高二物理复习方法：4个每个人都应该知道的物理学概念

高二物理复习方法：4 个每个人都应该知道的物理学概念 一、经典力学（运动定律） 你可能已经听过艾萨克·牛顿坐在苹果树下并制定基本运动定律的故事。 虽然故事部 分是伪造的，但有一些道理。 1687 年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》（简称 Principia ），这是第一本阐述运动或经典力学基本定律的书。 在这本书中，牛顿提出并解 释了经典力学的三个基本定律： 静止的物体将保持静止，运动物体将以相同的速度保持运动，除非物体受到外力作用。 力等于质量乘以加速度（F = ma） 当一个物体对另一个物体施加力时，第二个物体对第一个物体施加相等且相反的力。 这听起来有点抽象，但是当你想到它时，这些力学定律在日常生活中是清晰的。 在平 坦的表面上，球将保持静止，除非有人踢它，或风吹它。 在山坡上，重力作用于它并使其 滚落下来。就力而言，我们都明白被 30 公里/小时移动的足球撞击的速度与被相同速度的 汽车撞击的情况不同。 物体的质量会对力产生影响。 最后，我们都明白，如果我们打一 堵墙，我们可能会打破我们的手。 我们可能会猛烈地撞墙，但是墙壁会施加相同而相反的 力量作为回报，哎哟，疼死啦。 二、电磁学 什么是光？ 如果不谈论电磁学这是一个统治宇宙的 4 种基本力量之一，就不可能理解 这个简单的问题。 电磁学研究在整个宇宙中某些类型的物质中发现的电子所产生的力。 某些类型的物质，例如在磁铁中发现的化合物，具有对一些物质粒子产生力作用的特性。 这些化合物会对其他『带电粒子』施加能量，这就是为什么磁铁会吸引回形针而不是手指。 由电磁场携带的力由光子携带，光子有时像波一样，有时又会表现的像粒子一样。 这些可能会让你感到困惑，但是你要需要了解的是电磁辐射构成了我们日常生活的重 要部分，可见光，阳光、灯光本身是一种电磁辐射。其他类型的电磁辐射如 x 射线，紫外 线、红外线、无线电波等，和可见光其实都是一种东西，只是频率不同罢了。 三、相对论 广义相对论是物理学中的一个基本概念，通常使用移动车辆的类比来描述。 假设你在 一辆行驶速度为 60 公里/小时的汽车上，垂直向上扔一个球。 相对论有助于解释这样一个 事实，即对球的发生有两种不同的看法： 从你自己的角度来看，在车内，你向球施加了一个向上的力，球在重力作用下延一个 直线直上直下回到你手中。 从站在车外的人的角度来看，这个球实际上随车前行走了一个抛物线轨迹。 这是一个简单的例子，但可以扩展到更大的尺度：例如，地球目前正以每小时 10 万 公里的速度围绕太阳旋转，但由于相对性，我们感觉并不像那样。 20 世纪初爱因斯坦提出了狭义相对论时，广义相对论得到了扩展。 在他的着作中， 爱因斯坦推理了光的『绝对速度限制』，无论相对性如何都不能超过的速度。 让我们做个思想实验： 你在空间中间静止，有一个光源在附近，静止不动。这时测量光线经过你的速度，您 测量的光速为每秒 30 万公里。 然后你进一步做这个实验。这次让光源现在以 每小时 10 万公里的速度向远离你的方 向推离。这时再测量光速，你会发现光速仍然是 30 万公里每秒，而不是理所当然的 20 万 公里每秒（30 万公里每秒 - 10 万公里每秒）。 为什么会出现这种违反直觉的结果？ 只有一个听起来很疯狂的解释：对于运动的物体 时间会变慢！ 四、热力学 热力学研究热量，能量和机械功的关系。 热力学围绕 4 个定律（不是 1 - 4，而是 0 3 ）。 热力学定律源于对热量作为运动的基本解释。 热力学第零定律——如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平 衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。 热力学第一定律——能量守恒定律在热学形式的表现。 热力学第二定律——力学能可全部转换成热能，但是热能却不能以有限次的实验操作 全部转换成功 (热机不可得)。 热力学第三定律——绝对零度不可达到但可以无限趋近。 在原子水平上，我们所认为的『温度』实际上是指原子运动。 例如，在炎热的一天， 太阳光激发地球大气中的原子迅速振动。 这种振动带来能量，传递到我们的皮肤，让我们 感到温暖。 此外，通过热力学第二定律我们可以预测宇宙的最终结局——『热寂』，即宇宙中所 有其他形式的能量都转化成了热能，而且温度处处相同——宇宙变成一潭死水,不过不用担 心，这还需要很多年才会发生。