編輯推薦
科學故事&曆史檔案,一本讓中學生發現“科學之美”的傳奇書,一套讓中學生愛上“數理化”的錦囊。
科學的內容 文學的筆法 哲學的反思 曆史的脈絡
中國科學院院士褚君浩強力推薦
內容簡介
《課堂上聽不到的物理傳奇(初中版)》以現行中學理科教材裏的重要知識單元為主綫,講述瞭科學發現過程中許多生動有趣的科學故事,並配以大量珍貴精美的圖片。不但可以讓學生感受科學本身的深厚魅力,提升科學素養,還能從一個側麵鞏固其課堂學習成果,激發學習興趣,使學生“想看、愛看、看瞭有益”。對於教師來說,這些素材可以作為課堂教學的有益補充,用來活躍課堂氣氛,深化教學內容;對於學有餘力的學生來說,書中的拓展性內容還可以引導他們作進一步的學習。
內頁插圖
目錄
1 聲音的秘密
在我們這個綺麗多姿的世界中,聲音幾乎是不可或缺的。剛剛呱呱墜地的嬰兒,用響亮的啼聲嚮世界宣告瞭一個新生命的到來。在日常交流中,我們使用最多的就是聲音。關於聲音,有許多有趣的故事。
2 樂音和噪聲
和諧的聲音讓我們心曠神怡,刺耳的聲音則讓我們煩躁不已。那麼,你知道什麼樣的琴弦纔能發齣最美妙的樂音嗎?為我們揭開這個秘密的,是古希臘學者阿基米德的琴弦定律。
3 光的反射和摺射
和聲音一樣,光是我們接觸最多的物理現象之一。大傢都知道,光在空氣中是沿直綫傳播的,可是光在遇到水麵、玻璃或者其他物體錶麵的時候,又會發生什麼情況呢?墨子、亞裏士多德、托勒密、開普勒、笛卡兒……許多科學傢經過長期不懈的努力纔最終揭開瞭這個秘密。
4 光的色散的發現
我們看到的太陽光是白色的,但它事實上卻是由很多種不同顔色的光復閤而成的。牛頓用自己磨製的三棱鏡完成瞭一個著名的色散實驗,徹底改變瞭人們對光的認識。
5 放大鏡和望遠鏡
為瞭擴展人眼的觀察能力,科學傢們利用透鏡,研製齣瞭各種各樣的光學儀器,不但造齣瞭改善視力的放大鏡,還製造齣瞭能夠放大遙遠物體的望遠鏡,其中的種種故事,可謂妙趣橫生。
6 顯微鏡的曆程
望遠鏡能夠讓人看得很遠,而顯微鏡則能夠讓人看到很小的物體。從光學顯微鏡到電子顯微鏡,人類探索微觀世界的能力也在不斷前進。
7 趣話浮力
我們都聽說過“曹衝稱象”的故事,可是為什麼浮力定律的發現者是古希臘學者阿基米德呢?阿基米德又是如何在破解金皇冠疑案的過程中發現這個定律的呢?
8 大氣和液體的壓強
我們周圍的大氣會對處於其中的物體産生壓強,液體則能夠把加在它上麵的壓強傳播齣去。著名的馬德堡半球實驗和帕斯卡桶實驗,嚮我們揭示瞭壓強的奧秘。
9 杠杆的妙用
人是萬物之靈。在曆史學傢看來,人和動物最根本的區彆之一,就是人能夠有意識地製造和使用工具。後來,工具又慢慢演變成瞭機械。杠杆是一種最簡單的機械,但它的用處卻非常大。發現杠杆原理的阿基米德就曾自豪地說:“假如給我一個支點,我就能撬動整個地球!”
10 長度與時間的測量
有人說:“測量是科學的基礎。”沒有測量得到的數據,現代科學就成瞭無源之水、無本之木。在所有的測量中,對長度和時間的測量是最重要、最基本的。
11 牛頓第一定律
我們都知道,物體在運動時會由於受到摩擦力的影響而最終停下來。可是,如果沒有摩擦力,情況會如何呢?從亞裏士多德到牛頓,許多學者對這個問題進行瞭深入的思考,最終導緻瞭牛頓第一定律的發現。
12 重力和彈力
在形形色色的力中,重力和彈力是最常見的兩種力,那麼,重力的起源是什麼?彈力的大小又跟什麼因素有關係呢?下麵我們就來講一講它們的故事。
13 物質的狀態
人類對物質狀態的認識有著漫長的曆史,關於固態、液態、氣態之間的狀態變化,科學傢都做瞭深入的研究,有許多有趣的故事。
14 溫度計的演變
從300多年前伽利略發明世界上第一支溫度計到現在,齣現瞭形形色色的溫度計,它們的原理、測量範圍和特點都各不相同,但它們都為我們瞭解周圍的世界做齣瞭極大的貢獻。
15 溫標的變遷
要測量溫度,首先要確定一個標準。可是,世界上現在居然有3種不同的標準在同時使用,有意思吧?著名作傢海明威的一篇小說,將不同溫標帶給一個小孩子的睏惑刻畫得非常生動。
16 分子運動的奧秘
物質是由分子構成的。物質分子會永不停息地做無規則運動,從而呈現齣一種奇特的布朗運動。布朗運動曾經讓許多著名科學傢睏惑不已。1905年,在著名的“奇跡年”裏,愛因斯坦為大傢揭開瞭謎底。
17 熱機的發展
人類的現代生活離不開各種熱機。事實上,蒸汽機的齣現是工業革命最大的推動力。法國科學傢卡諾提齣的卡諾原理是熱機理論的基礎。瓦特改進蒸汽機、奧托發明汽油機、狄塞耳發明柴油機……他們的功績都將永載史冊。
18 電和電流
人類從琥珀生電等現象中認識瞭電,但直到幾韆年後,富蘭剋林纔用風箏實驗,證明瞭天上的雷電和人工摩擦産生的電具有完全相同的性質。伏打電堆的發明,則讓電走進瞭我們的日常生活。
19 磁是什麼
大傢都知道,吸鐵石之所以能夠吸鐵,是因為它有磁性。那麼,磁究竟是什麼?這個看似簡單的問題,科學傢們卻研究瞭上韆年。利用磁現象,我國古人發明瞭指南針,為世界文明做齣瞭巨大的貢獻。
20 歐姆定律的提齣
歐姆定律是電學的基本定律之一。它的錶達式非常簡單,但為瞭發現它,德國科學傢歐姆費瞭很多心思,發明瞭不少新儀器。而且,這條定律是他在擔任中學物理教師期間發現的!
21 直流電和交流電
大傢都知道,我們傢裏所使用的電流都是交流電。可是,在19世紀末,人們使用的卻是直流電。著名發明傢愛迪生和電機工程師特斯拉關於直流電和交流電的爭論,深刻地影響瞭人類社會的發展。
22 電話、電視和電腦
從能夠傳播聲音的電話、能夠傳播圖像的電視到可以傳播各種信息的電腦,電的齣現使人類的信息交流發生瞭質的飛躍。在當今的信息社會,它們的重要性無論怎麼形容都不過分。
精彩書摘
在小提琴、吉他等弦樂器上,我們都會發現一個“空肚皮”,這就是共鳴箱。它能夠使琴弦的振動引起盒內空氣的共鳴,這樣就把聲音“放大”瞭。 所謂共鳴,在物理學上叫做共振。人們很早就發現,兩個振動頻率相同的物體,當一個振動時,往往會引起另一個物體振動,這就叫共振。在聲學上,如兩個頻率相同的樂器靠在一起,其中一個振動發聲時,另一個也會因共振而發聲,這就是共鳴。 我們先來講一個故事: 唐朝開元年問,洛陽某寺有一個姓劉的僧人,很喜歡敲磬(磬是中國古代一種石製的打擊樂器,懸掛在架上,用小槌敲擊時可以發齣動聽的聲音)。可是後來,這位僧人發現,他房內的磬經常莫名其妙地自動鳴響,因此驚恐成疾。他的一位好朋友曹紹夔是宮廷的樂令,彈得一手好琵琶,而且精通音律,聞訊前來探望。得知原委後,曹紹夔仔細觀察四周,發現每當寺院裏的鍾響起來時,僧人房裏的磬也跟著響瞭。於是,他就對僧人說,你的病我可以治好,因為我找到你的病根瞭。隻見他拿齣刀來在磬上銼磨瞭幾下,果然,磬從此以後便再也不會自鳴瞭,於是,僧人的病也就從此痊愈瞭。
在這個故事裏,磬隨著寺院裏的鍾而自動鳴響,說明它和鍾産生瞭“共鳴”,換句話說,磬的音律(在物理上叫做固有頻率)正好和鍾的音律完全一緻。曹紹夔將磬磨去幾處,改變瞭它的音律,就不會引起共鳴瞭。
前言/序言
每個人都喜歡聽故事,尤其是青少年。《三國演義》裏的三氣周瑜、水淹七軍,《水滸傳》裏的智取生辰綱、武鬆打虎,《西遊記》裏的大鬧天空、三打白骨精,這些內容生動、引入入勝的故事,連七八歲的孩童都能說得齣來。中國的傳統文化裏有很多東西,就是蘊含在這些故事裏流傳下來的。
其實,不止是文學或者曆史中有故事,科學裏也有很多有趣的故事。像阿基米德在洗澡時發現浮力定律、埃拉托色尼用日影測量地球大小,以及拉瓦锡從燃燒現象裏發現氧氣,都是精彩麯摺、膾炙人口的科學故事。這些科學故事讓我們既能近距離地瞭解科學傢,又能感受他們的科學智慧,領悟基本的科學方法,對於青少年提高科學素養、培養對科學的興趣,更是有著其他手段難以達到的效果。
遺憾的是,這些科學故事在中學的課堂上卻往往很少能夠聽到。現在,這套“Happy Leaming書係”的齣版,也許可以稍稍彌補這一缺憾。這套書以現行中學理科教材裏的重要知識單元為主綫,講述瞭科學發現過程中許多生動有趣的科學故事,並配以大量珍貴精美的圖片,不但可以讓學生感受科學本身的深厚魅力,提升科學素養,還能從一個側麵鞏固其課堂學習成果,激發學習興趣,使學生“想看、愛看、看瞭有益”。對於教師來說,這些與課堂知識緊密相關的素材可以作為課堂教學的有益補充,用來活躍課堂氣氛,深化教學內容。
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