¥34.60 39.80

　　编辑推荐

　　◆拯救被困在虚假物理世界的学生，领略物理思想和大局观，居高临下俯瞰整个高中物理。

　　◆帮你“重新发现”那些重要知识点，理清概念、定律、公式的来龙去脉，建立底层解题思考逻辑。

　　◆摸清出题人的“套路”，以不变应万变，解题手到擒来。

　　内容简介

　　几乎囊括了高中物理的所有知识点，流畅而有趣地讲述这些内容的来龙去脉，并以一个清晰的脉络串起来，帮你在脑海里构建物理图景，让你登高望远、俯瞰整个高中物理，产生居高临下之感。

　　鸟瞰式的认知，物理思想和大局观，让你理解物理的本质，建立底层的思考逻辑，形成统一的解题思考路径。达到触类旁通，做题顺手拈来。

　　为学习高中物理而迷茫的学子指明了方向，让学习高中物理会更加得心应手。

　　相信你读完全书，会有醍醐灌顶的感觉，不仅发出“噢，物理原来是这样的，没那么难啊。。。”

　　如果你还有很大提分空间：跟家长或老师一块通读本书，最好刷三遍后相信会对物理“开窍”，稳步提升成绩也是指日可待。

　　作者简介

　　长尾君，原名张文，2018年5月开始以“长尾科技”之名在公众号上发表相对论的科普文章。此后，秉着“想学什么就尝试去科普什么，只有给人讲清楚了，才算学明白了”的费曼式学习态度，在“以科普促学习”的道路上越走越远。长尾君重点关注物理、数学、哲学以及中小学生的科学教育，坚持以极为通俗的语言和缜密的逻辑把复杂的科学问题说清楚，希望更多人能感受到科学的美丽。

　　精彩书评

　　物理学是一门研究物质基本运动和规律的学问，有着清晰的框架结构和逻辑基础。物理学简单地讲是在做时空游戏，本书会带你熟悉这些游戏规则。当然书中也有一套较为完善地处理各种问题的通识与方法，本书带你“抽丝剥茧”，把高中物理最本质的思想和方法呈现出来，以不变应万变，轻松参与各类时空游戏。

　　——孟卫东(北京市特级教师，清华大学正高级教师，清华附中物理老师)

　　很多同学在学高中物理的时候觉得很困难，我认为这主要是因为不理解背后深层次的物理逻辑，而只是停留在背诵公式，其实物理定律背后的深层逻辑并不复杂，这本书给我们提供了深层的高中物理逻辑拆解，学透以后高中物理就从逻辑上变得不再困难。

　　——严伯钧(知名科普作家，文津奖得主)

　　你一旦把高中物理体系理清楚了，把那些物理图像都想清楚了，再看到具体题目时，都会有一种“一览众山小”的感觉，觉得题目变来变去也跳不出你的手掌心。推荐给所有初高中学弟学妹们。

　　——周思豪(人大附中学生)

　　目录

　　01 从定性到定量 / 1

　　02 为什么会运动? / 5

　　03 伽利略的发现 / 8

　　04 牛顿力学 / 12

　　05 牛顿第一定律 / 14

　　06 牛顿第二定律 / 16

　　07 物体如何运动? / 21

　　08 从运动到受力 / 23

　　09 什么是引力? / 27

　　10 万有引力定律 / 32

　　11 下落的苹果 / 38

　　12 从苹果到高中物理 / 47

　　13 电磁力 / 49

　　14 库仑定律 / 53

　　15 场的引入 / 57

　　16 简单的力 / 63

　　17 出题人的套路 / 67

　　18 受力部分复杂化 / 69

　　19 运动部分复杂化 / 72

　　20 场景复杂化 / 78

　　21 另一种角度 / 80

　　22 运动的能力 / 83

　　23 能量守恒定律 / 86

　　24 能量的扩张 / 89

　　25 力与能量 / 92

　　26 不用死记的能量 / 95

　　27 能量视角的优势 / 97

　　28 物理学的图像 / 99

　　29 从牛顿第三定律出发 / 101

　　30 动量守恒定律 / 106

　　31 碰撞问题 / 109

　　32 动能是否泄漏? / 112

　　33 动能守恒的碰撞 / 114

　　34 动能不守恒的碰撞 / 118

　　35 出题与刷题 / 121

　　36 两种视角的运用 / 124

　　37 物理与数学 / 127

　　38 结语 / 129

　　39 扩展阅读 1：从亚里士多德到牛顿的世界 / 132

　　40 扩展阅读 2：从牛顿力学到狭义相对论 / 153

　　41 扩展阅读 3：从两个铁球同时着地到广义相对论 / 160

　　精彩书摘

　　宇宙万物到底是如何运动的?隐藏在运动背后的规律又是什么?之前有很多人回答过这些问题，但答案都不太令人满意。

　　现在，牛顿同学递交了他的答卷，一份令人非常满意的答卷。答卷的主体就是牛顿三大运动定律，它的核心思想是：如果物体不受外力(或者合外力为 0)，它将一直保持原来的速度;如果合外力不为 0，它的速度就会改变，即具有一定的加速度。想知道加速度到底是多少，就用牛顿第二定律 F=ma 去计算。

　　例如，为什么茶杯在桌子上静止不动?因为茶杯受到了一个向下的重力和一个来自桌面的向上的支持力，这两个力大小相等方向相反。因此，茶杯受到的合外力为 0，所以茶杯就静止不动。

　　为什么我推一下椅子，椅子就动了呢?因为我推椅子时，椅子在水平方向上受到了一个推力，合外力不为 0。根据牛顿第二定律F=ma，这个合外力会让椅子产生一个加速度，于是椅子就动起来了。为什么松手之后，椅子会慢慢停下来呢?因为松手之后，推力没有了，椅子在水平方向上受到的合外力就只有来自地面的摩擦力(摩擦力一直都在，但之前比推力小)。摩擦力与椅子运动的方向相反，因此会产生一个让椅子减速的加速度，于是椅子就慢慢停了下来。

　　为什么苹果熟了会往下落呢?因为苹果没熟时，受到一个向下的重力和一个树枝向上的拉力，这两个力大小相等方向相反。所以，苹果受到的合外力为 0，于是保持静止。苹果熟了以后，树枝承受不了苹果的重量，就跟苹果分离了。于是，苹果受到的合外力就只有向下的重力。根据 F=ma，苹果会有一个向下的加速度，因此苹果会加速往地面掉落。

　　为什么月亮会围着地球转呢?因为地球和月亮之间有一个万有引力，月亮受到的合外力就是这个引力。根据 F=ma，月亮会有一个加速度，这个加速度不断改变速度的方向，让月亮围着地球转。

　　为什么电荷在电场中会运动呢?因为电荷在电场中会受到一个电场力，此时电荷受到的合外力就是这个电场力。根据 F=ma，电荷会有一个加速度，于是电荷开始加速运动。

　　这些例子我可以给你无限列举下去，但是你发现没有，我用来解释物体为何这样运动的“套路”都是一样的：都是先看物体受到了什么力，把合外力 F 找出来，再利用 F=ma 求出物体的加速度 a，最后根据加速度分析物体的运动情况。

　　来来去去就这“三板斧”，一套“组合拳”包打天下，这就是牛顿力学。

　　前言/序言

　　很多同学初中时很喜欢物理，觉得物理很简单也很有意思。但一到高中就感觉跟不上了，感觉跟自己以前认识的物理不是一个东西，不再那么直观，也不再那么简单有趣。

　　于是，在一些可以自由选择高考科目的地方，大量考生纷纷放弃物理，“弃考物理”曾一度成为热门话题而引发全国关注。

　　但是，物理学作为自然科学的基础学科，研究大至宇宙小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律。要铸大国重器，少了物理怎么行?要是大家都不学物理，那不用“三体人”，自己就把自己的“科技树”锁死了。

　　于是，许多地方改变了高考策略，改为理科生必选物理。这种改变在长尾君看来无可厚非，理科生要是不学物理，那还叫什么理科生呢?但是，追根溯源，我们还是得问：为什么很多原本喜欢物理的人，一到高中就不喜欢物理了?仿佛一到高中，物理就变得又难又无趣，跟初中物理不是一个物种似的。

　　其实，物理一直都是很美并且很有趣的。只是，高中物理和初中物理的确有点不一样。如果不能及时认识到这点，还一直用初中物理的思维学习高中物理，那肯定会有各种不适应，觉得物理又难又无趣，一点儿都不好玩儿。

　　在这里，长尾君就来跟大家好好聊一聊，一起看看高中物理跟初中物理到底有什么区别?看看如何构建高中物理框架，如何建立清晰的物理图像。

　　如果你刚初中毕业，希望这本书能帮你迅速调整自己的思维;

　　如果你已经高二高三，希望这本书对你重新理解物理、复习备考有帮助;如果你还是小学生、初中生，能让你对高中物理有所了解也不错。

　　高中物理和初中物理有一个非常大的不同：很多物理问题在初中只要你做定性的分析，到了高中就要你做定量的计算。

　　从定性分析到定量计算是一步非常大的跨越。

　　在初中，我们只需要定性地分析那些热学、光学、力学、电磁学的现象。分析水为什么会变成冰和水蒸气?为什么会听到回声?为什么苹果往下落，水往低处流?为什么磁铁会同性相斥、异性相吸?为什么筷子在水里会“折断”?这种定性的分析跟日常生活联系得非常紧密。我们每学一点物理知识，就仿佛揭开了大自然某处的面纱，好奇心和求知欲在这个过程中得到了极大的满足。

　　这种初见物理时的朦胧美，一如初见的恋人。人生若只如初见，那谁都可以跟物理谈恋爱。恋爱期间我们可以靠对电、磁、力、热、光等领域的新鲜感来维持关系;但婚后就要靠对柴米油盐酱醋茶、房贷、车贷的精打细算来维系生活。

　　于是，进入高中，我们就要在力学、电磁学等领域进行精确的定量计算了。

　　在初中，我们只需要知道为什么苹果会往下落;在高中，就要能算出苹果 1s 下落了多高，2s 后的速度是多少。在初中，我们只需要知道电荷同性相斥，异性相吸;在高中，我们就要知道两个相距1m 的电荷，它们之间的吸引力和排斥力到底有多大。在初中，我们只需要知道电荷在电场中会加速运动;在高中，我们就要算出电荷运动的具体轨迹。

　　这样，大家明白从初中物理到高中物理到底发生了什么吗?

　　是的，从恋人变成了夫妻。话题从以前的梦想环游世界，变成了计算下个月的房贷、车贷有多少，计算年终奖发多少可以去欧洲旅游。

　　现在你知道为什么很多人初中喜欢物理，到了高中就突然不喜欢物理了吧?没错，跟很多人想一直谈恋爱不想结婚是一个道理。

　　但是，物理学是研究一切物质的运动形式和规律的学科，我们当然不能只满足于对物理现象做一些定性分析。我们从自然界总结出了各种物理定律，再利用这些定律去改造自然。这可是一丁点儿差错都不能有的，必须要进行精确的定量计算。

　　那么，做定量计算就不简单也不美了吗?

　　如果我们可以算出每个物体的运动情况，对宇宙中所有物体的运动规律都了如指掌。这种宇宙万物尽在我心中的感觉，绝不是那种初见的朦胧感能比的。

　　如果你把物理图像都看清楚了，把物理框架构建起来了，你会发现高中物理的定量计算其实一点儿也不难。

　　好，接下来，我们就回到物理学的起点，再重新认识一次物理。