态假设（电子在特定轨道上运动时不辐射能量）、跃迁假设（电子从一个定态跃迁到另一个定态时会吸收或辐射特定频率的光子）以及角动量量子化假设。通过玻尔模型，我们将初步领略到原子内部能量的量子化以及原子光谱的产生机制。 物质的波粒二象性： 如果光具有粒子性，那么粒子是否也具有波动性？本书将介绍路易·德布罗意提出的物质波假说，即所有运动着的物体都具有波动性，其波长与动量成反比，即 $lambda = h/p$。我们将讨论电子衍射等实验证据，这些实验有力地支持了物质波的存在，从而揭示了微观世界中波粒二象性的普遍性。 不确定性原理： 海森堡的不确定性原理是量子力学的核心概念之一。本书将深入浅出地解释这一原理，即我们无法同时精确地测量一个粒子的位置和动量。我们将理解位置不确定度 $Delta x$ 和动量不确定度 $Delta p$ 之间存在 $Delta x Delta p geq hbar/2$ 的关系（其中 $hbar = h/2pi$），并讨论这一原理对我们理解微观粒子行为的深刻影响。 量子隧穿效应： 这是经典物理学完全无法解释的一种量子现象。本书将介绍量子隧穿效应，即粒子有可能穿过比其自身能量更高的势垒。我们将理解这是由于粒子的波函数在势垒区域不为零，存在一定的概率穿透过去。量子隧穿效应在半导体器件、核聚变等领域有着重要的应用。 第二部分：原子核的秘密与力量 原子核的构成： 在深入了解量子世界后，我们将把目光聚焦在原子核。本书将介绍原子核由质子和中子（合称核子）组成。我们将学习原子序数（质子数）、中子数以及质量数等概念，并理解同位素的存在，即质子数相同但中子数不同的同一元素原子。 核力： 质子带正电，同种电荷相互排斥，然而质子却能稳定地聚集在原子核内。本书将介绍强大的核力，它是使核子结合在一起的强大作用力，其特点是短程、强力和不显电荷。我们将理解核力是比电磁力更强的基本力，并且是原子核稳定的根本原因。 放射性衰变： 一些原子核是不稳定的，会自发地发生衰变，释放出粒子和能量。本书将详细介绍三种主要的放射性衰变类型： α衰变： 原子核发射出α粒子（即氦核）的过程。我们将学习α衰变的产物以及能量释放的特点。 β衰变： 原子核发生β衰变时，中子转化为质子并释放出一个电子（β⁻衰变），或者质子转化为中子并释放出一个正电子（β⁺衰变），同时还会伴随中微子或反中微子的产生。我们将理解β衰变是弱相互作用的表现。 γ衰变： 原子核处于激发态时，通过发射高能光子（γ射线）来回到较低能量态的过程。我们将理解γ衰变通常伴随α衰变或β衰变发生，是原子核能量的释放。 半衰期与放射性活度： 放射性衰变具有统计学规律。本书将介绍半衰期（$T_{1/2}$），即一半原子核发生衰变所需的时间，它是衡量放射性核素不稳定程度的指标。我们将学习放射性活度（A）的概念，即单位时间内发生衰变的原子核数目，以及其与原子核数 $N$ 和衰变常数 $lambda$ 的关系 $A = lambda N$。 核反应： 除了自发衰变，原子核还可以通过与其他粒子碰撞而发生改变，这就是核反应。本书将介绍基本的核反应类型，例如人工诱导核反应，以及核反应中的质量数守恒和电荷数守恒规律。 核能的利用： 原子核的结合与分离过程中蕴含着巨大的能量。本书将重点介绍核能的两种主要利用方式： 核裂变： 重原子核（如铀-235）在吸收一个中子后分裂成两个较轻的原子核，同时释放出巨大的能量和更多的中子，从而可能引发链式反应。我们将介绍核裂变的基本过程、能量释放的来源（质量亏损），以及核裂变在核反应堆和核武器中的应用。 核聚变： 两个轻原子核结合成一个较重的原子核，同时释放出比核裂变更巨大的能量。本书将介绍核聚变（例如氢原子核结合成氦）是恒星（如太阳）能量的来源，并且是未来清洁能源的重要发展方向，同时也将探讨核聚变在氢弹中的应用。 质能方程： 爱因斯坦著名的质能方程 $E=mc^2$ 是理解核能的关键。本书将详细解释这一方程的含义，即质量和能量是可以相互转化的，质量亏损（反应前后质量之差）会在核反应中转化为巨大的能量。我们将通过计算来感受核反应中能量的巨大。 本书的编写风格力求清晰明了，通过丰富的实例和图示，引导读者循序渐进地掌握量子物理和原子核物理的基本概念和原理。我们不仅将介绍重要的物理定律和公式，更重要的是培养读者对现代物理学思想的理解和认识，激发他们对探索未知世界的兴趣。通过学习本书，希望读者能够初步领略到微观世界的奇妙与宏伟，并为未来更深入的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的讲解深入浅出，对于那些初次接触这部分物理知识的同学来说，简直是救星般的存在。我记得高二那会儿，我对量子力学和相对论的那些抽象概念总是感到一头雾水，看了好几遍参考资料都不得要领。直到我翻开这本教材，书中的图文并茂的解释，特别是那些精心设计的插图，一下子就把复杂的概念给“可视化”了。比如讲到波粒二象性时，它不仅仅给出了公式，更重要的是通过生活化的类比，让我明白了微观粒子那些“古怪”的行为并非毫无逻辑。作者在构建知识体系上也下了很大功夫，章节间的过渡非常自然流畅，不会让人感觉知识点是孤立的，而是层层递进，逐步构建起一个完整的认知框架。特别是针对一些容易混淆的概念，比如动量守恒和能量守恒在不同情境下的适用边界，书里都有非常细致的辨析和大量的例题分析，这些例题的选择也很有代表性，覆盖了高考中可能出现的各种题型和陷阱。这本教材的价值绝不仅仅是一本简单的知识罗列，它更像是一位耐心的导师，引导我们真正去理解物理学的精髓和思维方式。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，最让我眼前一亮的是它对实验探究过程的重视程度。现在的物理学习，如果只停留在理论层面，那无疑是空中楼阁。沪科版这套书在介绍新概念时，总是会先从一个经典的物理实验入手，详细描述实验的装置、步骤、数据处理乃至误差分析。我特别欣赏它在讨论误差分析这一点上，没有简单地套用公式，而是结合实际操作中可能遇到的各种不确定性因素进行深入探讨，这对于培养严谨的科学态度至关重要。翻阅到关于近代物理的部分，它甚至配有一些历史背景介绍，让我们了解到这些伟大的发现背后科学家们付出的艰辛和思维的火花，这极大地激发了我对科学史的兴趣。相比于那些只注重解题技巧的辅导资料，这本书真正做到了“授人以渔”，它教会了我如何像一个物理学家那样去思考、去验证。即便是那些比较晦涩难懂的章节，书籍中的注释和旁栏提示也总能在关键时刻提供恰到好处的“点拨”，避免我们在知识的迷宫里走弯路。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的排版和设计，说实话，在同类教材中是相当出色的。很多理工科的教材为了追求信息密度，常常把页面弄得密密麻麻，让人一看就头疼。但这本书明显在这方面做了优化，留白得当，字体大小适中，即便是长时间阅读，眼睛的疲劳感也相对较低。更值得称赞的是，它对公式的呈现方式非常讲究，关键公式用粗体或不同的颜色框起来，既醒目又不突兀。我在复习阶段发现，这种视觉上的友好度其实对学习效率有潜移默化的影响，至少我在翻阅时不会产生强烈的抗拒感。此外，书后附带的习题量虽然不是压倒性的那种，但重在质量而非数量，每一组习题都紧密贴合该章节的核心知识点，没有太多无谓的机械重复训练。对于我这种追求效率的学习者来说，能够迅速抓住重点并进行针对性练习，才是最宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来形容我对这本教材的整体感受，那就是“扎实”。它没有追逐那些时髦的、超纲的、或者过于偏门的知识点，而是专注于高中物理核心课程内容的深度挖掘和系统化构建。在处理一些衔接性的知识点时，比如从经典力学到电磁学过渡时，它会巧妙地回顾一些旧知识，并展示这些知识在更广阔领域中的应用，这让知识点之间的联系更加清晰。对于基础薄弱的同学来说，这本书提供了足够的循序渐进的练习和解释，保证你能稳步前进；而对于学有余力的同学，它也提供了适量的拓展性思考题，引导你去探索知识的边界。我个人认为，一本优秀的教材，最难能可贵的就是这种平衡感，既能满足大多数人的需求，又能适度地挑战那些有潜力的学生，这本书显然做到了这一点，体现了编者对高中教育规律的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

我必须提及这本书的语言风格。它摈弃了那种高高在上的学术腔调，而是用一种非常亲切、鼓励性的语调来和读者交流。阅读时，感觉就像是有一位经验丰富的老教师在你身边为你讲解，而不是冷冰冰的文字堆砌。特别是对于那些概念性强、需要深度理解的论述，作者总能用一句精辟的总结来画龙点睛。这种清晰、简洁、富有逻辑性的语言组织能力，使得复杂的问题在文字层面就大大降低了理解的难度。这对我后续在准备更高阶段的学习时，建立对物理语言的敏感性非常有帮助。总而言之，这本书是近年来我接触到的高中物理教材中，在内容深度、教学设计和阅读体验方面都达到极高水准的一本，它不仅仅是考试的工具，更是一本值得反复研读的物理启蒙之作。