中學生必讀的圖解科學教科書4：揭開能量與能源的祕密 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

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　　本冊《揭開能量與能源的秘密》將中學生會學到的物理、化學及地球科學知識以漫畫方式呈現。本冊主題有：

　　．電與磁性（說明靜電是如何發現的？電力和磁性相遇會發生什麼？電磁波是怎麼被發現的？）

　　．光（光的特性、光的顔色和能量、物體散色的光會引起哪些現象？）

　　．能量與能源（說明什麼是功？什麼是能源？解釋物質不滅定律為何。）

　　書中的故事情節有連貫，從故事主角日常生活中的點點滴滴引齣學習主題，透過逗趣的漫畫對話及實驗圖示解說，幫助孩子輕鬆學習艱深的理化和地球科學。

係列簡介

　　這是一套專為國中階段的中學生整理歸納的自然科學(物理、化學、地球科學、生物)補充教材，在學習上絕對不可少。

　　本係列【中學生必讀的圖解科學教科書】是針對國中階段的學生在三年學習科學的菁華整理版本，藉由漫畫形式將復雜的科學概念與原理簡單化，逐步導引解說，引發讀者好奇與興趣，在無形中吸收主要學科知識。將物理、化學、地球科學及生物等科目融閤統整，依其不同主題整理分為科學原理、物質奧秘、生命及宇宙、能量與能源、地球大氣和水等類彆，讓讀者在學習上更能融會貫通，達到事半功倍的效果。

　　本係列內容編排上，除主題內容透過串場人物的解說，詳細敘述原理來源之外，在每個段落結束時都會增加一 <復習時間> 專欄，幫助讀者再次喚起剛纔學習的內容記憶，做一簡單整理。

　　其次主題依教學內容編撰之外，還加入補充教材 <課本沒教的科學知識> 以及 <有趣的科學教室> ，增加更深入、寬廣相關的科學知識，使之能夠與日常生活時事相互結閤，讓內容不枯燥乏味。

　　書末還附有<科學中的曆史，曆史中的科學>，猶如一段科學史隧道，羅列數位與本冊內容相關的曆史上偉大科學傢，深入介紹，讓讀者更加瞭解整個科學史的演變軌跡。

　　相信本係列的所有主題，都能符閤讀者對科學知識的追求渴望以及滿意。對於目前正在中學階段的學生而言，是套相當閤適的科學補充教材。

作者簡介

金泰鎰

　　畢業於首爾大學師範學院物理教育學係；隨後受到日本文部省的邀請，前往奈良教育大學從事物理教學方麵的研究。曾經在一善國中擔任科學老師長達十七年，現任「教育及人力資源發源發展部」教育研究員，目前正在攻讀博士學位。同時也是「讓科學變得快樂的人」機構的研究會員，並著有《中學生必讀的圖解科學教科書》與國中科學教學書等多本參考書。

原者簡介

洪俊義

　　現任韓成科學高中教師，並兼任韓國科學文化財團青少年科學探究班（YSC）分院長。

崔後南

　　曾任教育情報研究院教育研究員，以及韓國教育過程評價院學生學習成效評估問捲的命題與檢討委員。

高賢德

　　現任國樂高中教師，並兼任學生學習成效評估，以及國三學曆評估問捲的命題委員。

繪圖者簡介

馬禎沅

　　把繪畫和漫畫當做最大樂趣的漫畫傢，並對生活週遭左鄰右捨的樸實人生，始終充滿瞭熱情與關懷。自從2004年獲得京鄉新聞新春文藝漫畫部門奬後，隨即正式展開瞭漫畫創作。連載作品包括兒童雜誌《思想達人》「古椎叔叔的友善拼法」，以及《魔豆樹》「傳說童話」等等。此外還有《悠閑的下午》、《找齣隱藏在新聞背後的真相》等作品。

譯者簡介

薑林權

　　畢業於國立颱灣大學商學係國際貿易組，曾任第三波文化事業 UNIX World 譯者、軟體中文化公司颱灣區經理。現為專業譯者。

探尋宇宙奧秘與生命起源：自然科學的宏大敘事 本書旨在帶領讀者踏上一場穿越時空、探索自然界深層規律的知識之旅。它並非聚焦於特定學科的教科書式解析，而是力求構建一個宏觀、係統的自然科學知識框架，涵蓋瞭從宇宙誕生到生命演化的關鍵脈絡，以及物質世界的內在邏輯。 第一部分：宇宙的尺度與演化 我們將從最宏大的尺度——宇宙——開始我們的探索。宇宙並非靜止不變的背景，而是一個充滿活力、不斷演化的動態係統。 星係的形成與結構： 書中會詳細描繪星係的形態多樣性，從螺鏇星係到橢圓星係，以及它們在引力作用下如何相互作用、閤並與演化。我們將探討暗物質在星係結構和動力學中所扮演的關鍵角色，以及我們如何通過間接觀測來“感知”這種不可見的物質。此外，我們還將深入研究超大質量黑洞在星係中心的作用，以及它們如何調控宿主星係的恒星形成活動。 恒星的生與死： 恒星是宇宙中的“煉金爐”。我們將追溯恒星從分子雲坍縮開始的生命周期，介紹主序星階段的核聚變過程，即質子-質子鏈和碳氮氧循環如何將氫轉化為氦，釋放齣維持宇宙光明的能量。隨後，我們將詳細解析不同質量恒星的終結命運：低質量恒星如何膨脹成紅巨星，最終形成白矮星並冷卻成黑矮星；而大質量恒星則以上演壯觀的超新星爆發告終，這是宇宙中重元素（如鐵、金、鈾等）的主要來源。理解這些過程，是理解我們自身構成的基礎。 宇宙學基礎：大爆炸理論的證據與挑戰： 本部分將紮實介紹現代宇宙學建立的基石。我們將迴顧哈勃-勒梅特定律，理解宇宙膨脹的觀測證據。重點在於對宇宙微波背景輻射（CMB）的深入解讀，分析其溫度的微小波動如何編碼瞭早期宇宙的信息，包括其成分（重子物質、暗物質、暗能量）的比例。同時，我們也會討論暗能量這一神秘力量對宇宙加速膨脹的影響，以及當前宇宙學模型（Lambda-CDM模型）所麵臨的未解之謎和前沿研究方嚮。 第二部分：物質的本質與相互作用 離開宏觀的宇宙，我們將視角聚焦到構成萬物的微觀世界，探索物質最基本的組成部分及其遵循的規律。 原子結構與化學鍵的奧秘： 盡管原子模型經過瞭多次修正，但我們仍需要清晰地理解電子雲、能級和量子數的概念。本書將以更具直觀性的方式解釋量子力學的基本原理如何決定瞭元素的周期性。隨後，重點將放在化學鍵的形成上——離子鍵、共價鍵和金屬鍵的本質區彆及其對物質宏觀性質的影響。我們將探討分子幾何結構如何決定瞭物質的功能性，例如有機分子為何能形成復雜的生命結構。 電磁學與光：超越經典： 經典電磁學是理解現代技術和自然現象的基礎。我們將係統梳理電場、磁場、電磁感應等概念，並展示麥剋斯韋方程組如何統一瞭電與磁，並預言瞭電磁波的存在。更進一步，我們將探討光的波動性和粒子性（光子）的統一，以及這些概念在光譜分析、現代通信乃至量子信息科學中的應用。 熱力學與熵增原理：時間的箭頭： 熱力學定律是描述能量轉換和過程方嚮的普適規律。我們將闡釋第一定律（能量守恒）的意義，但更側重於第二定律——熵增原理。熵增原理不僅解釋瞭為什麼熱量總是從高溫物體流嚮低溫物體，更重要的是，它為時間指明瞭方嚮，解釋瞭為什麼宇宙總是趨嚮於更無序的狀態。我們將討論耗散結構理論，探討在遠離平衡態的開放係統中，生命和復雜結構是如何“局部對抗”熵增，實現自組織的。 第三部分：地球的演化與生命的起源 將目光聚焦到我們賴以生存的行星，探討地球的地質曆史以及生命齣現的奇跡。 地球的內部結構與動力學： 我們將探究地球深處是如何運作的。通過地震波的傳播，我們能描繪齣地殼、地幔和地核的結構。闆塊構造理論是理解地球錶麵現象（如地震、火山、造山運動）的核心框架。我們將剖析地幔對流如何驅動大陸漂移，以及地磁場（由地核的液態鐵的運動産生）如何保護地球生命免受太陽風的侵襲。 生命的化學基礎與演化論： 生命的誕生是一個化學奇跡。本書將不涉及生物學的細節分類，而是專注於生命起源前的化學環境。我們將討論米勒-尤裏實驗等早期地球化學模型的意義，探討氨基酸、核苷酸等生命基石是如何在非生命物質中自發形成的。隨後，我們將迴顧達爾文進化論的核心思想，著重於自然選擇的機製，以及遺傳變異如何驅動物種的適應性改變，解釋生命如何在地球漫長歲月中分化齣驚人的多樣性。 氣候係統的反饋機製： 地球氣候是一個極其復雜的係統。我們將分析太陽輻射、溫室氣體、海洋環流和冰雪反射率之間的復雜反饋迴路。理解這些機製，對於把握地球氣候係統對外部擾動的響應至關重要，從而為理解地球曆史上的氣候變遷和當前麵臨的挑戰提供科學基礎。 總結：科學的統一性 全書的宗旨在於展現自然科學的內在統一性。從量子場論的基本粒子，到恒星核聚變産生元素，再到這些元素聚閤形成行星和生命，一切都遵循著少數幾個普適的物理和化學定律。本書旨在培養讀者一種跨學科的思維方式，理解萬物互聯的整體性，激發對未知世界更深層次的好奇心。

1.　漫談現代科學

01　超微小世界的科學──奈米科技

02　狹義相對論

2.　電與磁性

01　靜電的發現

02　流動的電──電流
讓鴿子做郵差的故事

03　電力與磁性的相遇
利用鐵釘動手做陀螺

04　電磁波的發現

3.　光

01　光的特性
讓我們來進一步瞭解光的反射和摺射原理

02　光的顔色與能量
怎麼會在黑白圖案中看得到色彩呢？

03　可辨彆光的眼睛
如何矯正近視、遠視、散光的矯正方法

04　物體散發的光
視錯覺引起的奇妙現象

4.　能量與能源

01　什麼是功？

02　什麼是能源？
不會彈跳的乒乓球

03　能量不滅定律
人類的作功量最高可以達到多少呢？

04　能量轉換與熱能

05　再生能源
人類真的可以做齣「永動機」嗎？

科學中的曆史，曆史中的科學
索引目錄

作者序

試著一起沉浸在科學的世界中。

各位同學，你們喜歡科學嗎？
我好像聽見坐在正前方的你在大聲的說：「喜歡~」
「太好瞭！我們也是。」

　　然而，不知道為什麼，這些原來喜歡科學的小朋友升上國中，變成哥哥姊姊後，對科學的感覺竟成「好難喔！」，不僅如此，科學還變成大傢口中那個最討厭的科目。毫不猶豫的迴答。很多人認為科學既難理解，又有太多需要死背的東西。

　　聽到這樣的說法，身為負責教導科學科目的老師的我們都覺得相當沮喪，因為明明隻要徹底理解基本原理並熟悉科學思考方法，任何人都能學習科學這門知識，學科學並不需要死記，隻要背誦一點點必要的東西，並搭配動動腦筋就能學得好。

　　於是我們這四位有相同煩惱的科學教師，經過討論後決定：一起來編製齣超完美科學教科書吧！我們嘔心瀝血所推齣的就是專為國、高中生打造，命名為《中學生必讀的圖解科學教科書》套書；我們是根據以下兩點最常遇到的睏擾：「怎麼做纔能讓人熟練科學原理並且品味齣科學思考的魅力？」「又該怎麼做纔能讓人感受到科學與我們日常生活密不可分的關係呢？」努力的將所研究齣來的解決方法融入書本中。

　　《中學生必讀的圖解科學教科書》藉著發明傢叔叔與孩子們之間的對話，自然的將科學基本原理的說明與科學思考方法介紹給各位小讀者；書中齣現的角色－叔叔和小孩子也都是隨處可見的平凡人，叔叔是以各位傢裏的叔叔或隔壁鄰居的叔叔作為想像範本所創造的角色，而小孩子更是以各位小朋友當作想像範本。叔叔和孩子們從每天的相處以及周遭發生的事件中，自然的以科學辦法解決各種煩惱，他們的對話之中也蘊含著科學概念，科學式的思考方法就這樣生動的呈現在我們的眼前。如果各位小朋友也能以這種方式去學習科學就再好不過瞭。另外，將書本中所學到的知識藉由日常交談與朋友、哥哥或叔叔分享的過程，也是一種學習科學的過程。

　　本書中含有豐富的內容與值得深入思考的部分，但也不能隻是把它歸類成拿來「研讀科學」的無趣書籍，因為它在為各位小朋友提供科學趣味知識的同時，也帶來瞭看漫畫的享受；大大小小的事件插麯以及擁有獨特性格的孩子們、擁有豐富想像力與突發奇想創意點子的叔叔，在他們你一言，我一語之間，相信各位也能挖掘齣更多的趣味。好，現在讓我們跟著叔叔和孩子們，一起進入由科學展開的各種趣味故事之旅。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為，好的科普書應該既有深度，又有廣度，同時還要能夠吸引人讀下去。《中學生必讀的圖解科學教科書4：揭開能量與能源的祕密》這本書，在這幾個方麵都做得非常齣色。我尤其欣賞它在處理“能源”這個主題時，展現齣的係統性和全局觀。它沒有僅僅停留在基礎的能量概念，而是將能量與我們更宏觀的世界聯係起來。比如，書中有一部分詳細介紹瞭全球能源消耗的現狀，通過令人警醒的圖錶，展示瞭不同國傢和地區能源使用的差異，以及由此帶來的環境問題。這讓我意識到，能量不僅僅是物理學裏的一個概念，更是關乎我們地球和人類未來的重要議題。此外，它還深入探討瞭能源的可持續性發展，介紹瞭各種新型能源技術，並且用非常易於理解的圖示，解釋瞭它們的工作原理和潛在優勢。我特彆喜歡書中對於“能源效率”的討論，它不光是告訴我們如何節約能源，更是通過具體的例子，展示瞭提高能源效率在減少碳排放和降低經濟成本方麵的重要作用。這本書的語言風格也非常到位，既有科學的嚴謹性，又不失通俗易懂的趣味性，讓我能夠輕鬆愉快地吸收知識，並且引發我對更深層次問題的思考。這絕對是一本值得反復閱讀，並且能夠帶來深刻啓發的科學讀物。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《中學生必讀的圖解科學教科書4：揭開能量與能源的祕密》真的讓我眼睛一亮！我平常對科學課裏的能量概念總是有點模糊，什麼動能、勢能、熱能，聽起來就很抽象。但這本書的圖解真的太神瞭！它不像我以前看的教科書那樣，密密麻麻的文字讓我頭昏眼花。這本的插畫風格很活潑，而且每一張圖都解釋得很清楚，感覺就像在看一本漫畫書，但卻學到瞭超多東西。像是關於溫室效應的那一部分，以前老師講課的時候，我總是記不住那些氣體成分和它們的具體影響，但書裏用一個生動的小動畫來展示二氧化碳如何把熱量睏住，我一下子就明白瞭！還有關於再生能源的部分，太陽能、風能、水力發電，用超大張的插圖把發電的原理畫齣來，甚至還有各種發電廠的剖麵圖，我纔知道原來風力發電機裏麵有這麼復雜的構造！對我來說，最棒的就是它把這些復雜的概念都變得好親切，不再是遙不可及的科學術語，而是我生活中就能看到、感受到的事物。這本書絕對是那種讓你讀完之後，下次上科學課舉手迴答問題都會變得超有自信的那種！我一定會把它當成我的科學小幫手，常常翻閱，把那些以前覺得難懂的能量知識都徹底搞懂。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始拿到這本《中學生必讀的圖解科學教科書4：揭開能量與能源的祕密》的時候，其實有點期待落空，因為我以為它會跟市麵上其他的科學書一樣，充斥著大量的公式和艱深的理論。但當我翻開第一頁，就被它完全顛覆瞭我的看法！這本書最大的特色就是它的“圖解”功力，完全不是那種隨便貼幾張圖意思一下的。它的插畫設計非常用心，每一頁都像是精心設計的海報，色彩鮮艷，綫條流暢，而且最重要的是，這些圖都是在“說故事”！它不是簡單地把文字內容視覺化，而是通過圖形本身來解釋復雜的科學原理。舉個例子，關於能量守恒定律，我以前光是聽名字就覺得很難懂，但書裏用一個很巧妙的比喻，把能量比作一種“變形但總量不變的液體”，然後通過幾個生活化的場景，比如你推一個球，球的動能轉化成什麼，再轉化成什麼，圖示一步步清晰地展示瞭能量的傳遞和轉化，完全不需要死記硬背。而且，書中還穿插瞭一些有趣的“你知道嗎？”小知識，讓我瞭解一些課本上沒有的、關於能量的冷知識，比如為什麼有些動物能發齣光芒，這其實也是能量的一種奇妙錶現形式。這本書的排版設計也讓人耳目一新，大量的留白，讓眼睛閱讀起來非常舒服，一點都不會有壓迫感。我覺得這本書不隻是一本教科書，更像是一本能夠激發我對科學好奇心的引路人。

评分☆☆☆☆☆

我一直對能源這個課題很有興趣，尤其是在新聞裏看到各種關於石油、天然氣價格波動，以及發展綠色能源的討論時，總覺得有些東西不夠瞭解。《中學生必讀的圖解科學教科書4：揭開能量與能源的祕密》這本書，就給我提供瞭一個非常棒的視角。我特彆喜歡它對於不同能源類型之間的比較，它不僅僅是列齣優缺點，而是通過非常直觀的圖錶和案例，讓我感受到它們在實際應用中的差異。比如，在講核能的時候，它並沒有迴避核能的潛在風險，而是用一種非常中立和科學的態度，去解釋核裂變的過程，並且用圖示展示瞭核電站的結構和安全措施，這讓我對核能有瞭更全麵、更理性的認識，而不是被一些片麵的信息所誤導。另外，書中關於未來能源發展的暢想也讓我很受啓發。它探討瞭氫能源、地熱能等一些聽起來很“未來感”的能源，並且用精美的圖示展示瞭這些能源在未來社會可能扮演的角色，讓我看到瞭科學技術進步帶來的無限可能性。這本書給我最大的感受是，它不僅僅是傳授知識，更是在培養一種批判性思考和長遠眼光的科學素養。我讀完之後，感覺自己對能源這個話題有瞭更深刻的理解，也更能理解現在社會上關於能源發展的各種討論的背後的邏輯。

评分☆☆☆☆☆

說真的，我平常對物理類的科目一直都抱著一種“敬而遠之”的態度，總覺得那些公式和理論離我們太遙遠瞭。但是，這本《中學生必讀的圖解科學教科書4：揭開能量與能源的祕密》完全改變瞭我的想法！這本書最讓我驚喜的地方是，它能把那些聽起來很復雜的科學概念，用一種非常生活化、非常具象的方式呈現齣來。比如，關於“能量的轉化”，我以前總覺得那是什麼高深的物理定律，但書裏用瞭一個非常生動的例子，把我們騎腳踏車的過程分解成好幾個階段，從我們身體儲存的化學能，到腳蹬齣去産生的機械能，再到輪胎和地麵摩擦産生的熱能，每一步的能量轉化都用清晰的插畫和簡單的文字解釋，我看著看著就覺得，“哦，原來能量就是這樣變化的！” 完全沒有教科書那種枯燥乏味的講解方式。而且，這本書在講解時，還穿插瞭很多關於我們生活中的能量應用，比如手機充電、煮飯燒水，這些看似平常的活動，都被剖析成能量轉化的過程，讓我覺得科學原來就在我們身邊，一點都不神秘。它就像是一位耐心的老師，用最容易理解的方式，一步一步地引導我去探索能量的奧秘。我覺得，如果所有科學書都能像這本書一樣有趣，我可能會愛上科學！