现在我们开始学习力学知识。力学所要解决的中心课题是力和运动的关系。第一章学习有关力的知识，第二章学习怎样描述物体的运动。有了这两章知识的准备，第三章开始研究力和运动的关系，学习力学的基本规律——牛顿运动定律。此后，在牛顿运动定律的基础上，进一步学习有关机械能的重要定律。力学知识是物理学的基础，我们要学好力学知识，为学习高中物理课打好坚实的基础。物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动（mechanical motion）研究物体机械运动规律的分支叫做力学（mechanics）。人们在力学的研究中，不仅了解了物体做机械运动的规律，而且还创造了科学研究的基本方法。所以霍尔顿（G.Holton）说：“无论从逻辑上还是从历史上讲，力学都是物理学的基础，也是物理学及其它科学研究的典范………力学之于物理学如同骨骼之于人体”

运动和力

之前我们学习了怎样描述物体的运动，但是没有进一步讨论物体为什么会做这种或那种运动。要讨论这个问题，必须知道运动和力的关系。在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科，叫做运动学；研究运动和力的关系的分科，叫做动力学。动力学知识在生产和科学研究中是很重要的。设计各种机器，控制交通工具的速度，研究天体运动，计算人造卫星的轨道等等，都离不开动力学知识。动力学的奠基人是英国科学家牛顿。牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》。在这部著作中，牛顿提出了三条运动定律，这三条定律总称为牛顿运动定律，是整个动力学的基础。

运动学

运动学（kinematics），从几何的角度（指不涉及物体本身的物理性质和加在物体上的力) 描述和研究物体位置随时间的变化规律的力学分支。以研究质点和刚体这两个简化模型的运动为基础，并进一步研究变形体（弹性体、流体等）的运动。研究后者的运动，须把变形体中微团的刚性位移和应变分开。点的运动学研究点的运动方程、轨迹、位移、速度、加速度等运动特征，这些都随所选参考系的不同而异；而刚体运动学还要研究刚体本身的转动过程、角速度、角加速度等更复杂些的运动特征。

基本概念

机械运动

机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。在物理学里，一个物体相对于另一个物体的位置，或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置，随着时间而变化的过程叫做机械运动（mechanical motion）。物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动（mechanical motion）研究物体机械运动规律的分支叫做力学（mechanics）。人们在力学的研究中，不仅了解了物体做机械运动的规律，而且还创造了科学研究的基本方法。所以霍尔顿（G.Holton）说：“无论从逻辑上还是从历史上讲，力学都是物理学的基础，也是物理学及其它科学研究的典范………力学之于物理学如同骨骼之于人体”

定义

质点

定义

用来代替物体且具有质量的点，是理想模型。

将物体看成质点的条件

物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点。如地球甚大，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待。当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了。研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了。质点是一个理想模型，要区别于几何学中的点。

质点的物理意义

实际存在的物体都有一定的形状和大小，有质量而无大小的点是不存在的，那么定义和研究质点的意义何在？？质点是一个理想的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化。在物理学的研究中，“理想模型”的建立具有十分重要的意义。引入“理想模型”可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差，在现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近，在一定条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将研究“理想模型”的结果直接地应用于实际事物。

参考系

坐标系

分类

按运动形式分

平动

转动

振动

按运动轨迹分

直线运动

图像描述

s-t图

v-t图

分类

匀速直线运动

非匀速直线运动

匀变速直线运动

定义

在任意相等的时间内速度变化都相等的直线运动。

分类

匀加速直线运动

匀减速直线运动

特点

基本公式

研究

速度与时间的关系

位移与时间的关系

位移与速度的关系

非匀变速直线运动

曲线运动

物体的运动轨迹是曲线的运动。

速度的方向

分类

抛体运动

定义

规律

抛体的位置

抛体的轨迹

抛体的速度

圆周运动

定义

电风扇叶片

时钟的分针和时针

田径场弯道

科学研究中

大地球绕太阳

小电子绕原子核

物理量

线速度

角速度

线速度与角速度的关系

向心加速度

向心力

生活中的

铁路的弯道

拱形桥

航天器中的失重现象

离心运动

万有引力与航天

行星的运行

地心说

日心说

开普勒三定律

椭圆，焦点

面积相等

比值相等

太阳与行星间的引力

太阳对行星的引力

行星对太阳的引力

太阳与行星间的引力

万有引力定律

月－地检验

万有引力定律

引力常量

万有引力理论的成就

科学真是迷人

计算天体的质量

发现未知天体

宇宙航行

宇宙速度

第一宇宙速度

第二宇宙速度

第三宇宙速度

梦想成真

经典力学的局限性

从低速到高速

从宏观到微观

从弱引力到强引力

物理量

时刻和时间间隔

时刻：在时间轴上表示为一个点。时间间隔：两个时刻之间的间隔。

位移和路程

路程：物体实际运动轨迹的长度，是标量。位移：从初位置到末位置的有向线段，是矢量。

速度

平均速度

瞬时速度

用打点计时器测速度

测量

电磁打点计时器

电火花计时器

用图象表示速度

图象

气温的变化

股票的跌涨

传染病发病人数的增减……

加速度

定义

速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

表达式

物理意义

表示速度变化快慢的物理量。

动力学

力的变化与运动

恒力作用下

匀变速

自由落体运动

重力加速度

伽利略的研究

绵延两千年的错误

逻辑的力量

猜想与假说

实验验证

伽利略的科学方法

平抛

变力作用下

方向不变大小变

机械振动

主要研究简谐运动。

基本概念

简谐运动

定义

描述物理量

振幅

振动物体离开平衡位置的最大距离。

周期

完成一次全振动所用的时间。

频率

单位时间内完成全振动的次数。

相位

描述周期运动中各个时刻所处的不同状态。

表达式

图像

能量

机械能守恒

回复力

特点

大小不变方向变

匀速圆周

大小方向均改变

牛顿运动定律

牛顿第一定律

牛顿第二定律

牛顿第三定律

功和能

功

定义

正功和负功

功率

定义

额定功率和实际功率

功率与速度

机械能

势能

重力势能

动能和动能定理

弹性势能

动能

物体由于运动所具有的能量

机械能守恒定律

能量守恒定律与能源

能量守恒定律

能源和能量耗散

力的概念

力的定义

定义：力是物体对物体的作用，力是使物体产生加速度的原因。

物体

受力

受力分析

研究对象

力的合成

力的分解

分析方法

施力

相互作用

四种基本相互作用

万有引力

电磁相互作用

电荷之间相互作用

磁体之间相互作用

强相互作用

弱相互作用

力的性质

相互性

物质性

独立性

矢量性

力的作用效果

使物体

发生形变

运动状态改变

力的图示

力的三要素

力的大小

力的方向

力的作用点

力的种类

按性质分

重力

弹力

摩擦力

等等其他

按效果分

动力

阻力

浮力

回复力

向心力

等等其他

按作用形式分

接触力

弹力

摩擦力等

场力

万有引力

电场力

磁场力等

按研究对象分

内力

外力

电磁学

电磁学是一门既古老又现代的科学。人类在公元前500多年就发现了电磁现象，但是电磁学的迅速发展和广泛应用还是在18世纪以后。 18世纪，人们通过对电和磁的定量研究，发现了许多重要的规律，例如法国🇫🇷物理学家库伦发现了电荷之间的相互作用的规律； 19世纪，科学家们发现了电和磁的相互联系，电磁感应、电磁场、电磁波等理论得到不断的发展和广泛的应用； 20世纪，电磁学的应用得到了进一步的发展，广播、电视、电话已成为人们生活不可缺少的一部分。电磁学涉及的内容很广，中学我们只学习最基本的电现象、磁现象、恒定电流、电磁感应和电磁波等内容。

电磁感应

电磁感应现象

法拉第电磁感应定律

感应电势的大小

楞次定律

感应电流的方向

应用

自感现象

日光灯原理

涡流

电磁场和电磁波

电磁振荡

定义

周期

频率

电磁场

电磁波

定义

电磁场在空间由远及近地传播就形成了电磁波。

特点

备注

无线电波

发射

吸收

电视雷达

传感器

定义

什么是传感器

光敏电阻

热敏电阻和金属热电阻

霍尔元件

应用

力传感器

电子秤

声传感器

话筒

温度传感器

电熨斗

电饭锅

测温仪

温度报警器

光传感器

鼠标器

火灾报警器

光控开关

电场

电荷

库伦定律

电场

电场强度

电场线

静电屏蔽

电势

电势差

电势能

等势面

电势差与电场强度的关系

电容

定义

单位

法拉

微法

皮法

电容器

平行板电容器的电容

常用电容器

固定电容器

聚苯乙烯电容器

电解电容器

可变电容器

带电粒子在匀强电场中运动

静电

利用

静电除尘

静电喷涂

静电植绒

静电复印

防止

磁场

磁感线

条形磁铁

蹄形磁铁

直线电流

环形电流

通电螺线管

地磁场

匀强磁场

安培力

磁感应强度

对方向的说明

对公式的理解

做功的特点

平行的通电导线间的相互作用

电流表

工作原理

磁场对运动电荷的作用

洛伦兹力

左手定则

实际应用

带电粒子在磁场中的运动

质谱仪

带电粒子在复合场中的运动

回旋加速器

电流

定义

电荷的定向移动就形成了电流。

分类

恒定电流

欧姆定律

电阻定律

电阻率

半导体

应用

超导体

应用

电功

电功率

闭合电路的欧姆定律

电压表和电流表

伏安法测电阻

交变电流

定义

产生

变化规律

表征物理量

周期和频率

峰值和有效值

电感和电容对其的影响

电感对其的阻碍作用

感抗

扼流圈⭕

高频扼流圈

通直流阻交流

低频扼流圈

通低频阻高频

电容对其的阻碍作用

交流电能通过电容器

容抗

通交流隔直流

通高频阻低频

变压器

原理

电能的输送

三相交变电流

光学

光对人类非常重要，我们能够看到外部世界丰富多彩的景象，就是因为眼睛接收到了光。光与人类生活和社会实践有着密切的联系，据统计，人类由感觉器官接收到的信息中，有90%以上是通过眼睛得来的。人类很早就开始了对光的观察研究，逐渐积累了丰富的知识。远在2400多年前，我国的墨翟（公元前468－公元前376）及其弟子们所著的《墨经》一书中，就记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象，可以说是世界上最早的光学著作。现在，光学已成为物理学的一个重要分支，并在实际中有广泛应用。光学既是物理学中一门古老的基础科学，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。按研究目的的不同，光学知识可以粗略地分为两大类。一类利用光线的概念研究光的传播规律，但不研究光的本质属性，这类光学称为几何光学；另一类主要研究光的本性（包括光的波动性和粒子性）以及光和物质的相互作用规律，通常称为物理光学。我们先学习几何光学的知识，然后再学习物理光学的知识。

物理光学

光的波动性

光的干涉

双缝干涉

薄膜干涉

光的衍射

单缝衍射

圆孔衍射

光的电磁说

电磁波谱

红外线

紫外线

伦琴射线

无线电波

光的偏振

偏振现象

激光

定义

成因

特点

相干光

平行度好

集中能

单色性好

应用

激光雷达

读盘

医用激光刀

切割金属

全息照相

激光育种

引起核聚变

用作武器

几何光学

光的直线传播

光源

光能

光线

光速

真空中

介质中

光的反射

反射定律

内容

光路图

应注意的问题

光的折射

折射定律

入射角

折射角

折射率

定义：入射角的正弦与折射角的正弦之比称为介质的折射率。物理意义：折射率是物质的一种光学特性，它反映了不同介质的折光能力不同。

sinθ1/sinθ2＝n12

n＝c/ν

折射率

相对折射率

绝对折射率

全反射

定义

介质

光疏介质

折射率小

光密介质

折射率大

光导纤维

光的色散

定义

棱镜

光谱

定义

定义：由色散形成的色光，按照频率的顺序排列成的光带。

由色散形成的色光，按照频率的顺序排列成的光带。

分类

发射光谱

连续光谱

产生

谱线形状

明线光谱

产生

谱线形状

吸收光谱

产生

谱线形状

光谱分析

描述

特点

分光镜

用途

构造

原理

热学

热学是物理学的一部分，它是研究热现象的规律的一门学科分支。用来描述热现象的一个基本概念是温度，温度变化的时候，物体的许多性质都在发生变化。例如，多数物体在温度升高时体积膨胀；水在0℃以下是固体，在0℃以上才是液体；橡皮管冷却到－100℃以下会变得像玻璃一样易碎……凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。热学知识在实际中有重要的应用。各种热机和致冷设备的研制，化工、冶金、气象的研究，都离不开热学知识。研究热现象有两种不同的方法，一种是从宏观上总结热现象的规律，引入内能的概念，并把内能跟其他形式的能联系起来；另一种是从物质的微观结构出发，建立分子动理论，说明热现象是大量分子无规则运动的表现。这两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。

描述热现象

基本概念

温度

研究热现象

研究热现象有两种不同的方法，一种是从宏观上总结热现象的规律，引入内能的概念，并把内能跟其他形式的能联系起来；另一种是从物质的微观结构出发，建立分子动理论，说明热现象是大量分子无规则运动的表现。这两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。

研究方法

宏观上

物体的内能

分子的动能

温度

分子的势能

改变内能的方式

做功

热传递

热力学定律

第一定律

△U＝Q＋W

能量守恒定律

永动机不可能制成

第二定律

热传导的方向性

第二类永动机

热力学第二定律

能量耗散

第三定律

绝对零度不可达到

能源环境

能量耗散和品质降低

能源与人类社会发展

能源与环境

开发新能源

微观上

基本内容

物体是由大量的分子组成的

统称分子

分子大小

油膜法

阿伏伽德罗常数

分子永不停息地做无规则运动

分子热运动

扩散现象

从实验和生活现象中我们都会发现，不同物质能够彼此进入对方。物理学把这类现象叫做扩散（difffusion）.

布朗运动

热运动

分子之间存在相互作用力

排斥力

吸引力

温度和温标

平衡态与状态参量

热平衡与温度

温度计与温标

三态

固体

晶体和非晶体

晶体

举例

石英

中间是一个六棱柱

两端是六棱锥

云母

明矾

八面体形

食盐

立方体形

硫酸铜

蔗糖

雪花❄️

六角形

味精等

物理性质

有确定熔点

微观结构

非晶体

玻璃

蜂蜡

松香

沥青

橡胶

硬塑料

固体的微观结构

液体

微观结构

表面张力

浸润和不浸润

毛细现象

液晶

定义

伯努利方程

理想流体

定常流动

伯努利方程

瑞流现象

气体

气体分子运动的特点

气体的压强

微观意义

理想气体状态方程

气体压强和体积的关系

气体压强和温度的关系

原子物理

定义

初中物理

机械运动

长度和时间的测量

运动的描述

运动的快慢

测量平均速度

声现象

声音的产生

声音由物体振动产生

声音的传播

介质

声波

声速

声音的特性

音调

频率

定义

响度

音色

生活中

声音的利用

噪声的危害和控制

光现象

光的直线传播

光的反射

平面镜成像

光的折射

光的色散

透镜及其应用

透镜

生活中的透镜

凸透镜的成像规律

眼睛和眼镜

显微镜和望远镜

力学

力

弹力

重力

运动和力

牛顿第一定律

二力平衡

摩擦力

压强

液体压强

大气压强

液体压强与流速的关系

浮力

阿基米德原理

物体的浮沉条件及应用

功和机械能

功

功率

动能和势能

机械能及其转化

简单机械

杠杆

滑轮

机械效率

热学

内能

分子热运动

内能

比热容

内能的利用

热机

热机的效率

能量的转化和守恒

物态变化

温度

三态变化

固液

熔化

凝固

气液

汽化

液化

固气

升华

凝华

电学

电流和电路

两种电荷

电流和电路

串联和并联

电流的测量

串、并联电路中电流的规律

电压和电阻

电压

串、并联电路中电压的规律

电阻

变阻器

欧姆定律

电流与电压和电阻的关系

欧姆定律

电阻的测量

欧姆定律在串、并联电路中的应用

电功率

电能电功

电功率

测量小灯泡的电功率

焦耳定律

生活用电

家庭电路

家庭电路中电流过大的原因

安全用电

电与磁

磁现象磁场

电生磁

电磁铁电磁继电器

电动机

磁生电

信息的传递

现代顺风耳电话

电磁波的海洋

广播、电视和移动通信

越来越宽的信息之路

能源与可持续发展

能源

子主题

单晶体

多晶体

物理知识导图

物理知识导图

MMgxALmB

phenomenon

莫笑

物理知识导图