因此，在一些可以自由選擇高考科目的地方，有的考生放棄了物理。
然而，物理學作為自然科學的基礎學科，研究從宇宙到基本粒子的一切物質最基本的形式和運動規(guī)律。 沒有物理，我們如何才能制造出強大的武器？ 如果你不學物理，那么你不用“三體人”就已經鎖住了自己的科技樹。
追根溯源，我們不得不問：為什么很多原本喜歡物理的人到了高中就不再喜歡物理了？ 似乎一到高中，物理就變得又難又枯燥，仿佛和初中物理不是一個物種。
事實上，物理學一直是美麗而有趣的。
不過，高中物理和初中物理確實有些不同。 如果你不能及時認識到這一點，繼續(xù)用初中物理的思維去學習高中物理，你一定會在各方面感到不舒服，覺得物理很難、很枯燥，一點也不好玩。
今天我們就來和大家聊一聊，看看高中物理和初中物理有什么區(qū)別？ 了解如何闡明高中物理框架以及如何構建清晰的物理圖景。
如果你是初中剛畢業(yè)，希望你能盡快調整自己的思維； 如果你已經是高中二年級或高年級學生，我希望這能幫助你重新認識物理，幫助你復習和準備考試； 如果你還是初中生或者小學生的話，接種疫苗就好了~
01
從定性到定量
高中物理和初中物理有一個非常大的區(qū)別：很多物理題在初中只要求你做定性分析，但到了高中卻要求你做定量計算。
從定性分析到定量計算，這是非常大的一步。
初中時，我們只需要定性分析那些熱、光、機械、電磁現(xiàn)象即可。
分析一下水為什么會變成冰和水蒸氣？ 為什么我聽到回聲？ 為什么蘋果會掉下來，水會向下流？ 為什么磁鐵同性相斥，異性相吸？ 筷子遇水為什么會斷？
這種定性分析與日常生活密切相關。 每當我們學習一點點物理知識，就好像我們揭開了大自然某處的面紗，我們的好奇心和求知欲在這個過程中得到了極大的滿足。
第一次看到物理的這種朦朧之美就像第一次見到情人一樣。 如果人生如初見，那么任何人都可以愛上物理。
當我們戀愛時，我們可以依靠電、磁、力、熱、光等領域的新奇來維持關系； 結婚后，我們要靠柴米油鹽醬醋茶的柴米油鹽、精打細算來維持生活。
因此，進入高中后，我們要對力學、電磁學等領域進行精確的定量計算。
初中時，我們只需要知道蘋果為什么會掉下來； 在高中時，我們需要能夠計算出蘋果在 1 秒內下落的高度以及 2 秒后的速度是多少。
初中時，我們只需要知道同性電荷相斥，異性電荷相吸； 在高中時，我們需要知道當兩個電荷相距1米時，它們的吸引力和排斥力有多大。
初中時，我們只需要知道電荷在電場中會加速； 高中的時候，我們要計算電荷運動的具體軌跡。
這樣，你就明白從初中物理到高中物理發(fā)生了什么了嗎？
是的，從戀人到夫妻。 話題從之前環(huán)游世界的夢想，變成了算算每個月的開支有多少初中物理學科知識，算算年終獎有多少才夠出國旅游。
現(xiàn)在你知道為什么很多人初中喜歡物理了，高中卻突然不喜歡物理了吧？ 是的，就像有些人想永遠戀愛卻不想結婚一樣~
然而，物理學是研究一切物質運動形式和規(guī)律的學科。 當然，我們不能滿足于僅僅對物理現(xiàn)象進行一些定性分析。
我們從自然界中總結出各種物理定律，然后利用這些定律來改造自然。 這其中不能有任何誤差，必須進行精確的定量計算。
那么，做定量計算是不是既簡單又美觀呢？
如果我們能夠計算出每個物體的運動，我們就能清楚地了解宇宙中所有物體的運動模式。 這種打開上帝視角的感覺，這種宇宙萬物盡在心中的感覺，絕對不是我第一次看到時那種朦朧的感覺可以比擬的。
如果你看清楚了物理圖像，搭建了物理框架，你會發(fā)現(xiàn)高中物理中的定量計算一點也不難。
好，接下來，我們回到物理的起點，重新學習一下物理。
02為什么要鍛煉？
宇宙中的一切事物都在運動和變化。 物理學就是研究它們的運動和變化規(guī)律，它們?yōu)槭裁催\動以及如何運動？
我們之所以能看到物體，是因為光子進入了我們的眼睛； 我們能聽到聲音是因為聲波穿過空氣進入我們的耳朵； 我們可以接電話，因為電磁波正在向我們傳輸信息； 至于蘋果什么時候成熟？ 更不用說，如果你掉落或推倒椅子初中物理學科知識，椅子也會移動。
沒有運動，世界就會死，而這與物理學無關。
既然運動如此普遍和明顯，那么為什么物體會移動呢？
這個問題乍一看似乎很搞笑，但仔細想一想，你就會發(fā)現(xiàn)它遠沒有你想象的那么簡單和自然。
為什么熱氣球飛上天時蘋果會掉下來？ 當我推椅子時，它就會向前移動。 當我松開手時，椅子停了下來。 難道是有外力推動椅子移動？ 鐵球比羽毛下落得快。 是因為鐵球比較重嗎？
這些問題很常見，但卻很難回答。 古希臘的許多自然哲學家都思考過這些問題，但答案都不是很令人滿意。
舉個例子，你想一想，如果我推椅子，椅子就會移動。 這很容易理解，通過接觸傳遞力也很容易被接受。
然而，當蘋果落下時，沒有任何東西與其接觸。 為什么它還動？ 當熱氣球升起時，沒有任何東西與其接觸。 為什么它會隨著它一起移動？
而且，為什么蘋果向下運動而熱氣球卻向上運動呢？ 難道說重的東西都下落，輕的東西都飛上天嗎？
說到這里，肯定有同學想說：蘋果下落是因為受到向下的重力，熱氣球飄起來是因為受到向上的浮力。
很多家長在回答孩子的問題時也喜歡這樣直接給出答案。 雖然這個答案是正確的，但是離天太遠了。 孩子通過這種回答只能獲得一個碎片化的知識點，無法理解其背后的知識體系，也無法理解科學是如何建立的。
古希臘人對自然世界進行了細致的分析和深入的哲學思考，最終形成了自洽的自然哲學體系。
在這個過程中，亞里士多德是貢獻最大、處于核心地位的人。 讓我們把這整套世界觀稱為亞里士多德世界觀。
這種觀點認為，地球是宇宙的中心，太陽、月亮和星星都圍繞地球旋轉。
地球上的物質由四種基本元素組成：水、火、土和空氣。 地大自然地向宇宙中心移動（所以石頭會落下），水大也自然地向宇宙中心移動，但這種趨勢比地大弱（所以水也向下移動） ，但在地球頂部），風大自然地向宇宙中心移動。 元素自然地在水和土上方移動（因此水中的氣泡會向上冒泡），火元素有自然的趨勢遠離宇宙中心（因此火在空氣中向上燃燒）。
如果一個物體趨于靜止，要么構成該物體的元素已經到達其在宇宙中的自然位置（例如水和土壤到達地球中心），要么被其他事物阻擋（例如地表）地球的）。
靜止的物體將保持靜止，除非它有其他運動源（要么是它自己朝著宇宙中自然位置的運動，要么是來自外部的力，比如我推桌子）。
其他觀點我這里就不一一列舉了。 讀完后你有何感想？
你是否覺得，這些觀點雖然在今天看來“幼稚”，但實際上卻是一個自洽的體系。 它可以完善自己的話而不自相矛盾； 它還可以解釋物體為什么運動，可以更好地解釋古人所看到的各種現(xiàn)象。
即使對于孩子來說，這套也更符合“常識”，更容易理解和接受。
然而，這不是科學，而是自然哲學，真正的科學還沒有誕生。 亞里士多德的世界觀統(tǒng)治了歐洲近兩千多年，直到伽利略的出現(xiàn)。
03
伽利略的發(fā)現(xiàn)
伽利略認為，我們不僅可以對運動進行定性分析，還可以進行定量計算。
我們應該用數(shù)學來定量地描述物體的運動，然后用實驗來驗證，而不是討論物體的目的、性質等形而上的、無法量化的東西。
這意味著伽利略拋棄了古希臘以來的自然哲學傳統(tǒng)，正式創(chuàng)立了以數(shù)學和實驗為基礎的現(xiàn)代科學，其任務是“描述自然現(xiàn)象”，而不是試圖“解釋自然現(xiàn)象的本質”。
重物會落下，然后我會看它是怎么落下的，第一秒落到多高，第二秒落到多高，尋找規(guī)律。
你說物體越重，下落的速度越快，所以我來做一個實驗，看看重的鐵球和輕的鐵球是否都是這樣。
你說所有物體到達自然位置后都會變得靜止，所以我會做一個實驗，看看是否是這樣。
在做了一堆實驗后，伽利略震驚地發(fā)現(xiàn)事情并不是他想象的那樣。 感覺不靠譜，得用實驗來說話。
首先，伽利略從一系列斜率實驗中發(fā)現(xiàn)：物體是否運動與是否受力沒有直接關系，運動不需要外力來維持。
他設計了一個平滑的坡度，發(fā)現(xiàn)無論我從左邊把球扔到多高，球在右邊基本上都會回到同樣的高度。
此外，我們減少了右側的坡度并使其變得更平坦。 然后，為了回到相同的高度，球必須移動更遠的距離。
最后我把右邊的斜坡完全壓平了，右邊就變成了一個平面，高度再也沒有改變。 這樣，無論球移動多久、移動多遠，都永遠不會回到左邊的高度。
永不回到左邊高度的意思是球將繼續(xù)以勻速直線運動（假設地面絕對光滑）。
就像在溜冰場上一樣，表面越光滑，你可以一口氣滑得越遠。 如果地面絕對光滑，你永遠不會停下來，直到遇到另一個障礙物。
通過這個實驗，伽利略發(fā)現(xiàn)運動本身不需要力來維持，物體即使不受任何外力作用也能保持勻速直線運動。
那么，力的作用到底是什么？ 我用力推了一把椅子，椅子的狀態(tài)確實發(fā)生了變化。 看來我推得越用力，椅子的速度就越快。
伽利略對這些問題進行了進一步的研究，最終發(fā)現(xiàn)力并不是維持物體運動的力量，而是改變物體運動狀態(tài)的力量。
換句話說，維持物體的運動不需要力，但改變物體的運動需要力。 武力還是很有用的。
小鋼球總是能在絕對光滑的地面上以勻速直線運動，速度和方向不變。 但如果我用力推球，球的速度就會改變。
伽利略的工作非常重要。 他不僅創(chuàng)造了現(xiàn)代意義上的科學并指出了科學研究的基本方法。 他還親自實踐，發(fā)現(xiàn)了大量物體運動的基本規(guī)律，為后人指明了方向。
