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【中篇/多图大坑/H6O3】coo的高中物理漫谈【必修1】

只看楼主收藏回复

咳咳。1L……图从手绘吧看到的,作者是Myrollingstar,很喜欢这种柔和画风……


1楼2013-07-15 03:11回复
    RT。镇楼图……呃……虽然随便转载他人画作的人貌似不少,还是觉得没脸……我知道真心没脸就不该转……不过就是觉得真的好看……
    LZ其实是来骗经验的,因为这篇帖子的底稿是我高一的时候做的笔记,现在把它伤筋动骨地改一改,就打算放上来了。其实是因为手上没有当年资料,所以只好吃老本啦,如果有资料了,也许会重新释放一个版本。虽然这样,这篇帖子还是会更新的很慢,希望能在9月中旬之前更完→_→LZ会想办法找点题目,好好修改修改内容的。希望能让各位准高一党和基础不太好的准高三党能得益←_←嗯。以上……
    这篇文章不指望把能讨论的东西都讨论完……但是希望能够起到帮助作用。
    好紧张!!>_<


    2楼2013-07-15 03:11
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      说说几件事:
      1、不太希望被插楼,如果水的厉害,我就抽楼,不要对我生气,我在这里说清楚了,单独开楼的纯水(包括纯支持/纯黑)可能会被抽楼哦,有问题可以提问,如果不需要画图,请尽量楼中楼;
      2、禁止无理据的人身攻击,我说错了,你能指正我,爱怎么骂怎么骂,但是不给理由,或者其实你才是错的,那就只好呵呵,然后抽掉回复。
      3、各位手机党我很抱歉……也许你们看起来会很痛苦,因为我会写的死长死长,翻页会变成大问题……有高人能给点建议嘛→_→
      4、欢迎各种指正和批判……我不是大神,所以做得很可能非常非常差……大神才没有时间做这种基础指导→_→
      5、我也有事情要做(比如自修),也许间隔一两天不更新,抽空回复疑问还是可以的。更新时间不定,求不黑。
      6、希望帖子能激起物吧学习氛围哦。
      7、我知道一般人一定会把我的ID断句成cool/and/pi的,我就是不这么断句……偏偏要说是coo/land/pi~
      8、错的太多的话,劳请吧务抽帖,另外永久封号。或者给个警告,我自己删,退吧。这个帖子再怎么骗经验归根结底还是认真的。如果吧务觉得,这种东西不该出现,或者我完全没有资格,因此删帖,我也没有意见,不过,如果被删,我最后会发个帖问理由。


      3楼2013-07-15 03:12
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        10楼了 床上慢慢等


        IP属地:安徽10楼2013-07-15 21:11
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          绪论1为什么学习物理?
          我很遗憾的告诉你,我提出这个标题,并在后面加上一个问号,其实是因为我不能告诉你为什么你要学习物理。我喜欢物理,但我甚至说不出理由,也许算得上是一种失败吧。
          学习物理的唯一理由看来是因为它要被拿来考试——这根本不应该是理由。也许未来你会发现,许多时候并不需要你对物理——或者说自然规律——有太多了解,有的时候,你只需要解决所谓的“技术问题”(这个说法,来自他人,我当然还没工作过,毫无了解,但认为是相对可信的说法)。事实上,在某些工作中,自然规律还是可能被人忽视的,比如,媒体和演讲者,他们有时借助科学帮他们发声,但显然经常会说错。尽管这么说,我依然希望,每个学习物理的人都能对这些东西有所掌握,因为你偶尔能在对某些现象的详细解释中得到头脑风暴式的乐趣。如果需要一个高端点的理由,那就是这是在追求经济效益极大化,既然被迫得学,为什么不多懂一点呢。事实上,如果哪天你在和别人交谈的时候,能够用大量详细的说明去解释一种现象,你也许能够成为短时间内全场的焦点。当然,万一你说错了,那就……嘿嘿。所以,了解的详细一点,没有坏处。
          我只提醒各位,很多东西是很难以说清“有什么用”的,但是这不表示它没有用,有时反倒意味着,它被用的太广泛,以至于人们都没注意到自己在利用这些知识。我们的课本和考试企图把一些看来有用的基础科学知识灌输给你,至少并不是出于恶意;最少,如果人人都有足够的科学知识,就不会这么容易轻信伪科学和各式各样的谎言了。比如,能量或维度之类的物理概念,已经被用的乱七八糟。这里吐槽下,虽然《正能量》是靠谱的书,但是用能量这词,实在有点不太敢让人苟同。
          顺带的,我希望提醒一些妹纸,没有任何显著的理由认为女性在学习理科知识(尤其是物理和数学)上比起男性先天地更为弱势。你可能注意到了,我说的是没有“先天”弱势,这是因为,有些东西是社会成见影响造成的,要克服这个,并不如想象中这么容易。
          最后表示,想学好物理,最先要有希望对物理有所了解的意识。这也是为什么到了高三,很多学生成绩突飞猛进,因为他们有这样的意识了。有一种说法是,爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师”,虽然我找不到这句话出自他的哪部作品或哪次对话中,我还是把这话推荐给各位读者。
          p.s.对于各位早就mark的群众我感到很抱歉。


          本楼含有高级字体15楼2013-07-17 22:50
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            物理的特色
            物理这门学科的最大特色是,它研究所有的自然现象。自然现象(nature phenomenon)这个词可不是跟你说,如果是人为造成的现象,就统统不算数了。“自然”的意思是,不受任何人的思维控制。[1]这就是说,尽管电线是人造的,但里面的电流仍然算是自然现象;尽管高楼大厦全部是人造的,但建筑结构的情况无一例外遵守自然规律。这就是为什么我们说物理很重要,因为它几乎躲在所有现象背后。自然科学统统都研究自然现象,是不是可以说,物理覆盖了全部的自然科学领域?倒也不是。其中一个原因是,物理虽然研究所有自然现象,但却有关注程度的差异。所以,我们不能说只有物理是真正重要的学科。[2]
            你也许好奇,为什么这样一门听起来最神奇的学科,却这么的枯燥。其中一个理由是,物理经常性的使用大量的模型(model)。模型是一种替代物,只留下原先研究对象的一点性质,用来取代原先所研究的自然情况。这是因为,绝大部分的自然现象极其复杂,这个时候,物理中通常可能会做的两件事情是:1、把原来的东西简化成模型,然后闷头计算。2、实际做一回实验,看看会发生什么。我很遗憾的告诉你,大多数学校没这能力进行后者,让你验证你所学的东西。初中的时候,你可能也已经诅咒过那些纸上谈兵的实验。
            因此,我们将会大量的使用模型做纸上谈兵的工作。这不单单是因为,现象太复杂不适合初学者研究,还是因为,物理定律,作为一种自然规律,并不是只适用于模型。事实上,物理规律,有些是出自实验归纳,有些出自逻辑演绎,我们认为,归纳和演绎都是获取有效知识的方法,模型有时是一种演绎手段。不过更多时候,模型是用来让你更加理解介绍给你的自然规律,或者检测你了解程度的道具。
            物理讨论往往是这样的:先从最理想的,也就是最简单的模型开始做起,然后是逐步增加细节。出于这种从简单模型开始的思路,物理也是和数学最契合的科目,因此也是自然科学中最为准确的科目。从高中开始,你就会发现几乎所有的模型都可以有数学解释。我想,完全可以说物理是讨论各式各样的模型,然后再问:如果现实和模型不符,有没有数学方法或实验方法可以解决它?不过,我们现在还未必用这么高端的做法,你只需要了解一件关键的事情就好:物理讨论,往往是从简单的东西开始的。在初中,你就已经做过最简单的事情:走马观花的看看物理里面有些什么样的东西;现在,你将开始脚踏实地地探究更为详细的东西。[3]
            一点解释
            [1]“有些现象不受任何人的思维控制”是一种哲学上的假设,而科学至今能找到的证据普遍认为这个假设正确。既然是假设,就有错误的可能性,不过,这可不代表这种假设一定会在某一天被推翻。任何科学都有两大特征:1、允许你试图证明它是错的,以及2、能有效的解释接下来会发生什么。如果要补充一点,就是我们都是拿证据说话的。科学假设都有足够多的证据撑腰,这和日常生活中的“假设”意义很不一样。你可以说,科学会有保守倾向,不轻易接受相反论调,但这不代表相反论调不被接受是科学或科学家或科学爱好者的错,也不能说科学“只不过是一种正统论调”。恰好相反,科学提出的结论是迄今人们发现最为正确而严格的,而且正是因为这样,我们日常生活中才会有那么多应用科学原理的技术。
            [2]但是,物理(和生物学)却是最古老的学科。最早的时候,这两门科学直接的被称之为自然哲学。这是因为古代人们能观察到的,除了“无机物”就是生物,而这两种事物的表现又是迥异的。这直接的意味着,物理有很多概念是源于直觉和直观感受,而且和哲学关系很深。考虑到哲学和数学关系也很深,这也许也算是物理和数学这么契合的原因之一。
            [3]这篇文章主要的对象是(准)高一生,对高三生来说,也许是不太合适,不过,我也不觉得看了必然浪费时间。


            本楼含有高级字体16楼2013-07-17 22:51
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              最简单的自然现象:运动
              好了,既然我们说物理讨论要从简单的东西开始,我们就不妨先问问,在各种物理现象中,最简单的物理现象是什么?我们说,是运动(motion)。大量的自然现象都可以被描述成一连串的、由各式各样的物体参与的运动,而运动也是我们感受到的最直观的现象。所以,研究各种自然现象,第一个要讨论的就是运动这种东西。研究运动的物理学分支,我们称之为力学(machanics)。为什么不说是运动学?因为运动学是力学的一个部分。[1]
              我们说,事情有时候是比较玄乎的。我们都知道飞鸟在眼前飞翔,汽车在眼前飞奔,机械在眼前运转,但如果问你,什么是运动,那你可能真的答不出。所以,我们有必要知道,运动在物理学里面是怎么样定义的,才好断言,我们从哪些角度去研究它。所谓运动,就是物体在空间中位置随时间的变化。[2]这句话课本里就有,而且一般被忽视,不过说清楚了运动的三个要素:物体,空间,时间。因此,我们从这三个要素来研究运动。
              也许在此之前,我们要大致讲一下,运动有什么样的基本样式。我们认为,运动的最基础形式有三种:
              1、平动。平动,就是物体发生平移的过程。如果要详细定义,那就是对物体上任意两点A、B和平动后它们的位置A’、B’永远满足AB//A’B’。事实上,最为简单的平动形式就是直线运动,这也是我们很快会开始关注的事情。在必修2里面,我们还会着重关注简单的沿曲线的平动,包括把物体抛出后在重力作用下的抛体运动,以及物体绕圆形进行平动的圆周运动
              2、转动。转动,就是物体围绕一根固定轴或一个点变换位置的过程。在高中,我们其实很少关注转动问题,因为高中物理往往把物体当做一个点,而一个点是没有形状的,其既不能自转,也没有办法看出它是否沿固定轴转动。[3]
              3、振动。振动是物体在一个位置附近进行周期性的重复运动的过程。如果你有机会接触选修3-4,这里会提到一种最简单的振动,也就是所谓的简谐振动
              事实上,一个物体的运动可以是混合的,即有三种形式中的两种或两种以上。举个例子,比如地球的转动,就可以理解成围绕太阳沿着椭圆形轨道平动+绕着地轴进行自转。
              既然我们研究的是运动,我们接下来要研究的问题就是,怎么简要的描述物体、空间和时间,首先要提及的是物体——物理学里面对物体有一种模型化处理方式,就是把它看成一个点,至于这个是怎么做到的,接下来就会提到。
              一点解释
              [1]我们说运动学是力学的一个分支,是因为在经典的物理学体系,也就是你还在接触的这个物理学体系里,“力”是物体运动状态变化的原因,考察物体运动状态变化,得先从讨论力开始。不过,运动这件事并不需要力(力不是物体维持运动的原因),这点可千万要注意。在接下来介绍牛顿力学的时候,你就会知道,这也是为什么我们通常不研究无质量的东西。
              [2]为什么我不用“机械运动”这词:因为物理学实际上只研究了机械运动。事实上,“机械运动”是个奇葩概念。想知道另外还有什么样的运动吗?另外的运动,叫做“生理运动”和“社会运动”。至于为什么说是“机械”的,是因为它相对生理运动和社会运动来说,遵循着相对简单的规则,就像机器,我们也总觉得它的运行规则比一个人的遵守的自然规则简单。你也许已经想要吐槽这种说法了,没关系,尽量吐槽。另外,该答机械运动的时候,不要省掉头两个字,不然错了不要怪我。
              [3]这也是为什么我们说“圆周运动是平动”:考察圆周运动的时候,我们都会把物体当成一个点。因为描述转动和描述平动会有些差别,而我们还不需要考察较为复杂的转动过程,只概略让你用直觉感受一下,什么样的过程是转动——比如地球自转或者陀螺转动之类的。


              本楼含有高级字体17楼2013-07-17 22:53
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                关于质点和时间的一点补充
                在物理吧看到两个问题,料想有人也许也会不明白,所以做个补充。
                i)有些人可能还不太明白质点这个模型,数学意义上的点是没有大小形状但能够在空间中找到位置的。觉得奇怪吗?回想你用了这么久的平面直角坐标系也是这样定位的,虽然貌似反直觉毁三观,但是没有问题。另外,模型化的质点的质量就是原来物体的质量。
                ii)关于时间,初学者很容易头晕,4秒末到底是什么情况!其实很简单,就是你的秒表指到4s的时候呀。因为你要知道,“计时零点”就是1s初,秒表指向1的时候,已经是1秒末了。所以,4秒末时,t=4s。


                本楼含有高级字体29楼2013-07-19 18:15
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                  这是JO姐的图吧……


                  42楼2013-08-09 20:07
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                    这么好的贴怎么不顶∑(っ °Д °;)っ


                    43楼2013-08-09 21:02
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                      楼主好厉害!期待以后的


                      44楼2013-09-30 19:17
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                        mark


                        来自Android客户端45楼2013-10-18 06:41
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                          来自Android客户端46楼2013-12-23 22:53
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                            感觉文字太多了,如果可以用漫画或者简图等一些形象生动的表达方式来讲述就好了


                            IP属地:广东47楼2013-12-23 23:11
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                              48楼2014-07-10 12:21
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