物理學(xué)思考題解答

前言

思考題不同于習(xí)題，一般說(shuō)來(lái)思考題是一個(gè)未加設(shè)計(jì)的問(wèn)題，有的沒(méi)有確定的答案，也沒(méi)有固定的解題套路。因此，從目的而言，思考題就是要達(dá)到引起思考的目的，這也是長(zhǎng)期以來(lái)各類(lèi)書(shū)中的思考題無(wú)答案的原因?，F(xiàn)在，情況不同以前了，教師在課堂上與學(xué)生的交流時(shí)間越來(lái)越少了，一些應(yīng)該在課堂上做的事交給學(xué)生課后去做，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生自主的學(xué)習(xí)！學(xué)生在自主思考了書(shū)中的問(wèn)題后就自然會(huì)想到“對(duì)不對(duì)??？" , “有沒(méi)有其他思路啊？" ——這時(shí)，一本“思考題解”對(duì)他們就很有指導(dǎo)意義了。選擇《物理學(xué)（第五版）》（馬文蔚等改編，高等教育出版社，2006）中的思考問(wèn)題做答是恰當(dāng)?shù)?。其一，第五版不僅繼承和發(fā)展了第四版的特色，而且將思考題與教材的內(nèi)容緊緊相融合，為此還增刪了部分思考題，使之成為教材不可缺少的組成部分；其二，教材出版后，深受廣大師生的歡迎，使用該書(shū)的師生非常多。因此，將書(shū)中的所有思考問(wèn)題給出比較明晰的解答，為使用《物理學(xué)（第五版）》的教師和學(xué)生提供參考，也是我們的責(zé)任。2003年的冬天，清華大學(xué)出版社的老朋友朱紅蓮編輯希望我們能將《物理學(xué)（第四版）》中的思考題做出解答出版。我們欣然接受，并于2004年初著手這項(xiàng)工作，2007年出版了《物理學(xué)（第四版）》的思考題解。現(xiàn)在，《物理學(xué)（第五版）》已經(jīng)出版，第五版思考題的編著迫在眉睫。本次修訂主要做了如下三個(gè)變化： (1)  增添了第五版新增加的內(nèi)容；保留了第四版中被刪去的內(nèi)容。為便于區(qū)分，這些內(nèi)容排在章末和第十六章。 (2)  對(duì)原題解答做了較大的修改、添加和部分更正。 (3)  添加了瑞斯尼克（R.RESNICK）教材中的部分思考題及解答。關(guān)于第（3）部分內(nèi)容在此說(shuō)明一下：物理學(xué)思考題解答（第2版）瑞斯尼克20世紀(jì)80年代到東南大學(xué)訪問(wèn)與交流，在那期間，他將當(dāng)時(shí)并未出版的思考題及簡(jiǎn)要題解，約70道（英文手稿）贈(zèng)送給了我們。逢精品課程建設(shè)之需要，將保留的原件一并拿出，整理并翻譯后，共享在我校大學(xué)物理課程網(wǎng)站上。此時(shí)正值《物理學(xué)思考題解答》改版之際，編者精選了里面適合我國(guó)國(guó)情的若干思考問(wèn)題，充實(shí)于本書(shū)中。題量雖然不大，但個(gè)個(gè)都很實(shí)用，比如，既有飛行員“3g”加速的體驗(yàn)，又有摩擦極限的討論，還有彈簧勢(shì)能轉(zhuǎn)化為鹽酸內(nèi)能問(wèn)題等。這些思考題代表了國(guó)外實(shí)用主義潮流，對(duì)我國(guó)國(guó)內(nèi)物理教學(xué)有影響和借鑒作用。本次精選的題目解答部分是在瑞斯尼克先生的簡(jiǎn)答基礎(chǔ)上重寫(xiě)的，若有不妥之處則屬我們的能力問(wèn)題，與瑞斯尼克先生無(wú)關(guān)。個(gè)別題目因手稿書(shū)寫(xiě)問(wèn)題，顯得有錯(cuò)，我們?cè)诶斫獾幕A(chǔ)上做了修改。我們希望使用本書(shū)的教師，不拘泥于本書(shū)的參考解答，結(jié)合學(xué)生情況解答疑惑；希望使用本書(shū)的學(xué)生先做充分的思考，再參閱本書(shū)答案。本次修訂，朱明負(fù)責(zé)瑞斯尼克思考題的翻譯和整理。周雨青負(fù)責(zé)全書(shū)解答部分的修改、補(bǔ)充和完善。感謝清華大學(xué)出版社朱紅蓮編輯的熱心和耐心，沒(méi)有她，這本書(shū)的修訂與改寫(xiě)不可能在繁忙的教學(xué)和事務(wù)之中完成。我們?nèi)匀灰兄x早期為此書(shū)做出過(guò)許多工作的彭毅、谷云曦、林桂粉、蔣紅燕、堵國(guó)安、張勇、殷實(shí)、張玉萍老師，因?yàn)橛兴麄兊墓ぷ鞑攀宫F(xiàn)在的修訂和完善工作變得順利并富有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。編 者2008年11月 于成賢園前言(第1版)《物理學(xué)(第四版)》（馬文蔚改編，高等教育出版社，1999)中的思考問(wèn)題，起點(diǎn)不高，環(huán)環(huán)緊扣課本內(nèi)容，對(duì)理解概念、深化內(nèi)容、拓展思路有著很好的作用。在教學(xué)實(shí)踐中，其中一些內(nèi)容作為討論和習(xí)題課的選題是合適的。將書(shū)中所有的思考問(wèn)題給出比較明晰的解答，為使用該書(shū)的教師和學(xué)生提供參考，是我們多年的愿望。我們從2004年初開(kāi)始著手組織這項(xiàng)工作,在眾多老師的齊心協(xié)作下，2005年底完成了初稿，并進(jìn)行了一輪教學(xué)實(shí)踐。應(yīng)該說(shuō)，參與寫(xiě)作的教師雖有一定的專(zhuān)業(yè)水平，但多數(shù)都很年輕，教學(xué)和寫(xiě)作經(jīng)驗(yàn)不足。在編寫(xiě)過(guò)程中，大家不厭其煩地一次次積極切磋、一遍遍認(rèn)真修改，付出了大量勞動(dòng)。這項(xiàng)工作能夠比較好地快速完成，與他們的辛勤工作和全力配合密不可分。張勇、張玉萍、彭毅、蔣紅燕、堵國(guó)安、殷實(shí)、林桂粉、谷云曦老師都參與了本書(shū)的編寫(xiě)工作，其中谷云羲老師還完成了前十九章修正后的文字、公式輸入和校對(duì)工作。編者的學(xué)生解文軼和姚學(xué)敏也為全書(shū)的最終定稿做了許多工作。寫(xiě)作過(guò)程中，編者還多次與朱明老師探討現(xiàn)代科學(xué)專(zhuān)題部分的相應(yīng)內(nèi)容，受到許多啟發(fā)，在此一并向他們表示感謝！

內(nèi)容概要

　　《物理學(xué)思考題解答（第2版）》是《物理學(xué)（第五版）》（馬文蔚等改編，高等教育出版社，2006）全部思考題的解答，并包含部分《物理學(xué)（第五版）》中刪去的原第四版的思考題解答?！段锢韺W(xué)思考題解答（第2版）》內(nèi)容包括力學(xué)（第一～四章），電磁學(xué)（第五至八章），振動(dòng)、波動(dòng)（第九、十章），光學(xué)（第十一章），熱學(xué)（第十二、十三章），相對(duì)論（第十四章），量子物理（第十五章）。第十六章為原第四版第五章思考題解答。附錄是瑞斯尼克的思考題解答，共25道題目。

書(shū)籍目錄

第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)第二章 牛頓定律第三章 動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律第四章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)第五章 靜電場(chǎng)第六章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體與電介質(zhì)第七章 恒定磁場(chǎng)第八章 電磁感應(yīng) 電磁場(chǎng)第九章 振動(dòng)第十章 波動(dòng)第十一章 光學(xué)第十二章 氣體動(dòng)理論第十三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)第十四章 相對(duì)論第十五章 量子物理第十六章 萬(wàn)有引力場(chǎng)附錄 瑞斯尼克思考題解答

章節(jié)摘錄

插圖：1.1 在一艘內(nèi)河輪船中，兩個(gè)旅客有這樣的對(duì)話(huà)：甲：我靜靜地坐在這里好半天了，我一點(diǎn)兒也沒(méi)有運(yùn)動(dòng)。乙：不對(duì)，你看看窗外，河岸上的物體都飛快地向后掠去，船在飛快前進(jìn)，你也在很快地運(yùn)動(dòng)。試把他們講話(huà)的含意闡述得確切一些，究竟旅客甲是運(yùn)動(dòng)，還是靜止？你如何理解運(yùn)動(dòng)和靜止這兩個(gè)概念。答：①如果以輪船為參考系，則甲、乙旅客都是靜止的，而河岸上的物體都在向后運(yùn)動(dòng)；如果以河岸為參考系，則輪船及甲、乙旅客都是運(yùn)動(dòng)的。②運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，而靜止是相對(duì)的。描述物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，首先要選定參考系，選取的參考系不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述也就不同。1.2有人說(shuō)：“分子很小，可將其當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)；地球很大，不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。”對(duì)嗎？答：這種說(shuō)法不對(duì)?！百|(zhì)點(diǎn)”是經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象而形成的物理模型。物體能否當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)是有條件的，相對(duì)的。當(dāng)研究某物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以忽略其大小和形狀，或者只考慮其平動(dòng)，那么就可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。例如，分子雖小，但當(dāng)研究分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，分子就不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)；地球雖大，但當(dāng)研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)時(shí)，地球可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，而研究地球自轉(zhuǎn)現(xiàn)象時(shí)，地球就不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。

編輯推薦

《物理學(xué)思考題解答(第2版)》由教學(xué)一線教師編寫(xiě)，便于讀者閱讀和進(jìn)一步思考。《物理學(xué)思考題解答(第2版)》適合大學(xué)工科各專(zhuān)業(yè)學(xué)生和講授普通物理的教師使用。

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