高二物理復習方法：4個(gè)每個(gè)人都應該知道的物理學(xué)概念

　　一、經(jīng)典力學(xué)（運動(dòng)定律）

　　你可能已經(jīng)聽(tīng)過(guò)艾薩克·牛頓坐在蘋(píng)果樹(shù)下并制定基本運動(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)的數學(xué)原理》（簡(jiǎn)稱(chēng) Principia ），這是第一本闡述運動(dòng)或經(jīng)典力學(xué)基本定律的書(shū)。 在這本書(shū)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，運動(dòng)物體將以相同的速度保持運動(dòng)，除非物體受到外力作用。

　　力等于質(zhì)量乘以加速度（F = ma）

　　當一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加力時(shí)，第二個(gè)物體對第一個(gè)物體施加相等且相反的力。

　　這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)抽象，但是當你想到它時(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，球將保持靜止，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(lái)。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(chē)撞擊的情況不同。 物體的質(zhì)量會(huì )對力產(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，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(wèn)題。 電磁學(xué)研究在整個(gè)宇宙中某些類(lèi)型的物質(zhì)中發(fā)現的電子所產(chǎn)生的力。 某些類(lèi)型的物質(zhì)，例如在磁鐵中發(fā)現的化合物，具有對一些物質(zhì)粒子產(chǎn)生力作用的特性。這些化合物會(huì )對其他『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成了我們日常生活的重要部分，可見(jiàn)光，陽(yáng)光、燈光本身是一種電磁輻射。其他類(lèi)型的電磁輻射如x射線(xiàn)，紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電波等，和可見(jiàn)光其實(shí)都是一種東西，只是頻率不同罷了。

　　三、相對論

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

　　從你自己的角度來(lái)看，在車(chē)內，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(xiàn)直上直下回到你手中。

　　從站在車(chē)外的人的角度來(lái)看，這個(gè)球實(shí)際上隨車(chē)前行走了一個(gè)拋物線(xiàn)軌跡。

　　這是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，但可以擴展到更大的尺度：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，但由于相對性，我們感覺(jué)并不像那樣。

　　20 世紀初愛(ài)因斯坦提出了狹義相對論時(shí)，廣義相對論得到了擴展。 在他的著(zhù)作中，愛(ài)因斯坦推理了光的『絕對速度限制』，無(wú)論相對性如何都不能超過(guò)的速度。

　　讓我們做個(gè)思想實(shí)驗：

　　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)測量光線(xiàn)經(jīng)過(guò)你的速度，您測量的光速為每秒 30 萬(wàn)公里。

　　然后你進(jìn)一步做這個(gè)實(shí)驗。這次讓光源現在以 每小時(shí) 10 萬(wàn)公里的速度向遠離你的方向推離。這時(shí)再測量光速，你會(huì )發(fā)現光速仍然是 30 萬(wàn)公里每秒，而不是理所當然的 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 )出現這種違反直覺(jué)的結果？ 只有一個(gè)聽(tīng)起來(lái)很瘋狂的解釋?zhuān)簩τ谶\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)定律源于對熱量作為運動(dòng)的基本解釋。

　　熱力學(xué)第零定律——如果兩個(gè)熱力學(xué)系統中的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力學(xué)系統處于熱平衡(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。

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

　　熱力學(xué)第三定律——絕對零度不可達到但可以無(wú)限趨近。

　　在原子水平上，我們所認為的『溫度』實(shí)際上是指原子運動(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(lái)能量，傳遞到我們的皮膚，讓我們感到溫暖。

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