编号：wuli-中学生物理思维方法丛书
《中学生物理思维方法丛书》pdf电子书全套13册 解题教学守恒模型等效对称求异类比归纳演绎数学物理 中科大出版竞赛教程高中教师用书
丛书信息
【丛书简介】
在中学物理学习过程中，学生在获取知识的同时，还要重视从科学宝库中汲取思维营养，加强科学思维方法的训练。《中学生物理思维方法丛书》就是这样一套“授之以渔”的优秀辅导书。丛书每一册都以某一类或两三类思维方法为主线，在物理学史的恢宏长卷中，撷取若干生动典型的事例，把读者引入饶有兴趣的科学氛围中，然后围绕这些思维方法，就其在中学物理教学中的功能和表现，以及其在具体问题中的应用做较为深入、全面的挖掘，使读者能从物理学史和中学物理教学现实两方面较宽广的视野中，逐步领悟到众多思维方法的真谛。
●分析与综合
目 录
序1（ⅰ） 序2(ⅲ) 前言(ⅶ) 1分析与综合——两种重要的思维方法（001） 1.1什么是分析与综合（001） 1.2第谷的天文观测和开普勒的分析与综合（009） 1.3物质结构认识过程中的分析与综合（015） 2几种基本的分析方法（030） 2.1定性分析（030） 2.2定量分析（036） 2.3因果分析（043） 2.4比较分析（045） 2.5元过程分析（050） 3物理学史上三次伟大的综合（056） 3.1牛顿提出力学三定律，发现万有引力定律——物理学史上次伟大的综合（056） 3.2能量守恒和转化定律的发现——物理学史上第二次伟大的综合（062） 3.3麦克斯韦电磁场理论的建立——物理学史上第三次伟大的综合（066） 4分析与综合对学习和运用物理知识的指导作用（069） 4.1建立和辨析物理概念（069） 4.2研究物理规律（077）
4.3研究宏观现象的微观机理（085） 4.4帮助理解和指导物理实验（088） 5分析与综合在解决中学物理问题中的应用（091） 5.1物理过程的分析与综合（091） 5.2研究对象的分析与综合（106） 5.3解物理题的两种不同推理方法——“分析法”与“综合法”（142） 5.4“微元分析法”（145） 5.5定性分析法（152） 结束语（166） 参考文献（168）
●守恒
目 录 序1 序2 前言 1守恒思想的形成与发展 1．1守恒思想的历史渊源 1．2守恒思想的实验基础 1．3守恒思想的完善发展 2守恒思想的科学意义 2．1解释新现象 2．2预言新事物 2．3指导新理论 2．4启迪新发明 2．5开发新能源 3守恒思想的教学功能 3．1帮助理解概念 3．2揭示规律内涵 3．3解释物理现象 3．4辅助实验设计 3．5澄清易混问题 3．6指导解题实践 4守恒定律的物理学地位和应用特点、步骤 4．1守恒定律的物理学地位 4．2应用守恒定律解题的特点 4．3应用守恒定律解题的步骤 5机械能守恒定律的应用 5．1正确理解机械能守恒定律 5．2机械能守恒定律应用中的几点认识 5．3机械能守恒定律的应用实例 6能的转化和守恒定律的应用 6．1能的转化与守恒的普遍性 6．2摩擦生热与热力学定律 6．3电场中的能量转化 6．4电流的功及其能量转化 6．5磁场中的能量转化 7动量守恒定律的应用 7．1正确理解动量守恒定律 7．2动量守恒定律的应用要点 7．3动量守恒定律中的速度 …… 8动量矩守恒定律的应用 9电荷守恒和质量守恒的应用 10守恒定律在核反应中的应用 结束语 主要参考资料
●猜想与假设
目 录 序1 序2 前言 1大胆的猜想绝妙的假设 1.1落体运动规律的猜想 1.2天体引力的平方反比假设 1.3关于热本质的猜想 1.4关于电本质的假设 1.5黑体辐射与量子假设 1.6狭义相对论的两个假设 1.7宇宙大爆炸的假设 2猜想与假设在科学认识中的作用 2.1解释物理现象或规律 2.2提出新的实验和观测方向 2.3构成通往正确道路的桥梁 3猜想的萌发假设的形成 3.1类比推理法 3.2归纳推理法 3.3演绎推理法 3.4经验公式法 3.5矛盾推理法 3.6直觉思维法 4实践是检验和发展猜想与假设的唯 一途径 4.1伽利略的斜面实验 4.2万有引力定律的验证 4.3伦福德实验与焦耳热功当量的测定 4.4汤姆孙巧测阴极射线 4.5劳厄一箭双雕 4.6时空相对性的验证 4.7宇宙大爆炸的佐证 5中学物理中常见的几种假设 5.1物理条件的假设 5.2物理过程的假设 5.3矢量方向的假设 5.4临界状态的假设 5.5情况的假设 6猜想与假设在中学物理学习中的指导作用 6.1发展想象力的有效途径 6.2体验科学探究 6.3深化对物理原理的认识 7猜想与假设在中学物理解题中的应用 7.1力学问题中的应用 7.2电磁学问题中的应用 7.3热学、光学问题中的应用 7.4黑箱问题中的应用 结束语 参考文献
●图示与图像
目 录 序1 序2 前言 1思维的工具——图 1.1笛卡儿坐标 1.2法拉第力线 2图示与图像的思维特点 2.1形与数的统一 2.2动与静的结合 2.3抽象与形象的联系 2.4过程和结果的交融 3中学物理中常用的图示 3.1矢量图 3.2力线图 3.3流线图 3.4谱线图 3.5能流图 3.6流程图 4中学物理中常用的图像 4.1正比例函数图像 4.2反比例函数图像 4.3一次函数图像 4.4二次函数图像 4.5三角函数图像 5图示与图像对学习和运用物理知识的指导作用 5.1描述物理现象 5.2反映动态特性 5.3提供诠释基础 5.4启发科学思维 5.5充当实验助手 6物理图示在中学物理解题中的应用 6.1力三角形 6.2力多边形 6.3速度三角形 6.4电场的图示 6.5径迹图 6.6光路图 6.7电压三角形 7物理图像在中学物理解题中的应用 7.1位移图像 7.2速度图像 7.3加速度和力的图像 7.4恒定电流的图像 7.5电磁感应和交流电的图像 7.6分子动理论和理想气体的图像 7.7振动图像和波动图像 7.8光电效应的图像 7.9透镜成像的图像 参考文献 后记
●模型
目 录 序1 序2 前言 1几种典型的物理模型 1.1天体运行模型 1.2理想气体模型 1.3金属导电模型 1.4原子结构模型 1.5夸克模型 2物理模型在科学认识中的作用 2.1简化和纯化事物原型 2.2解释事物或现象原因 2.3建立或证明物理理论 2.4指出方向和做出预见 2.5利用模型做合理估算 3物理模型的建立和发展 3.1物理模型抽象于事物原型 3.2建立物理模型的理论基础 3.3建立物理模型的基本方法 3.4物理模型的发展与进化 4中学物理中常见的四类模型 4.1对象模型 4.2条件模型 4.3过程模型 4.4数学模型 5物理模型在中学物理学习中的指导作用 5.1科学探究的重要途径 5.2解题的一把金钥匙 5.3应用模型的几点认识 6物理模型在中学物理解题中的应用 6.1质点、刚体和质点组模型 6.2绳、杆和弹簧模型 6.3匀速直线运动和匀加速直线运动模型 6.4简谐运动模型 6.5碰撞模型 6.6分子模型 6.7理想气体模型 6.8发动机与电动机模型 6.9“实用型”问题中的模型 结束语 参考文献
●等效
【目录】 序1 序2 前言 1等效原理 1.1引力质量与惯性质量 1.2质量等价实验 1.3爱因斯坦的理想实验 1.4从等效原理到广义相对论 2等效方法在科学认识中的作用 2.1从效果定义概念 2.2导出应用的规律 2.3殊途同归的表述 2.4提供研究的手段 3中学物理中常见的等效变换 3.1组合等效 3.2叠加等效 3.3运动等效 3.4过程等效 3.5模型等效 3.6整体等效 4运用等效变换的基本原则 4.1的准则——保持效果相同 4.2变换的基础——明确物理实质 4.3检验的依据——物理规律的一致性 5等效方法在中学物理学习中的指导作用 5.1深化认识 5.2活化思维 5.3化解疑难 5.4指导实验 6等效变换在中学物理解题中的应用 6.1等效劲度系数 6.2等效质量 6.3等效摆长 6.4参考圆 6.5等效电容 6.6等效电路 6.7等效力场 参考文献 后记
●对称
目 录 序1 序2 前言 1 什么叫对称 1．1 对对称的初步认识 1．2 对对称的进一步说明 1．3 对称性原理 1．4 对称与物理规律 1．5 对称的破缺 2 对称思想在科学认识中的作用 2．1 由电产生磁由磁产生电 2．2 磁场变化产生电场电场变化产生磁场 2．3 实物粒子与物质波 2．4 电子与正电子 2．5 电荷与磁单极子 2．6 “t-0”之谜 3 中学物理中几种典型的对称 3．1 镜像对称 3．2 中心对称 3．3 结构对称 3．4 电路对称 3．5 图像对称 4 对称思想对学习和运用物理知识的指导作用 4．1 启发直觉 4．2 感受美丽 4．3 指导实验 4．4 辅助解题 5 对称思想在中学物理解题中的应用 5．1 平衡的对称性 5．2 时间反演 5．3 镜像对称 5．4 电场的对称性 5．5 电路的对称性 5．6 磁场的对称性 5．7 振动的对称性 5．8 光路的对称性 参考文献 后记
●分割与积累
目 录 序1 序2 前言 1 从割圆术到微积分 1.1 刘徽的割圆术 1.2 牛顿和莱布尼茨的微积分 2 分割与积累思想在科学认识中的作用 2.1 突破变量研究的困难 2.2 深化物质结构的认识 2.3 建立科学的度量体系 2.4 提供实验设计的依据 2.5 升华对微观世界的理解 3 中学物理中常见的四种分割 3.1 均匀分割 3.2 不均匀分割 3.3 黄金分割 3.4 微小量分割(微元法) 4 分割与积累思想的教学功能 4.1 帮助建立和理解概念 4.2 指导认识和掌握规律 4.3 解释现象和处理数据 4.4 提升分析和探究层次 5 分割与积累思想在中学物理解题中的应用 5.1 隔离法的应用 5.2 微元法的应用 5.3 高考中微元法应用赏析 主要参考资料 后记
●归纳与演绎
目 录 序1 序2 前言 1 由特殊到一般的思维方法——归纳法 1.1 什么是归纳法 1.2 完全归纳法和不完全归纳法I 1.3 求因果关系的归纳法——穆勒五法 1.4 归纳法在科学认识中的作用 1.5 归纳法的局限性 2 由一般到特殊的思维方法——演绎法 2.1 什么是演绎法 2.2 演绎法在科学认识中的作用 3 归纳和演绎的辩证关系 3.1 归纳与演绎的区别 3.2 归纳与演绎的联系 4 归纳和演绎的方法在中学物理学习中的指导作用 4.1 归纳法在建立物理概念、理解物理规律中的作用 4.2 演绎法在学习和掌握物理规律中的作用 4.3 归纳法对物理实验的指导作用 5 归纳和演绎的方法在中学物理解题中的应用 5.1 正确运用归纳和演绎的方法 5.2 防止错误的归纳和演绎 5.3 归纳和演绎在高考题中的应用 结束语 参考文献
●类比
【目录】 序1 序2 前言 1关于类比的一般概念 1.1从乐音和颜色谈起 1.2类比的基本特征 1.3类比与比喻、比较 1.4类比与外推 2类比在科学认识中的作用 2.1类比是提出假设的重要途径 2.2类比能有效地激发科学想象 2.3类比可导致技术上的发明创造 2.4类比为模拟实验提供逻辑基础 3实践是检验类比结论的试金石 3.1库仑的扭秤实验和电摆实验 3.2欧姆的电流扭秤实验 3.3赫兹实验与发明家的迷离 3.4先找到儿子，再发现老子 3.5斯特恩盖拉赫实验中的难题 3.6勒维烈的失误和汤波的成功 4中学物理中常见的类比方法 4.1简单共存类比 4.2因果类比 4.3数学类比 4.4模型类比 5类比对学习和运用物理知识的指导作用 5.1类比的发现功能 5.2类比的迁移功能 5.3类比的模拟功能 5.4类比的鉴别功能 6类比在中学物理解题中的应用 6.1类比的一般应用——以熟比生，化难为易 6.2建立类比模型触类旁通 6.3展开类比联想出奇制胜 6.4模拟实验探究 6.5防止错误类比 参考文献 后记
●求异
目 录 序1 序2 前言 1 什么叫求异思维 1.1 从圆珠笔不漏油谈起——逆向思维 1.2 人们是怎样走上自动扶梯的——转换角度 1.3 国王与画家——克弱求异 1.4 一个中学生的发现——反常求异 1.5 三王子的蜡烛——发散联想 2 求异思维在科学认识中的作用 2.1 托里拆利实验 2.2 光谱分析法 2.3 质子衰变实验 2.4 从宇宙膨胀到宇宙起源 2.5 光纤通信的突破 2.6 泊松亮斑与激光的预言 2.7 氟利昂的产物哪里去了 2.8 一个经久不衰的实验 2.9 热机的发展之路 2.10 加速器的演变 3 中学物理中几种典型的求异思维形式 3.1 逆向思维 3.2 转换角度 3.3 发散联想 3.4 反常求异 3.5 似中求异 3.6 反证归谬 4 求异思维对学习和运用物理知识的指导作用 4.1 孕育批判的火种——思维的批判性 4.2 张开灵活的风帆——思维的灵活性 4.3 探求深刻的底蕴——思维的深刻性 5 求异思维在研究和解决中学物理问题中的应用 5.1 逆向探索 5.2 一题多解 5.3 一题多变 5.4 指导实验 结束语 参考文献
●数学物理方法
【目录】 序1 序2 前言 1科学知识数学化的渊源与发展 1.1先发展的两门学科 1.2泰勒斯的论证数学毕达哥拉斯的数理自然观 1.3柏拉图的美与和谐亚里士多德的形式逻辑 1.4精确的自然研究从这里开始——亚历山大里亚文明 1.5天文学家的两样法宝——数学与观测 1.6现代科学基础重要的一块转角石——伽利略首创实验数学方法 1.7牛顿力学方法中的瑰宝——数学物理方法 2数学化在科学认识中的作用 2.1形成知识的理论结构 2.2提高知识的精确程度 2.3发挥知识的逻辑力量 2.4提供知识的检验依据 3数学对学习和运用物理知识的指导作用 3.1表述物理内容 3.2演算物理问题 3.3处理实验数据 3.4科学之王与奴仆 4中学物理中常用的数学方法及其应用 4.1比与比例 4.2平均 4.3矢量 4.4指数与对数 4.5数列 4.6方程 4.7不等式 4.8极值 4.9几何方法 4.10近似计算 4.11导数 结束语 参考文献
●形象、抽象、直觉
目 录序1 序2 前言 1 生动的形象思维 1.1 形象思维的特征——普遍性、直观性 1.2 形象思维的基础 1.3 形象思维的科学功能 2 深刻的抽象思维 2.1 抽象思维的特征——概括性、深刻性 2.2 抽象思维的方法 2.3 抽象思维中的一朵奇葩——思维实验 3 可贵的直觉思维 3.1 直觉的特征——直接性、突发性 3.2 直觉的产生 3.3 直觉的科学功能 3.4 直觉的局限性 4 不同思维方式的渗透与互补 4.1 从仿生学谈起——生物原型与新技术的钥匙 4.2 “螺旋式思维”——物理学规律认识过程中的思维交辉作用 4.3 关于汽车的一次专题讲座——学习过程中不同思维方式渗透与互补的体现 5 中学物理学习与思维训练 5.1 以形象思维为入口 5.2 以抽象思维为核心 5.3 勇于伸出直觉的触角 参考文献 后记