科普物理知識(shí)演講人：日期：CONTENTS目錄01力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)02電磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)03光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)04聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)05熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)01力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律揭示作用力和反作用力的關(guān)系，即任何兩個(gè)物體之間的相互作用力，大小相等、方向相反，并且作用在同一條直線(xiàn)上。牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律也稱(chēng)為慣性定律，它表明如果物體不受外力作用，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律指出物體加速度與作用在其上的力成正比，與物體質(zhì)量成反比，且加速度方向與力的方向相同。牛頓運(yùn)動(dòng)定律重力物體由于地球的吸引而受到的力，方向豎直向下，大小與物體的質(zhì)量成正比，可用公式G=mg計(jì)算，其中g(shù)為重力加速度，約為9.8m/s2。萬(wàn)有引力任何兩個(gè)物體之間都存在引力，引力大小與兩物體的質(zhì)量乘積成正比，與兩物體之間的距離平方成反比，公式為F=G(m?m?)/r2，G為萬(wàn)有引力常數(shù)。重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系重力是地球與物體之間萬(wàn)有引力的一種表現(xiàn)，由于地球半徑較大，通常將地球表面的萬(wàn)有引力近似看作重力。重力與萬(wàn)有引力02電磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)靜電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度靜電場(chǎng)是觀(guān)察者與電荷相對(duì)靜止時(shí)所觀(guān)察到的電場(chǎng)，是電荷周?chē)臻g存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度是用來(lái)表示電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，常用E表示，定義為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受靜電力跟它的電荷量比值。在多個(gè)電荷共同作用下，某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于各電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。電場(chǎng)強(qiáng)度靜電場(chǎng)對(duì)置于其中的靜止電荷有力的作用，電荷在靜電場(chǎng)中會(huì)受到電場(chǎng)力的作用而運(yùn)動(dòng)。靜電場(chǎng)的基本性質(zhì)01020403電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理恒定電流恒定電流是電荷的定向運(yùn)動(dòng)，其大小和方向不隨時(shí)間變化。電流的形成條件導(dǎo)體兩端有電壓，導(dǎo)體內(nèi)部存在自由電荷，且電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)形成電流。電路的基本組成電路由電源、負(fù)載和導(dǎo)線(xiàn)等元件組成，電源提供電能，負(fù)載消耗電能，導(dǎo)線(xiàn)用于傳輸電能。電路分析電路分析是研究電路中電流、電壓和功率等物理量的方法，主要包括基爾霍夫定律、歐姆定律等電路基本定律。恒定電流與電路分析0102030403光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)光線(xiàn)傳播規(guī)律光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播，這一規(guī)律被稱(chēng)為光的直線(xiàn)傳播。它是幾何光學(xué)的重要基礎(chǔ)，可用于解決許多成像問(wèn)題。反射定律當(dāng)光線(xiàn)從一個(gè)介質(zhì)射向另一個(gè)介質(zhì)時(shí)，在兩個(gè)介質(zhì)的交界處會(huì)發(fā)生反射。反射定律指出，反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)都位于同一平面內(nèi)，且反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)的角度相等。光線(xiàn)傳播規(guī)律及反射定律透鏡成像是由光的折射引起的。當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)透鏡時(shí)，會(huì)發(fā)生折射并聚焦到一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)被稱(chēng)為像點(diǎn)。凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，因此可以形成實(shí)像；凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用，形成虛像。透鏡成像原理透鏡在日常生活和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用。例如，眼鏡、放大鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡等都是利用透鏡成像原理制成的。這些設(shè)備通過(guò)調(diào)整透鏡的形狀和位置，可以改變光線(xiàn)的傳播方向，從而實(shí)現(xiàn)放大、縮小或聚焦等效果。透鏡的應(yīng)用透鏡成像原理及應(yīng)用04聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，振動(dòng)停止則發(fā)聲停止，振動(dòng)傳播形成聲波。聲音產(chǎn)生原理需要介質(zhì)（如空氣、水、固體等）進(jìn)行傳播，且在不同介質(zhì)中傳播速度不同。聲音傳播條件具有反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象，且傳播過(guò)程中存在衰減。聲波基本性質(zhì)聲音產(chǎn)生與傳播條件010203聽(tīng)覺(jué)感受器與聲音感知過(guò)程人耳是聲音感知的主要器官，包括外耳、中耳和內(nèi)耳三部分。聽(tīng)覺(jué)感受器聲波通過(guò)介質(zhì)傳到人耳，引起鼓膜振動(dòng)，再經(jīng)聽(tīng)骨鏈傳遞到內(nèi)耳，最終轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號(hào)傳遞到大腦進(jìn)行識(shí)別和處理。聲音感知過(guò)程人耳對(duì)不同頻率和強(qiáng)度的聲音有不同的感知能力，其敏感度范圍在一定限度內(nèi)，超出范圍則無(wú)法感知或產(chǎn)生痛感。聽(tīng)覺(jué)敏感度與范圍05熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)溫度與熱量概念熱量熱量是描述熱傳遞過(guò)程中物體之間能量轉(zhuǎn)移多少的物理量。當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)的改變來(lái)源于熱學(xué)平衡條件的破壞，也即系統(tǒng)與外界間存在溫度差時(shí)，熱量就會(huì)從高溫物體傳遞到低溫物體。熱量的傳遞方式熱傳遞主要有三種方式，即傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。傳導(dǎo)是熱量在物體內(nèi)部通過(guò)分子間的相互碰撞而傳遞；對(duì)流是熱量通過(guò)流體的宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)而傳遞；輻射是熱量以電磁波的形式在空間傳播。溫度溫度是表示物體冷熱程度的物理量，微觀(guān)上來(lái)講是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。溫度只能通過(guò)物體隨溫度變化的某些特性來(lái)間接測(cè)量，而用來(lái)量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。030201熱力學(xué)第一定律和第二定律熵增原理熵增原理是熱力學(xué)第二定律的另一種表述方式，它指出在一個(gè)孤立系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總熵（表示系統(tǒng)的無(wú)序程度）不會(huì)減少，只會(huì)增加或保持不變。這意味著自然過(guò)程總是朝著熵增大的方向進(jìn)行，即系統(tǒng)總是從有序向無(wú)序發(fā)展。熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律是反映熱量傳遞方向性的定律，它有多種表述方式，其中一種為克勞修斯表述，即不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響。它揭示了自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀(guān)過(guò)程都具有方向性。