0.1 什么是物理?

透过现象看本质

物理学研究物质、能量、力和运动。请翻转卡片,看看生活现象背后的物理原理。

🍎 苹果落地
原理:万有引力

地球对苹果有吸引力,改变了它的运动状态。

👨‍🔬 科学家精神: 牛顿从平凡现象中发现真理,这种好奇心是科学的源动力。
👓 近视眼镜
原理:光的折射

近视镜片是凹透镜,能发散光线,让图像准确落在视网膜上。

👉 关联章节:5. 光现象
📱 手机通话
原理:电磁波

声音被转化为电信号,再通过看不见的电磁波传输到千里之外。

👉 关联章节:16. 磁现象与电磁
0.2 物理的研究方法

核心思维:建立物理模型

❓ 问题: 研究汽车从北京开往上海的时间,我们需要关心汽车的形状、轮胎花纹、颜色吗?

✅ 方法: 不需要。我们忽略次要因素(形状、大小),只保留主要因素(质量),把汽车简化为一个有质量的点

🗺️ 类比: 就像在地图上,巨大的城市被简化为一个“圆点”。
真实物体:形状、大小复杂 质点 (Point Mass) 物理模型:忽略大小,保留质量
📝 概念确认: 这种为了研究方便,忽略次要因素,把物体简化为有质量的点的方法,叫做建立 。(提示:有质量的点)
0.3 物理与科技

大国重器背后的物理图谱

🛳️

奋斗者号 (Fendouzhe)

成就: 中国载人深潜器,成功坐底马里亚纳海沟 10909 米。

核心科技:

  • 钛合金外壳: 利用了钛合金 密度小、强度大 的物理属性。(关联:第6章 密度)
  • 球形设计: 对抗深海巨大的 液体压强。(关联:第10章 压强)

🇨🇳 家国情怀: “严谨求实、团结协作、拼搏奉献”的中国载人深潜精神。
⚛️

人造太阳 (EAST)

原理: 模拟太阳内部的 核聚变 反应。

物理关联:

  • 将质量转化为巨大的内能。(关联:第21章 能源)
  • 利用超导磁体产生的强磁场约束等离子体。(关联:第15章 磁现象)

🌌

中国天眼 (FAST)

原理: 世界上最大的单口径球面射电望远镜。

物理关联:

  • 利用巨大的凹面镜会聚光线(电磁波)。(关联:第5章 光现象)
  • 接收来自宇宙深处的微弱信号。

0.4 工欲善其事

物理学习“三件套”

📏
刻度尺
使用秘籍:
1. 零刻度线对准起点。
2. 视线要垂直。
3. 必须估读到分度值的下一位。
⏱️
停表
使用秘籍:
1. 先看小盘(分),后看大盘(秒)。
2. 启动/停止通常是同一个按钮。
3. 复位键归零。
📱
Phyphox (APP)
数字化实验:
利用手机传感器做实验。
例:用加速度传感器分析电梯的超重失重;用声学传感器分析声音的频谱。