物理学

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以下是高中物理关键知识点和概念的简明100条总结。每条都突出了基础物理学习中涉及的重要主题、原理或术语。

物理学：研究物质、能量及宇宙基本作用力的学科。
计量单位：常用国际单位制（米、千克、秒、开尔文、安培等）。
标量与矢量：标量仅有大小（如速率、质量），矢量兼具大小和方向（如速度、力）。
路程与位移：路程是移动的总路径长度；位移是位置的直线变化量。
速率与速度：速率是单位时间的路程；速度是单位时间的位移（矢量）。
加速度：速度的变化率；可为正（加速）或负（减速）。
匀速运动：速度恒定（加速度为零）。
匀加速运动：加速度恒定（如近地自由落体）。
运动学方程：描述匀加速运动（如 $ v = v_0 + at $, $ s = v_0t + \frac{1}{2}at^2 $）。
自由落体：仅受重力加速度作用的运动，近地取值约 $ g \approx 9.8\,\text{m/s}^2 $。
牛顿第一定律（惯性定律）：物体保持静止或匀速直线运动，除非受到净外力作用。
牛顿第二定律：$ F = ma $，即力等于质量乘以加速度。
牛顿第三定律：每个作用力都对应一个等大反向的反作用力。
质量与重量：质量是物质多少（单位千克）；重量是该质量所受重力（单位牛顿）。
摩擦力：接触表面阻碍相对运动的力；分静摩擦（无滑动）和动摩擦（滑动）。
支持力：接触面垂直于物体施加的力。
张力：沿绳、缆传递的拉力。
空气阻力：物体在空气中运动时受到的阻碍力。
受力分析图：单一物体所受全部力的可视化表达。
质心：代表系统质量平均位置的点。
动量：$ p = mv $；描述物体运动状态的矢量（质量×速度）。
冲量：动量变化量；$ J = \Delta p = F \times \Delta t $。
动量守恒：封闭系统总动量在无外力作用时保持不变。
碰撞：
- 弹性碰撞：总动能守恒
- 非弹性碰撞：物体可能粘合；动能不完全守恒
功：$ W = F \, d \, \cos(\theta) $；力使物体移动时的能量转移。
能量：做功的能力；单位焦耳(J)。
动能：运动具有的能量（$ \frac{1}{2}mv^2 $）。
势能：由位置或构型储存的能量（重力势能、弹性势能等）。
重力势能：近地取值 $ U_g = mgh $。
弹性势能：储存于形变弹簧中的能量；$ U_e = \frac{1}{2}kx^2 $。
能量守恒：能量既不能创生也不能消失，只能转化或转移。
功率：做功的速率（$ P = \frac{W}{t} $）或能量转移速率；单位瓦特(W)。
效率：$ \text{效率} = \frac{\text{有效输出能量}}{\text{总输入能量}} \times 100\% $。
机械效益：简单机械中输出力与输入力之比（杠杆、滑轮等）。
简单机械：改变力的大小或方向的装置（斜面、杠杆、轮轴、滑轮、楔子、螺丝）。
圆周运动：匀速圆周运动存在指向圆心的加速度（向心加速度）。
向心力：匀速圆周运动所需净外力，$ F_c = \frac{mv^2}{r} $。
自转与公转：自转绕内部轴旋转；公转绕外部轴运行。
力矩：力的旋转等效量；$ \tau = r \, F \, \sin(\theta) $。
重心：物体重量各向均匀分布的点。
转动惯量：物体抵抗转动状态变化的程度。
角动量：$ L = I \omega $；无外力矩作用时守恒。
万有引力：质量间的吸引力，由牛顿万有引力定律描述。
轨道运动：绕大质量天体自由落体的抛射体（行星绕太阳、卫星绕地球）。
逃逸速度：无需持续动力即可脱离引力场的最小速度。
流体：可流动并顺应容器形状的物质（液体、气体）。
密度：单位体积质量（$ \rho = \frac{m}{V} $）。
浮力：浸入流体物体所受向上作用力（阿基米德原理）。
压强：单位面积受力（$ P = \frac{F}{A} $）；单位帕斯卡(Pa)。
帕斯卡原理：密闭流体所受压强将均匀传递至各处。
伯努利原理：流体流速增加处压强降低。
内能：物质粒子总动能。
温度：粒子平均动能；计量单位°C、K或°F。
热量(Q)：因温差传递的热能。
热传导：通过粒子直接接触的热量传递（固体）。
热对流：通过流体运动的热量传递（液体、气体）。
热辐射：通过电磁波的热量传递（无需介质）。
比热容：1kg物质升温1°C所需能量。
热力学：研究热、功及能量转化的学科。
热力学第一定律：热过程能量守恒（$ \Delta U = Q - W $）。
热力学第二定律：孤立系统熵趋向增加；热量自发从高温传向低温。
物态变化：固/液/气态相互转化（熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华）。
潜热：物态变化时所需但不改变温度的能量。
波：通过空间或介质传递能量的扰动。
横波与纵波：质点振动方向垂直波传播方向（横波）或平行（纵波）。
波的性质：振幅、波长、频率、波速（$ v = f \lambda $）。
反射：波在界面上的反弹现象。
折射：波穿越不同介质时因速度变化产生的偏折。
衍射：波遇障碍物或孔隙时发生的扩散现象。
干涉：波叠加时相互增强或抵消（相长干涉/相消干涉）。
声波：在介质中传播的纵波；音调由频率决定，响度由振幅决定。
多普勒效应：因波源与观察者相对运动产生的表观频率变化。
电磁波：无需介质的横波（光波、无线电波、X射线等）。
电磁波谱：按频率/波长排列的电磁波范围（无线电波→微波→红外线→可见光→紫外线→X射线→伽马射线）。
光：电磁波谱的可见部分；具有波粒二象性。
光的反射：反射定律规定入射角等于反射角。
光的折射：光进入不同光密介质时发生偏折；遵循斯涅尔定律。
透镜：会聚（凸透镜）或发散（凹透镜）表面可偏折光线；用于眼镜、相机、显微镜。
镜面：反射表面（平面镜、凹面镜、凸面镜）可改变光路。
色散：通过折射将白光分离成彩色光（棱镜、彩虹）。
电荷：物质的正负电属性；同号相斥，异号相吸。
静电：电荷在表面的累积；放电可产生电火花。
电流：电荷（电子）在导体中的流动；单位安培(A)。
电压（电势差）：驱动电流的“推力”，单位伏特(V)。
电阻：导体对电流的阻碍作用；单位欧姆(Ω)。
欧姆定律：$ V = IR $；电压=电流×电阻。
电功率：$ P = IV $；单位瓦特(W)。
电路：电流通路（串联或并联结构）。
串联电路：电流路径唯一；电流处处相等，电压分配。
并联电路：电流多路径；各支路电压相等，电流分配。
磁现象：由运动电荷引起的力；磁体有两极（北极、南极）。
电磁学：电与磁的相互关系；运动电荷产生磁场，变化磁场感应电流。
电磁感应：导体在磁场中运动产生电流（法拉第定律）。
变压器：通过电磁感应升降交流电压的装置。
发电机与电动机：机械能转电能（发电机）或电能转机械能（电动机）。
原子模型：原子结构的演进理论（道尔顿、汤姆逊、卢瑟福、玻尔、量子模型）。
放射性：不稳定原子核发射粒子/能量（α、β、γ射线）。
核裂变：重核分裂为轻核并释放能量（核反应堆）。
核聚变：轻核结合为重核并释放能量（恒星、潜在聚变能源）。
相对论与量子力学：描述高速运动、亚原子行为及时空本质的先进理论（爱因斯坦、普朗克、玻尔、薛定谔）。

这100个要点概括了高中物理课程的核心概念，为理解更深入的物理知识奠定了广泛基础。

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