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初中物理思维导图
本导图汇总了初中物理的知识你内容，包含物理量、运动、力、能量、热能与热量、电磁、波等，适用于考试复习！
编辑于2022-04-12 17:11:23- 能量
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美国初中物理思维导图
物理量
物理量分为矢量与标量。
矢量是既有大小也有方向的物理量，如速度，加速度，力。
矢量是只有大小没有方向的物理量，如温度，时间，长度。
运动
运动：一个物体相对于另一个物体位置发生了变化。
参照物
参照物：用于比较和确定某个物体是否运动的地点或物体。
如果一个物体相对于某个参照物的位置发生了变化，那么相对于这个参照物来说，这个物体是运动的。
判断一个物体是否在运动，取决于选择的参照物。
运动是相对的。
参照物应该是静止的。
长度的定义以及单位
长度：点到点的距离。
我们使用长度来描绘运动。
长度的国际单位是米（m）。
速率与速度
速率：物体在单位时间内运动的路程（物体需要匀速运动）。
很多物体不能匀速运动，但物体都会有平均速率。
瞬时速率：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速率。
速度：给定方向的速率。
平均速率=（首速度+末速度）÷2
一个物体的速度：一个物体的运动方向和运动速率。
加速度
加速度：速度变化量除以发生这一变化所用的时间的值。
加速度存在于速率增大、减小、运动方向改变三种运动变化中。
一个物体的速度增大就意味着这个物体获得了加速度。
一个物体的速度减小就意味着这个物体获得了减速度或者加速度小于0。
即使物体的速度大小不变，物体依然可以有加速度，因为物体方向的改变是也可以获得加速度。
末速度=首速度+加速度×时间
末速度2=首速度2+2×加速度×时间2
位移
位移：物体移动的距离
位移=末位置-首位置
位移=时间×（首速度+末速度）÷2=首速度×（首速度持续的）时间+加速度×（开始加速的）时间2÷2
力
力的概述
力：物体的相互作用。
力不仅有大小，还有方向。
力的作用点：力作用在物体上的位置。
力的国际单位是牛顿（N）。
力的大小和方向可以用带箭头的线段来表示。箭头的方向表示力的方向，线段的长度表示力的大小：线段越长，表示的力越大。
合力
合力：与作用在同一物体上的力的作用效果相同的力。
分力：在合力中，作用在同一物体上的力分力可以有初速度和加速度。
合力乘x，等于各个分力同时乘x。
当力的方向一致时，合力就是各分力的和。当力的方向不同时，也会产生合力。两个相反方向的力相加，合力大小是这两个力的差的绝对值。
三角形定则指两个矢量（其中一个矢量的起点是另一个矢量的终点）合成，其合力大小为一个矢量的起点移动到另一个矢量的终点，合力方向为从第一个的起点指向第二个的终点。
两个起点一样的矢量合成时，以表示这两个向量的线段为邻边作平行四边形，这个平行四边形的对角线就表示合向量的大小和方向，这就叫做平行四边形定则
平衡力
作用在同一物体上，合力为零的力称为平衡力。
平衡力不会改变物体的运动状态。
几个力作用在同一个物体上，如果合力不为零，就称这些力为非平衡力。
作用在物体上的非平衡力产生合力，并改变物体的运动状态。
摩擦力
阻力：妨碍物体运动的作用力，物体阻力的方向与物体运动方向相反。
摩擦力：两个表面相互摩擦时，表面之间的相互作用力就是摩擦力，摩擦力是一种阻力。
摩擦力的条件：物体间相互接触并挤压；物体接触面粗糙；物体间有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的大小取决于：接触面之间的压力（压力越大，摩擦力越大），和接触面的粗糙程度（越粗糙，摩擦力越大）。
静摩擦力：两个相互接触的物体将要发生而尚未发生相对运动时产生的摩擦力。
滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面发生滑动时，接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦力。
滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力。
在同样的材料同一压力上克服滑动摩擦力比克服滚动摩擦力难得多！
流体：气体和液体的总称。
流体摩擦力：固体在流体中运动而产生的摩擦力。
引力
引力：所有物体之间相互吸引的力。
重力
物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的方向向下，作用点是物体的中点。
1千克物体所受的重力等于N。
质量与重量
质量表示物体所含物质的多少，国际单位是克（kg）。
重量是由于重力的作用，物体受到向下的力的大小。
自由落体
自由落体运动状态：物体从静止开始下落且只受引力的作用的运动状态。
物体在自由下落时所受的力是非平衡力；处于自由落体运动状态的物体，在下路的途中速度会不断加大。
物体在自由下落时的加速度与质量无关，永远都是为米/秒。
穿过空气的物体会受到空气阻力的作用。空气阻力是一种流体阻力。
真空状态下，任何物体在相同高度做自由落体运动时，下落时间相同。
在同等质量下，表面越大的物体，空气阻力越大；空气阻力随着速度增大而增大。
当物体降落的速度使得空气阻力与引力大小相等时，物体受力平衡，尽管物体继续下落，但速度保持不变，这一速度为物体的极限速度。
平抛
抛体：一个被抛出去的物体。
平抛运动：物体只受引力作用，并以一定初速度抛出的运动。
在同样高度下，水平抛出的物体与垂直下落的物体同时着地。
牛顿运动定律
第一定律
任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
惯性：物体抵制其运动状态改变的固有倾向。
物体质量越大，惯性越大。
第二定律
第三定律
相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
作用力和反作用力可以抵消。
动量
动量：运动物体所具有的性质，指的是运动物体的作用效果。
动量=质量×速度
动量守恒定律：在没有外力的作用下，相互作用的物体的总动量保持不变。
流体力学
压强
压力：垂直作用在物体表面的力。
压强：用于表示压力形变效果的物理量。
压强的国际单位是帕（pa，又叫牛/平方米）。
流体压强
流体：没有固定形状，容易流动的物体。
流体中的粒子不停地向各个方向运动，不停地互相撞击，也与其它任何能触碰到的物体表面碰撞。每个粒子与物体表面碰撞的时候，都会对物体的表面施加一个力。流体中所有粒子施加的力的总和就是这一流体对物体表面所施加的压力。
压强可以抵消。
流体压强从许多个方向挤压物体，如果压强不相等，物体会被迫发生形状和压强的改变，最终物体受到的来自各方向的压强是相等且平衡的。
大气压
大气压：空气对物体的压强。
大气压随着海拔的升高而减小。
海拔0米的地方，大气压约为101325帕。
液体压强
液体压：液体对物体的压强。
液体压随着深度的增大而增加。
浮力
浮力：流体给浸入其中的物体的一个向上的力。
浮力的方向向上，与重力的方向相反，浮力与重力可以抵消。
物体的重力<物体的浮力，物体上浮。
物体的重力>物体的浮力，物体下沉。
物体的重力=物体的浮力，物体悬浮。
阿基米德定律
完全没入液体中的物体排开液体的体积，等于这个物体的体积。
部分没入液体中的物体排开液体的体积，等于这个物体没入液体中那部分的体积。
阿基米德定律：物体排开液体的重力，与其受到的浮力相等。
密度
密度：物质单位体积的质量。
密度的国际单位是克/立方米。
浸没在液体中的物体，物体的密度大于其所在的液体的密度，物体下沉；物体的密度小于其所在的液体的密度，物体上浮；物体的密度等于其所在的液体的密度，物体悬浮。
改变物体的密度，可以使他达到上浮或沉入或悬浮于某一液体的目的。
帕斯卡定律
帕斯卡定律：当外力作用在密闭的流体上时，流体各部分所受到的压强将发生相同的改变（帕斯卡定律只适用于液体）。
液压系统
液压系统：增大力的工具。
液压系统利用密闭的液体来传递压强。液压系统往往把一个力施加于一个较小的表面，因此获得的压强通过液体另一端的一个加大的表面上。
伯努利定律
物体会向压强较小的区域流动或运动。
流体运动速度越大，产生的压强越小。
随着流体的运动速度增加，流体内部的压强会减小。
功和机械
功
当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上发生位移，这个力对物体做了功。
位移：物体的位置变化。
没有位移就没有做功，而且位移的方向必须与力的方向一致。
功=力×位移
功的国际单位为焦，1焦耳=1牛×1米
机械
机械：一种使工作变得简单快捷的装置。
输入功和输出功
输入力：施加在机械上的力。
输入位移：输入力使是机械发生的一段位移。
输出力：机械作用在物体上的力。
输出位移：物体发生的位移。
输入功=输入力×输入位移
输出功=输出力×输出位移
机械通过改变力的大小、改变位移、改变方向来使工作变得快捷。
机械效益
机械效益：输入力被放大的倍数。
如果输出力大于输入力，机械的效益大于1。
能把力的作用距离放大的机械的效益小于1。
改变力的方向的机械的机械效益等于1。
机械效率
机械效率：衡量机械的效率的物理量。
任何机械都会因为克服摩擦而浪费一些功。
理想机械：机械效率为1的机械。
任何机械的机械效率都小于1.
简单机械
斜面
斜面：跟水平面成一定角度的平面。
斜面增加了输入力的作用距离。
楔
楔：一端粗，另一端逐渐变薄的机械。
楔实质上是一个运动的斜面。
钉子、刀、斧子都是楔。
螺丝
螺丝：绕在圆柱体上的斜面。
杠杆
杠杆：能绕着某一固定支点转动的硬棍。
力臂
动力臂：输入力到支点的距离。
阻力臂：输出力到支点的距离。
支点：硬棍绕着转动的点。
如果杠杆的动力臂大于阻力臂，此类杠杆是省力杠杆。
如果杠杆的动力臂小于阻力臂，此类杠杆是费力杠杆。
如果杠杆的动力臂等于阻力臂，此类杠杆是等臂杠杆。
杠杆的分类
改变作用力方向的杠杆
支点在输入力和输出力之间的杠杆会改变力的方向。
支点在杠杆一端的杠杆
支点在杠杆一端的杠杆不改变力的作用方向。
轮轴
轮轴：两个圆柱或椭圆柱连结在一体并连接在同以轴心或圆心的机械。
轮轴中，较大的圆柱或椭圆柱叫做轮，较小的圆柱或椭圆柱叫做轴。
输入力作用在轮上时，轮轴改变了力的作用距离。输入力作用在轴上时，轮轴使输出位移增加。
滑轮
滑轮：绕着一根绳子的有凹槽的轮子。
滑轮使工作变轻松地方法：减小拉升物体所需的输入力、改变输入力的方向。
滑轮的类型
定滑轮
定滑轮：固定在某一结构的滑轮。
定滑轮只改变作用力的方向。
动滑轮
动滑轮：连接在要移动的物体上的滑轮。
动滑轮只减小作用力的大小。
滑轮组
滑轮组：由一定数量的动滑轮和定滑轮做成的滑轮系统。
滑轮组不仅改变力的大小，还改变力的方向。
滑轮的理想机械效益=支撑物体绳子的段数
复杂机械：有两个或两个以上的简单机械组合而成的机械。
能量
能量：对物体做功或使物体位置发生变化的本领。
能量的国际单位为焦，1焦耳=1牛×1米
一个物体对另一个物体做功后，做功的物体会把一部分能量传递给受攻的物体。
功率
功率：物体在单位时间内所做的功的多少或能量从一种形式转化为另一种形式的速率。
功率的国际单位是焦/秒或瓦特。
转移的能量=功率×时间
机械能
机械能：与物体运动或位置或形状有关的能量。
动能
动能：物体因为运动而具有的能量。
动能取决于物体的质量和运动速度。
势能
势能：物体由于其位置或形状改变而具有的能量。
重力势能
重力势能：与物体所处高度有关的势能。
一个物体的重力势能等于举起举这个物体所要做的功的大小。
重力势能=物体重力×高度
弹性势能
弹性定义：物体受扰动后恢复原来形状的能力
弹性势能：与物体形变有关的势能。
物体的弹性取决于物体离子受扰动和恢复原状的能力。
胡克定律：无论弹性如何，受力越大，形变程度越大。
机械能=势能+动能
热能：组成物体的粒子所具有的势能和动能的总和。
电能：电荷所携带的能量。
化学能：储存在化学键里的能量。
电磁能：电磁波所具有的能量。
核能
核能：储存在原子核里的势能。
核反应
核聚变：原子核相互聚集。
核裂变：原子核相互分裂。
能量的转化与守恒
能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。
最常见的能量转化是动能和势能之间的转化。
热能与热量
热能与热量
热能：组成物体的粒子所具有的势能和动能的总和，又称内能。
热量：温度高的物体向温度低的物体传递的热能。
物体热能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和
吸热反应：吸收热量的反应。
放热反应：释放热量的反应。
温度
温度：物体的粒子平均动能地用种表现形式
热能越大的物体，温度越高
温度标准
摄氏温标的单位是摄氏度（℃）。0摄氏度是水结冰时的温度，100摄氏度是水沸腾时的温度。
华氏温标的单位是华氏度（°F）。32华氏度是水结冰时的温度，212华氏度是水沸腾时的温度。
开尔文温标的单位是开尔文（K）。273.15开尔文是水结冰时的温度，373.15开尔文是水沸腾时的温度。升高1开尔文=升高1摄氏度。0开尔文=-273.15摄氏度=绝对零度
在绝对零度中，物体的粒子彻底停止运动。
j绝对零度不可能达到。
分子运动论
物体有许多粒子（例如分子和原子）组成。
粒子之间有空隙。
一切物质的粒子子都在不停地做无规则的运动，称为热运动。因为粒子的平均动能越高，温度越高，所以热运动与温度有关。
低温度粒子的平均动能低，高温度粒子的平均动能高。
粒子之间有作用力，即吸引力和排斥力。
比热
比热：衡量物体的吸热能力的物理量，比热的单位是焦/（千克×摄氏度）。
质量为1千克的某种物质的温度升高1摄氏度所需的热量，叫做该物质的比热。
比热大的物体能够吸收大量的热量，而自身的温度变化不大。
热能变化=质量×比热×温度变化量。
热传递
传导：热从物体的一个分子传递到下一个分子，而物体本身不移动。
对流：流体内部由于各部分温度不同而造成的相对流动，即流体通过自身各部分的流动实现热量传递的过程。
辐射：能量通过电磁波传递的一种方式。
热量传递是单向的，热量只会从温度高的物体传递到温度低的物体。
热的导体
热的良导体：导热性好的材料。
热的不良导体：导热性不好的材料。
热机
热机：将热能转化为机械能的装置。热机通常利用燃烧产生的能量。
燃烧：燃料快速氧化产生光和热的能量。
外燃机
外燃机：燃料在发动机之外的锅炉燃烧的热机。
外燃机原理：外燃机通过燃烧燃料，把锅炉里的水加热。随着热能的增加，水转化为蒸汽。转动飞轮，带动滑阀（可以前后滑动的阀门，用于控制蒸汽的进出）。蒸汽通过滑阀进入汽缸，在那里蒸汽推动金属活塞，活塞带动飞轮运动，之后蒸汽通过滑阀排出气缸，弹簧作用活塞返回原位，如此循环往复。
内燃机
内燃机：燃料在发动机的汽缸燃烧的热机。
内燃机的原理：燃料通过阀门进入汽缸，阀门关闭，燃料在发动机的汽缸内燃烧，带动汽缸里的活塞向下运动，再带动曲轴旋转，曲轴的旋转又带动车轮的转动，另一个阀门开启，排气，阀门关闭，此时活塞在弹簧的作用下又返回原位，如此循环往复。
电磁
磁
磁体：能够引铁的物质。
磁级
磁级：磁体的端点。
任何磁体的磁极磁性最强。
只要磁体能够自由转动，总有一个磁极向北，另一个磁极向南。
向北的磁极叫做北极，向南的磁极叫做南极。
相同的磁极互相吸引，不同的磁极相互排斥。
磁场力：磁体磁极之间相互吸引或排斥的力。
单个磁极无法单独存在。
磁场
磁场：磁体周围有磁场力作用的区域。
磁感线：用于描述磁体周围磁场的分布情况的虚构的线。
磁感线从磁体的一个磁极出发围绕着磁体沿曲线前行，最后来到另一个磁极。
磁感线从一个磁极到另一个磁极形成一个封闭的回路，磁感线之间永不相交。
因为磁感线的存在，磁体不接触也能发生相互作用。
合磁场：两个或多个磁体的磁场相互叠加时，形成的磁场。
磁体的产生
磁体产生的原因
在大多数材料中，原子的磁场，方向排列不一，导致大多数材料的磁场被抵消了。
在一些材料中，原子磁场的排列是整齐的。磁场排列整齐的一组原子叫做磁畴。
被磁化的材料，绝大多数磁畴都沿同样的方向排列。
永磁体：可以长时间保持磁性的磁体。
非磁体：不可以长时间保持磁性的磁体。
天然磁体：天然产生的磁体。天然磁体源于磁铁矿，磁铁矿多见于岩浆岩中（因为液态铁的磁畴在岩浆中方向会变的相同），将磁铁矿加热至1500多度，捞出浮渣，冷却，得到的就是天然磁体。天然磁体是永磁体。
将磁体分割，得到的是体积更小的磁体。
电
电荷
电荷 ：为物体或构成物体的质点所带的具有正电或负电的粒子。
带正电的粒子叫正电荷（表示符号为“+”）。
带负电的粒子叫负电荷（表示符号为“﹣”）。
相同的电荷互相吸引，不同的电荷相互排斥。
两个静止的电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比。
单个电荷可以单独存在。
电场
电场力：两个电荷之间的吸引或排斥作用。
电场环绕在带电物体的周围，带电物体通过其产生的电场对其它带电物体施加力的作用。
单个电荷的电场
负电荷的电场向内聚集。
正电荷的电场向外发散。
合电场
合电场：多个电荷的电场。
合电场是由单个电荷产生的电场通过排斥和吸引合成的。
静电
静电：一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷。
当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电。
在静电中，电荷可以聚集起来，但不能持续流动。
电荷转移
只有当物体中的电荷从一个地方转移到另一个地方，物体才会成为带电体。
电荷守恒定律：电荷的数量是守恒的，电荷不会凭空创造也不会凭空消失。
通过电荷转移发生静电
产生静电的普遍方法，就是摩擦起电。任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，材料的绝缘性越好，越容易产生静电。
摩擦起电：电子由一个物体转移到另一个物体的结果，使两个物体带上了等量的电荷，导致物体发生静电。
感应起电：指物体在电场的作用下，发生了的电荷上再分布的现象，从而产生静电。
传导起电：指两个物体相互接触、不发生摩擦，当两个物体重新分开后所产生的静电起电现象。
静电放电
静电放电：多余的电荷从一个带电体离开时，使得静电消失的现象。
当一个带负电荷的物体和一个带正电荷的物体在一起时，电荷会发生移动，直到两个物体带同样多的电荷为止。
莱顿瓶
莱顿瓶是一种用以储存静电并可以作为电源的装置。
莱顿瓶是一个不导电容器，内外包覆着导电金属片作为极板。瓶口上端接一个球形电极，下端利用导体与内侧金属片或是导电溶液连接。
莱顿瓶的充电时要将电极接上产生静电的仪器，外部金属片接地；内部与外部的金属会携带相等但极性相反的电荷。
莱顿瓶作为电源时，将球形金属电极和外部的金属片分别连接导线，再将导线连接到需要充电的地方。
电流
电流： 电荷在导体中的持续的定向移动。
电流强度：单位时间内通过导体横截面的电荷量，电荷强度的单位是：安培或A。
要形成电流，电荷必须从一个地方持续的移动到另一个地方，电荷只在构成回路的电路中流动。
绝缘体和导体
绝缘体：电荷不容易通过的材料。
导体：电荷容易通过的材料。
电压
电动势：电子运动的趋势，能够克服导体电阻，使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。这种作用通常还伴随着能量的转换，电动势补偿电荷在导体中流动时要消耗能量，电动势产生电压。
电压：又叫电势差，电路两点之间电势能的差，单位是伏特或V。
电源：使电路中产生电动势的装置。
电阻
电阻：电荷通过材料受到材料的阻力的大小，单位是欧姆或Ω。
在电路的电压一定的情况下，电阻越大，电流越小。
导体越长，电阻越大；导线直径越小，电阻越大；导体温度越大，电阻越大。
如果电流可以通过两条电路中的任何一条，电流会选择电阻较小的电路通过。
欧姆定律：电压=电流×电阻
电池
化学电池：把化学能转化为电能的装置。
化学电池的结构：化学电池由两种称为电极的金属组成，电极的一部分浸在电解质中，电解质是一种能导电的物质，接电解质表面以上的电极叫做接线柱，接线柱用来将电池连接在电路中。
湿电池：电解液是液体的化学电池。
干电池：电解液是固体的化学电池。
伏达电堆
伏打电堆是1800年意大利教授伏打发明了世界上第一个电池组。
伏打电堆是由多层银和锌或铜叠合而成，其间隔有浸盐水的纸板，亦称伏打电池。
伏打电堆是最早的化学电源，为电学研究提供了稳定的容量较大的电源，成为电磁学发展的基础。
盐水是伏达电堆的电解液。
电路
电路：电荷能流动的闭合通路，不闭合的电路叫做断路。
电路的特征
电路必须有消耗电能的用电器。
电路中必须有提供电能的电源。
电路必须是用导线连接而成的。
电路中可以有也可以没有用于断开和闭合电路的开关。
电路图
电路图是指用电路元件符号表示电路连接的图。
串联电路
串联电路：电流依次通过每一个组成元件的电路。
基本特征
有只一条支路。
只要有某一处断开，整个电路就成为断路。
电阻会随着电阻器的增多而增加。
串联电路中的电流处处相等，电源两端电压等于各电阻器两端的电压之和。
并联电路
并联电路：不同的部分在各自独立的分支上的电路。
基本特征
有许多条支路。
有某一处断开，整个电路的其他支路依然正常工作。
电阻不会随着电阻器的增多而增多。
并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和，电源两端电压与各支路电阻器两端的电压相等。
电功率
电功率=电压×电流=电流×电流×电阻
电能=电功率×时间
电的热效应
当电流通过带电阻的导体时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。
电磁的关系
电流的磁效应
有电流的地方就存在磁场，电流产生磁场的关系被称为电流的磁效应。
电流产生的磁场的特点：可以开关，可以改变方向，可以调节强弱。
通电螺丝管：有许多圈数的通电线圈。
通电螺丝管用于增大电流磁场的强度。
通电螺丝管的圈数越多，磁场的强度越大。
通电螺丝管的两端相当于条形磁体的两个磁极，通电螺丝管的磁场与条形磁体的磁场相似，但通电螺丝管的南北极随着电流方向的改变而改变。
电磁铁
电磁铁：含有铁或钢做成的内芯的通电螺丝管，或缠绕在铁或钢上面的通电螺丝管。
电磁铁是一种可开可关的强磁体。
通电螺丝管或电磁铁的北极在电流流动的方向。
感应电动势=线圈匝数×磁通量变化量÷时间
电磁和运动
把通入电流的导线放入一个磁场中，电能会被转换为机械能。
电动机
电动机：用电能是轴转动的设备。
电动机把电能转化为机械能。
在电动机中，当线圈或转子转过竖直位置时， 线圈或转子中的电流方向会发生改变，这使得线圈或转子两边的运动方向也发生改变。线圈每转过半圈后，电流又改变方向，这样，线圈就以同一方向持续不断地旋转起来。

磁生电
当闭合电路的一部分导体在磁体磁场中做切割磁感线的运动时，导体会产生电流。
电磁感应：导体在磁场中发生相对运动而产生电流的过程。这种方法产生的电流叫做感应电流，直流电和交流电都可以是感应电流。
变压器
直流电：由只朝一个方向运动的电荷形成的电流。
交流电：由朝许多个方向运动的电荷形成的电流，交流电又叫做感应电流。
交流电比直流电更有优势，交流电比直流电更容易升压或降压。
变压器：升高或降低电压的设备。
变压器是有环绕在一个铁芯上的两组不连接的线圈组成，连接到有电源的电路上的线圈叫做初级线圈，连接到没有电源的电路上的线圈叫做次级线圈。
变压器的工作原理：当电流流入初级线圈时，电流产生磁场。这个磁场随交流电流的交替变化而变化。变化的磁场就像一个运动的磁场，只用当初级线圈中的电流变化时，变压器才会工作，磁场才会变化，所以变压器不能用来改变直流电的电压。
升压变压器
升压变压器：把电压升高的变压器。
升压变压器的初级线圈的圈数比次级线圈少。
降压变压器
降压变压器：把电压降低的变压器。
升压变压器的初级线圈的圈数比次级线圈多。
发电机
发电机：把机械能转换为电能的设备。
发电机利用导体在磁场中运动产生电流。
交流发电机
交流发电机：把机械能转换为交流电的发电机。
交流发电机的工作原理：当轴转动时，转子便在磁场中旋转。当转子的一边向上运动时，它的另一边就向下运动。这种上下运动使转子上的线圈产生感应电流。电流从线圈的一边流出，从另一边流入。 当转子转过半周后，转子上线圈的左右两条边在磁场中运动的方向发生改变，结果使线圈中的电流方向也发生改变。

直流发电机
直流发电机：把机械能转换为直流电的发电机。
直流发电机除了用换向器代替交流发电机中的滑环以外，其他结构与交流发电机没有区别。
电子学
电子学：研究如何利用电流来控制、传递和处理信息的一门学科。
电子信号
任何被测量或计数的信息都可以转化为信号。
电子信号：用变化的电流来表示信息的信号。
模拟信号
模拟信号：用连续变化的电流来表示信息的信号。
当电流连续的改变或变化时，模拟信号就产生了。
数字信号
脉冲：电子技术中经常运用的一种像脉搏似的短暂起伏的电冲击(电压或电流)。
数字信号：用脉冲的电流来表示信息的信号。
数字信号是以脉冲的方式来表示信息的。
半导体
半导体：导电性比绝缘体，但比导体差的材料。
半导体只有在一定的情况下才能导电。
半导体由硅制成。
在硅中掺入能够提供额外电子的材料就形成了N型半导体。
在硅中掺入能够提供缺少电子的材料就形成了P型半导体。
二极管
二极管：将N型半导体和P型半导体组合在一起所构成的电子元件。
二极管只允许电流向一个方向通过。
二极管可以将交流电变成直流电，也可以用于开关电路。
三极管
三极管：在两层同类型的半导体之间加入一层不同类型的半导体制成的电子元件。
三极管用于开关电路、放大电子信号。
集成电路：在一块半导体薄片上集二极管、三极管、其他电子元件而成的电路；又叫芯片。
电子通讯
电话
在电话中，声音首先被电话机的送话器转换为电子信号，电子信号被发送到接听的电话机上，受话机将电子信号转换回声音。
在打电话的时候要先利用拨号装置拨号，拨号事实上是利用脉冲告诉电信公司电话将要打到哪里。
电话中，话题是一个装着炭粒的小盒子，当人对照话筒讲话时，由于声音的振动，膜片时紧时松的压迫着炭粒，电阻也就随之改变，于是形成了随声音变化的电流信号，在电话的听筒里装有一个电磁铁，电磁铁吸引一块薄铁膜片。由于线圈中电流不断变化，电磁铁对膜片的作用随之改变，使膜片振动，在空气中形成声波。
录音
模拟录音
模拟录音：利用模拟信号进行声音的录制与再现的设备。
唱片（一种模拟录音）的工作原理：播放唱片时，唱机上的唱针会沿着唱片上的螺旋形沟槽滑动。当唱针沿着螺旋形沟槽滑动时，会引起一块磁铁的运动，磁铁的运动使线圈中产生感应电流，感应电流的大小随唱片上的沟槽深浅变化而变化，产生了一种模拟信号。模拟信号模拟了原始声音。模拟信号被送入放大器放大，再通过扬声器将模拟信号转换成声音。
数字录音
数字录音：利用数字信号进行声音的录制与再现的设备。
CD片（一种数字录音）的工作原理：CD唱片上有凹坑，凹坑之间是平面。CD的螺旋形每一段凹坑和平面的排列就是一个代码，每个代码代表某一时刻的声音。播放CD片时，CD片会旋转起来，光束扫描光道上的凹坑和平面。凹坑和平面受光束照射时，会产生反射光，在反射光变化时形成一个闪光，闪光转换为电流脉冲。脉冲传送到放大器中放大，然后传送到扬声器，在扬声器中数字信号被转化回声音。
调频和调幅
调频
调频：通过改变电磁波的频率来传递信号，即载波的频率随电子信号的强弱而改变，简称AM。
因为调频信号频率较高，调频信号会穿越大气层，所以调频信号传递的距离比较近，但音质更高，简称FM。
电视台用调频传递声音。
调幅
调幅：通过改变电磁波的振幅来传递信号，即载波的振幅随电子信号的强弱而改变。
因为调频信号波较高，调频信号会被被电离层反射，所以调频信号传递的距离比较远，但音质更低。
电视台用调幅传递画面。
无线电广播
在调幅或调频无线电广播电台中，声音或音乐是通过电磁波来传送电子信号的。
工作原理
1.产生信号：人的声音被转换成音频信号。
2.发射信号：音频信号送到发射机，并利用它来调制载波，然后发射出去。
3.接收信号：收音机接收特定频率的电磁波，并分离出音频信号，扬声器把音频信号转换成声音。
电视
电磁波既可以用来传递声音，也可以用来传递图像。
工作原理
1.产生信号：在无线电视台，声音被转换成音频信号，图像被转换成视频信号。
2.发射信号：音频信号送到发射机，并利用它来调制载波，然后以特定的频率发射出去，载波发射到卫星上，卫星再把载波传递到有线电视台。
3.接收信号：电视机通过连接当地的有线电视台的电缆接信号。
电视屏幕
电视屏幕分为显像管屏幕与液晶屏幕。
大多数的电视机使用显像管，显像管上有固体荧光物质，荧光物质将电子束转换成很小很小的、彩色的光点，这些光点由红、蓝、绿三原色构成，你的眼睛看到的是有这三种颜色的光混合后形成的各种色彩的图像。
液晶屏幕中，视频信号通过液晶成为等离子体产生图像。在等离子电视机中，视频信号加热微小的等离子管中的气体，使气体发出各种颜色的光。
移动电话
移动电话：可以移动的电话。
移动电话系统：先把地球划分成许多地理区域。每一个地理区域都有一个或多个信号塔，可将信号传输给中央枢纽。当你在使用移动电话时，它就会发出微波。这个微波标有专属于你的移动电话的代码。信号塔接受到微波并将信号传送给中央枢纽。中央枢纽接受信号并将他们传输给接收器。然后，接收器将信号传递给接收移动电话。
卫星电话系统：电话发出的无线电波被发射到通信卫星上，卫星将点播传送回地球上的接收电话上。卫星电话可以在世界上的任何地方拨打电话，但是费用更高。
计算机
计算机：一种能储存、处理并重新获取信息的电子设备。
二进制
计算机中的信息用二进制来表示。
二进制：只用0和1两个数码来表示数的计数系统。
计算机中，以三极管闭合或开的状态表示1，以三极管断开或关的状态表示0。
在二进制中，每个0和1叫做位，八个二进制位的排列叫做字节，字节是计算机存储量的基本单位。
计算机硬件
计算机硬件：计算机的永久性部件。
中央处理器：又叫CPU，用于只会计算机的运转、执行逻辑操作、运算、指令存储和提取信息的设备。
数据通过输入设备进入计算机。
计算机处理和计算的结果在输出设备上显示出来。
存储器
计算机在存储器中存储信息。
内存储器
内存储器集成在CPU的主线路板上。
随机存储器（RAM）是计算机处理数据时的临时储存区域。计算机关闭时，存储在RAM的信息会丢失。
只读存储器（ROM）储存计算机所需要的的操作信息。CPU能读取这些信息，但不能改写这些信息，ROM的信息会永久保存不会丢失。
外存储器
外存储器：在CPU的电路之外的存储器。
硬盘可以取出。
磁盘
磁盘是使用最广泛的外存储器。
通过磁盘驱动器，信息可以从磁盘中读出或写入。
硬盘是装在计算机内有金属地板的磁盘。
不管什么时候使用计算机，磁盘上的信息都可以永久保留并随时供计算机访问并改写。
计算机软件
计算机软件是一套指令，这套指令命令计算机硬件对存储的信息执行操作。
计算机软件分为操作系统软件和应用软件。
操作系统软件：使计算机运行的一套基本指令。
应用软件：使计算机执行特殊任务的软件。
计算机网络
计算机网络：用电缆或电话线连接起来的一组计算机。
计算机网络：允许不同地方的人共享信息和软件。
局域网（LAN）：较小地区的计算机网络。
广域网（WAN）：较大地区的计算机网络。
因特网是最有效的广域网。
信息高速公路：因特网和其他局域网连接在一起。
万维网：一种允许用户展示和浏览网页的系统。
一张网页包括文字、图片、活动画面、声音、视频。
波
波的特点
波：把能量从一个地方传递到另一个地方的扰动。
机械波： 需要借助介质才能传递的波。
电磁波： 不用借助介质就能传递的波。
波是如何传递能量的：所有的介质都由细小的粒子组成，当波进入一种介质的时候，播讲能量传递给了介质中的粒子，粒子相互碰撞的同时，传递着能量，在机械波传递着能量的同时，介质不动。
横波
横波：波的传播方向和介质粒子的运动方向垂直的波。
波峰：横波的最高点。
波谷：横波的最低点。
纵波
纵波：波的传递方向和介质粒子的运动方向完全一样的波。
密部：纵波紧缩在一起的部分。
疏部：纵波散开或较稀疏的部分。
纵波的密部相当于横波的波峰，纵波的疏部相当于横波的波谷。
波的画图
我们用弹簧图表示纵波，曲线图表示横波，箭头表示波的运动方向。

波的性质
振幅
振幅：传递波的介质的粒子离开静止位置的最大距离。
横波的振幅：从禁止位置到波峰或波谷的距离。
纵波的振幅：纵波的密度越密，疏部越疏，振幅越大。
波的振幅越大，波携带的能量越多。
强度：衡量波所携带的能量的物理量。
波长
一列波中相邻的两个对应部分之间的距离。
纵波的波长：密部到密部或疏部到疏部之间的距离。
横波的波长：相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离。
频率
给定时间内通过给定点的完整波。
频率的单位是赫兹（Hz）。
1赫兹：在1秒内通过给定点一个完整的波。
波的频率越高，携带的能量越大，穿透性越强。
波的速度=波的波长×波的频率，所以在速度一定的情况下，波长越短，频率越高。
波的相互作用
反射
反射定义：当一个物体或波在运动时遇到一个他们无法通过的物体界面时，就会被反弹回来的现象。
反射定律：所有波都遵循反射定律，入射角=反射角，法线垂直于物体界面，所有的反射都发生于一个平面内，反射可逆。
折射
折射定义：波因传递速度改变引起的波的传递方向的改变叫折射。
折射条件：只有当一列波以一定角度进入一个新介质时，才会发生折射。
折射定律：所有波都遵循折射定律，当波从速度快的介质传递到速度慢的介质时，折射角小于入射角，法线垂直于介质的边界，折射可逆。
衍射
衍射定义：波在障碍物周围发生传播方向改变的现象。
干涉
干涉定义：两列波相遇时产生的相互作用，叫做干涉。
相长干涉：几列波相遇后，相互结合，而产生了一列振幅变大的波，这种干涉称为相长干涉。
相消干涉：几列波相遇后，相互结合，而产生了一列振幅变小的波，这种干涉称为相消干涉。
驻波
驻波定义：如果入射波和反射波有相同的频率，它们就会形成一种静止不动的波，这样的波叫做驻波。
波节：在驻波中，两个波发生相消干涉后，形成的零振幅的点。
波腹：在驻波中，振幅最大的点。波腹也是驻波中具有最大能量的点，总是出现在两个波节的中间位置。
共振
共振定义：物体的自然频率与周围物体的振动频率相同时，这个物体的振动幅度增加的现象。
声波
主要特征：声波不仅是一种纵波，也是一种机械波，必须通过介质来传播能量的扰动。
产生原理：振动产生声波，物体的振动扰动了周围的空气分子，当固体振动时，空气分子被挤压到一起，从而产生了一个密部，之后空气分子又反弹回来以此远离，从而形成一个疏部，这些疏部和密部就组成了声波。所以声波是一种纵波。
介质类型：可以通过固体、液体以及气体传播。
声波的相互作用
反射：声波抵达物体表面时会发生反射，反射回来的声波叫做回声。物体的表面越光滑，声波的反射作用越强。
衍射：声波不是总沿直线方向传播，在遇到障碍物时，在障碍物周围还会发生传播方向的改变。（比如我们在走廊里能听到拐弯处的谈话声）
干涉：两列声波在相遇时也会发生相互作用，既可以是有利的，也可以是有破坏作用的。
声音的速度
影响声速的因素：声速取决于介质的弹性、密度，以及温度。介质弹性越大声音传播的越快，介质密度越大，声音传播得越慢，介质的温度越高，传播得速度越快。
常见声速：在20度的空气中，声音以每秒343米的速度传播。
声音的性质
响度
定义：衡量声音能量的物理量。
影响响度的因素：取决于听者离声源的距离和声源产生的能量。离声源的距离越近，响度越大，声源产生声音的能量越大，响度越大。
声音的强度：在单位面积上每秒声波所携带的能量。
响度的单位：分贝（dB）。每增大10分贝，声音的强度就增加10倍。
强度和响度的关系：强度越大，响度越高。

音高
定义：描绘声音高低程度的物理量。
影响因素：音高取决于声波频率的大小。
多普勒效应
定义：当声源和听者之间发生相对运动时，听者所感到的频率改变的现象。
在高速运动时，多普勒效应及其明显。例如：当一架飞机在接近于声速的速度飞行时，声波会在飞机头部前方聚集，这种聚集会产生一种屏障，称为音障。当飞机的速度高于音速时，飞机会打破这个屏障，当音障被打破时，巨大的能量以波的形式被释放出来，称为冲击波，附近地面上的人会听到一种叫做音爆的巨大噪声。
声波的分类
超声波：高于20000Hz
次声波：低于20Hz
人类能听到的声音频率范围在20-20000Hz之间
声波的应用
回声定位法：使用声波测定距离或定位目标的方法。
声呐：用于检测反射声波定位水下物体的系统。声呐向水中发出一束高频超声波，当声波碰到其它物体或海底时，就会被反射回来，从而计算出与反射物的距离。
超声波成像：超声波成像仪发射超声波，之后利用反射回来的波制成一副图形，称为超声波扫描图。
电池波
电磁波的性质
电磁波是一种传递电磁能的横波。由振动的电场和磁场组成。在电磁波中，电场与磁场相互垂直。
电磁波的产生：当带电粒子运动时，会产生一个磁场。当带电离子改变运动状态时，磁场也随之发生变化，磁场变化导致电场也发生变化。电流（电场与磁场）不断变化，形成了电磁波。
波长较长的电磁波以电流的形式存在，波长较短的电磁波以波的形式存在。
电磁辐射：电磁波在空中传递能量的现象称为电磁辐射。
电磁波的速度：所有电磁波在真空中都以相同的速度传播，大约每秒30万千米，称为光速。
电磁波有时会表现出波的特性，有时也会表现出粒子流的特性。
电磁波谱
定义：电磁波谱是按照波的频率从小到大排列的完整的电磁波序列。
无线电波
性质：波长最大，频率最低的电磁波
分类：包括长波、中波、短波、微波、极微波
长波是无线电波中波长最大，频率最低的波；中波是频率高于长波的无线电波；短波是频率高于中波的无线电波；微波是频率最高，波长最短的无线电波。
红外线
性质：波长比无线电波更短，比可见光更长的电池波。
红外线广泛用于拍摄温谱图（用不同颜色显示不同温度区域的图像）。
可见光
性质：唯一人类能够肉眼看见的电磁波，波长比红外线短，比紫外线长。
分类：红，橙，黄，绿，青，蓝，紫。其中紫光波长最短，红光波长最长。
紫外线：波长比可见光稍短的电磁波。紫外线的能量足够杀死活细胞。
X射线：波长介于紫外线和伽马射线之间的电磁波。
伽马射线：波长最短，频率最高的电磁波，也是承载能量最高的电磁波。
产生可见光
光源与受光体：能够自身发出光亮的物体称为光源，通过反射光被看到的物体称为受光体。光源可以产生多种不同波长的可见光。
白炽灯
白炽灯：当灯丝白热化时，灯丝才会发光的灯具称为白炽灯。发光效率不高，发热量大。
卤化钨灯：与白炽灯原理相同，使用钨丝，含有碘或溴灯卤素气体。效率更高一些。
荧光灯：玻璃管中装进一种气体，内层涂油和一种粉末，电流通过时气体发出紫外线，撞击管壁上的粉末，发出光。寿命长，发热量小。
蒸汽灯：灯管中含氖气，氩气，以及固体纳或汞。电流通过时，气体变热，加热钠或汞，变为气体，发出光芒。钠蒸汽发出黄光，汞蒸汽发出蓝光。耗能少，光量大，效率高。
可见光的散射，反射以及折射
光与颜色
光照射物体的情况
光会穿透透明物质，光在穿过透明物质时不会被散射，所以人能清晰看到透明物体另一面的物体。
当光投射到半透明物质上时，光会发生散射，人们能看到半透明物体后的物体，但很难看清物体的细节。
当光投射到不透明物体时，会被全部反射或吸收，所以人类无法看到不透明物体后面的物体，因为光无法穿透不透明物质。
物体的颜色
不透明物体的颜色：不透明物体会吸收一定波长的光，其它波长的光则被反射出去，这些物体的颜色就是被反射的光的颜色。
透明物体以及半透明物体的颜色：透明物体和半透明物体仅允许一部分颜色的光透过，并且会反射或吸收其它颜色的光。透明和半透明物体的颜色就是透过透明或半透明物体的光的颜色。
颜色的混合
原色和混合色：用于产生其它颜色的三种基本颜色称为原色。两种等量的原色混合而成的颜色称为合成色。
光的原色和混合色：光的原色为蓝，绿，红，混合色为品红，青色，黄色，这三种颜色再次混合会称为白色。
混合颜料：颜料的原色是黄、红、蓝；合成色是品红，绿色，青色；三原色等量混合得到黑色；不同数量的颜料混合可以产生任何颜色。
光的散射：白光通过棱镜后被分解成各种颜色的光的现象叫光的色散。
光的反射
主要概念
光线：我们为了便于作图，用一条带箭头的直线来表示光波的传播方向，称为光线。
光轴：光轴时一条假想出来，用于平分面镜或透镜的直线。
焦点：在面镜或透镜中，光线汇集的点称为焦点。焦点所在的位置取决于面镜或透镜的形状。面镜或透镜的曲度越大，焦点就越靠近面镜或透镜的表面。
像
物体发出的光，经过反射或折射后形成的图像。
虚像：在光源处形成的直立的像，是像的一种。
实像：当反射光线相交时，就会形成实像，实像是倒立的。
镜面反射
当一束平行光线射向光滑的表面时，就会发生镜面反射，由于表面时平滑的，所有的光线都会被反射回来，所以会看见及其清晰的图像。
漫反射
当一束平行光射向表面凹凸不平的物体时，就会发生漫反射。尽管每条光线都会遵守光的反射定律，但由于表面凹凸不平，每条光线的反射角度不一样，人们看不清清晰的图像。
面镜
面镜：一种在一面涂有银色涂层的玻璃。
平面镜
平面镜是在一面涂着光滑的银色涂层的玻璃，通常银色涂层在玻璃背面，用于反射光线病防止玻璃受损。当光线照到平面镜上时，涂层就会反射光线，由于涂层时光滑的，就会发生镜面反射，形成清晰的像。
平面镜所形成的像
平面镜所形成的像属于虚像。
平面镜形成了一个正立的，大小相同的虚像，但形成虚像的左右与实际物体时相反的。
凹面镜
表面向内弯曲的镜面称为凹面镜。
凹面镜的焦点在镜面之前。
凹面镜的像：当物体位于焦点之外很远的位置时，会形成缩小的实像。当物体位于焦点之外不远的位置时，会形成放大的实像。当物体位于焦点与镜面之间时，会形成放大的虚像。
凸面镜
表面向外弯曲的镜面称为凸面镜。
凸面镜的焦点位于镜面之后。
凸面镜的像：无论物体位于什么位置，都会形成缩小的虚像。
光的折射
光在不同介质中的折射
折射率：介质的折射率是用于衡量光进入这种介质时所发生的偏折程度。介质的折射率越大，光的偏折程度越高。因为光在不同介质中的速度不一样，一些介质比另一些介质能使光发生更大角度的偏折。
折射方向：光在相同介质中传播的方向是相同的。
折射现象：波长越长的光，棱镜中折射的程度越小。由于折射程度不同，白光可以被棱镜分散成七种不同颜色组成的光谱，分别是红橙黄绿青蓝紫。
透镜
透镜：一种特殊形状的玻璃。
凹透镜
凹透镜是一块中心比边缘薄的透镜。
当一束平行光线射向凹透镜时，光线向外发散，不会再相交，所以凹透镜只会形成虚像。
凸透镜的像：无论物体位于什么位置，都会形成虚像。
凸透镜
凹透镜是一块中心比边缘厚的透镜。
当一束平行光线射向凸透镜时，光线向透镜中心折射，并在焦点汇聚后继续传播。
凸透镜的像：当物体距离凸透镜大于两倍焦距，会形成缩小的实像。当物体距离凸透镜等于两倍焦距，会形成等大的实像。当物体距离凸透镜小于两倍焦距，会形成放大的实像。当物体距离凸透镜小于焦距，会形成放大的虚像。
光学仪器
望远镜
用透镜或面镜收集、聚集远处的光，使远处物体变得更加的清晰。
折射望远镜：由大小两个凸透镜组成，两个透镜分别放在镜筒的两端。其中大的透镜是物镜，收集来自物体的光并把他们绘制成一个实像。较小的透镜是目镜，用于放大所成的像。通过折射望远镜看到的像是直立的。
反射望远镜：用一个大的凹面镜来收集光线，将他们汇聚成一个实像。并用平面镜把缩成的像反射到目镜上，目镜是一个凸透镜。
显微镜
用于把微小物体放大，通过两个凸透镜的组合来产生放大的像，其中物镜较小，目镜较大。
照相机
子主题