/學好物理并不難1文//面向太陽經常聽到一些人說物理不好學,也有很多老師說物理不好教.社會上更有一些人誤聽物理不好學而選擇學習文科。其實物理這門學科很有意思的，物理學發展到今天已經是一個完備的學科，有自己的一套專業術語，有自己的一套符號語言,有自己的一套思維方法。因此要想學好物理，能走進物理的神秘殿堂，首先應該知道物理學科術語，學科符號，學科思維方法。所謂的學科術語就是這門學科的專業語言，在本學科有其獨體意義。同樣是一個詞語在物理學科和其他的學科就可能意思不同，比如說“有摩擦"在物理學科中通常是指兩個接觸的物體之間接觸面是不光滑的。而在日常生活中可能是指兩個人之間有矛盾。字母R在物理電學中通常指電阻，在數學中通常代表半徑，在漢語拼音中就是一個生母。常常聽到有些人說,開始還對物理課比較感興趣可是到了后來聽不懂課了。什么原因呢？我想可能是你的學科術語或者學科符號語言出現了問題，當然就學習不明白了啊。因此學習物理的時候要注意學習，物理概念,物理現象,物理規律。如果物理概念不明確那就不能學好物理的，當你明確了物理概念，知道了物理規律,進而用物理規律來解釋物理現象那就有意思了。我有個想法，試圖用一些比較簡單的語言說說高中物理那些概念，那些規律和那些現象，希望我能堅持下啊。呵呵學好物理并不難2文//面向太陽高中物理力學部分主要分這樣幾塊內容，運動學、靜力學、動力學等。其中運動學就是研究物體運動的規律.基本是這樣的思路，生活中有那些常見的運動,這些運動有什么樣的規律,怎樣用學科語言來說明這樣規律.研究物體運動的規律，有一個很重要的事必須說的清楚才可以。你說一個物體在動，你以哪個物體為參照啊，如果你不指明,那就容易出現問題。比如說同一個人（小張），小朋友甲稱他為二舅，小朋友乙喊他三姨夫，這是怎么回事啊？這里有個參照的問題.因此說物體動還是沒有動，應看相對哪個物體來說的。簡單點講，當研究物體運動的時候，應該選定一個大家都能認可的假定不動的物體作為參照，這個假定不動的物體就是我們物理課上說的參照物。應該說研究物體運動時必須先選定參照物，否則說物體運動是沒有意義的.在通常的情況下，我們都選擇地球為參照物.這里有個問題先說一下啊，有人說我從家里走到了學校，能不能說我不動,學校走到我們家里了哪？其實這樣說也沒有錯誤，只不過別扭而已，不符合我們通常選擇參照物的方式.中國人研究問題一般都是定性的居多,外國人研究問題定量的居多。例如中國的菜譜外國人看不懂。比如說“姜末”少許，外國人就糊涂了，這個少許是多少啊?一兩還是一錢啊!呵呵,估計神仙也說不明白。說研究物體的運動要選擇參照物，否則就會出現公說公有理婆說婆有理的現象。可是光有參照物不行啊，假如說我以“大商”為參照物，被研究的小汽車如果相對大商的位置發生了變化，我們就說小汽車相對“大商”做了機械運動,簡稱運動.但是運動了多遠哪？為了準確地說明小汽車距離大商多遠，我們還得建立一個坐標系，“大商"在坐標系的原點最好（不在原點也可以的），那樣物體距離“大商”在什么位置就都明確了。其實也不用這樣，只要我們知道“大商”在坐標系中的位置,小汽車開始在坐標系中的位置,一段時間以后在該坐標系中的位置，同樣能知道小汽車相對“大商”運動了多遠。你明白了“參照物”和“坐標系”這兩個物理概念了嗎？學好物理并不難3文//面向太陽如果知道物體運動規律,那么預測物體的位置就不是一件困難的事情。神州飛船返回地球的時候，我們之所以到指定的地點能找到返回艙，就是因為我們知道返回艙的運動規律,通過計算就能知道返回艙落在何處，給搜救的工作帶來了方便。在研究神州飛船返回艙回收的時候，我們把返回艙當成一個有質量的點來研究它的運動規律就非常的方便。在物理學中如果不計物體的幾何形狀,把物體當成一個有質量的點來看的時候，這個點就稱為質點。在物理學中經常忽略被研究對象的次要因素，只考慮主要的因素，這樣就把所研究的物體抽象為一個理想的模型，簡稱物理模型.例如高中物理中經常用到的質點,點電荷，理想氣體，等溫過程等等.能否把被研究的物體看成質點的條件不是看這個物體的大小，而是看這個物體的幾何形狀在所研究的問題中到底是不是主要的方面.比如說當研究地球自轉的時候把地球看成一個點就不行了，這樣就體現不出地球上一年四季的變化。當研究地球繞太陽的公轉的軌跡的時候，把地球看當成一個點來看就沒有什么問題。學好物理并不難4文//面向太陽

今天說說位移這個概念吧。在日常生活中大家對于路程這個概念還是比較熟悉的。位移和路程不同,路程就是運動物體所經過軌跡的長度,位移是運動物體從開始那點到結束那點之間的直線距離.引入位移這個概念有個好處，我舉個例子來說明吧，比如說從北京到上廣州有很多的路線可走,走不同的路線物體的路程是不同的，但是這個物體的位移是相同的。這樣表示物體位置變化的多少就很方便了。位移不但有大小還有方向，這樣確定物體的位置就非常的方便.知道位移的大小就知道了物體相對開始的位置多遠，知道了方向就知道了物體具體在什么位置了。因此引入位移這個概念能夠非常的方便的確定物體的位置.位移這個物理量運算滿足平行四邊形定則是矢量,因此這個物理量有大小有方向。對于矢量和標量同學們感到非常的不適應.其實很簡單的事情。矢量和標量滿足的運算規則不同，矢量運算要遵守平行四邊形定則，標量要遵守代數運算規則.就好比打籃球的用籃球裁判的規則,踢足球的用足球的裁判規則一樣,這兩個運動的裁判是不能濫用的,否則就出現了錯誤。因此在學一個物體量的時候，首先應該明確是矢量還是標量，等到了大學以后還要學習張量這樣的物理量,當然了也有張量的運算規則。位移是個矢量，路程是個標量，因此位移和路程不能相等。記住了位移有大小有方向啊！是個矢量。學好物理并不難５文／/面向太陽物體運動有快有慢，人們一般是這樣來比較物體運動的快慢，選取相同的時間內比較物體運動距離的長短，如果時間相同距離長的那么這個物體就運動的快一些。還有一種方法是在距離相同的情況下看那個運動的時間較短，時間短的那個物體運動的快一些，這樣方式在１0０米短跑時就是按照這樣的方法進行比較的。但是有個問題，如果距離不同時間也不同那怎樣比較那個物體運動快慢呢?,這時人們自然想到比較兩個物體單位時間內的距離,單位時間內距離大的物體運動就快一些。這樣就通過距離與時間的比值來描述物體運動的快慢。在物理學中把物體運動的位移與時間比值定義為物體的速度。（這里的定義方式是一個近似的處理)速度是個矢量，運算滿足平行四變形定則，速度的方向就是物體運動的方向。這樣引入速度的辦法在物理學中稱為比值法定義物理量。速度是運動物體本身的固有屬性與物體位移的大小及運動的時間是沒有關系的.速度大只是表示物體運動的快而不能說物體的位移就一定大，還與物體運動的時間有關系,如果時間很短位移同樣也是比較小的。學好物理并不難6文//面向太陽有了速度的概念來談運動還是不太完善的，不同的物體運動快慢不同，同一個物體速度也經常是變化的，那么怎樣描述物體的速度的變化哪?其實這個說起來是比較簡單的事情。找到兩個速度的差值就可以知道速度的變化了.可是有的時候僅知道速度的變化多少是不行的，因為經歷的時間不同啊！這樣比較起來還是有些不方便。其實我們采用引進速度的辦法就可以了，把物體速度的變化與用的時間的比值,這樣通過這個比值就能看出那個物體運動比較快了。我們給這個比值命個名稱為加速度。通過上面這些內容我們就能知道加速度的物理意義了,加速度大不是說物體運動的快而是說物體速度變化的快。通常我們說這個孩子長的快和這個孩子長的高不是一個概念，長得快的孩子可能本身并不很高。長的很高的孩子也可能長的不怎么快。物體運動的快指的是速度大，物體速度變化的快指的是加速度大。學好物理并不難7文／/面向太陽前面我把運動學部分高中常用的幾個概念說了一說，就是參考系、坐標系、位置、位移、路程、速度、加速度.當然了還有很多概念我沒有說，或者這些概念我說的也不是很仔細。但是沒有這些概念,下面再談物體運動的事恐怕就說不明白了。學習一門學科的時候,首相應該知道這們學科入門的基本概念，否則你就聽不懂這個學科說的是什么，也就不能用這個學科的語言來思考問題。對于一個不知道這些概念的人,當你和他談論物體運動規律的時候他就會云山霧罩，不知所云.當然就更不會用這個學科的規律來解決問題了。我們發現很多學生開始學習這個科目很好,但是過一段時間以后,就逐漸的跟不上了,其中有一個原因就是他對這個學科的語言不能理解。例如在語文課上老師讓同學們分析某個句子的成分,可是這個孩子對“句子成分”這個詞不知道其內涵或者是不知道怎樣的分析主語、謂語、賓語，那這個學生根本就不會這個老師讓他做什么事情或怎樣的去做。如果你給學生講課，不能知道學生對這部分知識用到的學科語言或者詞匯的理解的情況，很可能你的課堂就是低效率的。對于物理概念的學習和教學，我們要注意這個概念的來龍去脈，就是為什么要引入這個概念,不引入這個概念會這樣,在實際的問題中我們是怎樣引入這個概念，這個概念的那些地方和原來的概念相近和相同，那些地方不同，適用范圍如何.這個概念在日常生活中是否有實物對照，學生接觸過這個實物沒有。例如給小學生講授面的時候，我們可以舉一個桌面、操場平面的例子，這樣是不行的,還應舉一個我們常見的窗戶上的玻璃啊,豎直的墻壁啊等，你只舉水平的面不可以的,學生可能認為面都是水平的，因此你還的舉豎直的面。這樣是不是就可以了哪?還是不行的，你還的舉球面，因為面不都是平的啊，還有曲面啊。當你舉曲面這個例子的時候,你就的拿個籃球給學生看看，這樣學生有了感性的經驗，這樣才能理解面這個概念。因此說在學生頭腦中建立一個概念不是一個點,應該是個過程,不是靜態的是發展的，不是孤立的是聯系的.哈哈，說個了哲學的事情。通過學生不斷的改變原有的概念而建立新的概念.這個過程其實就是建構的過程.特別是對那些不斷發展的概念，要想在學生的頭腦中建立起來這個概念就要不斷的進行更新和建構.學習概念的過程是個知識不斷完善的過程，教師教授概念的時候一定要注意學生原有個概念得基礎，和學生對新的概念的建構的過程。哎，跑偏了，哈哈.學好物理并不難8文//面向太陽

上面說了些物理的概念，今天和各位說說物體運動的規律吧。其實現實世界中物體運動的規律非常的復雜，研究起來非常的不方便。物理學上研究問題有個簡單的方法，就是盡可能的研究最簡單的物理現象,但是生活中沒有啊？這個好辦，我們經常把生活中的物理現象進行簡化，去掉次要的方面抓住主要的方面,抽象出最本質的因素來，其實這就是一個模型化的過程，也就是物理學上經常說的建立物理模型。

比如說我們常說的自由落體運動吧，其實就是日常生活中的落體運動的一個簡化處理.蘋果從樹上掉小來的時候，要受到重力和空氣的阻力的做用,在下落速度比較小的時候阻力與重力相比是比較小的,應該是次要的方面。我們就假定這個時候蘋果不受到阻力作用，只受到重力的作用.蘋果開始下落時候的速度等于零,因此我們把只在重力作用下且初速度等于零的運動稱為自由落體運動.其實成為自由落體還是其他的名字那根本是沒有什么關系的，但是一旦大家建構了這樣的名字，那么你就應該知道這個自由落體的含義，否則再說這種運動的時候就是難以理解的一個事情。我說來說去還是說你要想學好物理就要理解前人已經建構過的物理概念和物理的思維體系。否則你就不可能走進物理的世界,更不肯可能看到物理世界的美妙。當你看到自由落體運動的時候你就應該知道這個運動是物體只在重力的作用下且初速度等于零的運動，這樣運動是勻變速運動的一個特例，那就一定滿足勻變速運動的規律。學好物理并不難９文//面向太陽

說起運動規律吧,最簡單的要算直線運動中的勻速直線了。其實勻速直線運動就是速度不變化的運動，因為速度是個矢量所以速度不變化就是大小和方向都不變化的運動。

通常高中階段說運動的規律就是說運動物體的速度與時間之間有什么的關系。物體的位移與時間之間有什么樣的關系。勻速直線運動速度與時間的關系當然是不變化了，速度對時間來說就是個常函數，位移對時間是正比例變化的函數關系，是一個一次函數的關系。如果函數的角度來說吧，這里的時間就是自變量,速度和位移就是因變量。其實也可以用圖像來描述這些關系的，如果以時間為橫軸速度為縱軸這就是速度時間圖像簡稱速度圖像，如果橫軸是時間，縱軸是位移這就是位移時間圖像簡稱位移圖像。在速度圖像中勻速直線運動的圖線是一條平行橫軸的直線。位移圖像是一條傾斜的直線,直線的斜率表示物體速度的大小和方向。這樣描述運動規律的方法高中階段基本上就是這樣的兩個方法了。就是用函數和圖像的方法.學好物理并不難10文//面向太陽

經常聽到大家談論物體運動的規律，可是有些人不知道運動規律指的是什么?不知道高中典型的運動規律有哪些.高中階段經常研究的物體運動規律通常指物體的速度和時間的關系，物體的位移和時間的關系,這兩個是最基本的物體運動規律。當然了有些物體的速度和時間的關系是非常復雜的關系，自然界中大部分物體的速度和時間的規律很能寫成函數的形式。在高中階段所研究的物體運動通常進行了簡化，其中比較重要的一個運動就是物體的加速度不變的運動，我們簡稱勻變速運動。其中對于勻變速直線運動速度和時間之間滿足一次函數的關系，通常說速度與時間是線性的關系。而位移和時間的關系是二次函數的關系.

高中常見的運動有勻速直線運動、勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓周運動、簡諧運動。勻速直線運動的物體沒有加速度,勻變速直線運動物體加速度等于不為零的定值,平拋運動是加速度不變化的曲線運動，勻速圓周運動是加速度大小不變的運動，簡諧運動是加速度大小和方向都變化的運動，但是加速度與速度在一條直線上。

高中階段要熟練掌握的是勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓周運動。這三個運動是非常的典型的運動形式。對于平拋運動要學會分解為兩個直線運動進行研究它的運動規律，對于勻速圓周運動要知道描述勻速圓周運動的物理量,還要知道這些物理量和向心力之間的關系。學好物理并不難１1文/／面向太陽今天我想說說大家都知道的一個概念“力"。力在我日常生活中經常的遇到,我們經常說你的用力啊！等等。其實物理學中力的概念和日常生活中涉及到的力還是不同的。

早在兩千多年以前，著名的哲學家亞里士多德對力有個說明,他通過觀察給力一個詮釋，他說“力是使物體發生運動的原因”。他這個對力的詮釋是從生活中大量的觀察得到的結論。我們應該辯證的看待亞里士多德對力的理解。因為在當時的條件下能通過觀察得出這樣的結論已經是很了不起的事情了。這個想法給人們的影響太深入,因為他接近我們生活現象。可是伽利略通過自己的研究對力有了深入的理解，他認為物體的運動與力沒有關系,但是運動發生變化和力有關系。簡單點說可以這樣的理解,物體的運動不需要力來維持,但是物體從靜止到運動或者從運動到靜止是需要力來作用的。也就是說力是物體運動狀態發生變化的原因。今天我們知道力是物體間的相互作用，是使物體產生加速度的原因.

對力這個概念的理解是不斷深入的，物體間相互作用的時候,使一些物理量發生了變化,我們說物體間發生作用的時候有些物理量發生了傳遞,例如甲球與乙球在水平面上相互發生碰撞的時候,甲球的速度減小,乙球的速度增加。但是甲球速度減少的量一般是不等于乙球速度增加的量。甲球減少的機械能也不一定等于乙球增加的機械能，但是在變化中有沒有不變話的量哪?有的就是動量不變化，甲球減少的動量一定等于乙球增加的動量。其實在兩個小球碰撞的過程中兩個小球通過碰撞傳遞的是動量,那么力就是這個過程中所傳遞的動量對時間的變化率,如果這個比值大就是相互作用的力大，如果這個比值小就是相互之間作用力小。寫成表達式就是兩個物體間的作用力等于動量對時間的變化率。力是一個矢量，運算滿足平行四邊形定則。在高中階段我們研究一個力的時候，通常研究力的三要素、力的運算、力的瞬時作用效果、力的時間積累效果、力的空間積累效果.學好物理并不難１2文//面向太陽

重力在日常生活中太常見了，三歲的孩童都能說出重力來。但是想把重力產生的道理，說的非常的明白真的不是一個簡單的事情.我們常說重力是由于地球的吸引而產生的，但不是地球對物體吸引的那個力，地球對物體吸引的那個力稱為引力，通過萬有引力公式能計算出來。在地球上的物體所受到重力的方向通常和地球對物體的引力不在一條直線上,他們之間有個夾角,但是不大。因此有時在要求不是很精確的時候可以認為二者在數值相同。

那么重力到底為什么和地球對物體的引力不同哪?下面我就試著說說，看看能不能說的明白些。其實最主要的愿因是地球本身繞自己的周自轉的原因，因為地球自轉所以地球不是一個嚴格的慣性參照系，在地球表面的物體隨地球自轉的時候要受到慣性離心力的作用，這個慣性離心力和地球對物體引力的合力就是我們通常所說的重力。當忽略地球自轉的時候當然就沒有慣性離心力了,這個時候重力就等于地球對物體的引力。因為地球自轉的角速度非常的小，因此有時可以忽略地球自轉帶來的效果。如果物體離開地球的表面不受地球自轉的影響時,我們通常所說物體的重力就是地球對物體的萬有引力.學好物理并不難13文/／面向太陽對于彈力估計大家不會陌生的,當物體發生彈性形變的時候就要對使其發生形變的物體產生一個力的作用,這個力我們稱之為彈力。形變顧名思義就是幾何形狀發生變化，有的物體受到外力以后幾何形狀發生變化,當外力撤出以后他的幾何形變能恢復到原樣,這樣的幾何形變稱之為彈性形變.彈性形變很常見的。做個實驗吧，你用手按一下自己的臉，就會發現臉部的形狀發生了變化，當你手指拿開的時候，臉的形狀回復到了原樣,這樣的形變就稱為彈性形變，這個例子可以明白吧。呵呵，否則誰還敢洗臉啊!有些時候物體發生的形變當外力去掉以后不能恢復到原樣，這樣的形變就稱為塑性形變，還是舉個例子吧,包包子的時候我們要把包子捏出褶，這個時候發生的就是塑性形變，否則包子那能有褶啊，對吧。高中階段我們判斷兩個物體間是否有彈力的存在，首先看看是不是接觸,然后看是不是有彈性形變產生,這兩個條件缺一不可。其實彈力的產生比較復雜，通常高中階段只研究彈簧彈力與那些因素有關。這個規律比較簡單就是常說的胡克定律.高中階段對于彈簧要注意這些事情:1、輕彈簧上各點受力大小相等2、彈簧在彈性限度內產生的彈力大小具有對稱性３、彈簧產生的彈力等于形變量與勁度系數的乘積與原來是否有力無關4、彈簧產生的彈力不能突變5、彈簧的彈性勢能和本身的進勁度系數及形變量大小有關學好物理并不難14文/／面向太陽不光滑的物體之間有摩擦力的作用，但對摩擦力的本質到目前為止還是說法沒有統一，就是有不同的理論觀點.我們通常說不光滑的物體間的摩擦力大，那么是不是越光滑的物體間摩擦力就越小哪？其實不是的，完全光滑的物體間的摩擦力可能更大。在高中階段經常接觸到的摩擦力分為兩類,滑動摩擦力和靜摩擦力。區分是那種摩擦力不是看物體是否運動，而是看和其接觸的物體間是否有相對的運動,如果有相對運動那么物體間的摩擦力就是滑動摩擦力，沒有相對運動時物體間的摩擦力就是靜摩擦力.例如把手掌按在桌面上向前使勁的推手掌,當手掌相對桌面發生了相對滑動時,這時的摩擦力就是滑動摩擦力,如果手掌相對桌面沒有運動那么這個摩擦力就是靜摩擦力。

比較難以判斷的就是摩擦力的方向,這里只要抓住“相對”兩個字就可以了。滑動摩擦力的方向與物體間的相對運動方向相反,靜摩擦力的方向和物體間相對運動趨勢的方向相反,你可以繼續體會剛才手掌按桌面的例子。學習時一定要注意摩擦力的方向和物體的運動方向是沒有關系的.再舉個例子吧，你把自己的雙手合十放在下胸前，相互擠壓的同時兩只手分別的向上和向下用力,假設左手向下右手向上用力，那么右手受的摩擦力的方向向下而左手受到的摩擦力向上。如果這個時候你向前方走去，你的雙手相對地面是運動的,但是此時兩手之間的摩擦力是靜摩擦力,方向與運動的方向是垂直的.所以說判斷摩擦力是靜的還是動的不是看物體的運動而是看與其有摩擦力的物體間的相對運動和相對運動趨勢來判斷,摩擦力方向不是和物體的運動方向相反而是和相對運動的方向相反。再舉一個小例子吧,假如你用手握住一個啤酒瓶子，這個時候摩擦力的方向和重力的方向相反，就是向上的。如果手握住瓶子向上運動，摩擦力的方向與瓶子運動的方向相同,如果手和瓶子向下運動,摩擦力的方向就和物體的運動方向相反,如果手和瓶子水平運動摩擦力的方向就和瓶子的運動方向垂直（這里都是勻速直線運動)。怎樣，好判斷吧!

對于滑動摩擦力的大小與物體間的正壓力有關，等于摩擦因數和物體間的正壓力的乘積。可是靜摩擦力的大小與物體產生相對運動趨勢的外力大小有關,一般由物體的運動狀態和牛頓運動來求解，靜摩擦力的大小有個范圍一般是大于零小于最大靜摩擦力,最大靜摩擦力與正壓力和物體間的靜摩擦因數有關。高中階段通常認為最大靜摩擦力等于物體的滑動摩擦力的大小。學好物理并不難1５文//面向太陽

經常遇到輕繩、輕桿、輕彈簧受到彈力的問題，我在這里說說這個經常給大家帶來麻煩的模型受力特點吧。先說“輕”啊,物理題中經常的看到“小”“輕”“光滑”的字眼，“小”就是體積不計，可視為質點的模型，“輕”就是質量不計，“光滑”就是沒有摩擦。那么輕繩、輕桿、輕彈簧就是不計質量的意思。

對繩、桿、彈簧拴接的物體而言,輕繩只能產生沿繩方向的拉力不能產生支持力,方向指向繩收縮的方向.輕桿和彈簧對物體可以是拉力也可是支持力.輕繩和輕桿對物體的作用力可以發生突變,但是輕彈簧對物體的作用力不能發生突變。輕彈簧對物體作用力的大小與形變成線性變化且關于原點成對稱的特點.

繩上產生的力只能沿著繩的方向，桿上產生的力不一定沿桿的方向，高中階段只研究沿彈簧拉伸和壓縮時產生的彈力。輕繩上的力(張力）處處相等,當輕桿在兩端受力時，如果桿靜止那么這個兩個力一定沿桿的方向，稱為二力桿件問題。如果受到三個力桿處于靜止，這三個力如果不平行，那么一定共點共面,稱為三力匯交原理。學好物理并不難1６文//面向太陽

力的合成與分解很多同學感覺難學，究其根本就是不明白力的合成與分解目的是什么.簡單點說就是為了計算力的需要化繁為簡.舉一個例子來說吧，我有兩張五元的錢幣,可以用一張10元的錢幣代替。為什么可以這樣哪？原因是他們在商品交換中起到作用是等值的。一個物體上受到兩個力同時作用可不可以用一個力來代替哪？也是可以的.問題是如何求這個力哪？能不能像剛才舉的錢的那個例子一樣,把這兩個作用在物體上力的值相加就是這個可以代替的力呢?物理課上老師會說這絕對是不行的。因為力是矢量,矢量運算的時候要按照矢量的法則進行運算.說的通俗一點力的合成就是把幾個力加起來求這幾個力的和的運算的過程。但是加的過程不能把力的值直接的相加，必須按照矢量的運算法則相加。

通過上面的解釋,對于力的分解估計你也能很快就理解了。還舉錢的例子吧，你可以把一張面值1０元的紙幣到銀行或者朋友處換成面值兩張五元的紙幣，從道理上說一張面值10元的紙幣換成兩張紙幣的組合有無數種組合,但是在實際中只有一種情況,就是兩張面值五元的紙幣,沒有面值是3元和7元的紙幣。把一個力分解成兩個力的分解方式也有無數種組合，但是在實際的問題中要按照實際的作用效果進行分解。當然了力的分解也應遵守矢量的分解法則，因為力是個矢量.這里所說的法則就是平行四邊形法則或者三角形法則.學好物理并不難１7文／／面向太陽

牛頓的運動三條定律和萬有引力定律是經典力學的四條基本定律，也可以說是經典力學的框架。經典力學的物理規律都可以從牛頓三定律推導出來。

對于牛頓第一定律很多人不是很重視，認為他的地位不是十分的重要，甚至有的學習者認為牛頓第一定律就是牛頓第二定律的特殊情況,就是物體不受力的情況下物體的運動規律。這種看法是錯誤的，因為牛頓第一定律和第二定律及第三定律處于同等的重要地位。

對于物體的運動和力的關系,在很久以前以亞里士多德為代表的人認為，物體的運動需要力來維持,物體不受力的作用就不能運動，大約在17世紀30年代的時候伽利略對這個觀點提出了質疑,他通過理想實驗和演繹推理分析得出物體的運動不需要力來維持，可是物體的運動狀態發生變化卻需要力的作用.他經過分析得出物體不受力的時候將保持原來的運動狀態不變化。大約在伽利略去世100年以后,牛頓在伽利略的基礎之上完成了牛頓第一定律，內容是“不受力的物體將保持靜止或者是勻速直線運動的狀態，直到有外力改變這中運動狀態為止"。也可以這樣的說:“任何物體，只要沒有外界因素的作用,便會永遠保持靜止或者勻速直線運動的狀態”。

牛頓第一定律告訴我們物體總有保持靜止或者勻速運動的這個性質稱為慣性,這里第一次給出了慣性的概念，并進一步告訴我們慣性是物體本身的固有屬性，與某一個具體的物體無關,因此牛頓第一定律又稱為慣性定律.

人們談論物體運動的時候離不開參考系,慣性定律在有的參考系中是不成立的,但是實驗表明，在某個參考系中，只要有某個物體滿足慣性定律，那么所有的其他物體在這個參考系中都服從慣性定律。因此我們可以給出慣性參考系的定義：對某一個特定的物體慣性定律成立的參考系，為慣性參考系。相對一個慣性系做勻速直線運動的一切參考系都是慣性系。也就是說對于物理學規律來說，一切慣性系都是等價的.不可能在慣性系統內部進行任何的物理實驗來確定該系統做勻速直線運動的速度。學好物理并不難１8文//面向太陽

物體在不受力的情況下保持勻速直線運動或者靜止狀態，物體所受的合力不為零的時候運動狀態就要發生改變.通過研究發現運動狀態改變的快慢與物體受到的合力大小及物體本身的質量有關系.用加速度來描述運動狀態改變的快慢,這樣就會得到物體的加速度與物體所受的合外力成正比與物體的質量成變比，加速度的方向和物體的和外力的方向相同。

牛頓第二定律使我們認識到了決定物體運動規律的內在本質是力，物體不同初始運動條件加上物體的受力就決定了物體運動的規律。例如同樣是只受重力作用的物體,如果初速度等于零那么物體就做自由落體運動，如果物體有水平的初速度那么物體就做平拋運動，如果物體有豎直向上的初速度那么物體就做豎直上拋運動。如果物體的初速度不水平也不豎直那么物體就做斜拋運動。

牛頓第二定律把力和運動聯系了起來，可以說加速度這個物理量是聯系力和運動的橋梁。通過牛頓第二定律我們對運動學量加速度有了深入的理解，物體產生加速度的本質是物體受到了力的作用,而速度變化的快慢只是運動狀態變化的一種表現方式。應用牛頓定律處理物理問題的時候要注意一下幾點:1、

明確研究對象是什么2、

被研究的對象都受到那些力的作用3、

對物體（研究對象)受力分析４、

建立坐標系列方程求解。學好物理并不難1９文//面向太陽

力是物體間的相互作用，這種相互作用有什么樣的關系呢？牛頓第三定律給出了解釋.就是物體之間的相互作用大小相等、方向相反、作用力在一條直線上。給這種相互作用力一個名字吧，我們物理學上稱為作用力與反作用力。其實把哪個力稱為作用力和反作用力是沒有關系的，如果一個稱為作用力那么另一個就稱為反作用力。

很多同學易于把作用力和反作用的力的關系與二力平衡之間的關系混淆了。作用力和反作用力一定是同時產生同時消失,一定是同一種性質的力,作用效果不能相互的低效。二力平衡的兩個力可以單獨存在，可以不是同一個性質的力，作用在物體上的效果可以抵消。如果把作用力和反作用力看成哲學上所說的矛盾那就比較好理解了,因為矛盾雙方是對立統一的關系。學好物理并不難20文/／面向太陽當學習了運動學以后，人們可能產生這樣一個想法，日心說和地心說不就是參考系選擇的不同嗎？我們發現持有這樣觀點的人很多。其實不只是參考系的不同,應該說從地心說到日心說的轉變是一次真正意義上的科學革命。因為隨著地心說向日心說的改變使人們的自然觀也發生了重大的改變。一、使人們認識到地球是個不斷運動的天體,打破了古代那種認為天體與地球截然不同的觀念。地球在人們心目中的地位不再那么神圣，也是一個運動的天體。動搖了上帝在人心中的地位，堅定了唯物主義的思想。二、使人們對于運動有了新的認識，人們認識到自然界中沒有絕對靜止的物體,運動都是相對的，拋棄了絕對運動的概念而引入了相對運動的概念.三、宇宙的中心是可以轉移的,從宇宙中心可以轉移的觀念發展到宇宙沒有中心的觀念，目前認為即使封閉但彎曲的宇宙也可以沒有中心.縱觀科學發展的歷程，每一次科學觀念的轉變都付出了巨大的代價，同時也產生了一批偉大的人物。學好物理并不難２1文//面向太陽

哥白尼去世后的第三年，丹麥的天文學家第谷誕生了。他對哥白尼的日心說持否定的態度，他認為地球太笨重了，不可能動起來。太陽系中除了地球以外的星體都是圍繞太陽做勻速圓周運動的,太陽帶領這些星體再繞地球做勻速圓周運動.第谷的偉大貢獻是通過他對天體運動的觀察,使天體位置的測量精度由原來的10|

提高到了２|，他精確測量了７77顆星體的位置,并修訂火星的測量數據，就是現在用最先進的儀器觀測到的數據僅僅是對第谷觀測數據微小的修修補補，因該說他的測量在天文學上開創了一個新的時代。

在第谷去世的一年半以前,開普勒開始和第谷一起工作學習。開普勒數學基礎很好，對于很多現象都想從理論的角度用數學方法進行處理。他想把第谷的觀測數據歸納成一個數學規律。因該說有數學天才的開普勒和善于觀測的第谷的相遇是天文學發展史上的完美結合.可惜他們合作不到兩年第谷就離開了人世。

開普勒堅信哥白尼的日心說，他把第谷以地球為中心而觀測到的天體位置的數據全部換算成以太陽為中心的數據，也就是說如果在太陽上觀測這些星體的運動那么數據應是多少。這個工作是艱苦的，花費了他整整四年的時間。在他對火星的數據的換算中發現火星的軌道和與第谷觀測的數據差距達到了10｜，他堅信第谷觀測的結果。因此他想到可能是火星繞太陽的軌道不是一個圓，這樣對人們堅信星體運動的軌道是個正圓的觀念發起了挑戰,同時提出火星繞太陽的軌道是個橢圓，這樣才能很好的與第谷觀測到的數據相吻合。

開普勒先后用了10年的時間發現了太陽系星體繞太陽運動的三條定律，我們現在稱為開普勒三定律。開普勒三定律的發現不僅使人們認識到太陽系星體運動具有規律性，也是人們認識到整個宇宙的運動也應該是有規律的。更使人們認識到觀測只是科學進程的一個開端，但是觀測得到的事實并不等于對大自然的理解。通過第谷和開普勒的工作使我們認識到發現物理規律的一條道路就是通過科學的觀測,然后對數據進行科學的分析,歸納得出規律,然后再用這個規律去解釋或者預測新的現象。

開普勒和伽利略是好朋友,但是二人沒有謀過面.開普勒不知道伽利略的慣性定律,伽利略依然認為太陽系的星體是圍繞太陽做勻速圓周運動的。而天才物理學家牛頓把二者完美的進行了結合，從而發現了萬有引力定律。真正的實現了物理學史上的第一次大綜合，即天地大綜合，使人們認識到天上和地上同樣遵循相同的物理規律。學好物理并不難22文//面向太陽開普勒的三定律告訴人們整個太陽系的天體的運動是有一定的規律的，在當時人們還不知道隱含在規律背后的本質是什么。幾乎在同一個時期伽利略發現了慣性定律(牛頓在伽利略的基礎上得出了牛頓第一定律）慣性定律告訴人們,物體不受力的時候將沿直線運動.可是天陽系的天體繞太陽做的是曲線運動，這在當時是被大家公認的事實。那么這些天體做曲線運動的“動力”是什么哪?在當時這是個無法解釋的問題，有人可能想到了上帝。牛頓在這個問題上做了深入的思考，他想到物體要做曲線運動運動,那么運動狀態就要發生變化，物體運動狀態發生變化就需要受到力的作用，因此從邏輯上來說做曲線運動的行星要受到一個力的作用。牛頓根據運動學的知識結合開普勒的第三定律得出，如果在太陽和行星之間存在力,那么這個力應該與太陽和行星的質量乘積成正比與他們之間的距離的平方成反比，這個關系就是我們現在所知道的萬有引力定律。今天我們可能用不到5分鐘的時間就能記住這個關系式,但是牛頓思考這個關系式花費他整整十年的時間.牛頓是一個天才這無可否認,但是我們更應看到牛頓對真理追求的執著。今天很多人都羨慕牛頓的成果，但沒有人體會到牛頓為得到真理所付出的艱辛。

牛頓憑借自己的數學天才用不同的方法在橢圓軌道的情況也得出了行星繞太陽運動之間的引力關系。后來他把這中關系推廣到了月球和地球之間,通過用觀測到的數據結合計算得出很好的結論上的吻合.于是他想到宇宙間所有的有質量物體間都因該存在相互吸引的力，正是這個力使天體間保持一定的規律運動著，通過萬有引力定律和運動學的知識很容易得出開普勒的三定律.開普勒是通過分析歸納大量的天文觀測數據得出了開普勒三定律,牛頓通過萬有引力定律結合運動學的規律經過演繹推理的方法得到了開普勒運動的三定律。這不但使開普勒的運動規律找到了理論上的依據，更進一步說明了萬有引力的正確性及合理性。但是我們更應看到實驗和理論的結合,分析歸納、演繹推理在物理學上研究問題的重要性.

夜晚我們仰望浩瀚的宇宙，群星不停的運動著著，可謂紛繁復雜多姿多彩,可是支配他們運動的規律是那么的簡潔,那么的完美，那么的明了.有人問李政道先生，在中國做學生的時候，剛接觸物理學的時候，有什么東西給你的印象最深？李政道毫不遲疑的回答說，是物理法則的普適性深深的打動了我。物理法則既適用于地球上你的臥室里的現象,也適用于火星上的現象.這一思想對他來說是新穎的，激發他的興趣。

牛頓的萬有引力定律堪稱物理學中普適性的經典楷模，贏得了后世無數科學家的贊賞，鼓勵了一代又一代有才華的青年走上了獻身物理學研究的道路。學好物理并不難2３文//面向太陽萬有引力的發現可謂物理學一件大事,正如美國一個文學家所說:“科學真是迷人,根據零星的事實，增添一點猜想,就能贏得那么多的收獲”。真的是這樣的,在牛頓建立萬有引力定律大約100年以后,著名的物理學家卡文迪許在實驗室里通過扭稱巧妙的測量出了萬有引力常量，從而使牛頓的萬有引力定律由一個比例式變成了等式。正是因為有了這個常量，卡文迪許才能用簡單的方法測量出了地球的質量。我每想到此事,都會為二人的工作贊嘆不已，物理真的太奇妙奇妙了！萬有引力定律的發現不僅使人們能計算地球的質量也能計算出太陽的質量。還通過這個公式科學家還發現了未知的新天體，海王星和冥王星就是通過萬有引力定律的計算后發現的。我們生活的宇宙中，天體的數量之多是無法統計的，但是各自都能按照一定的規律永不停息的運動著，這都是萬有引力作用的結果。萬有引力的發現不僅揭開了宇宙天體運動的秘密面紗，更是使人們認識到天地和諧統一本質，天上地下規律是完全相同的。今天人們已經成功的登上了月球,嫦娥和玉兔業已成為人們心中的一個神話，火星車不斷傳回火星的照片,不久的將來人們可能要登錄火星,了解那里的秘密.全球衛星定位系統的建立使神話中的千里眼和順耳成為了現實。所有這些事情都與萬有引力定律分不開的。科學是圣神的,物理學更是迷人的.學好物理會使你走入迷人的世界。學好物理并不難2４文//面向太陽

很多學生對于萬有引力的適用條件不是十分的理解,甚至非常的模糊。萬有引力定律適用于兩個質點間的作用力。如果兩個物體不能視為質點，牛頓應用他發明的微積分的方法也能處理這樣物體間的作用力,不過非常的麻煩.對于公式中距離，我們發現有的學生理解不是很好。一個是當兩物體間的距離趨于無窮大的時候,學生不能理解為什么力可以認為等于零。對于這個問題可以這樣的理解，當兩個物體間的作用力小到一定程度的時候就可以忽略不計了,但是從公式的角度講是不能為零的,對于到底力小到多小就可以忽略不計呢？我們說很難一個具體的尺度可以衡量。要具體情況具體分析,例如你有十萬元錢，當你在有億萬身價的富翁堆里你就是窮人，但是你在普通人中就是個富者。力大力小這就看和誰比了，因此說具體情況具體分析。另一個是當物體間的距離趨于零的時候，兩個物體間的作用力是不是無窮大呢？很多的學生單從公式的角度認為此時力是無窮大的，這個又是不對的.我經常給學生舉這樣的例子，當你把兩個手指頭捏到一起的時候能否分開?學生說能啊？,可是這時兩指頭之間的距離等于零啊,兩個手指頭之間的作用力應是無窮大啊？其實這個時候兩個指頭之間的作用力不能是無窮大的,此時不能把兩個手指頭看成質點,這個時候公式不適用了，所以不能用這個公式來計算這種情況下兩個指頭之間的作用力了。學好物理并不難25文//面向太陽

自然界的中物體是不斷變化的，這個變化不僅僅是指位置的變化,也可能是其他的變化,比如說速度、加速度、動能、勢能、動量等等。物理學的任務之一就是從紛繁復雜的變化之中找到不變的規律.例如一個小球從高處落下來,我們通過觀察就能發現小球的速度越來越大，同時也發現小球距離地面的高度越來越小。如果從光滑斜面的低端向上運動的小球,我們發現速度越來越小，同時小球上升的高度也越來越大，通過觀察我們就會發現身邊很多的物體都具有這樣的特點，當一個量減少的時候另一個量增多了。在舉一個例子吧，當你去商場的時候，在買東西的過程中你會發現自己的錢越來越少的同時，購買到的商品是越來越多。這時人們可能就要提出這樣的問題，這些減少的量和增多的量之間有沒有什么聯系沒有啊。是不是減少就等于增加的啊?

其實稍有物理常識的人都應該知道在小球自由下落的過程中，由于重力做功使小球的重力勢能轉化為小球的動能,因此小球的速度就會越來越大,而動能和重力勢能之間能發生轉化的原因就是因為重力對小球做功的結果。

今天我想說說高中物理中非常重要的功這個物理概念。力作用在物體上,物體發生了一段位移，我們說這個力對物體做了功。做功的兩個要素是力和位移，二者缺一不可.但是有力和位移也不一定這個力對物體就做了功。還要看力和位移之間的夾角，如果兩者的夾角等于直角那么這個力對物體也是不做功的。力對物體做功與我們平時說是否干活不是一回事的。比如說我們提一桶水水平的走回教室的過程中，這個時候向上的提拉水桶的力對水桶不做功的，但是我們可干活了啊，呵呵。

對于功的意義可以這樣的理解，功是能量轉化的量度，功是能量轉化的橋梁。對于被研究的對象來說，如果有力對它做了功可以認為有能量通過做功傳遞給這個物體，當研究對象克服某個力做功的過程就是通過做功把其能量傳給其他的物體。對研究對象來說做正功的過程就是能量的輸入，做負功就是能量的輸出的過程.學好物理并不難２6文//面向太陽對于功公式的理解很多同學感覺到很迷惑，其實很簡單的事。下面我們先說說這個力吧,公式中的力要求是恒力,就是大小和方向都不能發生變化,如果是變力就不能用這個公式來進行計算功。公式中的位移應該是物體相對地面的位移。高中階段所研究的物體都可以看成質點，所以沒有必要區別是力的作用點的位移還是物體質心的位移。還有就是正功和負功的判定，判斷一個力做功的正功和負功通常有三種辦法。１、看力和位移的夾角,夾角小于90度這個力做正功,夾角大于９0度這個力做負功，夾角等于９0度這個力不做功。2、看力和速度的夾角，方法同上。3、從物體能量的變化來看,如果能量增多有力對物體做了正功，如果能量減少有力對這個物體做了負功.對于變力做功同學們也感覺很難處理，其實也不難，通常的情況上就下面幾種方法。１、

化變力為恒力2、

應用動能定理３、

應用功能關系4、

應用功率與時間的成績5、

應用力與位移的圖像以上是高中階段求解變力做功的常用方法學好物理并不難27文//面向太陽動能定理是力學中一條很重要的定理，內容就是所研究對象(物體）動能的變化與物體所受合外力功之間的關系。動能定理研究的內容可以認為是一個過程量和兩個狀態量差值之間的關系.這個內容在日常生活中有大量的事實相對應，例如：我們家庭一個月內所使用的自來水就是一個過程量，而我們家的水表顯示的月初和月末的數字就是兩個狀態量，這樣通過兩個狀態量的差值就能知道這個過程量是多少.如果已知一個狀態量和過程量那么就能求出另一個狀態量。應用在動能定理上來說就是知道了研究對象的動能變化,就能求出這個過程中的功，如果知道了功和一個狀態的動能就能求出另一個狀態的動能。在應用動能定理解題的時候要注意以下幾個方面：1、研究對象是那個物體必需明確2、明確研究對象所對應的物理過程3、選好過程的始末狀態4、分析在這個過程中有那些力做功求出合力的功5、應用動能定理列出方程學好物理并不難28文／／面向太陽重力是力學中常見的三種力之一,在地球表面附近我們近似認為物體的重力不發生變化，即物體所受到的重力是個恒力。重力對物體做功就是恒力對物體做功。通過研究發現重力對物體做功與物體經過的路徑沒有關系，和物體初末位置有關.在物理學中我們把做功與通過的路徑沒有關系和物體初末位置有關的力稱為保守力，把做功和路徑有關系的力稱為耗散力，因此重力是保守力的一種。功是一個過程量，應該等于兩個狀態量只差。做功的過程是能量發生轉化的過程,當然應該等于某種能量的兩個狀態的差值，通過研究發現重力做功與重力勢能的改變有關系，所以重力對物體做功的過程就是物體重力勢能改變的過程.系統內物體之間有相互作用力且與相對位置有關系的能量稱為勢能。勢能的大小與參考面的選取有關系，例如在桌面上有個物體,如果選擇桌面為零勢面，那么這個物體的重力勢能等于零,如果選擇地面為零勢面物體的重力勢能為正值，如果選取桌子上方某一個位置為零勢面，那么這個物體的重力勢能為負值。勢能的正負只是表示比零勢能大和小的事。勢能是系統共同所具有的,我們通常所說的物體的重力勢能其實是地球和物體這個體系間共同所具有的能量,但是通常只說物體的重力勢能。重力對物體做正功的過程中，重力做功的值等于物體重力勢能的減少量,重力對物體做負功的值等于物體重力勢能的增加量.學好物理并不難2９文//面向太陽當物體發生彈性形變的時候，例如拉伸和壓縮的彈簧，拉彎的弓，正在支撐運動員上跳的撐桿等，都要恢復原狀而對他接觸的物體產生彈力的作用,這個力我們稱為彈力，彈力所作的功是否也和那種勢能有關系哪？我們以一個常見的彈簧的拉升的過程來說明這個事情，用力拉彈簧的一端使彈簧伸長,這個過程中我們知道這個拉力做了功，我們又知道做功的過程是能量轉化的過程，這個拉力作用在彈簧上所以拉力做的功因該給了彈簧這個系統，彈簧這個系統能量應該發生變化。在舉一個常見的例子如果我們把一個彈簧壓縮后放在光滑的水平地面上一端固定在墻上，另一端連一個有質量的物體,放開手后我們會發現物體被彈簧給推開了,這個過程中彈簧的彈力對物理做了功，這說明壓縮的彈簧系統具有做功的本領,具有做功的本領我們就可以說這個系統具有能量,我們又發現彈簧壓縮或拉升的越厲害做功的本領就越強,說明所具有能量就越多，其實也是告訴我們彈簧所具有的能量與彈簧的壓縮或者拉伸的長度有關系.我們把這個與彈簧形變有關系的能量稱為彈性勢能。除了重力勢能和彈性勢能之外，還有其他形式的勢能。任何形式的勢能都是相應的物體系統由于其中各物體部分之間或物體內的各部分之間存在相互作用力而具有的能,是由各物體間或物體各部分之間的相對位置和相互作用力共同決定的。以后我們還能提到構成物質的分子之間存在分子力而具有的勢能稱為分子勢能，電荷之間由于存在靜電力而具有的勢能稱為點勢能.學好物理并不難30文//面向太陽能量有多種形式且不同形式能量之間在一點的條件之下可以相互件的轉化，做機械運動的物體有動能和勢能(重力勢能和彈性勢能),動能和勢能之間是可以相互轉化的。我們把做機械運動物體所具有的動能和勢能統稱為機械能.例如在空中的小球從禁止開始下落我們會發現小球的速度越來越大，因此小球的動能就越來越大，這是因為小球在下落的過程中重力勢能越來越少,減少的重力勢能轉化為小球的動能。通過研究發現減少的重力勢能等于增加的動能,也就是說小球在下落過程的的任何位置小球的動能和重力勢能的和是不不變化的，也就是通常所說的機械能守恒。對于機械能守恒中的守恒二字很多學生不能理解其深刻的內涵，通常一些人認為守恒就是不變，其實守恒比不變的內涵要更深一些，守恒的前提是不變，但是不變不一定就是守恒。物體的機械能不變可以是動能和勢能都不變那么總量就不變化，守恒更強調動能和勢能之間相互轉化的過程中動能和勢能綜合保持不變化。其實守恒強調的是變化之中的不變化的東西.另一方面不變可以是兩個狀態一樣我們就可以說是不變,守恒就是強調在整過過程中任一個狀態總量都不變化。對于機械能守恒的表述可以有比同的方式，例如對一個單一的物體(物體和地球組成的系統)我們可以說這個物體在一個狀態的機械能等于另一個狀態的機械能，也可以說這個物體減少的動能等于其增加的勢能，對于兩個物體（兩個以上的物體)我們還可以說一個物體機械能減少等于另一個物體機械能的增加。對于在什么條件下機械能守恒呢?其實比較好的理解是當研究的物體（系統）只發生機械能之間的轉化，那么這個物體或者系統機械能一定是守恒的。高中教材中一般這樣的敘述，只有重力、彈簧彈力做功時，發生動能和勢能之間相互轉化，如果動能和勢能的總量保持不變,我們就說這個物體（系統）機械能守恒。大學的物理教材通常是這樣的敘述的,對一個系統而言，如果系統的外力對系統不做功，非保守內力做功的代數和等于零，那么系統的機械能守恒。守恒更有其深層次的意義，一種守恒對應一種對稱性。所謂的物理規律的對稱性就是指一個物理規律經過某種操作以后物理規律不發生變化。空間平移的對稱性對應著動量守恒定律、空間轉動的對稱性對應著角動量守恒定律、時間平移和反演的對稱性對應著能量守恒定律。所以有時我們說發現規律的過程也就是發現對稱性的過程。因為每一種對稱性的背后都對應一種守恒的規律.學好物理并不難３１文/／面向太陽我們的生活已經和電分不開了，一提到電人們自然想到電燈、電話、電視、電腦電飯煲等等。如果現代的社會沒有了電，可能無法想象這個社會是什么樣子的。早在公元前600年左右，希臘人泰勒斯就發現了用毛皮摩擦過的琥珀能吸引輕小的物體。公元一世紀我國學者王充在《論衡》一書中提到過上述的現象。人們還發現,物體摩擦后能使物體吸引輕小物體的現象不只是琥珀所獨有的現象，像玻璃棒、硬橡膠棒、硫磺或水晶塊等也有這樣的現象出現。人們把物體經過摩擦后能吸引輕小物體的現象就說物體帶了電。現在的物理學知識已經能證明,物體帶電的實質是物體本身所帶有的電荷發生了轉移,當物體失去了電荷這個物體就帶有正電，當物體得到了多余的電荷物體就帶有負電。但是自然界總的電荷量的代數和不變化，這就是電荷守恒定律。今天我們已經知道使物體帶電的方法有三種，一種方式摩擦起電，就是不同的物體間靠摩擦作用使電荷從一個物體轉移到另一個物體.第二種方法就是感應起電,通過靜電感應使物體上的電荷分別移動到物體的兩端，然后把這個物體從中間分成兩個部分，那么每一個部分讓就帶有了不同的電荷。第三中方法就是接觸起電,用一個帶電的物體去接觸另一個不帶電的物體,這樣就能使電荷發生了轉移,結果使物體帶電了.不論哪種方式起電都遵守電荷守恒定律。只不過是電荷發生了轉移而已。學好物理并不難32文／/面向太陽當人們發現物體帶電以后,進一步的研究發現，自然界中只有兩種電荷。這兩種電荷的電性相反，如果我們規定一種電荷為正電荷那么另一種就為負電荷.為了研究問題的方便我們規定用絲綢摩擦玻璃棒后玻璃棒所帶有的電荷為正電荷。當然了絲綢就帶有了負電荷.人們還發現電荷之間有力的作用，異種電荷相互吸引，同種電荷相互排斥。他們之間的作用力的大小和電荷量的多少有關還和兩個電荷之間的距離有關系。法國的工程天才庫侖在1784年到1７85年間設計了一臺精巧的能夠測出10的－8次方微弱的作用力的扭秤，用來測量兩個電荷之間的作用力的大小.庫侖做這個測量的時候用到了控制變量的方法,先保持電荷量不變化通過類比的方法得出兩個帶電體之間的作用力與距離的平方成反比,在保持距離不變的情況下他通過均分電量的方法得出作用力和電量的乘積成正比.然后得出庫侖定律。文字表述為“正空中兩個靜止的點電荷他們之間的作用力的的小與他們之間的距離成反比與電量的成績成正比；作用的方向沿著他們的聯線，同號電荷相斥異號電荷相吸引。兩個電荷之間的作用力與第三個電荷的存在與否沒有關系.兩個電荷對同一個電荷的作用力滿足矢量疊加的方法。庫侖定律的適用條件是真空中，如果不是真空中就是電介常數不同，通常的空氣中可以近似的認為是在真空中關系。如果不是點電荷可以采用微積分的方法得到兩個帶電體之間的作用力的大小.如果電荷不是靜止的運動接近光速時候就會存在推遲效應這個時候二者的作用力不在他們的聯線上,這個問題高中階段不做研究。庫侖定律是在宏觀的情況下通過實驗得到的物理規律，但是同樣適用微觀情況下電荷之間的作用力。學好物理并不難３３文/／面向太陽庫侖定律告訴我們電荷直間的力和那些因素有關，但是庫侖定律沒有指出電荷之間的作用力的本質是什么?也就是說為什么他們之間有力的作用.盡管電荷之間沒有相互接觸可是他們之間的確有力的作用,因為這個很多人當時認為這種力是超距作用的力，但是人們還是接受近距作用的觀點的.電荷之間的作用力是通過場來傳遞或者說作為媒介的。甲乙電荷之間有力的作用的原因可以這樣的理解。甲電荷產生電場,乙電荷受到甲電荷場的做好用，乙電荷也產生電場,甲電荷在這個場中是場對乙電荷的作用。這樣來理解就符合力是近距作用的觀點了。場是一種特殊的物質，不以人的意志為轉移的客觀實在。按照現代的觀點場具有質量能量和動量。電場有其特殊的性質，放到電場中的電荷受到力的作用,放到電場中的電荷具有能量.如果空間有幾個電荷那么空間中的某一點的場等于幾個電荷單獨產生的場的矢量疊加,這就是場的疊加原理。場具有唯一性，也就是說空間某一點的場是唯一的一個值.因為場對于其中的電荷有力的特性，所以人們就想知道不同電荷在電場中同一點受到的力是否相同,同一個電荷在電場中的不同點受到力是否相同，不同有什么樣的關系哪？這樣我就必須引入一個描述電場對電荷作用力強弱的物理量。這個物理量就是我們通常所說的電場強度。還因為放到電場中的電荷具有能量性質，人們自然想到不同的電荷在電場中的同一點能量是否相同哪？相同的電荷在電場中的不同點所具有的能量是否相同哪？這樣就引入了電勢這個物理量，但是由于電勢這個物理量具有相對性所以有引入一個電勢差的概念,電勢差是個絕對量，與選取的參照點沒有關系。學好物理并不難3４文//面向太陽場這種物質和我們日常生活中見到的有形的物體不同。場有適量場和標量場，所謂的標量場就是在該場空間中任何一點只用一個數值描述就可以了，但是適量場在場空間中各點不只是數值還必須有方向來同時描述該場的量，例如溫度場就是一個標量場,場中各點只用一個數值就可以描述溫度的大小。電場就是一個適量場，在場中任何一點不但有大小還要有方向同時來描述電場的強弱這個特性。對于適量場的描述通常要引入兩個物理量既通量和環流來描述場的特性.所謂的通量是這樣規定的，取一個閉合的封閉曲面(這個曲面通常稱為高斯面)看有沒有物質流進或者流出這個閉合的曲面,如果同時存在物質的流進和流出,那么就要看凈流量等于多少。在場中取一個單位面積的面,這個單位面積的面我們通常稱為面元,要計算單位時間內有多少物質流過這個面元，計算的方法是這樣的，用面元的面積大小乘以垂直面元的速度適量的分量就可以了，這個乘積的值成為流過該面的通量，把所有這些面元的通量向累加就是流過這個閉合曲面的通量。對于靜電場而言，不可能真的有什么物質流入或者流出某一個曲面。但是我們可以這樣的來處理這個問題，在電場的空間中任取一個閉合的曲面，在曲面上選取一個面元,用面元的面積乘以垂直該面元的電場強度的值，就是通過該面元的電通量，然后把這個曲面上所有的面元通量累加起來,這樣就能求出通過這個閉合曲面的凈流量，也就是電通量。所謂的環流就好比水面有漩渦似的。可以這樣的理解，比如說在水中某個區域，存在一根管子，管子的內外都有水，但是由于某種原因管子外面的水凝固了，而管內的水依然流動，也就是有速度，這時用管內水流動的速度乘以管的長度的值就是沿這個管的環流。同樣道理在電場中不可能有什么東西真正的沿某一個環路在流動，我們可以在電場中任取一個閉合的環路(也就是一個閉合的曲線),在這個閉合的曲線上取一小段，用這一小段曲線的長度乘以沿該小段電場強度的值，然后把曲線上所有這些曲線段與電場的乘積累加就是沿該曲線的環流。在所研究的電場中如果電通量等于零的電場稱為無源場，電通量不等于零的電場成為有源場。環流等于零的電場稱為無旋場，環流不等于零的電場稱為有旋場。高中階段接觸到的靜電場就是有源無旋的電場，變化的磁場激發的電場就是一個有旋無源的電場.學好物理并不難３5文/／面向太陽對于場人們一直在尋求用最簡單最直觀的方法來描述。特別是矢量場（例如電磁場）人們想到用適量線的方法來描述,就是在場中某一點用適量線的長度來表示場值的大小，用適量線的方向表示場的方向，這樣就能用幾何的方法形象直觀的描述場了。這樣描述在理論上可行但是在實際上確有很大的麻煩，如果這樣描述場會顯得很亂。經過思考和創新科學家們采用這樣的方式來形象直觀的描述場，用一組曲線來描述場的性質，及曲線上某點切線的方向和該處場的方向一致,用通過該處單位面積的線的條數來描述場的大小,這樣就能描述場的大小和方向了。這樣的一組曲線就是我們現在所常見的場線。學好物理并不難36文/／面向太陽真的沒有辦法還的說幾句枯燥的語言。從數學的角度講只要是空間的性質與坐標有關且可以用坐標的數值來描述這些特性那么這個空間就稱之為場.如果這些場和時間沒有關系那么這個場稱為靜態場。如果場中任意點的性質只用一個數值來描述就可以的場稱為標量場,如果空間某點必須用大小和方向同時來描述那么這樣的場稱之為適量場.從純數學的角度來說,描述場有專門的數學方法.通常用這三個概念梯度、散度、旋度還有兩個定理高斯定理和斯托克斯定理。高斯定理是描述通量和散度之間的關系的,簡單說就是通過某一閉合曲面的通量等于閉合曲面包含的體積與與該物理量散度的乘積。斯托克斯定理是描述環流和旋度之間的關系的，簡單點說就是在場中某一物理量沿某一閉合回路的切向積分(也就是沿閉合回路的環流）等于閉合路徑圍成的面積乘以該物理量量的法向的旋度。通過數學知識可以知道某一個無旋的矢量場可以用一個標量場的梯度來描述。例如靜電場的電場強度就是一個矢量場，可以用一個標量電勢場的梯度來描述。這樣就可以用一個標量場來描述矢量場所具有的特性了,使問題得到簡化。學好物理并不難3７文//面向太陽很多學生對帶電粒子在電場中的運動感到很模糊，甚至找不到處理問題的方法和思路。其實這個問題非常簡單,帶電體在電場中一定要受到電場力的作用,要想明確帶電體的運動規律，那就必須清楚帶電體的受力情況和初始速度,因為受力特點和初始的速度決定了帶電體的運動規律。高中階段研究的靜電場是個保守力場，所以電場力做功與帶電體在電場中的運動路徑沒有關系，只和帶電體的始末位置有關.如果還受到重力的作用，因為重力也是保守力所以物體在電場力和重力的作用下運動都和運動路徑沒有關系。這樣研究起來只需要考慮始末位置就可以了。研究帶電體在電場中運動規律的時候有兩條思路徑可行：一個是應用牛頓定律結合運動學的規律來研究帶電體的運動，一個是應用功能關系來研究帶電體在電場中的運動規律。按照第一種思路那就要明確帶電體的受力特點，通過加速度建立受力與運動之間的關系。基本題型有兩種，一種情況是已知物體受力的情況探尋物體的運動情況如何，一種情況是已知物體的運動情況反過來探尋物體的受力應該如何，這兩種情況都是以加速建立橋梁的。帶電體在電場中如果只受電場力的作用那么帶電體的動能和電勢能之和不變，只是發生電勢能和動能之間的轉化，如果還受到重力的作用，那就是電勢能和機械能之和不變化，發生的是電勢能和機械能之間的轉化。其實帶電體在電場中運動的問題就是牛頓定律、能量守恒定律的具體應用。學好物理并不難38文／/面向太陽前面已經說過電場的特性了，對放入其中帶電的物體有力的作用和帶電的物體在電場中具有電勢能,其實就是因為具有能才具有了做功的本領.那么一塊金屬導體在靜電場中情況怎樣哪？有什么特點哪？下面來說說這個問題吧.在電場中的金屬導體由于庫侖力的作用要發生靜電感應。以一個金屬球為例,靜電感應可以這樣的理解，通常情況下金屬球表面電荷分布應該是均勻的，不可能某些地方聚集的電荷比其它的地方多。但是放在電場中的金屬球體就不同了,因金屬球中的自由電子在電場力的作用下要發生定向的移動，這樣金屬球體表面電荷分布就不均勻了,這個問題理解起來非常的簡單。可以這樣的認為，當你把表面電荷分布均勻的金屬球放到電場中以后，金屬球表面的自由電荷在電場力的作用下要發生定向移動，為什么會移動哪？因為電荷所在處有電場，電荷將受到電場力的作用，因此移動。可是電荷一旦移動就會使球所在處的電場發生變化,這樣直到金屬球所在處的電場變為零為止,球面的電荷就不再定向移動了，這樣就達到了靜電平衡狀態。此時金屬球沿原來電場的兩端就要積累正負電荷，這些電荷就稱為感應電荷。但是整個金屬球還是正負電荷的代數和為零。通過以上的分析可知，處于靜電平衡狀態的金屬球，內部的場強一定為零。這個導體球表面一定是個電勢處處相等,這個面我們稱其為等勢面，這個導體球由于內部場強處處為零所以這個球體就是一個等電勢的球體了。學好物理并不難39文／/面向太陽恒定電流一章的內容也是高中電學非常重要的一章,高中電學可以說是一場一路,一場就是前面說過的靜電場，一路就是電路的知識。二者在本質上又是十分相似的，恒定電流產生的電流場和靜電場的性質相似.也可以用恒定電流場來模擬靜電場來研究其性質。用場的觀點能導出電路的基本特性。也可以說場是本質路是表象.學習恒定電路時要關注這幾個概念，電壓、電流、電阻、電動勢.幾個器材，電鍵、電表、電源、導線.幾個定律,歐姆定律、電阻定律、焦耳定律、電功電功率、全電路歐姆定律。還要注意幾個圖像,電阻的伏案特性曲線、電源的伏案特性曲線、電源的路端電壓和外電路電阻的關系、電源的輸出功率和外電阻的關系、電源的效率和外電阻的關系。這一章還要注意幾個實驗，伏案法測量電阻的實驗、半偏法測電阻的實驗、等效發測電阻的實驗、伏案法測量電源電動勢和內電阻的實驗等。學好物理并不難4０文//面向太陽今天說說電源吧，一提起電源很多人想到電池，其實不只是這樣的東西。我們給電源下的定義是這樣的，電源就是一個能把其他形式的能量轉化為電能的裝置。在一個閉合的電路中電源的作用就是為用電電路的兩端提供一個電勢差,就是因為有了這個電勢差自由電子才能在電路中做定向的移動，于是就形成形成電流,這樣電流才能對外做功,把電能轉化為其他形式的能量。很多人對電源的電動勢和電源的輸出電壓混淆了，電源電動勢是衡量電源把其他形式能量轉化為電能本領的物理量，例如電源的電動勢是2V意思就是說電源每搬運一庫侖電荷從電源的負極到電源的正極就要把其他形式的能量轉化為電能就是２焦耳，如果電源的電動勢是4V那么這個過程中做功就是4焦耳,但是不是說這個電源就是對外輸出4焦耳的能量哪?這個可不是的，因為電源內部的電阻好要消耗掉一定的能量的.電源的輸出電壓等于電源電動勢減去電源工作電流與電源內電阻的乘積的差，這就是說當電流一定的情況下，輸出電壓和電源的內電阻的大小有關，所以衡量電源的指數有兩個一個是電源的電動勢另一個就是電源的內電阻。所以電源的電動勢和內電阻定了電源的特性也就一定了，如果這個時候做出電源的伏案特性曲線就是唯一的曲線了。下面說說兩種理想的情況,一個是電源的內電阻等于零的電源,這樣的電源的輸出電壓和流過電源的電流沒有關系，因此輸出電壓就等于電源的電動勢稱為恒壓源,另一種是流經電源的電流不變化稱為恒流源.雖然是兩種理想的情況,但是在實際問題中經常這樣的這樣簡化處理用來分析一些問題.學好物理并不難41文／／面向太陽很多人對恒定電流實驗的習題感覺到非常的棘手,且有很多人在處理有關實驗習題的時候感覺到不知從何處下手。只要我們仔細的想想，這個地方的問題不是那么的復雜,因為這一章的核心知識是全電路歐姆定律。因此所有的問題在本質都是全電路歐姆定律的應用。電學實驗實驗的習題,無外乎兩個方面的問題，第一就是選擇電路的問題,第二就是選擇器材的問題。兩個選擇都要遵循三個原則，第一安全的原則,第二精確的原則，第三經濟的原則。這里所說的安全就是不能對儀器造成損壞,精確就是測量要盡可能的減小誤差，所謂的經濟就是簡單方便。對于高中階段電學實驗來說,選擇電路就是測量電路和供電電路兩個部分，測量電路常用的有，電流表的內外接法，電表的半偏法,等效法,橋式電路法等。供電電路就是滑動變阻器的分壓式和限流式接法。對于器材的選擇多指選擇電表，選擇電表要保證安全和精確，安全就是不能超過量程，精確就是使相對誤差較小，最好指針能偏轉到滿刻度的三分之一以上。所有的這些都要根據歐姆定律進行估算。所以說這個地方的習題不困難。學好物理并不難４2文//面向太陽電與磁經常是聯系在一起的，有電的地方也經常有磁，并且電和磁能相互的轉化.在現代的技術中磁是一個出現頻率很高的詞匯,例如日常生活中用到的發電機、電動機、電話機、計算機、電視機、手機、變壓器等都與磁現象和規律分不開,可以說現代人的生活與磁現象密切相關。對于磁現象的研究我國古代就有很詳盡的記載和大量的應用.例如在《山海經》和《鬼谷子》等書中對磁現象就有詳細記載，我國四大發明之一的指南針就是有關磁現象的很好應用，指南針在古代航海方面起到了不可估量的作用。人們最早發現的磁現象是通過觀察天然磁石能吸引鐵而得到的,現在人們知道天然磁石的主要成分是四氧化三鐵。目前人們知道磁的來能源大致有三種情況,一是天然的磁石,二是電流的周圍，三是變化的電場的周圍都有磁的存在。其實天然磁石產生的磁和電流周圍產生的磁人們在很早的時候認為是不同的,到了1９世紀法國的物理學家安培提出分子環流的說法才把這兩中情況的磁統一了起來，統一歸結為電荷的運動.今天看來的不可分割的電與磁在歷史上很長的一段時間內人們認為這是毫不不相干的兩件事情。直到1820年丹麥的物理學家奧斯特的實驗，即電流可以對磁施加作用以后人們開始思考電與磁