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目录02电磁学基础概念与实验01物理基础知识03光学与波动现象剖析04近代物理发展前沿简介

01物理基础知识Chapter

运动学基本概念参照物与坐标系01描述物体运动状态时，需要选定参照物和建立坐标系，以便定量描述物体的位置和运动。速度和速率02速度是描述物体运动快慢的物理量，有大小和方向，是矢量；速率则是速度的大小，没有方向，是标量。加速度03描述物体速度变化快慢的物理量，也是矢量，方向与速度变化的方向相同。匀速直线运动和匀加速直线运动04匀速直线运动是指速度大小和方向都不变的运动；匀加速直线运动则是加速度恒定的直线运动。

力学基础知识牛顿第一定律（惯性定律）01物体将保持静止或匀速直线运动状态，直到受到外力作用为止。牛顿第二定律（运动定律）02物体的加速度与作用在其上的合外力成正比，与物体质量成反比，方向与合外力方向相同。牛顿第三定律（作用-反作用定律）03力是成对出现的，作用力和反作用力大小相等、方向相反，且在同一条直线上。重力与弹力04重力是地球对物体的吸引力，弹力是物体因发生形变而产生的力，它们都是常见的力。

势能的概念及种类动能定理势能是物体由于位置或形状而具有的能量，包括重力势能和弹性势能等。描述物体动能与外力做功之间的关系，是能量守恒定律在机械运动中的具体表现。在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化，但总机械能保持不变。动量定理描述了物体动量变化与所受合外力之间的关系；动量守恒定律则表明在没有外力作用或外力作用极小的系统内，系统总动量保持不变。机械能守恒定律动量定理与动量守恒定律能量与动量初步认识

02电磁学基础概念与实验Chapter

库仑定律描述两个静止点电荷之间的电力与它们之间的距离平方成反比，作用力大小与电荷量的乘积成正比，作用力的方向在它们的连线上。静电屏蔽将一个物体放入闭合导体壳内，壳内物体产生的电场对壳外物体无影响，即静电屏蔽效应。电场强度与电势差电场强度定义为单位正电荷所受的电场力，电势差则表示电场中两点之间的电势能的差异，电场线与等势面垂直。电荷守恒定律电荷不能被创造或消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在封闭系统中，电荷总量保持不变。静电场基本性质

电流与电路的基本概念电流是电荷的流动，电路是电流流过的路径，包括通路、断路和短路等。串联与并联电路串联电路中电流处处相等，总电阻等于各电阻之和；并联电路中电压处处相等，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。基尔霍夫定律电路分析的基本定律，包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），用于分析复杂电路。欧姆定律在一段电路中，电流与电压成正比，与电阻成反比，即I=U/R。恒定电流与电路分磁场的基本性质电磁感应现象磁感应强度与磁通量法拉第电磁感应定律磁体周围存在磁场，磁感线从磁体N极出发，回到S极，形成闭合回路；磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电动势；当磁场的强度发生变化时，也会在导体中产生感应电流，这就是电磁感应现象。磁感应强度描述磁场的强弱，磁通量则描述磁场通过某一面积的磁感线条数，它们之间通过磁导率等参数相关联。感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，感应电流的方向与磁通量的变化方向相反，这是电磁感应的基本定律。磁场与电磁感应初步了解

03光学与波动现象剖析Chapter

光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播，这是几何光学的基本原理之一。光的反射定律光线在平滑界面上发生反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，且反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。光的折射定律光线从一种介质进入另一种介质时，会发生折射现象，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，且折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角与入射角之间存在一定的关系。光学仪器原理几何光学原理被广泛应用于各种光学仪器的设计和制造，如望远镜、显微镜、棱镜等。几何光学原理及应波动现象基本特征波的产生与传播波动是物质振动在介质中的传播，需要介质来传递能量和信息。波的基本性质波具有周期性、频率、波长、振幅等基本性质，这些性质决定了波的传播特性和与介质的相互作用。波的干涉与衍射波在传播过程中遇到障碍物或通过孔洞时，会发生干涉和衍射现象，这是波动的重要特征之一。波的应用波动现象在日常生活和科学技术中有广泛应用，如声音传播、无线电通信、光学仪器等。

光的微粒说与波动说光的干涉与衍射实验历史上关于光的本性有过长期的争论，微粒说和波动说是两种主要的观点。通过双缝干涉、单缝衍射等实验，可以观察到光的波动性质，验证了光的波动性。光的本性探讨与实验验证光电效应与光的粒子性光电效应实验表明，光在与物质相互作用时表现出粒子性，即光可以