有趣的物理課堂(簡體書)
商品資訊
系列名:科學年少
ISBN13:9787571020507
出版社:湖南科學技術出版社
作者:(義)馬爾塔‧埃萊羅
出版日:2023/07/01
裝訂/頁數:平裝/68頁
規格:21cm*14.5cm (高/寬)
版次:一版
商品簡介
老教授以講故事的方式作物理的啟蒙,為我們解釋日常生活中的物理學現象,比如,為什麼船槳看起來在水中會斷裂?魚是怎麼看到水裡和水外面的東西?光為什麼會發生折射?從不同的角度思考這些問題,從而讓你對物理現象背後的原因產生興趣。你會發現,物理學原來離我們這麼近。
作者簡介
馬爾塔•埃萊羅
義大利年輕的物理學家,還致力於神經科學,對寫作充滿熱情。她擅長用簡單有趣的方式來解釋嚴謹的物理學。她筆下的故事能引起讀者對科學的興趣,使讀者理解更多日常現象中接觸到的科學話題。
名人/編輯推薦
教授從生活中的物理現象入手,以輕鬆有趣的故事,讓你思考現象背後的原因,不為灌輸枯燥乏味的技能和知識,也不會造成較大的心理負擔,而是讓你產生學習興趣,自己思考。
書中配有形象的插畫和概念圖,讓物理知識理解起來更通俗,這些物理包括光的傳播,光的路線,光的折射,光的反射,費馬定理等。
由北京師範大學副教授余恒老師作推薦序,希望你體會到獲取知識的樂趣之後,將學習變成一個自發探索、不斷成長的過程。
本系列由義大利文化部推薦閱讀並資助翻譯。
物理的重要性不僅體現在高考改革的角度,作為物理啟蒙課程的科學課也已經成為中小學的必修課。在很多孩子中學生涯裡,數理化都是個令人望而生畏的學科,許多孩子就因為恐懼而放棄選擇理科。
十歲之後階段是孩子習性和規則的形成期,也是形成孩子愛好的關鍵期。孩子在認知分辨、自我意識、秩序感發展、表達能力、敏感性等各方面得以體現。而且這個階段孩子自主時間較多,以有趣與探索的方式來引導孩子,孩子喜歡更容易受到鼓舞,形成興趣。
“科學年少”叢書的作品皆以一種有趣的方式來激發你學習理科知識的興趣,有了興趣後,你會發現這些知識並不難學,你總能找到辦法去克服種種困難。
“科學年少”叢書出版計劃:第一輯 物理系列(3冊),第二輯 數學系列(3冊),第三輯 天文系列(3冊)
“科學年少”叢書價值初衷·出版寄語:
從小,看過很多繪本
漸漸地,我愛看橋梁書了
認識了很多科學家
牛頓,愛因斯坦,達爾文,霍金……
慢慢地長大,十多歲了
發現學業越來越重,開始接觸學科,做題了
才發現它們並沒有小時候圖畫書裡說的那麼有趣
在我們少年的眼裡
數理就是個難纏的怪獸
不喜歡它們,怎麼辦?
可數學是必需科目,物理是以後專業的最多選擇方向
有沒有什麼魔法,可以讓我真心對它們感興趣呢
一種由淺入深,以文字為主的有趣故事方式
讓我沉浸其中,讓我埋頭探究,讓我興趣盎然
這樣,才讓我逐漸愛上它們
進而產生學習的熱情
直至以後
做出重大發現
誰說,我們就不是諾貝爾物理學獎的苗子!
只要,由興趣而生
我們就能持之以恒
勇攀高峰!
序
教授將目光從自己的植物上離開,然後注意到了天空中充斥的千萬種顏色。他想起來上回還沒有講完關於魚類視覺的問題。於是他就這樣望著天空說:
“我最親愛的佩洛,你看這夕陽多美呀!”
不!偷襲計劃被破壞了!佩洛十分失望。但教授沒有察覺,他繼續說:
“你知道嗎,佩洛,就算在我們看來太陽還需要一會兒才會降到地平線以下,實際上它已經沉下去很久了。你還記得光的折射和費馬原理嗎?然後你還記得我跟你保證過要給你解釋魚是怎麼看水外面的物體的嗎?”
佩洛記得那個漫長的下午,而且她尤其記得,又一次帶著苦澀的感覺,那只金魚的死。
“那好,我的小家伙,我剛才跟你講的現象也是費馬原理的直接結果之一。現在我試著給你講清楚些。我從大方面開始講起:一束來自太陽的光要想到達地球,就要穿越地球的大氣層。”
佩洛仔細聽著:她喜歡太陽的光,她總是在尋找陽光。
“地球的大氣層在高空中十分稀薄,而在較低的層上更加致密:空氣的密度隨高度的升高而降低,光的折射率也是這樣。我想我還從來沒有跟你提到過光的折射率,佩洛;我們要想精確一些的話,我現在說的是絕對的折射率。嗯,我的佩洛,光在一種給定物質中的折射率其實就是光在真空中的速度與光在這種物質中傳播速度之比。一點都不複雜,是不是?!不過現在,我要說一些可能在你看來有點困難的話。不過佩洛,試著跟上我的節奏。”
佩洛側耳傾聽。
“我的小東西,想象你正在一層一層地疊加質地均勻的不同介質,好讓折射率從高處到低處一點點增加。現在,一束光傾斜著從高處到低處穿過這一系統,每次遇到層與層之間的分界面時,它就會折射一次,每次都比之前更接近入射面垂直線。”
“垂直......垂直......入射面垂直線:與入射點表面垂直的線。”
“我同意你的說法,臉蛋兒,復習一遍總會有好處的!總之,佩洛,回到我們剛才的主題。現在我們有這樣一束光,逐漸從折射率低的介質,也就是從高層,傳播到折射率更高的介質,也就是低層。這樣我們得到的光束就是一條在很多點上都被折斷的線,有多少個分界面就折斷多少次。”
對於佩洛來說這些都很難想象。一開始她想象的是許多柔軟的毯子一層疊在一層上面,最上面的是質地輕盈做工精細的那種,而最下面的是那些縫線更加緊致的毯子。
但想象毯子在這裡不行,只會讓事情變得更加難以理解:佩洛放棄了毯子。然後她又回過神繼續傾聽。
“現在,佩洛,我們想象無限增加折射層,讓每一層的厚度越來越小,這樣連續兩層之間的折射率之差也會越來越小。這樣一來,之前的折線現在變成了一條曲線,向著低處彎曲:小貓咪,你能看到嗎?這就是太陽穿過大氣層時會發生的事情。”
喵喵叫的佩洛跟上了教授講的道理,但的確有些艱難。
“又一次,我的小東西,光遵循了費馬的定言令式:沿曲線傳播的太陽光可以盡可能長時間地停留在大氣層的高處,也就是大氣密度最低的地方,在那裡它能傳播得更快;總之,太陽光沒有選擇沿直線傳播,而是選擇縮短它在高密度區域的路程,在那裡它傳播得更慢,因此要沿傾斜角度更大的方式通過。正是因為這個道理,佩洛,我們才能在太陽其實已經落山的情況下還能繼續看到它;正是因為這樣我們才會認為太陽在天空中的位置比實際的更高。”
目次
水中救援
他要怎樣選擇路線,才能在最短的時間裡到達呢?
在夜晚回家
胖貓在哪棵樹上磨完爪子,回家的路線才最短呢?
尋找平衡
你知道在體積相等的情況下,哪種形狀的表面積最小嗎?
榨橙汁器
這個粒子是如何恰好選擇了作用量是穩定值的這個運動過程呢?
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