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钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。
特性：
1、首先肯定是钛靶可以做出很多种颜色，比如钛灰色，枪灰色，黑色，仿金色，咖啡色，蓝色，紫色等孝指等还有很多。
2、其次钛附着力滑纤很好，对于陶瓷和玻璃基片也具有非常好的附着力，所以钛可用于附着力较巧让配差膜材的底膜材料。钛也可用作薄膜电阻或薄膜电容器的制作材料。
3、钛对活性气体的吸附性很强，蒸发在汞壁上的新鲜Ti膜形成一个高吸附能力的表面，有着优异的吸气性能，几乎能和除惰性气体以外的所有气体发生化学反应。这一性质使得Ti在超高真空抽气系统中作为吸气剂而得到广泛的应用，如用在钛升华泵、溅射离子泵中等。
4、耐腐蚀性能，钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。
扩展资料：
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。
氢在α相中溶解度很小，钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。
钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。
参考资料来源：百度百科——钛合金
基本解释
用符号表示物理量，用式子表示几个物理量之间的关系。是物理规律的简洁反映。也是物理解题的关键
编辑本段英语翻译
Physicsformula
编辑本段电磁辐射
介绍：微波辐射电磁能量，向空间传播，在任意距离r处的功率密度为：s=P/(4πr)^2,w/m^2，电视直播卫星的EIRP大约在15dBw左右，通常地面卫星电视的频率为4千兆或12千兆，接收天线口径分别为4千兆：1~3米，12千兆，0.5米就可以满足肉眼能够接受的图像（信噪比较好）。这是弱信号不会对人体造成伤害。微波炉也是电磁波能量加热食物，是大功率微波，与普通烧烤的区别是微波直接对内部加热，所以短时间就可以做熟，因此微波辐射的危害也是显而易见的，大家要小心，远离微波辐射源，包括手机要少用，住处远离有卫星上行发射功率的地球站，通常保持至少1000米距离，必要时窗户加装类似纱窗的金属屏蔽网。一、质点的运动（1）------直线运动1）匀变速直线运动1.平均速度V平=x/t（定义式）2.有用推论Vt^2-Vo^2=2ax3.中间时刻速敬高度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vx/2=[(Vo^2+Vt^2)/2]^1/26.位移x=V平t=Vot+1/2at^2=Vo*t+(Vt-Vo)/2*tx=(Vt^2-Vo^2)/2a7.加速度a=(Vt-Vo)/t（以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0）8.实验用推论Δs=aT^2（Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差）9.主要物理量及单位：初速度(Vo):m/s；加速度(a):m/s^2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒(s)；位移(x):米（m）；路程：米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。注：(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式;(4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时败厅间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。2)自由落体运动1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt方/2（从Vo位置向下计算）4.推论Vt方;=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律；(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平地小，方向竖直向下）。3)竖直上抛运动1.位移x=Vot-(gt方2;)/22.末速度Vt=Vo-gt（g=9.8m/s方≈10m/s方）3.有用推论Vt方;-Vo方;=-2gs4.上升最大高度Hmax=Vo方/2g(从抛出点算起）5.往返时间t=2Vo/g（从抛出落回原位置的时间）注：(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值；(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性；(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。4)竖直下抛运动设初速度（即抛出速度）为Vo，因为a=g，取竖直向下的方向为正方向，则Vt=Vo+gts=Vot+0.5gt方二、质点的运动（2）----曲线运动、万有引力1)平抛运动1.水平方向速度：Vx=Vo2.竖直方向速度：Vy=gt3.水平方向位移：x=Vot4.竖直方向位移：y=gt方/25.运动时间t=(2y/g）1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度Vt=根号(Vx方+Vy^2)=根号[Vo方+(gt)^2]（合速度方向与水平夹角β：tgβ=Vy/Vx=gt/V0）7.合位移：s=根号(x方+y方)（位移方向与水平夹角α:tanα=y/x=gt/2Vo）8.水平方向察稿隐加速度：ax=0；竖直方向加速度：ay=g注：(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成；(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关；（3）θ与β的关系为tanβ=2tanα；（4）在平抛运动中时间t是解题关键；(5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。2）匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf=V/r3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合5.周期与频率：T=1/f6.角速度与线速度的关系：V=ωr7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位：弧长(s):米(m)；角度(Φ)：弧度（rad）；频率（f）：赫（Hz）；周期（T）：秒（s）；转速（n）：r/s；半径(r):米（m）；线速度（V）：m/s；角速度（ω）：rad/s；向心加速度：m/s2。注：（1）向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心；（2）做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。3)万有引力1.开普勒第三定律：T?2/R?3=K(=4π?2/gm){R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律：F=G（m1m2）/r方（G=6.67×10-11N·m方/kg方，方向在它们的连线上）3.天体上的重力和重力加速度：Gmm/R?2=mg；g=GM/R?2{R:天体半径(m)，M：天体质量（kg）}4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=根号(GM/r)；ω=根号(GM/r?3)；T=根号((4π^2r^3)/GM){M：中心天体质量}5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s；V2=11.2km/s；V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/(r地+h)?2=m4π?2(r地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地：地球的半径}注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供，F向=F万；(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等；(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同；(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小（一同三反）；(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
编辑本段力
三、力（常见的力、力的合成与分解）1）常见的力1.重力G=mg（方向竖直向下，g=9.8N/Kg≈10N/Kg，作用点在重心，适用于地球表面附近）2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)}3.滑动摩擦力F=μN{与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，N：正压力(N)}4.静摩擦力0≤f静≤fm（与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力）5.万有引力F=Gm1m2/r方（G=6.67×10-11N·m方/kg方,方向在它们的连线上）6.静电力F=kQ1Q2/r^2（k=9.0×109N·m方/C方,方向在它们的连线上）7.电场力F=Eq（E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同）8.安培力F=BILsinθ（θ为B与L的夹角，当L⊥B时：F=BIL，B//L时:F=0）9.洛仑兹力f=qVBsinθ（θ为B与V的夹角，当V⊥B时：f=qVB，V//B时：f=0）10.浮力F=ρgV（ρ为液体密度，V为排开液体的体积）11.液体压强P=ρgh（ρ为液体密度，g=9.8N/Kg≈10N/Kg，h为测量点到液体自由面的深度）注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略大于μFN，一般视为fm≈μFN;(4)其它相关内容：静摩擦力（大小、方向）〔见第一册P7〕；(5)物理量符号及单位B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子（带电体）电量(C);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。2）力的合成与分解1.同一直线上力的合成同向：F=F1+F2，反向：F=F1-F2(F1>F2)2.互成角度力的合成：F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2（余弦定理）F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx）注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;（2）合力与分力的关系是等效替代关系，可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外，也可用作图法求解，此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时，F1与F2的夹角(α角)越大，合力越小;（5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。四、动力学（运动和力）1.牛顿第一定律(惯性定律）：物体具有惯性，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状态为止2.牛顿第二运动定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定，与合外力方向一致}3.牛顿第三运动定律：F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动}4.共点力的平衡F合=0，推广{正交分解法、三力汇交原理}5.超重：FN>G，失重：FN<G{加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重}6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子〔见第一册P57〕注：平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态，或者是匀速转动。
编辑本段振动和波
五、振动和波（机械振动与机械振动的传播）1.简谐振动F=-kx{F:回复力，k:比例系数，x:位移，负号表示F的方向与x始终反向}2.单摆周期T=2π√(l/g){l:摆长(m)，g:当地重力加速度值，成立条件：摆角θ<100;l>>r}3.受迫振动频率特点：f=f驱动力4.发生共振条件:f驱动力=f固，A=max，共振的防止和应用〔见第一册P175〕5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中，一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定}7.声波的波速(在空气中）0℃：332m/s；20℃：344m/s；30℃:349m/s；(声波是纵波)8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)10.多普勒效应：由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近，接收频率增大，反之，减小〔见第二册P21〕}注：（1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身；（2）加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处；（3）波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式；（4）干涉与衍射是波特有的；(5)振动图象与波动图象；(6)其它相关内容：超声波及其应用〔见第二册P62〕/振动中的能量转化〔见第一册P63〕。
编辑本段冲量与动量
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化）1.动量：p=mv{p:动量(kgm/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同}2.冲量：I=Ft{I:冲量(N/s)，F:恒力(N)，t:力的作用时间(s)，方向由F决定}3.动量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo，是矢量式}4.动量守恒定律：p前总=p后总或p=p'′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′5.弹性碰撞：Δp=0；ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}6.非弹性碰撞Δp=0；0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK：损失的动能，EKm：损失的最大动能}7.完全非弹性碰撞Δp=0；ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰：v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)9.由8得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)10.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M，并嵌入其中一起运动时的机械能损失E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度，f:阻力，s相对子弹相对长木块的位移}注：(1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上;(2)以上表达式除动能外均为矢量运算，在一维情况下可取正方向化为代数运算;（3）系统动量守恒的条件：合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒（碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等）;(4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;(5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加；(6)其它相关内容：反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
编辑本段功和能
七、功和能（功是能量转化的量度）1.功：W=Fscosα（定义式）{W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α：F、s间的夹角}W=FS2.重力做功：Wab=mghab{m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功：Wab=qUab{q:电量（C），Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa－φb}4.电功：W=UIt（普适式）{U：电压（V），I:电流(A)，t:通电时间(s)}5.功率：P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)}6.汽车牵引力的功率：P=Fv；P平=Fv平{P:瞬时功率，P平：平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)8.电功率：P=UI(普适式){U：电路电压(V)，I：电路电流(A)}9.焦耳定律：Q=I^2Rt{Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)}10.纯电阻电路中I=U/R；P=UI=U^2/R=I^2R；Q=W=UIt=U^2t/R=I^2Rt11.动能：Ek=mv^2/2{Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)}12.重力势能：EP=mgh{EP:重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)}13.电势能：EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}14.动能定理(对物体做正功，物体的动能增加)：W合=mvt^2/2-mv0方/2或W合=ΔEK{W合：外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt^2/2-mvo^2/2)}15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv1^2/2+mgh1=mv2^2/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注：(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少；（2）O0≤α<90O做正功；90O<α≤180O做负功；α=90o不做功(力的方向与位移（速度）方向垂直时该力不做功)；（3）重力（弹力、电场力、分子力）做正功，则重力（弹性、电、分子）势能减少。（4）重力做功和电场力做功均与路径无关（见2.3两式）；（5）机械能守恒成立条件：除重力（弹力）外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化；(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J；*（7）弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。
编辑本段分子动理论
八、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol；分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m)2}3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。4.分子间的引力和斥力(1)r<r0，f引<f斥，F分子力表现为斥力(2)r=r0，f引=f斥，F分子力=0，E分子势能=Emin(最小值)(3)r>r0，f引>f斥，F分子力表现为引力(4)r>10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0热学1.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W:外界对物体做的正功(J)，Q:物体吸收的热量(J)，ΔU:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}2.热力学第二定律克氏表述：可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）；开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）{涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}3.热力学第三定律：热力学零度不可达到{宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）}注：(1)布朗粒子不是分子，布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈；(2)温度是分子平均动能的标志；3)分子间的引力和斥力同时存在，随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快；(4)分子力做正功，分子势能减小，在r0处F引=F斥且分子势能最小；(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0；温度升高，内能增大ΔU>0；吸收热量，Q>0(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零；(7)r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；(8)其它相关内容：能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。热量公式1.吸热：Q吸=Cm(t－t0)=CmΔt2.放热：Q放=Cm(t0－t)=CmΔt3.热值：固体：q=Q/m气体：q=Q/v4.炉子和热机的效率：η=Q有效利用/Q燃料5.热平衡方程：Q放=Q吸6.热力学温度：T=t+273K一些物质的比热容。
编辑本段气体的性质
九、气体的性质1.气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度；微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273k{T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)}体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm=1.013×105Pa=76Hg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点：分子间空隙大；除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量，T为热力学温度}公式：F=PS【S：受力面积，两物体接触的公共部分；单位：米2。】1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高液面到液体某点的竖直高度。]公式：P=ρghh：单位：米；ρ：千克/米3；g=9.8牛/千克（N/Kg）2．阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受重力。即F浮=G液排=ρ液gV排。（V排表示物体排开液体的体积）3．浮力计算公式：F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差4．当物体漂浮时：F浮=G物且ρ物<ρ液当物体悬浮时：F浮=G物且ρ物=ρ液当物体上浮时：F浮>G物且ρ物<ρ液当物体下沉时：F浮<G物且ρ物>ρ液⒈杠杆平衡条件：F1l1=F2l2。力臂：从支点到力的作用线的垂直距离通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的：便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。定滑轮：相当于等臂杠杆，不能省力，但能改变用力的方向。动滑轮：相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，能省一半力，但不能改变用力方向。⒉功：两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力方向上通过距离。W=FS功的单位：焦耳3．功率：物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量，即功率大的物体做功快，功率小的做工慢。公式W=PtP的单位：瓦特；W的单位：焦耳，符号J。t的单位：秒，符号S。4.凸透镜成像规律：物距u像距v像的性质光路图应用u>2ff<v<2f倒缩小实照相机f<u<2fv>2f倒放大实幻灯机u<f放大正虚放大镜⒌凸透镜成像实验：将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。有这样一个顺口溜可以将凸透镜成像规律记牢：“一焦分虚实，二焦分大小，虚像同侧正，实像异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小。”
编辑本段必考公式（课改）
其他公式g=9.8N/kg部分考题取10N/kg速度：v=s/t速度=路程/时间密度：ρ=m/v密度=质量/体积重力：G=mg重力=质量×重力压强：p=F/s压强=压力/面积浮力：F浮=G排=ρ液gV排漂浮悬浮时：F浮=G物杠杆平衡条件：F1×L1=F2×L2动力×动力臂=阻力×阻力臂功：W=FS或W=Gh（克服重力）功=力×力的方向上移动的距离功=重力×提起高度功率：P=W/t=Fv功率=功/做功时间机械效率：η=W有用/W总=Gh/Fs=G/Fnccccswe(n为滑轮组的股数)热量：Q=cm△t热量=比热容×质量×变化温度热值：Q=mq热值=质量×物质热值欧姆定律：I=U/R电流=电压/电阻焦耳定律：Q=（I^2）Rt=[（U^2）/R]t=UIt=Pt(后三个公式适用于纯电阻电路)热能=电流^2×电阻×时间=[电压^2/电阻]×时间=电压×电阻×时间=电功×时间电功：W=UIt=Pt=（I^2）Rt=[（U^2）/R]t（后2个公式适用于纯电阻电路）电功=电压×电流×时间=电功率×时间=电流^2×电阻×时间=[电压^2/电阻]×时间电功率：P=UI=W/t=（I^2）R=（U^2）/R电功率=电压×电流=电功/时间=电流^2×电阻=电压^2/电阻V排÷V物=ρ物÷ρ液（F浮=G物）V露÷V排=ρ液-ρ物÷ρ物V露÷V物=ρ液-ρ物÷ρ液
物理量单位公式
名称符号名称符号
质量m千克kgm=pv
温度t摄氏度°C
速度v米／秒m/sv=s/t
密度p千克／米³kg/m³p=m/v
力（重力）F牛顿（牛）NG=mg
压强P帕斯卡（帕）PaP=F/S
功W焦耳（焦）JW=Fs
功率P瓦特（瓦）wP=W/t
电流I安培（安）AI=U/R
电压U伏特（伏）VU=IR
电阻R欧姆（欧）R=U/I
电功W焦耳（焦）JW=UIt
电功率P瓦特（瓦）wP=W/t=UI
热量Q焦耳（焦）JQ=cm(t-t°)
比热c焦／（千克°C）J/(kg°C)
真空中光速3×108米／秒
g9.8牛顿／千克
15°C空气中声速340米／秒
安全电压不高于36伏
初中物理基本概念概要
一、测量
⒈长度L：主单位:米；测量工具:刻度尺；测量时要估读到最小刻度的下一位；光年的单位是长度单位。
⒉时间t：主单位:秒；测量工具:钟表；实验室中用停表。1时＝3600秒，1秒＝1000毫秒。
⒊质纤毁量m：物体中所含物质的多少叫质量。主单位：千克；测量工具：秤；实验室用托盘天平。
二、机械运动
⒈机械运动：物体位置发生变化的运动。
参照物：判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准，这个被选作标准的物体叫参照物。
⒉匀速直线运动：
①比较运动快慢的两种方法：a比较在相等时间里通过的路程。b比较通过相等路程所需的时间。
②公式：1米／秒＝3.6千米／时。
三、力
⒈力F：力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位：牛顿（N）。测量力的仪器：测力器；实验室使用弹簧秤。
力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示，要作标度；力的示意图，不作标度。
⒊重力G：由于地球吸引而使物体受到的力。方向：竖直向下。
重力和质量关系：G=mgm=G/g
g=9.8牛／千克。读法：9.8牛每千克，表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。
重心：重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件：作用在同一物体；两力大小相等，方向相反；作用在一直线上。
物体在二力平衡下，可以静止，也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成：方向相同：合力F=F1+F2;合力方向与F1、F2方向相同；
方向相反：合力F=F1-F2，合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力，接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
7．牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。惯性：物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
四、密度
⒈密度ρ：某种物质单位体积的质量，密度是物质的一种特性。
公式：m=ρV国际单位：千克／米3，常用单位：克／厘米3，
关系：1克／厘米3＝1×103千克／米3；ρ水＝1×103千克／米3；
读法：103千克每立方毁猜备米，表示1立方米水的质量为103千克。
⒉密度测定：用托盘天平测质量，量筒测固体或液体的体积。
面积单位换算：
1厘米2=1×10-4米2，
1毫米2=1×10-6米2。
五、压强
⒈压强P：物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F：垂直作用在物体表面上的力，单位：牛（N）。
压力产生的效果用压强大小表示，跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位：牛/米2；专门名称：帕斯卡（Pa）
公式：F=PS【S：受力面积，两物体接触的公共部分；单位：米2。】
改变压强大小方法：①减小压力或增兆塌大受力面积，可以减小压强；②增大压力或减小受力面积，可以增大压强。
⒉液体内部压强：【测量液体内部压强：使用液体压强计（U型管压强计）。】
产生原因：由于液体有重力，对容器底产生压强；由于液体流动性，对器壁产生压强。
规律：①同一深度处，各个方向上压强大小相等②深度越大，压强也越大③不同液体同一深度处，液体密度大的，压强也大。[深度h，液面到液体某点的竖直高度。]
公式：P=ρghh：单位：米；ρ：千克／米3；g=9.8牛／千克。
⒊大气压强：大气受到重力作用产生压强，证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验，测定大气压强数值的是托里拆利（意大利科学家）。托里拆利管倾斜后，水银柱高度不变，长度变长。
1个标准大气压＝76厘米水银柱高＝1.01×105帕＝10.336米水柱高
测定大气压的仪器：气压计（水银气压计、盒式气压计）。
大气压强随高度变化规律：海拔越高，气压越小，即随高度增加而减小，沸点也降低。
六、浮力
1．浮力及产生原因：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它向上托的力叫浮力。方向：竖直向上；原因：液体对物体的上、下压力差。
2．阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮＝G液排＝ρ液gV排。（V排表示物体排开液体的体积）
3．浮力计算公式：F浮＝G-T＝ρ液gV排＝F上、下压力差
4．当物体漂浮时：F浮＝G物且ρ物<ρ液当物体悬浮时：F浮＝G物且ρ物=ρ液
当物体上浮时：F浮>G物且ρ物<ρ液当物体下沉时：F浮<G物且ρ物>ρ液
七、简单机械
⒈杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2。力臂：从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的：便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮：相当于等臂杠杆，不能省力，但能改变用力的方向。
动滑轮：相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，能省一半力，但不能改变用力方向。
⒉功：两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力方向上通过距离。W＝FS功的单位：焦耳
3．功率：物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量，即功率大的物体做功快。
W=PtP的单位：瓦特；W的单位：焦耳；t的单位：秒。
八、光
⒈光的直线传播：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。
光在真空中的速度最大为3×108米／秒＝3×105千米／秒
⒉光的反射定律:一面二侧三等大。【入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。】
平面镜成像特点：虚像，等大，等距离，与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。
⒊光的折射现象和规律：看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。
凸透镜对光有会聚光线作用，凹透镜对光有发散光线作用。光的折射定律：一面二侧三随大四空大。
⒋凸透镜成像规律：[U=f时不成像U=2f时V=2f成倒立等大的实像]
物距u像距v像的性质光路图应用
u>2ff<v<2f倒缩小实照相机
f<u<2fv>2f倒放大实幻灯机
u<f放大正虚放大镜
⒌凸透镜成像实验：将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。
九、热学：
⒈温度t：表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】
常用温度计原理：根据液体热胀冷缩性质。
温度计与体温计的不同点：①量程，②最小刻度，③玻璃泡、弯曲细管，④使用方法。
⒉热传递条件：有温度差。热量：在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少。【是过程量】
热传递的方式：传导（热沿着物体传递）、对流（靠液体或气体的流动实现热传递）和辐射（高温物体直接向外发射出热）三种。
⒊汽化：物质从液态变成气态的现象。方式：蒸发和沸腾，汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素：①液体温度，②液体表面积，③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
⒋比热容C：单位质量的某种物质，温度升高1℃时吸收的热量，叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一，单位：焦／（千克℃）常见物质中水的比热容最大。
C水＝4.2×103焦／（千克℃）读法：4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义：表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
⒌热量计算：Q放＝cm⊿t降Q吸＝cm⊿t升
Q与c、m、⊿t成正比，c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm
6．内能：物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位：焦耳
物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高，内能增大；温度降低内能减小。
改变物体内能的方法：做功和热传递（对改变物体内能是等效的）
7．能的转化和守恒定律：能量即不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。
十、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流，电路中必须有电源，且电路应闭合的。电路有通路、断路（开路）、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别：串联：电流不分叉，并联：电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法：采用电流流径法。】
十一、电流定律
⒈电量Q：电荷的多少叫电量，单位：库仑。
电流I：1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。Q=It
电流单位：安培(A)1安培=1000毫安正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
测量电流用电流表，串联在电路中，并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。
⒉电压U：使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位：伏特(V)。
测量电压用电压表(伏特表)，并联在电路（用电器、电源）两端，并考虑量程适合。
⒊电阻R：导电物体对电流的阻碍作用。符号：R，单位：欧姆、千欧、兆欧。
电阻大小跟导线长度成正比，横截面积成反比，还与材料有关。【】
导体电阻不同，串联在电路中时，电流相同（1∶1）。导体电阻不同，并联在电路中时，电压相同（1:1）
⒋欧姆定律：公式：I＝U／RU＝IRR＝U／I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比。
导体电阻R＝U／I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化，但电阻值不变。
⒌串联电路特点：
①I＝I1＝I2②U＝U1＋U2③R＝R1＋R2④U1／R1＝U2／R2
电阻不同的两导体串联后，电阻较大的两端电压较大，两端电压较小的导体电阻较小。
例题：一只标有“6V、3W”电灯，接到标有8伏电路中，如何联接一个多大电阻，才能使小灯泡正常发光？
解：由于P＝3瓦，U＝6伏
∴I＝P／U＝3瓦／6伏＝0.5安
由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏，应串联一只电阻R2如右图，
因此U2＝U－U1＝8伏－6伏＝2伏
∴R2＝U2／I＝2伏／0.5安＝4欧。答：（略）
⒍并联电路特点：
①U＝U1＝U2②I＝I1＋I2③1/R＝1/R1+1/R2或④I1R1＝I2R2
电阻不同的两导体并联：电阻较大的通过的电流较小，通过电流较大的导体电阻小。
例：如图R2＝6欧,K断开时安培表的示数为0.4安，K闭合时，A表示数为1.2安。求：①R1阻值②电源电压③总电阻
已知：I＝1.2安I1＝0.4安R2=6欧
求：R1；U；R
解：∵R1、R2并联
∴I2＝I-I1=1.2安-0.4安=0.8安
根据欧姆定律U2=I2R2=0.8安×6欧=4.8伏
又∵R1、R2并联∴U=U1=U2=4.8伏
∴R1＝U1／I1＝4.8伏／0.4安＝12欧
∴R＝U／I＝4.8伏／1.2安＝4欧(或利用公式计算总电阻)答：（略）
十二、电能
⒈电功W：电流所做的功叫电功。电流作功过程就是电能转化为其它形式的能。
公式：W＝UQW＝UIt=U2t/R=I2RtW＝Pt单位：W焦U伏特I安培t秒Q库P瓦特
⒉电功率P：电流在单位时间内所作的电功，表示电流作功的快慢。【电功率大的用电器电流作功快。】
公式：P＝W/tP＝UI(P＝U2/RP＝I2R)单位：W焦U伏特I安培t秒Q库P瓦特
⒊电能表（瓦时计）：测量用电器消耗电能的仪表。1度电＝1千瓦时＝1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳
例：1度电可使二只“220V、40W”电灯工作几小时？
解t＝W/P＝1千瓦时/（2×40瓦）＝1000瓦时/80瓦=12.5小时
十三、磁
1．磁体、磁极【同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引】
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物质叫磁体。磁体的磁极总是成对出现的。
2．磁场：磁体周围空间存在着一个对其它磁体发生作用的区域。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁场方向：小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁体周围磁场用磁感线来表示。
地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
3．电流的磁场：奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。
通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系可以用右手螺旋定则来判定。
参照物：判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准，这个被选作标准的物体叫参照物。
⒉匀速直线运动：
①比较运动快慢的两种方法：a比较在相等时间里通过的路程。b比较通过相等路程所需的时间。
②公式：1米／秒＝3.6千米／时。
三、力
⒈力F：力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位：牛顿（N）。测量力的仪器：测力器；实验室使用弹簧秤。
力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示，要作标度；力的示意图，不作标度。
⒊重力G：由于地球吸引而使物体受到的力。方向：竖直向下。
重力和质量关系：G=mgm=G/g
g=9.8牛／千克。读法：9.8牛每千克，表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。
重心：重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件：作用在同一物体；两力大小相等，方向相反；作用在一直线上。
物体在二力平衡下，可以静止，也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成：方向相同：合力F=F1+F2;合力方向与F1、F2方向相同；
方向相反：合力F=F1-F2，合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力，接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
7．牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。惯性：物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
四、密度
⒈密度ρ：某种物质单位体积的质量，密度是物质的一种特性。
公式：m=ρV国际单位：千克／米3，常用单位：克／厘米3，
关系：1克／厘米3＝1×103千克／米3；ρ水＝1×103千克／米3；
读法：103千克每立方米，表示1立方米水的质量为103千克。
⒉密度测定：用托盘天平测质量，量筒测固体或液体的体积。
面积单位换算：
1厘米2=1×10-4米2，
1毫米2=1×10-6米2。
五、压强
⒈压强P：物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F：垂直作用在物体表面上的力，单位：牛（N）。
压力产生的效果用压强大小表示，跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位：牛/米2；专门名称：帕斯卡（Pa）
公式：F=PS【S：受力面积，两物体接触的公共部分；单位：米2。】
改变压强大小方法：①减小压力或增大受力面积，可以减小压强；②增大压力或减小受力面积，可以增大压强。
⒉液体内部压强：【测量液体内部压强：使用液体压强计（U型管压强计）。】
产生原因：由于液体有重力，对容器底产生压强；由于液体流动性，对器壁产生压强。
规律：①同一深度处，各个方向上压强大小相等②深度越大，压强也越大③不同液体同一深度处，液体密度大的，压强也大。[深度h，液面到液体某点的竖直高度。]
公式：P=ρghh：单位：米；ρ：千克／米3；g=9.8牛／千克。
⒊大气压强：大气受到重力作用产生压强，证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验，测定大气压强数值的是托里拆利（意大利科学家）。托里拆利管倾斜后，水银柱高度不变，长度变长。
1个标准大气压＝76厘米水银柱高＝1.01×105帕＝10.336米水柱高
测定大气压的仪器：气压计（水银气压计、盒式气压计）。
大气压强随高度变化规律：海拔越高，气压越小，即随高度增加而减小，沸点也降低。
六、浮力
1．浮力及产生原因：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它向上托的力叫浮力。方向：竖直向上；原因：液体对物体的上、下压力差。
2．阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮＝G液排＝ρ液gV排。（V排表示物体排开液体的体积）
3．浮力计算公式：F浮＝G-T＝ρ液gV排＝F上、下压力差
4．当物体漂浮时：F浮＝G物且ρ物<ρ液当物体悬浮时：F浮＝G物且ρ物=ρ液
当物体上浮时：F浮>G物且ρ物<ρ液当物体下沉时：F浮<G物且ρ物>ρ液
七、简单机械
⒈杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2。力臂：从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的：便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮：相当于等臂杠杆，不能省力，但能改变用力的方向。
动滑轮：相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，能省一半力，但不能改变用力方向。
⒉功：两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力方向上通过距离。W＝FS功的单位：焦耳
3．功率：物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量，即功率大的物体做功快。
W=PtP的单位：瓦特；W的单位：焦耳；t的单位：秒。
八、光
⒈光的直线传播：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。
光在真空中的速度最大为3×108米／秒＝3×105千米／秒
⒉光的反射定律:一面二侧三等大。【入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。】
平面镜成像特点：虚像，等大，等距离，与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。
⒊光的折射现象和规律：看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。
凸透镜对光有会聚光线作用，凹透镜对光有发散光线作用。光的折射定律：一面二侧三随大四空大。
⒋凸透镜成像规律：[U=f时不成像U=2f时V=2f成倒立等大的实像]
物距u像距v像的性质光路图应用
u>2ff<v<2f倒缩小实照相机
f<u<2fv>2f倒放大实幻灯机
u<f放大正虚放大镜
⒌凸透镜成像实验：将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。
九、热学：
⒈温度t：表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】
常用温度计原理：根据液体热胀冷缩性质。
温度计与体温计的不同点：①量程，②最小刻度，③玻璃泡、弯曲细管，④使用方法。
⒉热传递条件：有温度差。热量：在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少。【是过程量】
热传递的方式：传导（热沿着物体传递）、对流（靠液体或气体的流动实现热传递）和辐射（高温物体直接向外发射出热）三种。
⒊汽化：物质从液态变成气态的现象。方式：蒸发和沸腾，汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素：①液体温度，②液体表面积，③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
⒋比热容C：单位质量的某种物质，温度升高1℃时吸收的热量，叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一，单位：焦／（千克℃）常见物质中水的比热容最大。
C水＝4.2×103焦／（千克℃）读法：4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义：表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
⒌热量计算：Q放＝cm⊿t降Q吸＝cm⊿t升
Q与c、m、⊿t成正比，c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm
6．内能：物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位：焦耳
物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高，内能增大；温度降低内能减小。
改变物体内能的方法：做功和热传递（对改变物体内能是等效的）
7．能的转化和守恒定律：能量即不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。
十、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流，电路中必须有电源，且电路应闭合的。电路有通路、断路（开路）、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别：串联：电流不分叉，并联：电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法：采用电流流径法。】
十一、电流定律
⒈电量Q：电荷的多少叫电量，单位：库仑。
电流I：1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。Q=It
电流单位：安培(A)1安培=1000毫安正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
测量电流用电流表，串联在电路中，并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。
⒉电压U：使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位：伏特(V)。
测量电压用电压表(伏特表)，并联在电路（用电器、电源）两端，并考虑量程适合。
⒊电阻R：导电物体对电流的阻碍作用。符号：R，单位：欧姆、千欧、兆欧。
电阻大小跟导线长度成正比，横截面积成反比，还与材料有关。【】
导体电阻不同，串联在电路中时，电流相同（1∶1）。导体电阻不同，并联在电路中时，电压相同（1:1）
⒋欧姆定律：公式：I＝U／RU＝IRR＝U／I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比。
导体电阻R＝U／I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化，但电阻值不变。
⒌串联电路特点：
①I＝I1＝I2②U＝U1＋U2③R＝R1＋R2④U1／R1＝U2／R2
电阻不同的两导体串联后，电阻较大的两端电压较大，两端电压较小的导体电阻较小。
例题：一只标有“6V、3W”电灯，接到标有8伏电路中，如何联接一个多大电阻，才能使小灯泡正常发光？
解：由于P＝3瓦，U＝6伏
∴I＝P／U＝3瓦／6伏＝0.5安
由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏，应串联一只电阻R2如右图，
因此U2＝U－U1＝8伏－6伏＝2伏
∴R2＝U2／I＝2伏／0.5安＝4欧。答：（略）
⒍并联电路特点：
①U＝U1＝U2②I＝I1＋I2③1/R＝1/R1+1/R2或④I1R1＝I2R2
文章引用自《从MobileNet看轻量级神经网络的发展》，详情请点击原文观看
前 言
随着深度学。。。的火热，计算机视觉领域内的卷积神经网络模型也层出不穷。从1998年的LeNet，到2012年引爆深度学。。。热潮的AlexNet，再到后来2014年的Vgg，2015年的ResNet，深度学。。。网络模型在图像处销橡芦理中应用的效果越来越好。神经网络体积越来越大，结构越来越复杂，预测和训练需要的硬件资源也逐步增多，往往只能在高算力的服务器中运行亏带深度学。。。神经网络模型。移动设备因硬件资源和算力的限制，很难运行复杂的深度学。。。网络模型。
深度学。。。领域内也在努力促使神经网络向小型化发展。在保证模型准确率的同时体积更小，速度更快。到了2016年直至现在，业内提出了SqueezeNet、ShuffleNet、NasNet、MnasNet以及MobileNet等轻量级网络模型。这些模型使移动终端、嵌入式设备运行神经网络模型成为可能。而MobileNet在轻量级神经网络中较具代表性。
谷歌在2019年5月份推出了最新的MobileNetV3。新版MobileNet使用了更多新特性，使得MobileNet非常具有研究和分析意义，本文将对MobileNet进行详细解析。
MobileNet的优势
MobileNet网络拥有更小的体积，更少的计算量，更高的精度。在轻量级神经网络中拥有极大的优势。
1
更小的体积
MobileNet相比经典的大型网络，参数量明显更少，参数量越少模型体积越小。
2
更少的计算量
MobileNet优化网络结构使模型计算量成倍下降。
3
更高的准确率
MobileNet凭借网络结构优化，在更少的参数及更少的计算量情况下，网络精度反而超过了部分大型神经网络。在最新的MobileNetV3-Large中，实现ImageNet数据集Top1准确率达到75.2%。
4
更快的速度
使用GooglePixel-1手机测试，MobileNet各版本都能保持运行时间在120ms以下，最新版MobileNetV3-Large运行时间达到66ms，参数量和计算量更低的MobileNetV3-Small更是能达到22ms；GoogleNet运行速度约为250ms，而VGG-16由于一次性需要加载至内存的空间已超过500MB，手机系统会报内存溢出错误导致无法运行。
5
多种应用场景
MobileNet可以在移动终端实现众多的应用，包括目标检测，目标分类，人脸属性识别和人脸识别等。
MobileNet各版本介绍
1
MobileNetV1网络结构
整个网络不算平均池化层与softmax层，共28层；
在整个网络结构中步长为2的卷积较有特点，卷积的同时充当下采样的功能；
第一层之后的26层都为深度可分离卷积的重复卷积操作；
每一个卷积层（含常规卷积、深度卷积、逐点卷积）之后都紧跟着批规范化和ReLU激活函数；
最后一层全连接层不使用激活函数。
2
MobileNetV2网络结构
MobileNetV2中主要引入线性瓶颈结构和反向残差结构。
MobileNetV2网络模型中有共有17个Bottleneck层（每个Bottleneck包含两个逐点卷积层和一个深度卷积层），一个标准卷积层（conv），两个逐点卷积层（pwconv），共计有54层可训练参数层。MobileNetV2中使用线性瓶颈（LinearBottleneck）和反向残差（InvertedResiduals）结构优化了网络，使得网如耐络层次更深了，但是模型体积更小，速度更快了。
3
MobileNetV3网络结构
MobileNetV3分为Large和Small两个版本，Large版本适用于计算和存储性能较高的平台，Small版本适用于硬件性能较低的平台。
Large版本共有15个bottleneck层，一个标准卷积层，三个逐点卷积层。
Small版本共有12个bottleneck层，一个标准卷积层，两个逐点卷积层。
MobileNetV3中引入了5×5大小的深度卷积代替部分3×3的深度卷积。引入Squeeze-and-excitation（SE）模块和h-swish（HS）激活函数以提高模型精度。结尾两层逐点卷积不使用批规范化（BatchNorm），MobileNetV3结构图中使用NBN标识。
（图片来源https://arxiv.org/pdf/1905.02244.pdf）
网络结构上相对于MobileNetV2的结尾部分做了优化，去除三个高阶层，如上图所示。去除后减少了计算量和参数量，但是模型的精度并没有损失。
值得一提的是，不论是Large还是Small版本，都是使用神经架构搜索（NAS）技术生成的网络结构。
4
MobileNet各版本特性
MobileNet实现计算量减小、参数量减少的同时保证了较高的准确率,这和其拥有的特性息息相关：
MobileNetV1提出的特性
MobileNetV2提出的特性
MobileNetV3提出的特性
MobileNet各个版本拥有的特性汇总
下文将对上表中的各个特性详细阐述。
MobileNet的特性详解
1
深度可分离卷积
从MobileNetV1开始，到V2、V3的线性瓶颈结构都大量使用了深度可分离卷积。
深度可分离卷积（DepthwiseSeparableConvolution）是一种卷积结构。它是由一层深度卷积（Depthwiseconvolution）与一层逐点卷积（PointwiseConvolution）组合而成的，每一层卷积之后都紧跟着批规范化和ReLU激活函数。跟标准卷积的区别就是精度基本不变的情况下，参数与计算量都明显减少。
深度卷积
深度卷积（Depthwiseconvolution,DW）不同于常规卷积操作，深度卷积中一个卷积核只有一维，负责一个通道，一个通道只被一个卷积核卷积；常规卷积每个卷积核的维度与输入维度相同，每个通道单独做卷积运算后相加。
以一张5x5x3（长和宽为5，RGB3通道）的彩色图片举例。每层深度卷积卷积核的数量与上一层的通道数相同（通道和卷积核一一对应）。设padding=1，stride=1，一个三通道的图像经过运算后生成了3个特征图，如下图所示：
深度卷积完成后的输出特征图通道数与输入层的通道数相同，无法扩展通道数。而且这种运算对输入层的每个通道独立进行卷积运算，没有有效的利用不同通道在相同空间位置上的特征信息。因此需要逐点卷积来将生成的特征图进行组合生成新的特征图。
逐点卷积
逐点卷积（PointwiseConvolution,PW）的运算与标准卷积运算非常相似。
逐点卷积卷积核大小为1×1xM（M为输入数据的维度），每次卷积一个像素的区域。逐点卷积运算会将上一层的特征图在深度方向上进行加权组合，生成新的特征图，新的特征图的大小与输入数据大小一致；然后组合各通道的特征图，以较少的计算量进行降维或升维操作（改变输出数据的维度）。
以一张5x5x3（长和宽为5，RGB3通道）的彩色图片举例，使用4个1x1x3的逐点卷积核进行卷积，逐点卷积运算后生成了4个特征图。这个例子是使用逐点卷积进行升维的操作，特征图从5x5x3升维到5x5x4。如下图所示：
深度可分离卷积结构解析
将深度卷积和逐点卷积组成深度可分离卷积后的示意图，如下图所示：
首先进行深度卷积操作，得出的特征图各通道之间是不关联的。接着进行逐点卷积把深度卷积输出的特征图各通道关联起来。
深度可分离卷积使用了更小的空间代价（参数减少）和更少的时间代价（计算量更少）实现了标准卷积层一样的效果（提取特征）。
一般的设Df为输入特征图边长，Dk为卷积核边长，特征图和卷积核均为长宽一致，输入通道数为M，输出通道数为N，则:
标准卷积计算量为：Df×Df×Dk×Dk×M×N
深度卷积的计算量为：Df×Df×Dk×Dk×M
逐点卷积的计算量为：Df×Df×M×N
上图所示实现输入特征图大小为5×5×3，输出特成图大小为5×5×4，设padding=1，stride=1，深度卷积卷积核大小为3×3，标准卷积也使用3×3尺寸卷积核。实现相同的卷积效果，参数量（不包含偏置）与计算量对比如下表所示：
深度可分离卷积的演变
事实上深度可分离卷积不是在MobileNetV1中第一次提出的，而是在2016年由谷歌的Xception网络结构中提出的。MobileNetV1在Xception的基础上，对深度可分离卷积进行了改进，做到了计算量与参数量的下降：
假定M为输入层的通道数，N为输出层的通道数。
Xcenption的深度可分离卷积是由输入参数开始，使用1x1xMxN卷积将输入层的通道数转换为目标通道数，再通过3x3x1卷积核对每个通道进行卷积，每次卷积过后使用ReLU进行激活。
MobileNetV1的深度可分离卷积则是先使用3x3x1xM对输入层的每个通道分别卷积，之后通过1x1xMxN将输入层通道数转换为输出层通道数，每次卷积过后做一次批规范化操作，再使用ReLU进行激活。
这里我们使用MobileNetV1网络结构的第一个深度可分离卷积层来举例，输入层维度为112x112x32，输出层维度为112x112x64，Xception与MobileNet的深度可分离卷积的计算量与参数个数对比如下表：
由此可知将PW卷积与DW卷积的顺序调整后，优化了网络的空间复杂度和时间复杂度。
2
宽度因子
MobileNet本身的网络结构已经比较小并且执行延迟较低，但为了适配更定制化的场景，MobileNet提供了称为宽度因子（WidthMultiplier）的超参数给我们调整。宽度因子在MobileNetV1、V2、V3都可以运用。
通过宽度因子，可以调整神经网络中间产生的特征的大小，调整的是特征数据通道数大小，从而调整了运算量的大小。
宽度因子简单来说就是新网络中每一个模块要使用的卷积核数量相较于标准的MobileNet比例。对于深度卷积结合1x1方式的卷积核，计算量为：
算式中α即为宽度因子，α常用的配置为1,0.75,0.5,0.25；当α等于1时就是标准的MobileNet。通过参数α可以非常有效的将计算量和参数数量约减到α的平方倍。
下图为MobileNetV1使用不同α系数进行网络参数的调整时，在ImageNet上的准确率、计算量、参数数量之间的关系（每一个项中最前面的数字表示α的取值）。
（数据来源https://arxiv.org/pdf/1704.04861.pdf）
可以看到当输入分辨率固定为224x224时，随着宽度因子的减少，模型的计算量和参数越来越小。从上表可以看到，0.25MobileNet的正确率比标准版1.0MobileNet低20%，但计算量和参数量几乎只有标准版1.0MobileNet计算量、参数量的10%！对于计算资源和存储资源都十分紧张的移动端平台，可以通过α宽度因子调节网络的餐数量是非常实用的，在真正使用时我们可以按需调整α宽度因子达到准确率与性能的平衡。
3
分辨率因子
MobileNet还提供了另一个超参数分辨率因子（ResolutionMultiplier）供我们自定义网络结构，分辨率因子同样在MobileNetV1、V2、V3都可以运用。
分辨率因子一般用β来指代，β的取值范围在(0,1]之间，是作用于每一个模块输入尺寸的约减因子，简单来说就是将输入数据以及由此在每一个模块产生的特征图都变小了，结合宽度因子α，深度卷积结合1x1方式的卷积核计算量为：
下图为MobileNetV1使用不同的β系数作用于标准MobileNet时，在ImageNet上对精度和计算量的影响（α固定1.0）
（数据来源https://arxiv.org/pdf/1704.04861.pdf）
上图中的224、192、160、128对应的分辨率因子分别为1、6/7、5/7、4/7。
β=1时，输入图片的分辨率为224x224，卷积后的图像大小变化为：224x224、112x112、56x56、28x28、14x14、7x7。
β=6/7时，输入图片的分辨率为192x192，卷积后各层特征图像大小变化为：192x192、96x96、48x48、24x24、12x12、6x6。
卷积特征图像的大小变化不会引起参数量的变化，只改变模型M-Adds计算量。上图中224分辨率模型测试ImageNet数据集准确率为70.6%，192分辨率的模型准确率为69.1%，但是M-Adds计算量减少了151M，对移动平台计算资源紧张的情况下，同样可以通过β分辨率因子调节网络输入特征图的分辨率，做模型精度与计算量的取舍。
4
规范化
深度学。。。中的规范化操作（Normalization），有助于加快基于梯度下降法或随机梯度下降法模型的收敛速度，提升模型的精度，规范化的参数能够提升模型泛化能力，提高模型的可压缩性。
按照规范化操作涉及对象的不同可以分为两大类，一类是对输入值进行规范化操作，比如批规范化（BatchNormalization）、层规范化（LayerNormalization）、实例规范化（InstanceNormalization）、组规范化（GroupNormalization）方法都属于这一类。另外一类是对神经网络中参数进行规范化操作，比如使用L0,L1范数。
批规范化
批规范化（BatchNormalization）几乎存在于MobileNetV1、V2、V3的每个卷积层的后面，目的是加快训练收敛速度，提升准确率。
批规范化是一种对数值的特殊函数变换方法，也就是说假设原始的某个数值是x，套上一个起到规范化作用的函数，对规范化之前的数值x进行转换，形成一个规范化后的数值，即：
所谓规范化，是希望转换后的数值满足一定的特性，至于对数值具体如何变换，跟规范化目标有关，不同的规范化目标导致具体方法中函数所采用的形式不同。通过自适应的重新参数化的方法，克服神经网络层数加深导致模型难以训练的问题。
参数规范化
参数规范化（WeightNormalization，WN）是规范化的一种,通过人为的设定稀疏算法，去除模型中多余的参数（置为0）使得模型参数稀疏化，可以通过L1范式实现。
参数规范化是防止模型过分拟合训练数据。当训练一批样本的时候，随着训练的推移模型会越来越趋向于拟合样本数据。因为参数太多，会导致模型复杂度上升，容易过拟合。
需要保证模型"简单"的基础上最小化训练误差，这样得到的参数才具有好的泛化性能（也就是测试误差也小），而模型"简单"就是通过规则函数来实现的。
如上图所示，左侧分类明显的是欠拟合，模型并没有能够拟合数据。中间图示为合适的拟合，右边图示是过拟合，模型在训练样本中拟合度是很好的，但是却违背了特征分类规律，在新的测试样本中表现糟糕，影响模型的泛化能力。显然右侧模型在训练是受到额外参数干扰。参数规则化能够使参数稀疏，减少额外参数的干扰，提高泛化能力。
模型拥有稀疏的参数（模型中有大量参数为0），也有利于通过压缩算法压缩模型的大小。
5
线性瓶颈
线性瓶颈英文为LinearBottleneck，是从Bottleneck结构演变而来的，被用于MobileNetV2与V3。
Bottleneck结构首次被提出是在ResNet网络中。该结构第一层使用逐点卷积，第二层使用3×3大小卷积核进行深度卷积，第三层再使用逐点卷积。MobileNet中的瓶颈结构最后一层逐点卷积使用的激活函数是Linear，所以称其为线性瓶颈结构（LinearBottleneck）。线性瓶颈结构有两种，第一种是步长为1时使用残差结构，第二种是步长为2时不使用残差结构。
其中输入通道数为M，扩大倍数系数为T。T的值为大于0的正数，当0<T<1时，第一层逐点卷积起到的作用是降维。当1<T时，第一层逐点卷积起到的作用是升维。
第二层为深度卷积，输入通道数=输出通道数=M×T。
第三层为逐点卷积，作用是关联深度卷积后的特征图并输出指定通道数N。
线性瓶颈结构相对标准卷积能够减少参数数量，减少卷积计算量。从空间和时间上优化了网络。
6
反向残差
MobileNetV2中以ResNet的残差（Residuals）结构为基础进行优化，提出了反向残差（InvertedResiduals）的概念，之后也同样运用与MobileNetV3中。
ResNet中提出的残差结构解决训练中随着网络深度增加而出现的梯度消失问题，使反向传播过程中深度网络的浅层网络也能得到梯度，使浅层网络的参数也可训练，从而增加特征表达能力。
ResNet的残差结构实际是在线性瓶颈结构的基础上增加残差传播。如下图所示：
ResNet中的残差结构使用第一层逐点卷积降维，后使用深度卷积，再使用逐点卷积升维。
MobileNetV2版本中的残差结构使用第一层逐点卷积升维并使用Relu6激活函数代替Relu，之后使用深度卷积，同样使用Relu6激活函数，再使用逐点卷积降维，降维后使用Linear激活函数。这样的卷积操作方式更有利于移动端使用（有利于减少参数与M-Adds计算量），因维度升降方式与ResNet中的残差结构刚好相反，MobileNetV2将其称之为反向残差（InvertedResiduals）。
7
5x5的深度卷积
MobileNetV3中，深度卷积大量使用5x5大小的卷积核。这是因为使用神经结构搜索（NAS）技术计算出的MobileNetV3网络结构的过程中，发现了在深度卷积中使用5x5大小的卷积核比使用3x3大小的卷积核效果更好，准确率更高。关于NAS技术将会在下文的单独章节中做介绍。
8
Squeeze-and-excitation模块
Squeeze-and-Excitation模块（简称SE模块）的首次提出是在2017年的Squeeze-and-ExcitationNetworks(SENet)网络结构中，在MNasNet中进行了改进，之后在MobileNetV3中大量使用。研究人员期望通过精确的建模卷积特征各个通道之间的作用关系来改善网络模型的表达能力。为了达到这个期望，提出了一种能够让网络模型对特征进行校准的机制，使得有效的权重大，无效或效果小的权重小的效果，这就是SE模块。
（图片来源https://arxiv.org/pdf/1905.02244.pdf）
如上图，MobileNetV3的SE模块被运用在线性瓶颈结构最后一层上，代替V2中最后的逐点卷积，改为先进行SE操作再逐点卷积。这样保持了网络结构每层的输入和输出，仅在中间做处理，类似于软件开发中的钩子。
SE模块结构详解
下图表示一个SE模块。主要包含Squeeze和Excitation两部分。W，H表示特征图宽，高。C表示通道数，输入特征图大小为W×H×C。
压缩（Squeeze）
第一步是压缩（Squeeze）操作，如下图所示
这个操作就是一个全局平均池化（globalaveragepooling）。经过压缩操作后特征图被压缩为1×1×C向量。
激励（Excitation）
接下来就是激励（Excitation）操作，如下图所示
由两个全连接层组成，其中SERatio是一个缩放参数，这个参数的目的是为了减少通道个数从而降低计算量。
第一个全连接层有C*SERatio个神经元，输入为1×1×C，输出1×1×C×SERadio。
第二个全连接层有C个神经元，输入为1×1×C×SERadio，输出为1×1×C。
scale操作
最后是scale操作，在得到1×1×C向量之后，就可以对原来的特征图进行scale操作了。很简单，就是通道权重相乘，原有特征向量为W×H×C，将SE模块计算出来的各通道权重值分别和原特征图对应通道的二维矩阵相乘，得出的结果输出。
这里我们可以得出SE模块的属性：
参数量=2×C×C×SERatio
计算量=2×C×C×SERatio
总体来讲SE模块会增加网络的总参数量，总计算量，因为使用的是全连接层计算量相比卷积层并不大，但是参数量会有明显上升，所以MobileNetV3-Large中的总参数量比MobileNetV2多了2M。
MobileNetV3中的SE模块
SE模块的使用是很灵活的，可以在已有网络上添加而不打乱网络原有的主体结构。
ResNet中添加SE模块形成SE-ResNet网络，SE模块是在bottleneck结构之后加入的，如下图左边所示。
MobileNetV3版本中SE模块加在了bottleneck结构的内部，在深度卷积后增加SE块，scale操作后再做逐点卷积，如上图右边所示。MobileNetV3版本的SERadio系数为0.25。使用SE模块后的MobileNetV3的参数量相比MobileNetV2多了约2M，达到5.4M，但是MobileNetV3的精度得到了很大的提升，在图像分类和目标检测中准确率都有明显提升。
9
h-swish激活函数
MobileNetV3中发现swish激活函数能够有效提高网络的精度，但是swish的计算量太大了，并不适合轻量级神经网络。MobileNetV3找到了类似swish激活函数但是计算量却少很多的替代激活函数h-swish（hardversionofswish）如下所示：
sigmoid、h-sigmoid、swish、h-swish激活函数的比较：
（图片来源https://arxiv.org/pdf/1905.02244.pdf）
这种非线性在保持精度的情况下带来了很多优势，首先ReLU6在众多软硬件框架中都可以实现，其次量化时避免了数值精度的损失，运行快。这一非线性改变将模型的延时增加了15%。但它带来的网络效应对于精度和延时具有正向促进，剩下的开销可以通过融合非线性与先前层来消除。
好了，文章到这里就结束啦，如果本次分享的深度开发1v3n和手机上运行的深度神经网络模型-MobileNet问题对您有所帮助，还望关注下本站哦！
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