地球的万有引力提供了地球做圆周运动的向心力。
热学
- 热力学定律
- 第一定律(能量守恒定律):能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。例如,在热机中,燃料燃烧产生的内能一部分转化为机械能,另一部分以热量的形式散失掉。
- 第二定律(熵增定律):热量不能自发地从低温物体传到高温物体,或者说在自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。比如,一杯热水放在房间里会自然冷却,而不会自发地从周围环境吸收热量变得更热。熵可以理解为系统的无序程度,这个定律表明自然过程总是朝着无序度增加的方向进行。
- 分子动理论:物质是由大量分子组成的,分子在不停地做无规则运动,分子间存在相互作用力。例如,扩散现象(如香水在空气中的扩散)就证明了分子的无规则运动;固体很难被拉伸和压缩,体现了分子间的引力和斥力。
电磁学
- 库仑定律(F = kq?*q?/r2)*:真空中两个静止的点电荷之间的作用力,与它们所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。这是静电学的基本定律,类似于万有引力定律在电学中的体现。例如,计算两个带电小球之间的静电力就会用到这个定律。
- 安培定律:描述电流产生磁场的规律。通电导线周围会产生磁场,磁场的方向可以用右手螺旋定则来判断。例如,在螺线管中通入电流,就会在其内部和周围产生磁场,这个磁场的特性就可以用安培定律来研究。
- 法拉第电磁感应定律(E = -nΔΦ/Δt)*:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中会产生感应电动势。这是发电机的基本原理,如发电机的线圈在磁场中旋转,磁通量不断变化,从而产生感应电动势,将机械能转化为电能。
光学
- 几何光学
- 光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播。例如,小孔成像就是光直线传播的结果,蜡烛的光通过小孔后在光屏上成倒立的实像。
- 反射定律(入射角等于反射角):光在反射过程中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧。像镜子反射光线就是按照这个定律进行的。
- 折射定律(n?sinθ? = n?sinθ?):光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变。例如,把筷子插入水中,会看到筷子好像在水面处“折断”,这是因为光从水中进入空气时发生了折射。
- 波动光学
- 光的干涉:两列或多列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终减弱,形成稳定的强弱分布的现象。例如,双缝干涉实验,光通过双缝后在光屏上形成明暗相间的条纹。
- 光的衍射:光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象。例如,观察单缝衍射时,光通过狭缝后会在光屏上出现中央亮纹较宽、两侧亮纹逐渐变窄的条纹。
化学是一门研究物质的组成、结构、性质、变化以及变化规律的科学。以下是一些基础的化学知识:
物质的组成
- 元素:是具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。目前人类已经发现了118种元素,如氢(H)、氧(O)、碳(C)、铁(Fe)等。元素可以用元素符号来表示,这些符号是化学语言的基本组成部分。
- 原子:是化学变化中的最小粒子。原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,由质