国际课程导学——AP物理

AP课程(Advanced Placement Courses)项目于1955年在美国设立，是在高中阶段开设达到大学学术标准和学业水平的课程，由美国大学理事会负责开发和管理。AP考试成绩将作为大学录取学生的参考标准之一，有些大学还可将AP考试成绩转换为相应大学课程的学分。
 虽然美国的AP课程已经走过了60多年的历程，已经形成了一套比较成熟的课程体系，其中的经验可以为我国的高中国际课程设计提供参考，但也存在一些问题： 美国的AP课程在难度、知识量、教材体系等方面并不完全适合我国的高中国际课程教学需求。要建立适合中国学生的国际课程，应当做到中西结合，取长补短。以物理为例，美国的教材是全英文的，在中国推广的话，容易使英语基础薄弱的学生产生学习障碍，因此中国的国际课程应当采取双语模式。与国内等级考教材相比，美国物理教材普遍篇幅冗长，内容编排不尽合理，又缺少了很多精妙的解题技巧和思想方法，因此即使定位国际课程，也应当汲取国内教材的优势之处。
 编者研究了AP物理、美国大学普物、国内大学普物和国内等级考物理的课程要求，找出它们各自的优势，并将它们融合为一本适合中国学生学习的国际课程物理教辅。本书体例采用中文导学、英文例题，学生在学习过程中，可以在中文环境下较深刻地理解物理，同时逐渐适应英文环境下的物理学习。本书导学部分采用罗列知识点的方式，力求详略得当、言简意赅；例题部分设有解答，并且加入了很多国内教材巧妙的物理思想和解题方法。本书章节顺序和内容编排经过严谨的考虑，相比国内教材覆盖了更大的知识范围，相比美国教材亦有更强的逻辑性和系统性。
 编者希望学生通过本书的学习，能够更充分地适应出国之需，同时让一部分学有余力的学生在进入大学之前，能够具备大学要求的思维方式和学习方法，从而在大学的学习中游刃有余。更进一步说，由于物理学科对学生的大学专业选择和个人发展道路中起着重要作用，编者希望通过本书的学习，学生能够深刻意识到自己是否对物理感兴趣、是否适合学物理、应当学习到何种水平、如何拓展深入等等，在进入大学之前就对自己有较为明确的定位。
 本书在出版之前，已在编者任教的国际课程班取得了显著成效和广泛好评，相比较于照搬美国课程，体现出巨大优势。本书知识内容覆盖全面，足以满足四门AP物理课程（AP物理1、 AP物理2、 AP物理C力学和AP物理C电磁学）的教学需求，为学生进入大学理工科奠定坚实的基础。除了AP物理以外，本书亦可覆盖SAT 2物理以及美国、英国、加拿大、澳大利亚等各国高中物理竞赛的绝大部分考点。学生能够学到更多知识，学得更扎实，并且较轻松地应对各种不同的考试，对未来的物理学习也将有更多的选择。根据一些已经毕业的学生反馈，本书在美国大学物理课程中，仍能发挥较大作用，足以应对大学普通物理课程和力学电磁学专业课程。
 感谢华师大二附中对于国际课程项目的大力支持，为本书的编写和出版提供了坚实的保障。感谢历届国际课程班学生高水平、高质量、不遗余力地查错，以及对内容编排和教学策略提出的建设性意见，为本书的勘误和进步做出了巨大的贡献。
 由于编者自身水平有限，书中存在的不足之处，还望读者指正。好的建议和勘误可发邮件至yebeiyu@qq.com，编者不胜感激。

本书对AP物理、美国大学普物、国内大学普物和国内等级考物理进行融合，主要包括运动学、经典力学、流体力学、热学、电磁学、光学和近代物理，内容和难度略超出欧美高中学业要求。本书内容编排具有独创性，结合编者多年国际课程物理教学经验和思考，汲取中美高中和大学教材的优势，力求详略得当，高效辅助教学。本书在语言上考虑到国内学生的实际情况，既要高效学习知识，又要应对英文考试，因此采用中文导学、英文例题，面向群体是以本科留学为目标的中国高中学生。本书虽以AP物理为基础，但不仅仅针对特定的国外考试，读者如需应试，可在本书的基础上，辅以考试官方原题作为练习即可。

叶倍瑜，上海交通大学应用物理学士，2014年至今任教于华师大二附中，担任国际课程项目物理课程负责人。物理教学经验6年，独立编写国际课程班全套物理教材体系，包括教材、作业册、题库、解答共12册。所教学生在美国、英国、加拿大等物理竞赛中获奖百余人次。

◆ 第1章 测量 Measurement 

◆ 第2章 矢量 Vectors 
2.1 矢量及其分量 Vectors and their components 
2.2 单位矢量，对分量求和 Unit vectors， adding vectors by components 
2.3 矢量乘法 Multiplying vectors 
◆ 第3章 直线运动 Motion Along a Straight Line 
3.1 质点、位移和时间 Mass point， displacement and time 
3.2 直线运动的图像 Graphs of linear motion 
3.3 加速度 Acceleration 
3.4 匀变速运动 Constant acceleration 
3.5 自由落体 Freefall acceleration 
◆ 第4章 多维运动 Motion in Two and Three Dimensions 
4.1 位置、位移、速度和加速度 Position， displacement， velocity， and acceleration 
4.2 运动的合成与分解 Components of motion 
4.3 相对运动 Relative motion 
4.4 抛体运动 Projectile motion 
4.5 匀速圆周运动 Uniform circular motion 
◆ 第5章 力 Force 
5.1 力和重力 Force and gravity 
5.2 弹力、张力和摩擦力 Normal force， tension and friction 
5.3 力的合成与分解 Components of force 
5.4 受力分析和受力平衡 Freebody diagram and equilibrium 
◆ 第6章 牛顿运动定律 Newtons Laws of Motion 
6.1 牛顿定律 Newtons first law 
6.2 牛顿第二定律 Newtons second law 
6.3 牛顿第三定律 Newtons third law 
6.4 牛顿定律的应用 Applying Newtons laws 
◆ 第7章 机械能 Mechanical Energy 
7.1 功和功率 Work and power 
7.2 能量、动能和动能定理 Energy， kinetic energy， and theorem of kinetic energy 
7.3 势能 Potential energy 
7.4 机械能守恒定律 Conservation of mechanical energy 
7.5 功能原理 Workenergy principle 
◆ 第8章 质心和动量 Center of Mass and Linear Momentum 
8.1 质心和质心的运动 Center of mass and its motion 
8.2 动量和冲量 Linear momentum and impulse 
8.3 动量守恒定律 Conservation of linear momentum 
8.4 碰撞 Collision 
◆ 第9章 转动 Rotational Motion 
9.1 角物理量 Angular variables 
9.2 匀变速转动 Constant angular acceleration 
9.3 转动惯量 Rotational inertia 
9.4 牛顿第二定律(转动) Newtons second law for rotation 
9.5 滚动——平动与转动的合成 Rolling as translation and rotation combined 
9.6 角动量和冲量矩 Angular momentum and moment of impulse 
9.7 角动量守恒定律 Conservation of angular momentum 
9.8 平动和转动之间的对应关系(总表) Relations between translation and rotation 
◆ 第10章 机械振动 Mechanical Oscillations 
10.1 简谐振动 Simple harmonic motion 
10.2 振动函数 Oscillation functions 
10.3 振动能量 Oscillation energy 
10.4 弹簧串并联 Springs in series and in parallel 
10.5 单摆 Simple pendulum 
◆ 第11章 机械波和声音 Mechanical Waves and Sound 
11.1 机械波 Mechanical waves 
11.2 波的反射、衍射和干涉 Reflection， diffraction and interference 
11.3 驻波 Standing waves 
11.4 多普勒效应 Doppler effect 
◆ 第12章 万有引力 Gravitation 
12.1 牛顿万有引力定律 Newtons law of universal gravitation 
12.2 开普勒定律 Keplers laws of planetary motion 
12.3 卫星轨道和能量 Orbits and energy of satellites 
◆ 第13章 流体力学 Fluid Mechanics 
13.1 流体静力学 Hydrostatics 
13.2 流体动力学 Hydrodynamics 
◆ 第14章 热力学 Thermodynamics 
14.1 温度和分子动理论 Temperature and kinetic theory 
14.2 理想气体定律 Ideal gas law 
14.3 热量和内能 Heat and internal energy 
14.4 热力学定律 Laws of thermodynamics 
14.5 理想气体内能 Internal energy of ideal gas 
14.6 热力学过程 Thermodynamic process 
14.7 熵 Entropy 
◆ 第15章 静电学 Electrostatics 
15.1 静电荷 Electrostatic charge 
15.2 库仑定律 Coulombs law 
15.3 电场 Electric field 
15.4 电势 Electric potential 
15.5 静电场中的导体 Conductors in electrostatic field 
15.6 电容器和电介质 Capacitor and dielectric 
15.7 高斯定理 Gauss law 
15.8 球对称专题 Spherical symmetry 
◆ 第16章 电路 Circuits 
16.1 电流、电压和电阻 Current， voltage and resistance 
16.2 电功率 Electric power 
16.3 电阻串并联 Resistors in series and in parallel 
16.4 基尔霍夫定律 Kirchhoffs circuit laws 
16.5 电流表、电压表 Ammeter and voltmeter 
16.6 含容电路 Circuits containing capacitors 
◆ 第17章 磁学 Magnetism 
17.1 磁场 Magnetic fields 
17.2 磁场对电流和运动电荷的作用 Ampere force and Lorentz force 
17.3 带电粒子在磁场中的运动 Motion of charge in magnetic field 
17.4 电流的磁效应 Magnetic field due to a current 
◆ 第18章 电磁感应 Electromagnetic Induction 
18.1 法拉第电磁感应定律和楞次定律 Faradays law and Lenzs law 
18.2 涡旋电场 Vortex electric field 
18.3 电磁感应中的电路问题 Circuits associated with electromagnetic induction 
18.4 电磁感应中的能量问题 Energy associated with electromagnetic induction 
18.5 电感 Inductance 
◆ 第19章 几何光学 Geometric Optics 
19.1 光的反射和折射 Reflection and refraction 
19.2 面镜和薄透镜成像 Mirrors and thin lenses 
19.3 光具组成像 Combinations of optical elements 
◆ 第20章 波动光学 Wave Optics 
20.1 光的波动性 The wave nature of light 
20.2 狭缝衍射和干涉 Diffraction and interference by slits 
20.3 薄膜干涉 Interference in thin films 
◆ 第21章 近代物理 Modern Physics 
21.1 狭义相对论(定性) The special theory of relativity (qualitative) 
21.2 波粒二象性 Waveparticle duality 
21.3 玻尔原子模型 The Bohr model of atoms 
21.4 原子核 Nucleus 
◆ 参考文献 References