高二物理復(fù)習(xí)方法：4個(gè)每個(gè)人都應(yīng)該知道的物理學(xué)概念

　　一、經(jīng)典力學(xué)（運(yùn)動(dòng)定律）

　　你可能已經(jīng)聽過艾薩克·牛頓坐在蘋果樹下并制定基本運(yùn)動(dòng)定律的故事。 雖然故事部分是偽造的，但有一些道理。 1687 年，牛頓出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（簡(jiǎn)稱 Principia ），這是第一本闡述運(yùn)動(dòng)或經(jīng)典力學(xué)基本定律的書。 在這本書中，牛頓提出并解釋了經(jīng)典力學(xué)的三個(gè)基本定律：

　　靜止的物體將保持靜止，運(yùn)動(dòng)物體將以相同的速度保持運(yùn)動(dòng)，除非物體受到外力作用。

　　力等于質(zhì)量乘以加速度（F = ma）

　　當(dāng)一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加力時(shí)，第二個(gè)物體對(duì)第一個(gè)物體施加相等且相反的力。

　　這聽起來有點(diǎn)抽象，但是當(dāng)你想到它時(shí)，這些力學(xué)定律在日常生活中是清晰的。 在平坦的表面上，球?qū)⒈３朱o止，除非有人踢它，或風(fēng)吹它。 在山坡上，重力作用于它并使其滾落下來。就力而言，我們都明白被 30 公里/小時(shí)移動(dòng)的足球撞擊的速度與被相同速度的汽車撞擊的情況不同。 物體的質(zhì)量會(huì)對(duì)力產(chǎn)生影響。 最后，我們都明白，如果我們打一堵墻，我們可能會(huì)打破我們的手。 我們可能會(huì)猛烈地撞墻，但是墻壁會(huì)施加相同而相反的力量作為回報(bào)，哎喲，疼死啦。

　　二、電磁學(xué)

　　什么是光？ 如果不談?wù)撾姶艑W(xué)這是一個(gè)統(tǒng)治宇宙的 4 種基本力量之一，就不可能理解這個(gè)簡(jiǎn)單的問題。 電磁學(xué)研究在整個(gè)宇宙中某些類型的物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的電子所產(chǎn)生的力。 某些類型的物質(zhì)，例如在磁鐵中發(fā)現(xiàn)的化合物，具有對(duì)一些物質(zhì)粒子產(chǎn)生力作用的特性。這些化合物會(huì)對(duì)其他『帶電粒子』施加能量，這就是為什么磁鐵會(huì)吸引回形針而不是手指。由電磁場(chǎng)攜帶的力由光子攜帶，光子有時(shí)像波一樣，有時(shí)又會(huì)表現(xiàn)的像粒子一樣。

　　這些可能會(huì)讓你感到困惑，但是你要需要了解的是電磁輻射構(gòu)成了我們?nèi)粘Ｉ�活的重要部分，可見光，�?yáng)光、燈光本身是一種電磁輻射。其他類型的電磁輻射如x射線，紫外線、紅外線、無線電波等，和可見光其實(shí)都是一種東西，只是頻率不同罷了。

　　三、相對(duì)論

　　廣義相對(duì)論是物理學(xué)中的一個(gè)基本概念，通常使用移動(dòng)車輛的類比來描述。 假設(shè)你在一輛行駛速度為 60 公里/小時(shí)的汽車上，垂直向上扔一個(gè)球。 相對(duì)論有助于解釋這樣一個(gè)事實(shí)，即對(duì)球的發(fā)生有兩種不同的看法：

　　從你自己的角度來看，在車內(nèi)，你向球施加了一個(gè)向上的力，球在重力作用下延一個(gè)直線直上直下回到你手中。

　　從站在車外的人的角度來看，這個(gè)球?qū)嶋H上隨車前行走了一個(gè)拋物線軌跡。

　　這是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，但可以擴(kuò)展到更大的尺度：例如，地球目前正以每小時(shí) 10 萬(wàn)公里的速度圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，但由于相對(duì)性，我們感覺并不像那樣。

　　20 世紀(jì)初愛因斯坦提出了狹義相對(duì)論時(shí)，廣義相對(duì)論得到了擴(kuò)展。 在他的著作中，愛因斯坦推理了光的『絕對(duì)速度限制』，無論相對(duì)性如何都不能超過的速度。

　　讓我們做個(gè)思想實(shí)驗(yàn)：

　　你在空間中間靜止，有一個(gè)光源在附近，靜止不動(dòng)。這時(shí)測(cè)量光線經(jīng)過你的速度，您測(cè)量的光速為每秒 30 萬(wàn)公里。

　　然后你進(jìn)一步做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。這次讓光源現(xiàn)在以 每小時(shí) 10 萬(wàn)公里的速度向遠(yuǎn)離你的方向推離。這時(shí)再測(cè)量光速，你會(huì)發(fā)現(xiàn)光速仍然是 30 萬(wàn)公里每秒，而不是理所當(dāng)然的 20 萬(wàn)公里每秒（30萬(wàn)公里每秒 - 10萬(wàn)公里每秒）。

　　為什么會(huì)出現(xiàn)這種違反直覺的結(jié)果？ 只有一個(gè)聽起來很瘋狂的解釋：對(duì)于運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)間會(huì)變慢！

　　四、熱力學(xué)

　　熱力學(xué)研究熱量，能量和機(jī)械功的關(guān)系。 熱力學(xué)圍繞 4 個(gè)定律（不是 1 - 4，而是 0 - 3 ）。 熱力學(xué)定律源于對(duì)熱量作為運(yùn)動(dòng)的基本解釋。

　　熱力學(xué)第零定律——如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處于熱平衡。

　　熱力學(xué)第一定律——能量守恒定律在熱學(xué)形式的表現(xiàn)。

　　熱力學(xué)第二定律——力學(xué)能可全部轉(zhuǎn)換成熱能，但是熱能卻不能以有限次的實(shí)驗(yàn)操作全部轉(zhuǎn)換成功 (熱機(jī)不可得)。

　　熱力學(xué)第三定律——絕對(duì)零度不可達(dá)到但可以無限趨近。

　　在原子水平上，我們所認(rèn)為的『溫度』實(shí)際上是指原子運(yùn)動(dòng)。 例如，在炎熱的一天，太陽(yáng)光激發(fā)地球大氣中的原子迅速振動(dòng)。 這種振動(dòng)帶來能量，傳遞到我們的皮膚，讓我們感到溫暖。

　　此外，通過熱力學(xué)第二定律我們可以預(yù)測(cè)宇宙的最終結(jié)局——『熱寂』，即宇宙中所有其他形式的能量都轉(zhuǎn)化成了熱能，而且溫度處處相同——宇宙變成一潭死水,不過不用擔(dān)心，這還需要很多年才會(huì)發(fā)生。