牛顿运动定律,是指17世纪牛顿发表于《自然哲学的数学原理》的牛顿第一运动定律(惯性定律)、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三大经典力学基本定律的总称。
牛顿第一运动定律,又称惯性定律,即一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。
牛顿第二运动定律,即物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
牛顿第三运动定律,即两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反且作用在同一直线上。
2.万有引力定律
万有引力定律,是指宇宙间一切物体都是互相吸引的,两个物体之间引力的大小跟它们质量的乘积成正比,跟距离的平方成反比。万有引力定律来源于1687年牛顿发表的《自然哲学的数学原理》。
万有引力定律是解释物体之间相互作用引力的定律,是物体(质点)间由于它们的引力质量而引起的相互吸引力所遵循的规律。万有引力定律的发现是17世纪自然科学最伟大的成果之一。
3.能量守恒定律
能量守恒定律,是指能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移或转化过程中其总能量保持不变。
能量守恒定律的主要内容,包括以下几个方面:
(1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应,如物体运动具有机械能;分子运动具有内能;电荷的运动具有电能以及原子核内部的运动具有原子能等。
(2)不同形式的能量之间可以相互转化,且是通过做功来完成转化。
(3)某种形式的能量减少,一定有其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等。某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。
4.电压
电压,也称电势差或电位差,是指衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量,与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。电压的国际单位是伏特(V)。1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1V=1J/C。在英文中通常使用V来代表电压物理量的变量符号,而在国际电化学词汇与一些其他文中会使用U。
5.电流
电流,是指电荷的流动。电流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量,每秒通过一库仑的电量称为一“安培”。安培是国际单位制中的一种基本单位。电流表是专门测量电流的仪器。
6.电阻
电阻,通常缩写为R,是导体的一种基本性质。欧姆定律指出电压、电流和电阻三者之间的关系为I=U/R,亦即R=U/I。电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母“Ω”来表示。通常“电阻”有两重含义,一种是物理学上的“电阻”这个物理量,另一个指的是电阻这种电子元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度、材料、长度,还有横截面积有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,即温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。
电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。
7.电功率(www.xing528.com)
电功率,是指每单位时间发电机流经电路所产生的电能,单位为瓦特。当电流通过一个电路时,它能够转换能量成机械能或是发热。运用电功率的电器设备的种类很多种,如发热(电热器)、光(灯泡)、动能(电动机)、声音(扬声器)或化学变化(电镀)。
8.电磁感应现象
电磁感应现象,是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流的现象。电磁感应现象的本质是闭合电路中磁通量的变化。
当电路通电时,由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。电磁感应又会产生电动势,此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动形成感应电流。
9.麦克斯韦电磁场理论
麦克斯韦电磁场理论的主要内容,包括以下几个方面:
(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。
(2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场,随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。
(3)变化的电场和变化的磁场总是互相联系,形成一个不可分割的统一体,即电磁场。
红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波。它的波长在760nm至1mm之间,是波长比红光长的非可见光。覆盖室温下物体所发出的热辐射的波段,透过云雾能力比可见光强,在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途,俗称红外光。红外线具有热效应,自然界中的任何物体都在向外辐射红外线。
紫外线是一种电磁波,它的波长小于可见光。大部分地球表面的紫外线来自太阳,属于伤害性光线,经由皮肤吸收会破坏DNA,细胞会因而死亡或发展成不能控制的癌细胞,这就是瘤形成的初期。紫外线已被确定与许多疾病的产生有关,如皱纹、晒伤、白内障、皮肤癌、视觉损害以及对免疫系统的伤害。人工的紫外线光源有多种气体的电弧(如低压汞弧、高压汞弧),产生的化学作用能使照相底片感光、荧光作用强,日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光;紫外线可以防伪,有生理作用,能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等;紫外线的粒子性较强,能使各种金属产生光电效应。
11.激光
激光的理论基础起源于1917年物理学家爱因斯坦提出的一套全新的技术理论“光与物质相互作用”。
激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。激光的原理早在1916年已被爱因斯坦发现,但直到1960年激光才被首次成功制造,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展。激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致一门新兴产业的出现。
激光是单色的,或者说是单频的,有一些激光器可以同时产生不同频率的激光,但是这些激光是互相隔离的,使用时也是分开的。激光是相干光,即所有的光波都是同步的,整束光就好像一个“波列”。激光是高度集中的,也就是说它要经过很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。
12.光的反射和折射
光在同一种均匀介质中沿直线传播。
光的反射,是指光线入射到两种介质的界面上时,其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象。光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线和入射光线分居于法线两侧;反射角等于入射角;对于每一条入射光线,反射光线是唯一的,在反射现象中光路是可逆的。
光的折射,是指光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上发生的光的传播方向改变的现象。光的折射现象中,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,光路是可逆的。当光从光密介质射入真空(或空气)时,入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,这种现象为全反射。
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