经全国中小学教材审定委员会 2004年初审通过 普通高中课程标准实验教科书 物理 选修3-1 人民教育出版社课程教材研究所编著 物理课程教材研究开发中心 率⑧人人点A社
目录 致同学们 1 笫一章静电场 1电荷及其守恒定律 2库仑定律 5 3电场强度 10 4电势能和电势 5电势差 20 6电势差与电场强度的关系 7静电现象的应用 24 8电容器的电容 9带电粒子在电场中的运动 33 第二章恒定电流 1电源和电流 41 2电动势 3欧姆定律 4串联电路和并联电路 48 5焦耳定律 6电阻定律 7闭合电路的欧姆定律 8多用电表 9实验:测定电池的电动势和内阻 10简单的逻辑电路 71 笫三章磁场 1磁现象和磁场 2磁感应强度 83 3几种常见的磁场 4磁场对通电导线的作用力 5磁场对运动电荷的作用力 6带电粒子在匀强磁场中的运动 课题研究霍尔效应 103 张录游标卡尺和螺旋测微器 104 课外读物 107
致局学们 欢迎大家遗入《物理》(选3系列)的学习。个系列大家呈旎比软完壑 和綜合的物理学内容,示物理学发展中克满窨智和灵气的科学思非,扬首菜物 理学家寻真理的坚强意志和科学神。 在必臂物理中,大家学习了力学的主要内容。诚然,力学是物理学的基, 是在物理学和其他学科中进行科学研的與范。但是羹定墨融是訪了突旎更高和更 强的目标,学习范是了追求翅和到新的理想。在这一过翟中,一定公嗜意 不到的坎坷和曲折,但探索未知的诱和越已知的冀,却恙在首面向我们括 从这种意义上说,物理课程的学习与物理学自身的发展具￠懔人的一歎性。 部是N55年4月∥日,一个星期日的下年, 爱因斯坦从櫚上笙起来,开始了他一生的最 后一次计算。他以自己特嚯的干净利蔫的笔速, 写下了一行行算式。在壑理了一些数宇之后,他 休息了。几个小时之后,20世纪最伟大的物理 学家之一去世了。床旁边放着他最后的,也 是失歟的一項努力的记录:他要剑一个“统 一场理论”,以便对宇宙中已知的几种相互作用 做出统一的辞释。 爱因斯坦 因斯坦的研究潲源于阳世纪宁首期沽拟苇和麦克斯韦的工作。当奥斯特发规 电液产生炀的兢之后,沽推第知 道,相反的情况是否可能发生——碰能 够产生电吗? 在失了多次之后,他取得了成 ,揭示了自然界一个具宙深远意义的 奥私—尽管表而象不同,但是电和 磁仅仅是同一墨本兢象的不同方而。这 向人们暗示:字宙中的事物舆￠甚种基 本的统一性。 法拉第在英国皇家学会澳讲
虽然沽拉苇以其高蝇的实验能警見这种筑一性,但他缺乏 统一辉煌成界所常的数学工果。麦克斯韦用数学语言成功 地把濟推第的发规纳入了一饣完美的馨,阚明了电与磁实 质上的统一性。 然而,他们没宙考鳶一个明显的问裹:宇宙的种犹 一性是否包括人们录熟选的引力呢?这正是叠因斯坦智慧 的歙角措向的地方。也许是这个问裹太罗地趣了科学的 年轮,爱因斯坦穷30多年之力,却只能還慨地把一科学 重任留后人 克斯韦 在受因斯坦忙于枃建自己的统一场理论的同时,人们发观了另外雨种墨本的 力——凝聚原予被的强相互作用力和逍成放射的弱相互作問力。从20世纪50 年代开嫣,物理学家的注意如转向了电力与弱相互作用力的犹一。到60年代东, 伯袼、袼拉背和萨拉分别在理诠上表明,这雨种力仅仅是闷一种力的不冏方 而,由此预言的一些兢象在70年代被实验证卖。这让他们共同荻得了阳q7q年诺 貝尔物理学类。 7心年代首期,格拉背还提出了把电磁力、鬆作用力和强作用力犹一起来的教 学公式,并称为“大统一场裡”,但他的预言诞实起表却￠困难。 阳q84年,瓦茨和袼林等人于宣布,能够扎最后的局 外者一一引力和其他的力琵一起来。条件是不吾把芋看做“ 点状物,而是看嫩称“”的小物体,它们像一些“琴 弦”,存在于10犟的时空之中。 管区是一項重大进展,但理似乎仅仅是暴种更 加根本的东西的一个影乎。Nq5年,威藤把这个“东西”我 到了,并称它为“N理”,或说是“理论”。以往的弦 仅仅成动日獐的展的“边体”而已,这Ⅱ獐时空中称了4獐超弦理论认为,各种粒子 之外全都晏曲起来,以默我们无沽“看到”。 从一个基本超弦的不间派 这就是爱因斯坦追求的目标喝?它可以通过实验证实 荡状态产生,就像一根弦 振动形成不同的音调 吗?除了4獐之外的其他獐度是如何曲的,以数我们看不 见?尚存的其他许多獐的谜底在畔里? “M”除代表“ Mem bran(朕)”之外,可以代表“Mote(受亲了,也可以代 “wyty(神和之物)”,还可以代表“wag(產求門,那么,它到底代什么 呢?素只能存在于未来的握索之中,也许它正在向你们手呢! 科学是人类物质文明和精神文明进步的伟大阶梯,它也映射出一个民蔟和国家」 2
发尽壮大的坚实脚步。中因是个13亿人口的发尽中 的大国,无论多么可观的财力、物力,考到巨大的人 口,就成了很低的水平。但是,事情也嗜另外一面。如 界3亿人都果奇了软高的科学素度,以科学的释神和 思方沽面对挑战和机遇,宁国人难道不可以自己 乃至全人类的发尽和进步,承扭起元与伦比的重大量 任鸣? 同学们,学好科学,增长智慧和才干,并把个人 价值的实与福国的崇富强联系起来,那么人生就 神舟飞船 定是克实而精豸的! 曾嚯一位游人在游桃州西后写过一首打油: 昔年曾见此湖图, 不信人间有此湖。 今日打从湖上过, 画工还欠费功夫 如罪你在读了首面那些文宇之后,对于物理学的博大深及影响之巨仍然哥信 脊疑,那也没系,还是芫学下去吧,或许宙一天你会拍打着表科书说:“编者 还欠賈功夫。” 万里长城 3