วิชานี้เน้นการเรียนรู้ผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การสืบเสาะหาความรู้ การสำรวจตรวจสอบ และการแก้ปัญหา โดยมีเนื้อหาหลักดังนี้:
1. แม่เหล็กและไฟฟ้า (Magnetism and Electricity)
สนามแม่เหล็ก: ศึกษาแรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าและลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
โมเมนต์ของแรงคู่ควบ: การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า: กฎของฟาราเดย์และกฎของเลนซ์ การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator)
ไฟฟ้ากระแสสลับ: การหาค่ากระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่มีผล ความสัมพันธ์ของเฟส และวงจร RLC
2. ความร้อนและแก๊ส (Heat and Gases)
อุณหพลศาสตร์: ศึกษาเรื่องความร้อน อุณหภูมิ การขยายตัวของวัตถุ และการถ่ายโอนความร้อน
ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส: กฎของแก๊สอุดมคติ พลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุล และความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับความเร็วของโมเลกุล
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์: งานและการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในระบบ
3. ของแข็งและของไหล (Solids and Fluids) บางสถานศึกษาอาจรวมอยู่ในเล่มนี้
สภาพยืดหยุ่น: มอดุลัสของยัง ความเค้น และความเครียด
ของไหล: ความดันในของเหลว แรงลอยตัว (หลักของอาร์คิมีดีส) ความตึงผิว ความหนืด และพลศาสตร์ของของไหล (สมการต่อเนื่องและสมการแบร์นูลลี)