◆拯救被困在虚假物理世界的学生，领略物理思想和大局观，居高临下俯瞰整个高中物理。

◆帮你“重新发现”那些重要知识点，理清概念、定律、公式的来龙去脉，建立底层解题思考逻辑。

◆摸清出题人的“套路”，以不变应万变，解题手到擒来。

几乎囊括了高中物理的所有知识点，流畅而有趣地讲述这些内容的来龙去脉，并以一个清晰的脉络串起来，帮你在脑海里构建物理图景，让你登高望远、俯瞰整个高中物理，产生居高临下之感。

鸟瞰式的认知，物理思想和大局观，让你理解物理的本质，建立底层的思考逻辑，形成统一的解题思考路径。达到触类旁通，做题顺手拈来。

为学习高中物理而迷茫的学子指明了方向，让学习高中物理会更加得心应手。

相信你读完全书，会有醍醐灌顶的感觉，不仅发出“噢，物理原来是这样的，没那么难啊。。。”

如果你是高分学生：通读和理解《什么是高中物理》后，收益在于正确的学科眼界、思维方式和知识体系的加固、加强。

如果你是中等学生：掌握其中大部分的知识点。如能进一步归纳总结，对比课本，提纲挈领，明白中间的逻辑主线，建立起书中所构建的知识体系，则完全是可以奔着高分去的。

如果你还有很大提分空间：跟家长或老师一块通读本书，最好刷三遍后相信会对物理“开窍”，稳步提升成绩也是指日可待。

长尾君，原名张文，2018年5月开始以“长尾科技”之名在公众号上发表相对论的科普文章。此后，秉着“想学什么就尝试去科普什么，只有给人讲清楚了，才算学明白了”的费曼式学习态度，在“以科普促学习”的道路上越走越远。长尾君重点关注物理、数学、哲学以及中小学生的科学教育，坚持以极为通俗的语言和缜密的逻辑把复杂的科学问题说清楚，希望更多人能感受到科学的美丽。

01?从定性到定量?/?1

02?为什么会运动？?/?5

03?伽利略的发现?/?8

04?牛顿力学?/?12

05?牛顿第一定律?/?14

06?牛顿第二定律?/?16

07?物体如何运动？?/?21

08?从运动到受力?/?23

09?什么是引力？?/?27

10?万有引力定律?/?32

11?下落的苹果?/?38

12?从苹果到高中物理?/?47

13?电磁力?/?49

14?库仑定律?/?53

15?场的引入?/?57

16?简单的力?/?63

17?出题人的套路?/?67

18?受力部分复杂化?/?69

19?运动部分复杂化?/?72

20?场景复杂化?/?78

21?另一种角度?/?80

22?运动的能力?/?83

23?能量守恒定律?/?86

24?能量的扩张?/?89

25?力与能量?/?92

26?不用死记的能量?/?95

27?能量视角的优势?/?97

28?物理学的图像?/?99

29?从牛顿第三定律出发?/?101

30?动量守恒定律?/?106

31?碰撞问题?/?109

32?动能是否泄漏？?/?112

33?动能守恒的碰撞?/?114

34?动能不守恒的碰撞?/?118

35?出题与刷题?/?121

36?两种视角的运用?/?124

37?物理与数学?/?127

38?结语?/?129

39?扩展阅读 1：从亚里士多德到牛顿的世界?/?132

40?扩展阅读 2：从牛顿力学到狭义相对论?/?153

41?扩展阅读 3：从两个铁球同时着地到广义相对论?/?160

宇宙万物到底是如何运动的？隐藏在运动背后的规律又是什么？之前有很多人回答过这些问题，但答案都不太令人满意。

现在，牛顿同学递交了他的答卷，一份令人非常满意的答卷。答卷的主体就是牛顿三大运动定律，它的核心思想是：如果物体不受外力（或者合外力为 0），它将一直保持原来的速度；如果合外力不为 0，它的速度就会改变，即具有一定的加速度。想知道加速度到底是多少，就用牛顿第二定律 F=ma 去计算。

例如，为什么茶杯在桌子上静止不动？因为茶杯受到了一个向下的重力和一个来自桌面的向上的支持力，这两个力大小相等方向相反。因此，茶杯受到的合外力为 0，所以茶杯就静止不动。

为什么我推一下椅子，椅子就动了呢？因为我推椅子时，椅子在水平方向上受到了一个推力，合外力不为 0。根据牛顿第二定律F=ma，这个合外力会让椅子产生一个加速度，于是椅子就动起来了。为什么松手之后，椅子会慢慢停下来呢？因为松手之后，推力没有了，椅子在水平方向上受到的合外力就只有来自地面的摩擦力（摩擦力一直都在，但之前比推力小）。摩擦力与椅子运动的方向相反，因此会产生一个让椅子减速的加速度，于是椅子就慢慢停了下来。

为什么苹果熟了会往下落呢？因为苹果没熟时，受到一个向下的重力和一个树枝向上的拉力，这两个力大小相等方向相反。所以，苹果受到的合外力为 0，于是保持静止。苹果熟了以后，树枝承受不了苹果的重量，就跟苹果分离了。于是，苹果受到的合外力就只有向下的重力。根据 F=ma，苹果会有一个向下的加速度，因此苹果会加速往地面掉落。

为什么月亮会围着地球转呢？因为地球和月亮之间有一个万有引力，月亮受到的合外力就是这个引力。根据 F=ma，月亮会有一个加速度，这个加速度不断改变速度的方向，让月亮围着地球转。

为什么电荷在电场中会运动呢？因为电荷在电场中会受到一个电场力，此时电荷受到的合外力就是这个电场力。根据 F=ma，电荷会有一个加速度，于是电荷开始加速运动。

这些例子我可以给你无限列举下去，但是你发现没有，我用来解释物体为何这样运动的“套路”都是一样的：都是先看物体受到了什么力，把合外力 F 找出来，再利用 F=ma 求出物体的加速度 a，最后根据加速度分析物体的运动情况。

来来去去就这“三板斧”，一套“组合拳”包打天下，这就是牛顿力学。

很多同学初中时很喜欢物理，觉得物理很简单也很有意思。但一到高中就感觉跟不上了，感觉跟自己以前认识的物理不是一个东西，不再那么直观，也不再那么简单有趣。

于是，在一些可以自由选择高考科目的地方，大量考生纷纷放弃物理，“弃考物理”曾一度成为热门话题而引发全国关注。

但是，物理学作为自然科学的基础学科，研究大至宇宙小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律。要铸大国重器，少了物理怎么行？要是大家都不学物理，那不用“三体人”，自己就把自己的“科技树”锁死了。

于是，许多地方改变了高考策略，改为理科生必选物理。这种改变在长尾君看来无可厚非，理科生要是不学物理，那还叫什么理科生呢？但是，追根溯源，我们还是得问：为什么很多原本喜欢物理的人，一到高中就不喜欢物理了？仿佛一到高中，物理就变得又难又无趣，跟初中物理不是一个物种似的。

其实，物理一直都是很美并且很有趣的。只是，高中物理和初中物理的确有点不一样。如果不能及时认识到这点，还一直用初中物理的思维学习高中物理，那肯定会有各种不适应，觉得物理又难又无趣，一点儿都不好玩儿。

在这里，长尾君就来跟大家好好聊一聊，一起看看高中物理跟初中物理到底有什么区别？看看如何构建高中物理框架，如何建立清晰的物理图像。

如果你刚初中毕业，希望这本书能帮你迅速调整自己的思维；

如果你已经高二高三，希望这本书对你重新理解物理、复习备考有帮助；如果你还是小学生、初中生，能让你对高中物理有所了解也不错。

高中物理和初中物理有一个非常大的不同：很多物理问题在初中只要你做定性的分析，到了高中就要你做定量的计算。

从定性分析到定量计算是一步非常大的跨越。

在初中，我们只需要定性地分析那些热学、光学、力学、电磁学的现象。分析水为什么会变成冰和水蒸气？为什么会听到回声？为什么苹果往下落，水往低处流？为什么磁铁会同性相斥、异性相吸？为什么筷子在水里会“折断”？这种定性的分析跟日常生活联系得非常紧密。我们每学一点物理知识，就仿佛揭开了大自然某处的面纱，好奇心和求知欲在这个过程中得到了极大的满足。

这种初见物理时的朦胧美，一如初见的恋人。人生若只如初见，那谁都可以跟物理谈恋爱。恋爱期间我们可以靠对电、磁、力、热、光等领域的新鲜感来维持关系；但婚后就要靠对柴米油盐酱醋茶、房贷、车贷的精打细算来维系生活。

于是，进入高中，我们就要在力学、电磁学等领域进行精确的定量计算了。

在初中，我们只需要知道为什么苹果会往下落；在高中，就要能算出苹果 1s 下落了多高，2s 后的速度是多少。在初中，我们只需要知道电荷同性相斥，异性相吸；在高中，我们就要知道两个相距1m 的电荷，它们之间的吸引力和排斥力到底有多大。在初中，我们只需要知道电荷在电场中会加速运动；在高中，我们就要算出电荷运动的具体轨迹。

这样，大家明白从初中物理到高中物理到底发生了什么吗？

是的，从恋人变成了夫妻。话题从以前的梦想环游世界，变成了计算下个月的房贷、车贷有多少，计算年终奖发多少可以去欧洲旅游。

现在你知道为什么很多人初中喜欢物理，到了高中就突然不喜欢物理了吧？没错，跟很多人想一直谈恋爱不想结婚是一个道理。

但是，物理学是研究一切物质的运动形式和规律的学科，我们当然不能只满足于对物理现象做一些定性分析。我们从自然界总结出了各种物理定律，再利用这些定律去改造自然。这可是一丁点儿差错都不能有的，必须要进行精确的定量计算。

那么，做定量计算就不简单也不美了吗？

如果我们可以算出每个物体的运动情况，对宇宙中所有物体的运动规律都了如指掌。这种宇宙万物尽在我心中的感觉，绝不是那种初见的朦胧感能比的。

如果你把物理图像都看清楚了，把物理框架构建起来了，你会发现高中物理的定量计算其实一点儿也不难。

好，接下来，我们就回到物理学的起点，再重新认识一次物理。