🔧 一、力学

1. 运动学基本概念

位移：从起点到终点的有向线段，是矢量。

速度：位移与时间的比值，v=Δs/Δt，单位m/s。

加速度：速度变化量与时间的比值，a=Δv/Δt，单位m/s²。
  • a>0：加速运动
  • a<0：减速运动

2. 牛顿三定律

第一定律（惯性定律）：一切物体在没有外力作用时，保持静止或匀速直线运动状态。

第二定律（F=ma）：物体加速度与所受合外力成正比，与质量成反比。
  • 例子：质量为2kg的物体，受力10N，加速度a=10/2=5m/s²

第三定律：作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

3. 功和能

功：W=Fs·cosθ，单位焦耳（J）
  • θ为力与位移夹角
  • cosθ>0：做正功；cosθ<0：做负功

功率：P=W/t，单位瓦特（W）

动能：EK=½mv²

重力势能：EP=mgh

4. 机械效率

有用功：W有=Gh（提升物体）
总功：W总=Fs（拉力做功）
机械效率：η=W有/W总×100%

⚡ 二、电学

1. 电流与电压

电流：电荷定向移动，I=Q/t，单位安培（A）

电压：使电荷定向移动的原因，U=W/q，单位伏特（V）

电阻：导体阻碍电流的性质，R=U/I，单位欧姆（Ω）

2. 欧姆定律

内容：导体中的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比

公式：I=U/R

变形公式：U=IR，R=U/I

例子：电阻10Ω，两端电压5V，电流I=5/10=0.5A

3. 串并联电路

串联电路：
  • 电流：I=I₁=I₂=...
  • 电压：U=U₁+U₂+...
  • 电阻：R=R₁+R₂+...

并联电路：
  • 电流：I=I₁+I₂+...
  • 电压：U=U₁=U₂=...
  • 电阻：1/R=1/R₁+1/R₂+...

4. 电功率

定义式：P=W/t=UI

推导式：P=I²R=U²/R

电能：W=UIt=Pt（单位：焦耳J或瓦时W·h）

例子：额定电压220V，额定功率1000W的电热水器，电阻R=U²/P=220²/1000=48.4Ω

💡 三、光学

1. 光的直线传播

条件：在均匀介质中沿直线传播

光速：c=3×10⁸m/s（在真空中）

应用：小孔成像、日食、月食、影子的形成

2. 光的反射

反射定律：反射角等于入射角

镜面反射：平行光经光滑表面反射后仍平行（镜子）

漫反射：平行光经粗糙表面反射后射向各个方向（纸张）

平面镜成像：像与物体关于镜面对称

3. 光的折射

折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内

折射规律：
  • 光从空气斜射入水/玻璃，折射角小于入射角
  • 光从水/玻璃斜射入空气，折射角大于入射角

全反射：光从光密介质射入光疏介质，折射角≥90°时发生

4. 透镜

凸透镜：中间厚边缘薄，对光有会聚作用
  • 用途：放大镜、幻灯机、显微镜

凹透镜：中间薄边缘厚，对光有发散作用
  • 用途：近视眼镜

成像规律：u>2f：倒立缩小实像；f

🌡️ 四、热学

1. 温度与热量

温度：表示物体冷热程度，单位℃（摄氏度）或K（开尔文）
  • T(K)=t(℃)+273

热量：热传递过程中转移的能量，单位J

比热容：单位质量物质温度升高1℃吸收的热量
  • 水的比热容：4.2×10³J/(kg·℃)

2. 物态变化

熔化：固态→液态（吸热）
  • 晶体：有固定熔点（冰、石英）
  • 非晶体：无固定熔点（蜡、玻璃）

凝固：液态→固态（放热）

汽化：液态→气态（吸热）
  • 蒸发：任何温度下发生
  • 沸腾：达到沸点并继续吸热

3. 热机

汽油机工作过程：吸气→压缩→做功→排气（四个冲程）

效率：η=W有/Q放×100%

热值：单位燃料完全燃烧放出的热量（q，J/kg）