① 初中階斷,我們學習過的物理原理什有什麼
牛頓第一、三定律,杠桿原理,固體與液體壓強的簡單計算,光(透鏡為主),浮力定律,重力定律,物態變化及過程中的能量計算,比熱容,密度與質量、體積的關系等。
以上答案為我上初中時學的,和你可能不太一樣。
② 物理中有哪些力學原理
物理學包含了以下幾方面:
1.
牛頓力學(Mechanics)與理論力學(Rational
mechanics)---研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律;
2.
電磁學(Electromagnetism)與電動力學(Electrodynamics)---研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律;
2.
熱力學(Thermodynamics)與統計力學(Statistical
mechanics)---研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現;
3.
相對論(Relativity)---研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律;
4.
量子力學(Quantum
mechanics)----研究微觀物質運動現象以及基本運動規律;
此外,還有:
粒子物理學、原子核物理學、原子與分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。
③ 物理學上10大科學定律及理論
科學定律常常可以被精簡成數學表達式,比如偉大的E=mc2。這類公式是基於大量實驗數據上的一種特定表述,並且一般只有在某些特定條件存在時才能成立。我在這里整理了相關資料,希望能幫助到您。
物理學上10大科學定律及理論
10、眾理論的敲磚石:大爆炸理論
標准釋義:大爆炸是描述宇宙誕生初始條件及其後續演化的宇宙學模型,其得到了當今科學研究和觀測最廣泛且最精確的支持。目前一般所指的大爆炸觀點為:宇宙是在過去有限的時間之前,由一個密度極大且溫度極高的太初狀態演變而來的(根據2010年所得到的最佳觀測結果,這些初始狀態大約存在於133億年至139億年前),並經過不斷的膨脹到達今天的狀態。
當有誰想要試著觸碰一下深奧的科學理論,那麼,從宇宙下手就對了,而解釋宇宙如何發展至今的大爆炸理論就是最好選擇。這條理論的基礎架構在埃德溫·哈勃、喬治斯·勒梅特、阿爾伯特·愛因斯坦以及許多其他人士的研究之上,該理論說白了,就是假設宇宙開始於幾乎140億年前的一次重量級的爆炸。當時的宇宙局限於一個奇點,包含了宇宙中的所有物質,宇宙原始的運動:保持向外擴張,在今天仍在進行著。
大爆炸理論能得到如此廣泛的支持,離不開阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜的功勞。他們架設的一台喇叭形狀的天線,接收到了一種怎麼都消除不掉的雜訊信號,那就是宇宙的電磁輻射,即宇宙微波背景輻射。正是最初的大爆炸使得現在整個宇宙都充滿了這種可以檢測到的微弱輻射,對應溫度大約為3K。9、推算出宇宙年齡:哈勃定律
標准釋義:來自遙遠星系光線的紅移與它們的距離成正比。該定律由哈勃和米爾頓·修默生在將近十年的觀測之後,於1929年首先公式化,Vf=Hc×D(遠離速率=哈勃常數×相對地球的距離),其在今天經常被援引作為支持大爆炸的一個重要證據,並成為宇宙膨脹理論的基礎。
這里涉及一個前文提到的人,埃德溫·哈勃。此人對宇宙學的貢獻值得讓人來回溯下他的事跡:在20世紀20年代呼嘯掠過、大蕭條蹣跚而至的歲月里,哈勃卻演繹了突破性的天文研究。他不僅證明,除了銀河系外還有其他星系的存在,還發現了那些星系正以遠離銀河系的方向運動,而他公式中的遠離速率就是星系後退的速度。哈勃常數指的是宇宙膨脹速率的參數,而相對地球的距離主體也是這些星系。但據說,被尊為星系天文學創始人的哈勃本人卻非常不喜歡「星系」一詞,堅稱其為「河外星雲」。
隨著時間流逝,斗轉星移,哈勃常數值也發生著變化,但這並沒很大關系。重要的是,正是該定律幫助量化了宇宙各星系的運動,推算遙遠星系的距離。而「宇宙是由許多星系組成」的概念的提出,以及發現這些星系的運動可以追溯至大爆炸,它們都使哈勃定律就像同樣以此人命名的天文望遠鏡般著名。8、改變整個天文學:開普勒三定律
標准釋義:即行星運動定律,由開普勒發現的行星移動所遵守的三條簡單定律。
第一定律:每一個行星都沿各自的橢圓軌道環繞太陽運行,而太陽則處在橢圓的一個焦點中;
第二定律:在相等時間內,太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的;
第三定律:各個行星繞太陽公轉周期的平方和它們的橢圓軌道的半長軸的立方成正比。
圍繞著行星的運行軌道,尤其是它們是否以太陽為中心,科學家與宗教領袖以及自己的同行進行了長達數個世紀的爭斗。16世紀時,哥白尼提出了在當時引發巨大爭議的日心說理論,認為行星是以太陽而不是地球為中心進行運行的。此後第谷·布拉赫等人也相繼有所論述。但真正為行星運動學建立明確科學基礎的,是約翰內斯·開普勒。
開普勒於17世紀早期提出的行星運動三大定律,描述了行星是如何圍繞太陽運動的。第一定律,又被稱為橢圓定律;第二定律,又被稱面積定律,換句話解釋該定律,就是說如果你連續30天跟蹤測算地球與太陽之間連線隨地球運動所形成面積,就會發現不管地球在軌道的哪個位置,也不管何時開始測算,結果都是一樣的。至於第三定律,也稱調和定律,它使得我們能夠建立起一個行星軌道周期與距太陽遠近之間的明確關系。比如金星這樣非常靠近太陽的行星,就有著比海王星短得多的軌道運行周期。正是這三條定律,徹底摧毀了托勒密復雜的宇宙體系。7、大部分理論的基石:萬有引力定律
標准釋義:牛頓的普適萬有引力定律表示為,任意兩個質點通過連心線方向上的力相互吸引。該引力的大小與它們的質量乘積成正比,與它們距離的平方成反比,與兩物體的化學本質或物理狀態以及中介物質無關。該理論能夠由一個已經寫進今天高中物理課本的公式進行表述:F=G×[(m1m2)/r2]
盡管今天人們將其看作是理所當然的事情,但當艾薩克·牛頓在300多年前提出萬有引力學說的時候,無疑是當時最具有革命性的重大事件。牛頓提出的理論可以簡單表述為:任何兩個物體,不管各自質量如何,相互之間都會發生作用力,而質量越大的東西產生的引力越大。公式中,F指兩個物體之間的萬有引力,用「牛頓」作為計量單位;m1和m2分別代表兩個物體的質量;r為兩者之間的距離;G是引力常數。
這是多種實踐條件下都相當精確的定律,但物理學發展至今,人們已經知道牛頓對重力描述的不完美性。然而,該定律仍不失為迄今所有科學中最實用的概念之一,它簡單、易學、且涵蓋面很廣,以至於在廣義相對論初問世的一段時間內都甚少有人問津。更有意義的是,萬有引力定律讓渺小的人類獲得了計算龐大星球之間引力的能力,並且在發射軌道衛星與測繪探月航線等方面尤其有用。6、物理科學有了基本定理:牛頓運動定律
標准釋義:牛頓第一定律為慣性定律;牛頓第二定律建立起物體質量與加速度之間的聯系;牛頓第三定律為作用力與反作用力定律。
還是牛頓。每當我們談論起這位人類歷史上最傑出的科學家之一,總不由得從他最著名的力學三大定律開始。因為這些簡潔而優雅的定律,奠定了現代物理學的基礎。
簡單理解三大定律的意義,其第一條就讓我們知道,滾動的皮球之所以能夠在地板上運動,必定是受到外力的推動。這外力可能是與地板之間的摩擦,也許是小孩子踢出的一腳。第二定律以F=ma這個公式表述,同時也意味著一個具有方向性的矢量。那個皮球滾過地板時,因為加速度的原因,獲得了一個指向滾動方向的矢量。通過它便能夠計算出皮球所受到的作用力。第三定律相當簡潔,也最為人們所熟知,其意思無外乎,用手指隨便戳戳哪個物體的表面,它們都將用同等的力量進行回應。5、熱力學基礎基本完備:熱力學三定律
標准釋義:熱力學第一定律,熱可以轉變為功,功也可以轉變為熱,也就是能量守恆和轉換定律;第二定律有幾種表述方式,其中之一是不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化;第三定律,在熱力學溫度零度(即T=0開)時,一切完美晶體的熵值等於零。
英國物理學家和小說家查爾斯·珀西·斯諾曾經有一段非常著名的論述:「不懂得熱力學第二定律的科學家,就像一個從沒讀過莎士比亞的科學家一樣。」斯諾的言語意在批評科學與人文之間「兩種文化」的隔絕與分裂,但卻無意中在文人圈裡「捧紅」了熱力學第二定律。其實,斯諾的論述確實強調並呼籲人文學者都應該去了解一下它的重要性。
熱力學是研究系統中能量運動的科學。這里的系統既可以是一台發動機,也可以是熾熱的地核。斯諾運用自己的聰明才智將其精簡成為以下若干條基本規則:你贏不了、你無法實現收支平衡、你無法退出遊戲。
該如何理解這些說法呢?首先來看所謂的「你贏不了」。斯諾的意思是指既然物質與能量是守恆關系,在能量轉換過程中,我們無法實現一種能量形式到另一種的對等轉換,而不損失一部分能量。就像如果要發動機做功,就必須提供熱能一樣。即便是在一個完美極致的封閉空間中,部分熱量依然將不可避免地散逸到外部世界中去。
而這就引發了第二定律「你實現不了收支平衡」。鑒於熵的無限增加,我們無法返回或保持相同的能量狀態。因為熵總是從濃度高的地方向濃度低的區域流動。而有熵的存在,也是永動機不可能出現的原因。
最後是第三定律「無法退出的游戲」。這里要涉及到絕對零度,即理論上可能達到的最低溫度,一般指零開爾文(零下273.15攝氏度或零下459.67華氏度)。第三定律的表述為,當系統達到絕對零度時,分子將停止一切運動,即沒動能,熵也能達到理論上的最低值。但現實世界中,即使在宇宙的深處,達到絕對零度也是不可能的。你只能無限地接近所謂的終點。4、公元前200年的大智慧:阿基米德定律
標准釋義:物理學中的阿基米德定律,即阿基米德浮力原理,是指浸在靜止流體中的物體受到流體作用的合力大小等於物體排開的流體的重力,這個合力稱為浮力。數學表達式為:F浮=G排
關於阿基米德是如何發現浮力原理這一物理學重大突破的,有個傳說:阿基米德某次洗澡的時候,看到浴缸里的水會隨著自己身體的浸入而上升,便受到啟發開始思考。而當他最終確定發現了浮力理論之後,這位古希臘最偉大的哲人一邊興奮地大喊「找到了!找到了!」,一邊裸露著身體狂奔在錫拉丘茲城的大街小巷。
古希臘學者阿基米德的古老發現已經被廣泛應用在人類社會生產的各個領域。根據浮力原理,施加在一個部分或整體淹沒於液體中的物體的作用力,等於該物體液內體積所排出的液體重量。這對於計算物體的密度,進而進行潛艇和遠洋輪船的設計建造,具有關鍵性意義。3、我們自身的探討:進化與自然選擇
標准釋義:進化,即演化,在生物學中是指種群里的遺傳性狀在世代之間的變化。自然選擇,也稱為天擇,指生物的遺傳特徵在生存競爭中,具有了某優勢或某劣勢,進而在生存能力上產生差異,並導致繁殖能力的差異,使得這些特徵被保存或是淘汰。
既然我們已經建立起關於宇宙何以從無到有,以及物理學在日常生活中是如何發揮作用的若干基礎概念體系,下一步便可以開始關注我們人類自己的形式問題,即我們是如何成為今天這番模樣的。
我們知道,基因是會復制給下一代的,但基因突變會讓其情況出現變化,這種變化了的新情況,可能隨著物種遷徙等在種群中傳遞。
那麼按照當今大多數科學家的觀點,所有地球生物曾經擁有一個共同的祖先。後來隨著時間的發展,部分開始進化成為特徵鮮明的特定物種。久而久之,生物多樣性便逐漸在所有有機生物中增加與擴展開來。
從最基本的意義上說,基因突變等變異機制在生物進化的過程中一直發生著。而每一階段的這些細節變化都會通過世代的遺傳而得以保留。相應的,生物種群也因此發展出了不同的特徵,並且這些特徵往往能夠幫助生物更好地繁衍生存下來。比如棕色皮膚的青蛙,顯然比其它顏色的同類更適宜以偽裝的方式在泥濘的沼澤地區生存。這便是所謂的自然選擇。
當然,對於進化與自然選擇理論,我們還可以將其應用到更廣泛的生物范圍。但是達爾文在19世紀提出的「地球生命豐富的多樣性,來源於進化中的自然選擇」,無疑依舊是最基礎和最具開創性的。2、永遠轉變了理解宇宙的方式:廣義相對論
標准釋義:引力在此被描述為時空的一種幾何屬性(曲率),而這種時空曲率與處於時空中的物質與輻射的能量,動量張量直接相聯系,其聯系方式即是愛因斯坦的引力場方程(一個二階非線性偏微分方程組)。
對於任何一個不曾學習或研究它的人來說,廣義相對論的標准釋義看了和沒看一個樣。因為它在解釋該詞條時,至少又用了4組不被人理解的詞彙。
它的內涵和外延涉及甚廣,似乎非論文形式不能描述。在此,我們且看看被稱為現代引力理論研究的最高水平的廣義相對論在論什麼。作為比牛頓萬有引力更具有一般性的理論,質量還是一個決定引力的重要屬性,但是不再是引力的唯一來源。
在愛因斯坦這里,引力已不再是牛頓所描述的一種力,甚至可以說,已沒有了原來引力的概念。因為愛因斯坦把它看成物體周圍的時空彎曲,以前所說的「物體受引力作用所作的運動」,被歸結為物體在一個彎曲時空中,沿短程線的自由運動。
如果讓「彎曲時空」的概念更明朗化些,可以想像環繞地球飛行的太空梭里的宇航員,對他們而言,他們是按直線方式在太空中飛行,但實際上太空梭周圍的時空,已經被地球的引力所彎曲,這使太空梭成為又能向前飛行,又能圍繞地球轉的物體。
按美國相對論研究的首席專家約翰·惠勒解釋,這種所謂時空的幾何屬性可以這樣概述:時空告訴物質如何運動,物質告訴時空如何彎曲。因而,其可以展現出宇宙星光受大天體影響的彎曲方式,並且為研究黑洞奠定了理論基礎。1、上帝擲骰子嗎?:海森堡測不準原理
標准釋義:德國物理學家海森堡於1927年提出,表明量子力學中的不確定性,指在一個量子力學系統中,一個粒子的位置和它的動量(粒子的質量乘以速度)不可被同時確定。
「測量!在經典理論中,這不是一個被考慮的問題。」《量子物理史話》如是說。
那是因為在經典物理學里,你、我,或作為觀測者的任何一人,對這個等待被測量的客觀物體是沒有影響,或影響甚微以致可忽略不計的。那時就算我們弄不懂個中道理,也不妨礙原理待在那,等著我們慢慢參詳。
但現在就要踏入量子世界的魔潭了,此處我們作為觀測者會給實驗現象帶來一定的擾動,因此如果測一個電子的動量,所得值只是相對你這個觀測者而言的。微觀世界中,要以「概率」來論,所謂上帝擲骰子。
當年的華納·海森堡就在此中有了突破性的發現,人們無法同時得到粒子的兩種變數精確信息,哪怕再精密的儀器都不行。具體講,你或者可以准確地知道電子的位置,但無法同時知道其動量,或者反之,得此失彼。而類似的不確定性也存在於能量和時間、角動量和角度等許多物理量之間。
或許你沒明白這件事的詭異性,就像之前提到的,量子世界裡的量既然是相對性,那隻要它存在,就應該可以被測量出來。既然無論如何不能測量到,那它就不復存在。因此,在你沒確定測量這個物理量的手段時,談論它毫無意義。一個電子的動量,只有當你測量時,也才有意義。
這更像是一個哲學話題了。而「海森堡測不準原理」與其說是實驗中發現的,倒不如說是海森堡和他老師玻爾等人討論出來的。到了玻爾發現電子同時具有粒子和波的雙重性質(量子物理的柱石,波粒二象性),當我們測量電子的位置時,我們將其當作粒子,波長不定;而當我們要測量動量時,我們將其當作波,知道波長的量值卻失去它的位置。
即便你現在無比混亂,這依然沒什麼大不了的。玻爾的名言就是:「如果誰不為量子論而困惑,那他一定沒有理解量子論。」類似的話費曼也說過。所以我們沒啥好郁悶的,愛因斯坦和我們一個狀況。
提升物理成績的五個關鍵點和三條主線
一、研究《考綱》,通讀教材
《考綱》是教學的基本要求,它規定了中考的范圍和要求,是中考命題的依據之一,對於中考復習具有重要的作用。通過對《考綱》的研究,明確考試的要求,了解題型和對學生的能力要求,使自己的復習有方向、有目標,使自己的復習能有一個明確的評價依據,從而有利於把握復習的廣度和深度,使復習更有的放矢。在研究《考綱》的同時,還要仔細閱讀教材,因為教材是課堂教學的根本依據,也是中考命題的依據之一。學生一定要仔細閱讀教材,特別要注意教材中以下幾個方面:
(1)物理概念和規律形成的過程和伴隨的科學方法。在最近幾年的中考物理試題中,此類題目的分值要佔到10%左右。在初中物理教材中,物理概念和規律形成的過程經常採用的是「控制變數法」。如:速度、密度、壓強、比熱容等概念的形成過程,歐姆定律、影響液體蒸發快慢的因素、影響電阻大小的因素、液體內部壓強的規律、阿基米德定理等物理規律的得到等,都是採用「探制變數法」來進行研究的。近幾年的中考物理試題中除了考核「控制變數法」,也考核了「等效替代法」,如作用在物體上的兩個力的作用效果可以由一個力的作用來替代;串並聯電路中,總電阻與各電阻的關系等。
(2)教材中的實例分析(包括各類插圖、生活及有關科技發展的實例等)。
(3)各種實驗的原理、研究方法、過程。
(4)相關的物理學史。筆者在多年的物理教學中發現,許多學生在復習迎考過程中埋頭苦做習題,忽視了最根本的、最必要的工作―――閱讀教材,在升學考中造成不該有的失分而後悔莫及。
二、整理知識內容,歸類掌握
中考物理試卷中的各知識點覆蓋率較高,最近幾年都在80%―90%左右,但對十個重點知識點的覆蓋率則為100%。這十個重點知識是:比熱容和熱量的計算、光的反射定律和平面鏡成像特點、凸透鏡成像規律、歐姆定律、串並聯電路的特點、電功率、力的概念、密度、壓強、二力平衡。物理知識涉及的面很廣,基本概念、理論更是體現在不同的教學內容中。學生要對每個部分中的知識,按知識結構進行歸類、整理,形成各知識點之間的聯系,並擴展成知識面,做到基本概念牢固掌握,基本理論相互聯系,如:在對速度這一知識進行復習的時候,就可以把研究得到這一物理概念的思想方法遷移到密度、壓強、功率、比熱容等其它物理概念的形成過程中去,舉一反三,即要做到「書越讀越厚(知識內容多)―――書越讀越薄(概括整理、總結)―――知識越來越豐富」,這樣才能在考試時思維敏捷,得心應手。
三、題型歸類,掌握方法
目前學生已做了大量的模擬考試題,許多學生仍然在題海中奮力拚搏,許多學生和家長認為,題目一定要多做,才能熟能生巧、才能觸類旁通。
筆者認為「精神可嘉,方式不當」。當前在有限的時間內做大量的題目,並不是明智之舉。學生應把所做的練習中的各類題型進行分析、比較、歸類,發現其中的異同點,掌握解決問題的方法。只有掌握了方法,才能在解決問題時多角度地理解題意,拓寬解決問題的思路和方法,才能在考試中充分發揮自己的能力。
四、加強實驗研究能力的訓練
物理是以實驗為基礎的學科,新的教學改革中很重要的一點就是注重學生研究能力的培養。教材和歷年中考試題中都十分注重對學生實驗研究能力的考核。近幾年來,中考物理中實驗考核的分值在上升,而從試題內容上看,已從單純的記憶型趨向實驗探求設計的模型。而這方面恰恰是學生較薄弱的方面,歷年來失分較多。因此,在復習中學生要加強訓練。一般在實驗研究中,學生尤其要注意題目中提供的信息,明確研究的目的、實驗原理、實驗器材的作用和選擇、實驗操作步驟、對實驗現象的觀察分析和對實驗結果的分析歸納。
五、關注熱點問題,把握考試動態
近幾年的中考物理中有五大類熱點問題:(1)估計、估算題主要涉及學生實際生活中與所學知識直接相關的實際事例。(2)動態、故障分析(3)科學方法題主要考核物理概念、規律形成中的思想方法;(4)情景信息題即在考題中提供較多的情景信息,根據題目要求,從中篩選出有用的相關信息。(5)開放性試題(包括結果開放、條件開放、過程開放等)即在研究中可以多角度、多方面地進行研究的方法、手段可以多種多樣,沒有固定的模式和定勢,研究的結果並不唯一,表達的形式可以豐富多彩。
④ 物理學五大理論是哪五大
1.牛頓力學 (Mechanics)研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律
2.電磁學 (Electromagnetism)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律
3.熱力學 (Thermodynamics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現
4.相對論 (Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律
5.量子力學 (Quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
⑤ 你知道的物理原理有哪些
這個能有啥公式?
首先應該有杠桿原理,或者說用力矩平衡的觀點來考慮問題,可以用一個較小的力換得一個較大的力,即f1
*
l1
=
f2
*
l2;
然後還有關於壓強的知識,刀刃越鋒利,截面積越小,壓強越大,方便劃破鐵皮,p
=
f
/
s;
最後還有開罐器的把手可能刻意做得粗糙,方面對把手作用,f
=
μ
*
n
⑥ 物理五大定律四大原理
沒有四大原理,有五大定律,分別是:
1、機械能守恆定律:在沒有摩擦阻力時,動能勢能之間相互轉化,機械能總量保持不變。
2、能量轉化和守恆定律:能量既不會消滅,也不會創生,只是能量之間發生了轉化和轉移。而在轉化或者轉移的過程中,能的總量保持不變。
3、牛頓第一定律:一切物體在不受外力作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態。
4、歐姆定律:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
5、焦耳定律:通過導體的電流產生的熱量,跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
熱力學四定律:
1、熱力學第零定律——溫度律、熱平衡律(能量場平衡律)。
2、熱力學第一定律——能量守恆定律(能量分布空間律)。
3、熱力學第二定律——熵增加定律、熱不可逆定律(能量變化時間律)。
4、熱力學第三定律——絕對零度不可達定律(能量利用人力極限律)。
⑦ 初中物理學了哪些原理
初中物理基本概念概要 一、測量 ⒈長度L:主單位:米;測量工具:刻度尺;測量時要估讀到最小刻度的下一位;光年的單位是長度單位. ⒉時間t:主單位:秒;測量工具:鍾表;實驗室中用停表.1時=3600秒,1秒=1000毫秒. ⒊質量m:物體中所含物質的多少叫質量.主單位:千克; 測量工具:秤;實驗室用托盤天平. 二、機械運動 ⒈機械運動:物體位置發生變化的運動. 參照物:判斷一個物體運動必須選取另一個物體作標准,這個被選作標準的物體叫參照物. ⒉勻速直線運動: ①比較運動快慢的兩種方法:a 比較在相等時間里通過的路程.b 比較通過相等路程所需的時間. ②公式: 1米/秒=3.6千米/時. 三、力 ⒈力F:力是物體對物體的作用.物體間力的作用總是相互的. 力的單位:牛頓(N).測量力的儀器:測力器;實驗室使用彈簧秤. 力的作用效果:使物體發生形變或使物體的運動狀態發生改變. 物體運動狀態改變是指物體的速度大小或運動方向改變. ⒉力的三要素:力的大小、方向、作用點叫做力的三要素. 力的圖示,要作標度;力的示意圖,不作標度. ⒊重力G:由於地球吸引而使物體受到的力.方向:豎直向下. 重力和質量關系:G=mg m=G/g g=9.8牛/千克.讀法:9.8牛每千克,表示質量為1千克物體所受重力為9.8牛. 重心:重力的作用點叫做物體的重心.規則物體的重心在物體的幾何中心. ⒋二力平衡條件:作用在同一物體;兩力大小相等,方向相反;作用在一直線上. 物體在二力平衡下,可以靜止,也可以作勻速直線運動. 物體的平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線運動狀態.處於平衡狀態的物體所受外力的合力為零. ⒌同一直線二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向與F1、F2方向相同; 方向相反:合力F=F1-F2,合力方向與大的力方向相同. ⒍相同條件下,滾動摩擦力比滑動摩擦力小得多. 滑動摩擦力與正壓力,接觸面材料性質和粗糙程度有關.【滑動摩擦、滾動摩擦、靜摩擦】 7.牛頓第一定律也稱為慣性定律其內容是:一切物體在不受外力作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態. 慣性:物體具有保持原來的靜止或勻速直線運動狀態的性質叫做慣性. 四、密度 ⒈密度ρ:某種物質單位體積的質量,密度是物質的一種特性. 公式: m=ρV 國際單位:千克/米3 ,常用單位:克/厘米3, 關系:1克/厘米3=1×103千克/米3;ρ水=1×103千克/米3; 讀法:103千克每立方米,表示1立方米水的質量為103千克. ⒉密度測定:用托盤天平測質量,量筒測固體或液體的體積. 面積單位換算: 1厘米2=1×10-4米2, 1毫米2=1×10-6米2. 五、壓強 ⒈壓強P:物體單位面積上受到的壓力叫做壓強. 壓力F:垂直作用在物體表面上的力,單位:牛(N). 壓力產生的效果用壓強大小表示,跟壓力大小、受力面積大小有關. 壓強單位:牛/米2;專門名稱:帕斯卡(Pa) 公式: F=PS 【S:受力面積,兩物體接觸的公共部分;單位:米2.】 改變壓強大小方法:①減小壓力或增大受力面積,可以減小壓強;②增大壓力或減小受力面積,可以增大壓強. ⒉液體內部壓強:【測量液體內部壓強:使用液體壓強計(U型管壓強計).】 產生原因:由於液體有重力,對容器底產生壓強;由於液體流動性,對器壁產生壓強. 規律:①同一深度處,各個方向上壓強大小相等②深度越大,壓強也越大③不同液體同一深度處,液體密度大的,壓強也大. [深度h,液面到液體某點的豎直高度.] 公式:P=ρgh h:單位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克. ⒊大氣壓強:大氣受到重力作用產生壓強,證明大氣壓存在且很大的是馬德堡半球實驗,測定大氣壓強數值的是托里拆利(義大利科學家).托里拆利管傾斜後,水銀柱高度不變,長度變長. 1個標准大氣壓=76厘米水銀柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高 測定大氣壓的儀器:氣壓計(水銀氣壓計、盒式氣壓計). 大氣壓強隨高度變化規律:海拔越高,氣壓越小,即隨高度增加而減小,沸點也降低. 六、浮力 1.浮力及產生原因:浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對它向上托的力叫浮力.方向:豎直向上;原因:液體對物體的上、下壓力差. 2.阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等於物體排開液體所受重力. 即F浮=G液排=ρ液gV排. (V排表示物體排開液體的體積) 3.浮力計算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下壓力差 4.當物體漂浮時:F浮=G物 且 ρ物G物 且 ρ物ρ液 七、簡單機械 ⒈杠桿平衡條件:F1l1=F2l2.力臂:從支點到力的作用線的垂直距離 通過調節杠桿兩端螺母使杠桿處於水位置的目的:便於直接測定動力臂和阻力臂的長度. 定滑輪:相當於等臂杠桿,不能省力,但能改變用力的方向. 動滑輪:相當於動力臂是阻力臂2倍的杠桿,能省一半力,但不能改變用力方向. ⒉功:兩個必要因素:①作用在物體上的力;②物體在力方向上通過距離.W=FS 功的單位:焦耳 3.功率:物體在單位時間里所做的功.表示物體做功的快慢的物理量,即功率大的物體做功快. W=Pt P的單位:瓦特; W的單位:焦耳; t的單位:秒. 八、光 ⒈光的直線傳播:光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的.小孔成像、影子、光斑是光的直線傳播現象. 光在真空中的速度最大為3×108米/秒=3×105千米/秒 ⒉光的反射定律:一面二側三等大.【入射光線和法線間的夾角是入射角.反射光線和法線間夾角是反射角.】 平面鏡成像特點:虛像,等大,等距離,與鏡面對稱.物體在水中倒影是虛像屬光的反射現象. ⒊光的折射現象和規律: 看到水中筷子、魚的虛像是光的折射現象. 凸透鏡對光有會聚光線作用,凹透鏡對光有發散光線作用. 光的折射定律:一面二側三隨大四空大. ⒋凸透鏡成像規律:[U=f時不成像 U=2f時 V=2f成倒立等大的實像] 物距u 像距v 像的性質 光路圖 應用 u>2f f。
⑧ 物理學中的原理
題目太大了。
中學階段學的物理原理,還是整個物理原理?
初中物理有阿基米德原理、杠桿原理
⑨ 經典物理有哪些基本原理
理論力學裡面有一個哈密頓原理被稱為第一性原理,通俗的講就是能量有趨於最小的趨勢(嚴格地說是作用量),從其基礎上,再加上空間平移,旋轉不變形和時間平移不變形,可以推出三大守恆率(動量,角動量,能量)。這些是無論什麼物理學的基礎。
再加上加利略變換(主要是質量不變)就可以推得牛頓三定律(牛一律其實就是伽利略變換的特殊情況,牛二率可以由伽利略變換和動量守恆推得,牛三率其實和動量守恆等價)。
這就是經典力學的基礎。但是對於解決一些問題還要加上一些萬有引力定律等經驗公式。但算不上基本原理了。
經典熱力學還要加上一個也不是兩個統計方面的原理(我只記得有一個相空間原理),經典電磁學還要加上麥克斯韋方程。
⑩ 必須了解的物理10大科學定律及理論
科學定律常常可以被精簡成數學表達式,比如偉大的E=mc2。這類公式是基於大量實驗數據上的一種特定表述,並且一般只有在某些特定條件存在時才能成立。下面我帶來的這篇 文章 就讓我們可以像看「 十萬個為什麼 」一樣,輕松踏上一條通往基礎科學的最佳捷徑。
10條內容將採取便於理解,也符合發展規律的倒述形式,從宇宙大爆炸這階段開始,理解行星、描述引力,再到生命進化起步,最後一頭鑽進量子物理學,去會一會那世上最讓人頭暈的玩意。
10、眾理論的敲磚石:大爆炸理論
標准釋義:大爆炸是描述宇宙誕生初始條件及其後續演化的宇宙學模型,其得到了當今科學研究和觀測最廣泛且最精確的支持。目前一般所指的大爆炸觀點為:宇宙是在過去有限的時間之前,由一個密度極大且溫度極高的太初狀態演變而來的(根據2010年所得到的最佳觀測結果,這些初始狀態大約存在於133億年至139億年前),並經過不斷的膨脹到達今天的狀態。
當有誰想要試著觸碰一下深奧的科學理論,那麼,從宇宙下手就對了,而解釋宇宙如何發展至今的大爆炸理論就是最好選擇。這條理論的基礎架構在埃德溫·哈勃、喬治斯·勒梅特、阿爾伯特·愛因斯坦以及許多其他人士的研究之上,該理論說白了,就是假設宇宙開始於幾乎140億年前的一次重量級的爆炸。當時的宇宙局限於一個奇點,包含了宇宙中的所有物質,宇宙原始的運動:保持向外擴張,在今天仍在進行著。
大爆炸理論能得到如此廣泛的支持,離不開阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜的功勞。他們架設的一台喇叭形狀的天線,接收到了一種怎麼都消除不掉的雜訊信號,那就是宇宙的電磁輻射,即宇宙微波背景輻射。正是最初的大爆炸使得現在整個宇宙都充滿了這種可以檢測到的微弱輻射,對應溫度大約為3K。
9、推算出宇宙年齡:哈勃定律
標准釋義:來自遙遠星系光線的紅移與它們的距離成正比。該定律由哈勃和米爾頓·修默生在將近十年的觀測之後,於1929年首先公式化,Vf=Hc×D(遠離速率=哈勃常數×相對地球的距離),其在今天經常被援引作為支持大爆炸的一個重要證據,並成為宇宙膨脹理論的基礎。
這里涉及一個前文提到的人,埃德溫·哈勃。此人對宇宙學的貢獻值得讓人來回溯下他的 事跡 :在20世紀20年代呼嘯掠過、大蕭條蹣跚而至的歲月里,哈勃卻演繹了突破性的天文研究。他不僅證明,除了銀河系外還有其他星系的存在,還發現了那些星系正以遠離銀河系的方向運動,而他公式中的遠離速率就是星系後退的速度。哈勃常數指的是宇宙膨脹速率的參數,而相對地球的距離主體也是這些星系。但據說,被尊為星系天文學創始人的哈勃本人卻非常不喜歡「星系」一詞,堅稱其為「河外星雲」。
隨著時間流逝,斗轉星移,哈勃常數值也發生著變化,但這並沒很大關系。重要的是,正是該定律幫助量化了宇宙各星系的運動,推算遙遠星系的距離。而「宇宙是由許多星系組成」的概念的提出,以及發現這些星系的運動可以追溯至大爆炸,它們都使哈勃定律就像同樣以此人命名的天文望遠鏡般著名。
8、改變整個天文學:開普勒三定律
標准釋義:即行星運動定律,由開普勒發現的行星移動所遵守的三條簡單定律。
第一定律:每一個行星都沿各自的橢圓軌道環繞太陽運行,而太陽則處在橢圓的一個焦點中;
第二定律:在相等時間內,太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的;
第三定律:各個行星繞太陽公轉周期的平方和它們的橢圓軌道的半長軸的立方成正比。
圍繞著行星的運行軌道,尤其是它們是否以太陽為中心,科學家與宗教領袖以及自己的同行進行了長達數個世紀的爭斗。16世紀時,哥白尼提出了在當時引發巨大爭議的日心說理論,認為行星是以太陽而不是地球為中心進行運行的。此後第谷·布拉赫等人也相繼有所論述。但真正為行星運動學建立明確科學基礎的,是約翰內斯·開普勒。
開普勒於17世紀早期提出的行星運動三大定律,描述了行星是如何圍繞太陽運動的。第一定律,又被稱為橢圓定律;第二定律,又被稱面積定律,換句話解釋該定律,就是說如果你連續30天跟蹤測算地球與太陽之間連線隨地球運動所形成面積,就會發現不管地球在軌道的哪個位置,也不管何時開始測算,結果都是一樣的。至於第三定律,也稱調和定律,它使得我們能夠建立起一個行星軌道周期與距太陽遠近之間的明確關系。比如金星這樣非常靠近太陽的行星,就有著比海王星短得多的軌道運行周期。正是這三條定律,徹底摧毀了托勒密復雜的宇宙體系。
7、大部分理論的基石:萬有引力定律
標准釋義:牛頓的普適萬有引力定律表示為,任意兩個質點通過連心線方向上的力相互吸引。該引力的大小與它們的質量乘積成正比,與它們距離的平方成反比,與兩物體的化學本質或物理狀態以及中介物質無關。該理論能夠由一個已經寫進今天高中物理課本的公式進行表述:F=G×[(m1m2)/r2]
盡管今天人們將其看作是理所當然的事情,但當艾薩克·牛頓在300多年前提出萬有引力學說的時候,無疑是當時最具有革命性的重大事件。牛頓提出的理論可以簡單表述為:任何兩個物體,不管各自質量如何,相互之間都會發生作用力,而質量越大的東西產生的引力越大。公式中,F指兩個物體之間的萬有引力,用「牛頓」作為計量單位;m1和m2分別代表兩個物體的質量;r為兩者之間的距離;G是引力常數。
這是多種實踐條件下都相當精確的定律,但物理學發展至今,人們已經知道牛頓對重力描述的不完美性。然而,該定律仍不失為迄今所有科學中最實用的概念之一,它簡單、易學、且涵蓋面很廣,以至於在廣義相對論初問世的一段時間內都甚少有人問津。更有意義的是,萬有引力定律讓渺小的人類獲得了計算龐大星球之間引力的能力,並且在發射軌道衛星與測繪探月航線等方面尤其有用。
6、物理科學有了基本定理:牛頓運動定律
標准釋義:牛頓第一定律為慣性定律;牛頓第二定律建立起物體質量與加速度之間的聯系;牛頓第三定律為作用力與反作用力定律。
還是牛頓。每當我們談論起這位人類歷史上最傑出的科學家之一,總不由得從他最著名的力學三大定律開始。因為這些簡潔而優雅的定律,奠定了現代物理學的基礎。
簡單理解三大定律的意義,其第一條就讓我們知道,滾動的皮球之所以能夠在地板上運動,必定是受到外力的推動。這外力可能是與地板之間的摩擦,也許是小孩子踢出的一腳。第二定律以F=ma這個公式表述,同時也意味著一個具有方向性的矢量。那個皮球滾過地板時,因為加速度的原因,獲得了一個指向滾動方向的矢量。通過它便能夠計算出皮球所受到的作用力。第三定律相當簡潔,也最為人們所熟知,其意思無外乎,用手指隨便戳戳哪個物體的表面,它們都將用同等的力量進行回應。
5、熱力學基礎基本完備:熱力學三定律
標准釋義:熱力學第一定律,熱可以轉變為功,功也可以轉變為熱,也就是能量守恆和轉換定律;第二定律有幾種表述方式,其中之一是不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化;第三定律,在熱力學溫度零度(即T=0開)時,一切完美晶體的熵值等於零。
英國物理學家和小說家查爾斯·珀西·斯諾曾經有一段非常著名的論述:「不懂得熱力學第二定律的科學家,就像一個從沒讀過莎士比亞的科學家一樣。」斯諾的言語意在批評科學與人文之間「兩種 文化 」的隔絕與分裂,但卻無意中在文人圈裡「捧紅」了熱力學第二定律。其實,斯諾的論述確實強調並呼籲人文學者都應該去了解一下它的重要性。
熱力學是研究系統中能量運動的科學。這里的系統既可以是一台發動機,也可以是熾熱的地核。斯諾運用自己的聰明才智將其精簡成為以下若干條基本規則:你贏不了、你無法實現收支平衡、你無法退出遊戲。
該如何理解這些說法呢?首先來看所謂的「你贏不了」。斯諾的意思是指既然物質與能量是守恆關系,在能量轉換過程中,我們無法實現一種能量形式到另一種的對等轉換,而不損失一部分能量。就像如果要發動機做功,就必須提供熱能一樣。即便是在一個完美極致的封閉空間中,部分熱量依然將不可避免地散逸到外部世界中去。
而這就引發了第二定律「你實現不了收支平衡」。鑒於熵的無限增加,我們無法返回或保持相同的能量狀態。因為熵總是從濃度高的地方向濃度低的區域流動。而有熵的存在,也是永動機不可能出現的原因。
最後是第三定律「無法退出的游戲」。這里要涉及到絕對零度,即理論上可能達到的最低溫度,一般指零開爾文(零下273.15攝氏度或零下459.67華氏度)。第三定律的表述為,當系統達到絕對零度時,分子將停止一切運動,即沒動能,熵也能達到理論上的最低值。但現實世界中,即使在宇宙的深處,達到絕對零度也是不可能的。你只能無限地接近所謂的終點。
4、公元前200年的大智慧:阿基米德定律
標准釋義:物理學中的阿基米德定律,即阿基米德浮力原理,是指浸在靜止流體中的物體受到流體作用的合力大小等於物體排開的流體的重力,這個合力稱為浮力。數學表達式為:F浮=G排
關於阿基米德是如何發現浮力原理這一物理學重大突破的,有個 傳說 :阿基米德某次洗澡的時候,看到浴缸里的水會隨著自己身體的浸入而上升,便受到啟發開始思考。而當他最終確定發現了浮力理論之後,這位古希臘最偉大的哲人一邊興奮地大喊「找到了!找到了!」,一邊裸露著身體狂奔在錫拉丘茲城的大街小巷。
古希臘學者阿基米德的古老發現已經被廣泛應用在人類社會生產的各個領域。根據浮力原理,施加在一個部分或整體淹沒於液體中的物體的作用力,等於該物體液內體積所排出的液體重量。這對於計算物體的密度,進而進行潛艇和遠洋輪船的設計建造,具有關鍵性意義。
3、我們自身的探討:進化與自然選擇
標准釋義:進化,即演化,在生物學中是指種群里的遺傳性狀在世代之間的變化。自然選擇,也稱為天擇,指生物的遺傳特徵在生存競爭中,具有了某優勢或某劣勢,進而在生存能力上產生差異,並導致繁殖能力的差異,使得這些特徵被保存或是淘汰。
既然我們已經建立起關於宇宙何以從無到有,以及物理學在日常生活中是如何發揮作用的若干基礎概念體系,下一步便可以開始關注我們人類自己的形式問題,即我們是如何成為今天這番模樣的。
我們知道,基因是會復制給下一代的,但基因突變會讓其情況出現變化,這種變化了的新情況,可能隨著物種遷徙等在種群中傳遞。
那麼按照當今大多數科學家的觀點,所有地球生物曾經擁有一個共同的祖先。後來隨著時間的發展,部分開始進化成為特徵鮮明的特定物種。久而久之,生物多樣性便逐漸在所有有機生物中增加與擴展開來。
從最基本的意義上說,基因突變等變異機制在生物進化的過程中一直發生著。而每一階段的這些細節變化都會通過世代的遺傳而得以保留。相應的,生物種群也因此發展出了不同的特徵,並且這些特徵往往能夠幫助生物更好地繁衍生存下來。比如棕色皮膚的青蛙,顯然比 其它 顏色的同類更適宜以偽裝的方式在泥濘的沼澤地區生存。這便是所謂的自然選擇。
當然,對於進化與自然選擇理論,我們還可以將其應用到更廣泛的生物范圍。但是達爾文在19世紀提出的「地球生命豐富的多樣性,來源於進化中的自然選擇」,無疑依舊是最基礎和最具開創性的。
2、永遠轉變了理解宇宙的方式:廣義相對論
標准釋義:引力在此被描述為時空的一種幾何屬性(曲率),而這種時空曲率與處於時空中的物質與輻射的能量,動量張量直接相聯系,其聯系方式即是愛因斯坦的引力場方程(一個二階非線性偏微分方程組)。
對於任何一個不曾學習或研究它的人來說,廣義相對論的標准釋義看了和沒看一個樣。因為它在解釋該詞條時,至少又用了4組不被人理解的詞彙。
它的和外延涉及甚廣,似乎非論文形式不能描述。在此,我們且看看被稱為現代引力理論研究的最高水平的廣義相對論在論什麼。作為比牛頓萬有引力更具有一般性的理論,質量還是一個決定引力的重要屬性,但是不再是引力的唯一來源。
在愛因斯坦這里,引力已不再是牛頓所描述的一種力,甚至可以說,已沒有了原來引力的概念。因為愛因斯坦把它看成物體周圍的時空彎曲,以前所說的「物體受引力作用所作的運動」,被歸結為物體在一個彎曲時空中,沿短程線的自由運動。
如果讓「彎曲時空」的概念更明朗化些,可以想像環繞地球飛行的太空梭里的宇航員,對他們而言,他們是按直線方式在太空中飛行,但實際上太空梭周圍的時空,已經被地球的引力所彎曲,這使太空梭成為又能向前飛行,又能圍繞地球轉的物體。
按美國相對論研究的首席專家約翰·惠勒解釋,這種所謂時空的幾何屬性可以這樣概述:時空告訴物質如何運動,物質告訴時空如何彎曲。因而,其可以展現出宇宙星光受大天體影響的彎曲方式,並且為研究黑洞奠定了理論基礎。
1、上帝擲骰子嗎?:海森堡測不準原理
標准釋義:德國物理學家海森堡於1927年提出,表明量子力學中的不確定性,指在一個量子力學系統中,一個粒子的位置和它的動量(粒子的質量乘以速度)不可被同時確定。
「測量!在經典理論中,這不是一個被考慮的問題。」《量子物理史話》如是說。
那是因為在經典物理學里,你、我,或作為觀測者的任何一人,對這個等待被測量的客觀物體是沒有影響,或影響甚微以致可忽略不計的。那時就算我們弄不懂個中道理,也不妨礙原理待在那,等著我們慢慢參詳。
但現在就要踏入量子世界的魔潭了,此處我們作為觀測者會給實驗現象帶來一定的擾動,因此如果測一個電子的動量,所得值只是相對你這個觀測者而言的。微觀世界中,要以「概率」來論,所謂上帝擲骰子。
當年的華納·海森堡就在此中有了突破性的發現,人們無法同時得到粒子的兩種變數精確信息,哪怕再精密的儀器都不行。具體講,你或者可以准確地知道電子的位置,但無法同時知道其動量,或者反之,得此失彼。而類似的不確定性也存在於能量和時間、角動量和角度等許多物理量之間。
或許你沒明白這件事的詭異性,就像之前提到的,量子世界裡的量既然是相對性,那隻要它存在,就應該可以被測量出來。既然無論如何不能測量到,那它就不復存在。因此,在你沒確定測量這個物理量的手段時,談論它毫無意義。一個電子的動量,只有當你測量時,也才有意義。
這更像是一個哲學話題了。而「海森堡測不準原理」與其說是實驗中發現的,倒不如說是海森堡和他老師玻爾等人討論出來的。到了玻爾發現電子同時具有粒子和波的雙重性質(量子物理的柱石,波粒二象性),當我們測量電子的位置時,我們將其當作粒子,波長不定;而當我們要測量動量時,我們將其當作波,知道波長的量值卻失去它的位置。
即便你現在無比混亂,這依然沒什麼大不了的。玻爾的 名言 就是:「如果誰不為量子論而困惑,那他一定沒有理解量子論。」類似的話費曼也說過。所以我們沒啥好郁悶的,愛因斯坦和我們一個狀況。