物理思维导图以力、声、光、热、电为核心，串联概念公式与实验，构建知识框架，助力系统梳理力学运动、光学
《思维导图初中物理》
力学部分
（一）力的基本概念
| 要素 | 详情 | 示例 |
|---|---|---|
| 定义 | 物体对物体的作用，相互性（施力物体同时也是受力物体） | 手推桌子时，手给桌子一个向前的力，同时桌子对手有反作用力向后 |
| 三要素 | 大小、方向、作用点 | 用弹簧测力计测量拉力大小，规定正方向描述力的方向，明确力作用在物体的具体位置如重心等 |
| 单位 | 牛顿（N） | 拿起两个鸡蛋所用的力大约为1N |
（二）重力
- 产生原因：由于地球的吸引而使物体受到的力。
- 大小计算公式：G = mg（其中g取9.8N/kg，粗略计算可取10N/kg）,例如质量为5kg的物体所受重力约为50N。
- 方向：竖直向下,建筑工人利用铅垂线来检测墙壁是否竖直就是应用了重力方向这一特性。
- 作用点：重心，形状规则、质地均匀物体的重心在其几何中心；不规则物体可通过悬挂法找重心。
（三）弹力
- 定义：物体发生弹性形变时产生的力，像拉长的橡皮筋、压缩的弹簧都会产生弹力。
- 常见形式：拉力、压力、支持力都属于弹力范畴，比如绳子拉着小车前进时的拉力,桌面支撑书本的支持力。
- 胡克定律：在一定范围内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比，即F = kx（k为劲度系数）。
（四）摩擦力
| 分类 | 特点 | 影响因素及实例 |
|---|---|---|
| 静摩擦力 | 阻碍相对运动趋势，大小随外力变化而改变 | 静止在斜面上的木块，静摩擦力等于沿斜面向下的分力，防止其下滑；手握瓶子不滑落也是靠静摩擦力 |
| 滑动摩擦力 | 与物体间压力大小和接触面粗糙程度有关，方向与相对运动方向相反 | 冰壶在冰面上滑行时受到滑动摩擦力，增大压力或使接触面更粗糙会增大滑动摩擦力；轴承中加润滑油可减小滑动摩擦力 |
| 滚动摩擦力 | 通常比滑动摩擦力小很多 | 汽车车轮滚动前行时受滚动摩擦力，换成履带则会增大摩擦变为滑动摩擦为主 |
（五）牛顿第一定律（惯性定律）一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
- 理解要点：揭示了物体具有惯性，即保持原来运动状态的性质,例如汽车突然刹车时乘客向前倾就是因为人具有惯性要保持原来的运动状态。
- 实验基础：伽利略斜面实验,通过理想推理得出该上文归纳。
（六）二力平衡
- 条件：同体、等大、反向、共线，当物体处于静止或匀速直线运动状态时，所受合力为零，受到的两个力满足上述条件达到平衡，如放在水平桌面上的书,重力与支持力就是一对平衡力。
- 应用：可根据物体运动状态判断受力情况,进而求解未知力的大小和方向。
热学部分
（一）温度与温标
- 温度概念：表示物体冷热程度的物理量。
- 常用温标：摄氏温标（℃）、热力学温标（K），两者换算关系为T(K)=t(℃)+273.15，体温计采用摄氏温标，量程一般为35℃ 42℃，分度值为0.1℃。
（二）物态变化
| 变化类型 | 吸放热情况 | 实例 |
|---|---|---|
| 熔化 | 吸热 | 冰雪融化成水用于灌溉农田 |
| 凝固 | 放热 | 铸造金属零件时液态金属凝固成型 |
| 汽化 | 吸热（蒸发在任何温度下进行，沸腾需达到沸点） | 晒衣服时水蒸发变干；烧开水时水沸腾产生大量气泡 |
| 液化 | 放热 | 冬天呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴 |
| 升华 | 吸热 | 用干冰进行人工降雨，干冰直接升华吸热使周围温度降低 |
| 凝华 | 放热 | 霜的形成是水蒸气直接凝华成固态冰晶附着在物体表面 |
（三）比热容
- 定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容，公式为Q = cmΔt，水的比热容较大，常作为冷却剂或取暖介质，例如沿海地区昼夜温差小就是因为水的比热容大,调节气温能力强。
- 应用：解释生活中的许多现象,如沙漠地区昼夜温差极大是因为砂石比热容小。
光学部分
（一）光的传播
- 直线传播条件：在同一种均匀介质中，现象有影子的形成、小孔成像、日食月食等，真空中的光速c=3×10⁸m/s,是宇宙中最快的速度。
- 反射定律：入射光线、法线、反射光线在同一平面内；入射角等于反射角，镜面反射遵循此规律使物体清晰成像，漫反射让各个方向的人都能看到物体表面，如平静湖面倒映美景是镜面反射,教室墙壁粉刷成白色利用漫反射使学生能看清黑板字迹。
- 折射规律：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，折射光线与入射光线分居法线两侧，空气中的角大于其他介质中的角,海市蜃楼现象就是由于光在不同密度的空气层中不断折射形成的虚幻景象。
（二）透镜及其应用
| 透镜类型 | 对光线作用 | 成像特点及应用 |
|---|---|---|
| 凸透镜 | 会聚光线 | 能成实像也能成虚像；照相机利用凸透镜成倒立缩小实像原理拍摄照片；投影仪成倒立放大实像展示图文资料；放大镜成正立放大虚像观察微小物体细节 |
| 凹透镜 | 发散光线 | 总是成正立缩小的虚像，用于矫正近视眼，使光线发散后再进入眼睛成像清晰 |
电学部分
（一）电路基础
- 组成元件：电源、用电器、开关、导线，电源提供电能，如电池将化学能转化为电能；用电器消耗电能工作,像灯泡发光是将电能转化为光能和热能。
- 三种状态：通路（有电流通过）、断路（无电流）、短路（电流不经过用电器直接回到电源负极，危险且损坏电源）,家庭电路中空气开关跳闸可能是短路或过载导致。
（二）欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，公式I=U/R，通过实验探究得出该规律，可用于计算电路中的电流、电压或电阻值，串联电路中各处电流相等，总电阻等于各电阻之和；并联电路各支路电压相等，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
（三）电功率
- 定义：表示电流做功快慢的物理量，公式P=UI=I²R=U²/R，额定功率是用电器正常工作时的功率，实际功率随电压变化而改变，例如灯泡标注“220V 40W”，只有在接入220V电压时才正常发光，此时功率为40W；若电压低于220V，实际功率小于40W,亮度变暗。
相关问题与解答
问题1：为什么滑雪运动员在雪地上滑行时速度越来越慢？ 解答：因为滑雪运动员在雪地上滑行时受到雪地对他的滑动摩擦力作用，这个摩擦力的方向与他的运动方向相反，对他做负功，使他的动能不断减小，根据动能定理可知,速度就会越来越慢。
问题2：夏天从冰箱里拿出一瓶饮料，放在空气中一会儿瓶外壁会出现水珠，这是为什么？ 解答：刚从冰箱里拿出的饮料瓶温度很低，周围空气中的水蒸气遇到冷的瓶壁会放热液化成小水滴附着在瓶外壁上，这就是我们看到
