第一章 搭建实验室——初识Java世界
1.1 电路实验箱的组装（JDK安装与环境配置）
物理现象：就像组装电路实验箱需要电池、导线、灯泡等工具，Java程序运行需要JDK（Java Development Kit）。
动手实验：
- 下载JDK工具箱：访问Oracle官网下载对应操作系统的JDK（建议选择LTS版本如JDK17）
- 安装"电源模块"：双击安装包，记住安装路径（类比记住电池正负极方向）
- 连接"实验导线"：配置环境变量（Path中添加JDK的bin目录路径）
知识延伸：
环境变量就像实验箱的导线布局，告诉系统在哪里找到Java编译器（javac）和运行器（java）
1.2 电流方向与电子移动方向（编译执行原理）
物理类比：
- 电子真实移动方向 .java源代码（人类可读）
- 约定电流方向 .class字节码（计算机可读）
实验观察：
// 点亮第一个"小灯泡"（HelloWorld程序）
public class CircuitLab {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("电流已导通！"); // 类似示波器显示波形
}
}
编译运行：
javac CircuitLab.java # 将源代码转化为字节码（正极→负极）
java CircuitLab # 执行字节码（电子真实移动方向）
1.3 示波器观测信号（控制台输出）
核心方法：System.out.println()
物理实验：
// 模拟示波器三通道信号
System.out.println("-----实验开始-----");
System.out.print("电压波形："); // print不换行
System.out.println(" 5V"); // println换行
System.out.printf("电流值：%.1fA\n", 2.5); // 格式化输出（类似示波器数值显示）
实验思考：
若将println误写为print，会发生什么？类比示波器探头接触不良时的显示异常
第二章 物理量的存储——变量与数据类型
2.1 烧杯与量筒（变量的容器特性）
实验器材对比：
物理容器 | Java变量 | 特点 |
50ml烧杯 | int cup = 50; | 整型，存放整数 |
100ml量筒 | double cylinder = 99.9; | 浮点型，存放小数 |
危险操作警示：
int beaker = 3.14; // 错误！就像把液体倒入形状不匹配的容器
double correct = (double)3; // 正确！使用类型转换如同使用漏斗
2.2 质量vs.重量（基本数据类型区别）
概念辨析表：
物理量 | 数据类型 | 内存占用 | 取值范围 |
质量 | int | 4字节 | -2147483648～2147483647 |
重量 | double | 8字节 | ±4.9e-324～±1.7e308 |
实验现象：
int mass = 2147483647;
mass = mass + 1; // 溢出！如同超过天平最大量程
System.out.println(mass); // 输出-2147483648（类似指针反向偏转）
2.3 能量转换中的损失（类型转换精度问题）
动能→热能实验：
double kineticEnergy = 15.999;
int heat = (int)kineticEnergy; // 强制转换如同能量损耗
System.out.println(heat); // 输出15（丢失0.999）
2.4 弹簧测力计的量程（数据范围限制）
安全操作指南：
short springScale = 32767; // short最大值
// springScale += 1; 超过量程会断裂（编译错误）
long safeScale = 2147483648L; // 使用大容量容器必须加L标识
第三章 运动控制——运算符与控制结构
3.1 杠杆原理（运算符优先级）
支点位置公式：
int result = 5 + 3 * 2; // 先算乘法（支点靠近乘除）
// 等效于 5 + (3*2) = 11
平衡实验：
boolean isBalanced = (10 % 3) == 1; // %取余运算符
System.out.println(isBalanced); // 输出true（杠杆平衡）
3.2 电路分支实验（if-else条件判断）
并联电路模拟：
int voltage = 220;
if (voltage > 250) {
System.out.println("保险丝熔断！");
} else if (voltage < 180) {
System.out.println("灯泡闪烁...");
} else {
System.out.println("照明正常 ");
}
3.3 天体运动周期（循环结构）
地月系统模拟：
for (int day=1; day<=30; day++) { // 月球公转周期
System.out.println("第" + day + "天：月相变化");
if (day % 7 == 0) {
System.out.println("【出现" + (day/7) + "周潮汐】");
}
}
3.4 斜坡小车实验（嵌套循环）
加速度研究：
for (int slope=15; slope<=45; slope+=15) { // 坡度变化
System.out.println("当前坡度：" + slope + "度");
for (int sec=1; sec<=3; sec++) { // 时间推移
double speed = 0.5 * slope * sec;
System.out.printf("第%d秒速度：%.1fm/s\n", sec, speed);
}
}
上篇实验室任务：
- 制作一个"自由落体计算器"，输入时间t，输出下落距离（s= 1/2 gt^2）
- 设计电路保险装置，当电压连续3次检测超过240V时触发警报
- 用星号(*)打印不同角度的斜坡图形（嵌套循环应用）
// 示例：30度斜坡绘制
for (int i=1; i<=5; i++) {
for (int j=1; j<=i; j++) {
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
/* 输出：
*
**
***
****
*****
*/
下篇预告：中篇将带您进入"力学系统"，用惯性定律理解对象状态保持，用生物分类法掌握继承体系，就像组装属于自己的机器人军团！