本书针对的是一学期的概念性物理课程。全书共分 6 单元 21 章，内容包括力学、热力学、电磁学、光学、核物理学、近代物理学等，具体涉及运动的基本概念，落体运动和抛体运动，牛顿运动定律，圆周运动，行星和引力，能量和振动，冲量和动量，转动，流体，温度和热力学，热机和热力学第二定律，静电现象，电路，磁体和电磁学，波的生成，光波和颜色，光和成像，原子的结构，原子核和核能，相对论，日常现象深入研究等。本书的特点是在介绍物理学概念的同时，引入了可用这些概念来解释的日常现象，强调了物理学的实用性及其与日常生活的关联性，而不要求读者具备高深的数学知识。 全书以叙述性文体撰写，并用事先设定的问题将读者引入有关物理思想的对话中。因此，本书适合那些有兴趣了解物理世界的本质并希望解释日常物理现象的人们，也可作为大学预科学生的导论性物理学教材。
章 物理学是基础科学 1
1.1 能量是怎么回事？ 2
1.1.1 关于全球变暖的争论 2
1.1.2 能量是怎样被卷入的？ 3
1.1.3 物理学和能量 3
1.2 科学事业 4
1.2.1 科学和彩虹 4
1.2.2 什么是科学方法？ 5
1.2.3 应当如何介绍科学？ 6
1.2.4 可以讨论的问题 6
1.3 物理学的范围 7
1.3.1 如何定义物理学？ 8
1.3.2 物理学的主要分支有哪些？ 8
1.4 测量和数学在物理学中的作用 9
1.4.1 为什么测量这么重要？ 9
1.4.2 数学能帮什么忙？ 10
1.4.3 为什么使用公制单位？ 10
1.5 物理学和日常现象 11
1.5.1 为什么要研究日常现象？ 11
小结 12
关键术语 13
概念题 13
练习题 14
综合题 15
实验与观测 15
单元 牛 顿 革 命
第2章 运动的描述 18
2.1 平均速率和瞬时速率 19
2.1.1 平均速率的定义 19
2.1.2 速率的单位 19
2.1.3 瞬时速率 20
2.1.4 可以讨论的问题 21
2.2 速度 22
2.2.1 速率和速度的区别 22
2.2.2 矢量 23
2.2.3 瞬时速度的定义 23
2.3 加速度 23
2.3.1 平均加速度的定义 24
2.3.2 瞬时加速度的定义 25
2.3.3 加速度的方向 25
2.3.4 汽车速率不变时能做加速运动吗？ 25
2.4 运动的图形表示 26
2.4.1 一幅图形能告诉我们什么？ 26
2.4.2 速度图和加速度图 27
2.4.3 能根据速度图求走过的距离吗？ 28
2.5 匀加速运动 29
2.5.1 匀加速运动中速度怎样变化？ 30
2.5.2 走过的距离如何随时间变化？ 30
小结 31
关键术语 32
概念题 32
练习题 34
综合题 35
实验与观测 35
第3章 落体运动和抛体运动 37
3.1 重力引起的加速度 38
3.1.1 如何测量重力加速度？ 38
3.1.2 伽利略关于落体运动的观点与
亚里士多德的观点有何不同？ 40
3.2 落体追踪 40
3.2.1 速度如何随时间变化？ 41
3.2.2 小球在不同时间里下落多大的距离？ 41
3.2.3 下抛小球 42
3.3 向上抛球 44
3.3.1 小球的速度如何变化？ 44
3.3.2 小球能飞到多高？ 45
3.4 抛体运动 46
3.4.1 抛体的轨迹是什么样子？ 46
3.4.2 飞行时间由什么决定？ 47
3.5 打靶 48
3.5.1 步枪射出的子弹会下落吗？ 48
3.5.2 橄榄球的飞行 49
3.5.3 怎样才能达到优选的距离？ 49
小结 52
关键术语 52
概念题 52
练习题 54
综合题 55
实验与观测 55
第4章 牛顿运动定律：运动的解释 57
4.1 历史简述 58
4.1.1 亚里士多德关于运动的原因
有何看法？ 58
4.1.2 伽利略怎样挑战亚里士多德的看法？ 59
4.1.3 牛顿完成了什么业绩？ 59
4.2 牛顿运动定律和第二运动
定律 60
4.2.1 什么是牛顿运动定律？ 60
4.2.2 力和加速度有什么关系？ 61
4.2.3 力怎样相加？ 62
4.3 质量和重量 64
4.3.1 如何对质量进行比较？ 64
4.3.2 如何定义重量？ 64
4.3.3 为何重力加速度与质量无关？ 65
4.4 牛顿第三运动定律 65
4.4.1 第三运动定律怎样帮助我们
定义力？ 65
4.4.2 怎样用第三运动定律来认证力？ 66
4.4.3 骡子能够加速一辆小车吗？ 67
4.4.4 什么力使汽车加速？ 67
4.5 牛顿定律的应用 69
4.5.1 推沙发时涉及哪些力？ 69
4.5.2 跳伞运动员不开伞时会持续
加速吗？ 69
4.5.3 小球扔出后发生了什么事情？ 70
4.5.4 怎样分析连接在一起的物体的运动？ 71
小结 72
关键术语 72
概念题 73
练习题 75
综合题 75
实验与观测 76
第5章 圆周运动、行星和引力 77
5.1 向心加速度 78
5.1.1 什么是向心加速度？ 78
5.1.2 怎样求速度的改变量?v？ 79
5.1.3 向心加速度的大小有多大？ 79
5.1.4 什么力产生向心加速度？ 79
5.2 向心力 80
5.2.1 什么力帮助汽车顺利通过弯道？ 80
5.2.2 弯道修成内低外高会发生什么？ 82
5.2.3 坐摩天轮时遇到哪些力？ 83
5.3 行星运动 84
5.3.1 早期的天球模型是什么样的？ 84
5.3.2
秦克诚，北京大学物理学教授，长期从事物理学的研究与教学工作。从1998年开始，作者花了六年半时间写成了80万字科普作品《邮票上的物理学史》。
