物理

物理是对客观世界的原理和规律的描述，物理是高度数学化、公式化的学科，用数学公式描述事物的规律是物理最重要的内容

真理

至今了解的真理只是一个逼近，人知道的每件事都是某种近似，只是因为懂得，到目前为止还不知道所有的定律

物质

所有的物质都是原子构成的，这些原子都是小小的粒子，不断地运动着，当彼此略微离开时相互吸引，当彼此过于挤紧却又互相排斥

物质在温度的变化中会产生物态变化：固态，液态和气态

熔化 - 固态变成液态
凝固 - 液态变成固态

固体和液体的区别就是每个原子都有它确定的位置，不会像液体那样原子以种种方式跑来跑去，在固体中，原子以晶体阵列的方式排列着

有些固体在融化过程中不断吸热，但温度保持不变，有固定的熔化温度，这类固体叫晶体。不断吸热，没有熔化温度叫做非晶体。熔点是晶体融化时的温度，凝固点时形成晶体时的温度

汽化 - 液态变成气态
液化 - 气态变为液态
沸腾 - 液体达到沸点时，表面发生剧烈的汽化现象
蒸发 - 在任何温度下都发生汽化的现象，蒸发快慢的因素：温度高低，表面积大小，周围空气流动速度
升华 - 从固态直接到气态
凝华 - 从气态直接到固态

很多物质融化后会膨胀，因为这些固体的晶体结构是堆积的，融化后需要更多的空间供给原子活动。而开放结构的晶体反而会坍塌，体积反而缩小，比如水

尽管冰看起来像固体一样静止不动，但是它的原子并不是静止不动的，仍然在适当的位置上运动，即使是绝对零度也有最低限度的振动，而不是停止振动

化学反应

如果原子的组合改变了，就称之为化学反应。化学的任务是给物质命名，表明物质的原子名称和位置

能量守恒

能量有很多不同的形式：引力能，动能，热能，弹性能，电能，化学能，辐射能，核能，质能。能量是一个种抽象的对象，今天的物理学根本不知道能量究竟是什么，但是把这些能量的公式加在一起，除非有能量逸出或其他的能量加入，否则其总和永远是不会变的

把重量和高度的乘积称之为重力势能，这是一个物体在空间上和地球之间的相互关系具有的能量，像这种与物体间相对位置有关的能量称为势能，除了重力势能还有一些其他的势能

而在一个单摆中，端点在中点时，势能就消失了，将再次爬上去，这说明重力势能变幻成了另一个能量形式，而在底部使它上升的能量等于重量和它能升高的高度的乘积，这是物体的动能

重力势能和动能之间的转换总是遵守能量守恒定律的

弹性能是另一种能量表现方式，当弹簧被释放时谈性能就会变成动能，能量就在弹簧的伸长，压缩和动能之间来换变换，直到能量消失为止，这些消失的能量被转换成了热能，这是使用其他方式测量出来的，比如温度计

运动

通过观察才能理解物体的本质，尤其是定量的观察，才能发现定量的关系，这些是无力的核心。而运动的本质就是何处，何时

运动是最普遍的现象，在研究运动时要选定某一个物体作为标准，某个物体相对于这个物体位置发生了变化，就说是运动的，这个标准就是参照物，同一个物体选择的参照物不同，运动情况可能不同，有可能是运动的，也有可能是静止的，这就是运动和静止的相对性

匀速直线运动 - 物体沿着直线且速度不变的运动
变速直线运动 - 物体沿着直线且速度变化的运动

加速度是速度的时间变化率

光

光本质是电磁波，传播速度是 3*10⁸m/s，光年是一个长度单位，即光在一年传播的距离。光在均匀介质中是直线传播的，而在不均匀介质中是会产生折射现象。如果无法穿透介质，会产生反射现象，分别是镜面反射和漫反射。光在通过三棱镜会解析各种不同的颜色

在反射现象中，反射光线，入射光线和法线都在同一平面内，反射光线，入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角，光路是可逆的

平面镜成像的特点：

像与物体的大小相等
像与物体到平面镜的距离相等
像和物体的连线与镜面垂直

平面镜成虚像，不能用光屏承接，虚像同样能够被人和相机观察到

球面镜分为凸面镜和凹面镜，凸面镜对光线具有发散所用，凹面镜对光线具有会聚作用

在折射现象中，从空气射入其他透明介质时，折射角小于入射角，从其他透明介质射入空气时，折射角大于入射角。入射角为 0 时，折射角也为 0。光路也是可逆的

电

在这用电量激增，电费飙涨的时代，电和阳光，空气，水一样早已成为人类无法摆脱的依赖。要理解电，必须从电的最小基本粒子，也就是电子说起，电子存在所有的元素中，当电子离开原子本身而自由流动就形成流动的电，这就是电流。其中元素周期表中的，铜镞元素铜银金由于外层电子只有一个落单的电子，很容易受外力影响而离开原子，适合作为良好的电流导体，但铜最容易获得，所以作为大部分导线材料

要让电子离开原子自由流动，需要施加一定的压力，就像水会从高水压流想低水压形成水流。电也会从高电压流向低电压而形成电流，电压常用单位是伏特（V），当负电电子流往某个方向就等效于正电电子流往相反的方向，一般将正电电荷的方向作为电流方向。量化电流大小的单位是安培（A）。在固定的电流和电压下就能以公式：P = IV 得到功率，单位是瓦特。所以即使是十万伏特，但电流只有十万分之一的安培，实际功率连一盏灯都无法点亮，一般电器都会标注电压，电流与功率指标

电路是由导体组成的封闭回路，提供电流往返的路径，由于电荷不会平白无故的增加或减少，当回路有分岔时，进入分岔点的电流总和一定会等于离开分叉点的电流总和。同时为了维持回路稳定，电压在经过回路升降之后回到原点必定会维持相同电压，也就是回路的电压升降总和势必为 0，这就是克希荷夫定律

在没有驱动力的电路上，电子会安稳的停在各自的原子旁边，不会形成电流，一旦加入有电压的电源，电子就会被推动而开始在这个回路上流动形成电流。其中，电流会有直流（DC）和交流（AC）之分，各类电池都是直流电，各种电源插座就是交流电

如果一个电流回路没有任何阻力，持续的高电压向低电压，以超高功率把能量释放为热能进而烧坏电路，这种情况称为短路。让电流变小的直接方式就是添加电阻（R）,电压，电流，电阻之间的关系符合欧姆定律：V = IR，电阻的单位是欧姆，因此在 1V 的电压下，能控制电流在 1A 的电阻值为 1R。任何电子器件都有各自的电阻，甚至导线本身都有电阻，也可以直接添加恒定电阻值的电阻器

电容是一个种能够在电压带动下存储正负电荷进而缓和电压变化的电子器件，在电容两端施加电压时，电容两边会逐渐累计正负电荷，直到两端电压与外部施加的电压相互抵消为止，一旦外部电压消失或降低，电容本身的电压就能将存储的正负电荷逐步释放出来，对于电流而言，电容就像一个水库。电容有缓和电压的作用，在外部电压不稳定的情况下能让后续器件保持相对稳定的电压。对于交流电，来回摆动的电流会轮流在电容两边充放电等同通路一样，电容大小由公式：C = Q/V，常用单位是法拉（F）,在 1v 电压下，能存储 1C 电量的电容量为 1F

电感是回路中的属性，主要由线圈组成，一旦电流通过回路就会产生电磁感应，利用电磁感应储存和释放磁能产生临时的电压以抵抗电流的改变，因此有平滑电流变化的效果作用，对于直流电就像在水管中装了涡轮，当水流通过时，会需要一点力气让涡轮转动，一旦涡轮转动，即使外部压力消失也会惯性的转动下去继续带动水流直到涡轮的能量全部转移出去，而对于交流电，则会对来回摆动的电流形成阻抗

电阻，电容，电感只是作为电器中配合辅助的角色只是被动器件，要达到精准控制电流的目的，要慎选导电材料，容易导电的物体是导体，不容易导电的是绝缘体。导体导电原因是导体容易失去电子，绝缘体不容易失去电子。导体和绝缘体没有绝对的界限，在一定条件改变时可以相互转化。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，非常适合作为控制电流的通过与否

需要具备的基础物理

由于测量仪器不精确，实验方法组略，环境因素等客观影响，加上测量者主观因素的影响，测量值和真实值之间总会由差别，这就是误差。错误是由于测量不遵守仪器使用规则，测量方法错误等造成的，是不应该发生的，能够避免。误差不可以消除，只能减小

速度决定物体运动的快慢，平均速度用来粗略描述物体在某一段路程中的运动快慢

声音是由振动产生的，声音的传播需要介质，比如固体、液体、气体。无法在真空中无法传播，不同介质传播速度：固体 > 液体 > 气体。其中，在 15° 时空气中的声速是 340m/s

提示

一个充满水的水管会响三下，三个介质

声音遇到障碍物就会被反射回来形成回声，只有返回到人耳的时间大于 0.1s 时，人才能区分

声音的三大特征：

音调（频率） - 低音、中音、高音
响度（振幅） - 强弱
音色（材质） - 不同类型的声音

超声波和次声波：

超声波 - 频率高于 20000 Hz 的声，方向性好，穿透能力强
次声波 - 频率低于 20 Hz 的声，容易绕过障碍物，可以传的很远

声音还有两种功能：

传递信息：回声定位，B 超
传递能量：清洗机

让人不舒服的声音就是噪音，即使悦耳的乐声影响人睡觉也是噪音，减少噪音主要从三个方面下手：

声源处
传播中
人耳处

噪音有专门用分贝（db）来表示级别，30 ~ 40db 是理想的安静环境，超过 90db 会对听力造成影响

力可以改变物体的运动状态和形状，运动和静止是相对的，要借助参考物

只有两种电荷，正和负电荷。同电荷互相排斥，异电荷互相吸引，一个物体中的正负电荷等量即为中和状态

电荷定向移动时会形成电流，正电荷移动的方向是电流的方向，负电荷移动的方向与电流相反

电路由：电源、导线、用电器组成。电路有三种状态：通路、断路、短路

电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置

电阻是指导体中对电流的阻碍作用，与导体的长度、横截面积、材料、温度有关

连接方式有：串联和并联

瓦特：
焦耳：
伏特：移动每库伦的电荷所需要消耗的焦耳能量
安培：1 安培指每秒钟通过 1 库伦的电荷数量
库伦：1A 电流在 1秒种通过的电量，1A = 1C/s
直流电：电压和电流方向固定
交流电：电压与电流方向随时间周期变化
电阻：

参考资料

费曼的物理学讲义

物理

物质