УРОКИ ФИЗИКИ Опорные конспекты СОДЕРЖАНИЕ 1 Кинематика 2

УРОКИ ФИЗИКИ Опорные конспекты СОДЕРЖАНИЕ 1. Кинематика 2. Динамика 3. Законы сохранения 4. Молекулярная физика 5. Электростатика 6. Законы постоянного тока 7. Электромагнетизм 8. Механические колебания 9. Оптика 2– 6 7 – 15 16 – 18 19 – 21 22 – 24 25 26 – 29 30 31 - 32

МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ – изменение положения тела относительно … Кинематика Динамика Статика (где? когда? ) (почему? ) (равновесие) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Описывают движение: Траектория – след СИ Координата – точка на оси x м Путь – длина траектории s м Перемещение – вектор, соед. s м Скорость – быстрота v м/с Время – длительность t с 1 км = 1000 м 1 см = 0, 01 м 3, 6 км/ч = 1 м/с 1 ч = 3600 с Виды движения по траектории по скорости прямолин криволин равномер неравномер V 1 с – 5 м V V 2 с – 10 м 3 с – 15 м 2 с – 20 м 3 с – 60 м

Равномерное прямолинейное движение (РПД) • • • • • • • любые равные • • t ( всплывает пузырек, s опускается парашют) Время t ( с – секунда ) 36 км/ч = 10 м/с Путь s ( м – метр ) s = х – х0 Скорость v ( м/с ) V = S/t Уравнение движения v > 0 вдоль ОХ х = х о + vхt v < 0 против ОХ V График скорости x График координаты V 1 > 0 V 1 = V 2 > 0 1 1 х0 s V 2 < 0 V 3 < 0 0 α 2 t 2 0 3 t Путь = площади Скорость = угл. коэф

Равноускоренное движение Ускорение – изменение скорости тела за 1 с [ a ] = а<0 а a>0 a V 0 – начальная скорость V – мгновенная скорость v равнозамедленное(торможение) v v равноускоренное ( ускорение ) v скорость путь (перемещение) координата v v 0 м/с2 v = vo + at s = vot + at 2/2 s = ( v 2 – vo 2 )/2 a x = xo + vot + at 2/2 x a v = at vo = 0 s = at 2/2 s = v 2/2 a x = x 0 + at 2/2 x 0 s t t t

Свободное падение – движение под действием силы тяжести – равноускоренное – тела разной массы падают с одинаковым ускорением a = g = 9, 81 ≈ 10 м/с² вниз g > 0 (+) вверх g < 0 (–) V 0 0 V 0 = V k t( ) = t( ) t Vk Тело брошено горизонтально ОХ: движение равномерное Vx = V 0 S = V 0 t ОУ: свободное падение Vy = g t

Движение по окружности Особенности: – криволинейное, путь ≠ перемещению – скорость направлена по касательной – ускорение направлено к центру Параметры: Период – время одного оборота Частота – число оборотов за 1 с Угловая скорость – число оборотов за 2π(с) Период Частота Линейная скорость Угловая скорость Ускорение

Законы Ньютона Сила (F) возникает при взаимодействии двух тел скорости ( FT , FTP ) F – причина изменения тела формы ( Fупр , Р ) I II III F = 0 равномерное прямолинейное (ΣF = 0) инерциальные системы отсчета F≠ 0 неравномерное прямолинейное равноуск. F v закон F ǀǀ v a>0 движения равнозам. F v криволинейное F v a<0 Приложены к закон разным телам взаимо- F 1 = – F 2 действия закон инерции

Силы в природе Гравитацио нная сила между любыми телами притяжение Сила тяжести тело и Земля притяжение К центру Сила упругости против деформации Вес тела между телом действует на и опорой опору Сила трения Выталкивающая сила движение по поверхности против движения тело в газе, жидкости вверх Fупр N Р Fтр P = mg P=–N • v

Первый закон Ньютона Динамика изучает, при каких условиях: • тело покоится • движется равномерно • изменяет скорость Если действия нет или все действия скомпенсированы (R=0), тело покоится или движется равномерно и прямолинейно Инерция – явление сохранения телом скорости или состояния покоя ИСО – покоятся или движутся равномерно и прямолинейно (Солнце, Земля, поезд)

Второй закон Ньютона Изменение скорости тела возможно только при взаимодействии Степень изменения скорости (ускорение) зависит от характера взаимодействия (силы) и меры инертности тела (массы) Ускорение, получаемое телом, прямо пропорционально действующей силе и обратно пропорционально его массе. m a F Особенности закона: - сила – причина изменения движения (скорости); - направление ускорения всегда совпадает с направлением силы; - справедлив для любых сил; - если действуют несколько сил, то берется результирующая

Третий закон Ньютона Из многочисленных наблюдений и опытов: 1. Тела взаимодействуют (непосредственно и на расстоянии) 2. Векторы сил направлены в противоположные стороны При взаимодействии двух тел, силы равны по величине и противоположны по направлению. Особенности закона: – силы одной природы – возникают только парами – приложены к различным телам, поэтому не уравновешивают друга

Закон всемирного тяготения Исаак Ньютон 1666 г Коперник Браге Кеплер Кавендиш 1798 г r Пределы применимости а) материальные точки б) два шара в) шар большого радиуса и тело ИСЗ ПКС ЗВТ позволил: 1) Объяснить движения планет 2) Открыть новые планеты 3) Рассчитать массу Земли

Сила тяжести. Вес тела. Сила тяжести (Fт) – сила притяжения между Землей и другими телами m 1 = M (масса Земли) m 2 = m (масса тела) r = R (радиус Земли) Направление Fт – к центру Земли Вес – сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес Вес тела зависит N P=–N Р 1) опора покоится или движется равномерно P = mg 2) опора движется с ускорением: вверх P = m(g + a) вниз P = m(g – a) 3) тело движется по окружности в вертикальной плоскости « яма» P = m( g + v 2/r ) « бугор» P = m ( g – v 2/r ) Невесомость – состояние тела, при котором Р = 0 (a = g)

Силы упругости – возникают при деформации тел, природа сил - электромагнитная Особенности сил упругости 1. Возникают при деформации тела 2. Всегда направлены перпендикулярно поверхности 3. Противоположны направлению смещениям частиц тела 4. Возникают одновременно у двух тел 5. При малых деформациях выполняется закон Гука k – коэффициент жесткости (Н/м) х – удлинение тела (м) Разновидности Fупр : сила реакции опоры и сила натяжения нити

Силы трения – возникают между соприкасающимися телами (когда? ) – направлены вдоль поверхности против движения (куда? ) – вызваны притяжением молекул (электромагнитные) (почему? ) – зависят от веса и рода соприкасающихся тел (от чего? ) – не зависят от площади тел Виды силы трения: Трение покоя (v=0) Fтр = F (I з. Ньютона) Трение скольжения Fтр = μmg – на горизонтальной поверхности Fтр = μN – на наклонной плоскости Трение качения (движение шара, колеса , цилиндра) V Fтр. кач << Fтр. ск μ – коэффициент трения скольжения, зависит от рода и качества поверхностей, 0 < μ < 1

Импульс тела – величина для описания столкновений тел р = mv столкновение Действие силы (неизменная) Упругий удар Неупругий удар Реактивное движение m v 0 m v Ft = p –p 0 F m 1 v 1 U 1 F v 2 m 2 U 2 v Δp > 0 m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 u 1+ m 2 u 2 (выполняется закон сохранения энергии) m 1 v 1 ± m 2 v 2 = (m 1 + m 2)u навстречу «-» , догоняет «+» 0 = m 1 v 1 + m 2 v 2 m 1 v 1 = m 2 v 2 ЗСИ – сумма импульсов тел до взаимодействия равна сумме импульсов тел после взаимодействия

Работа. Мощность. Энергия. Механическая работа – перемещение тела под действием силы A = Fscosα Энергия – способность тела совершить работу [ A ] = [ E ] = Дж Потенциальная энергия. Кинетическая энергия – энергия взаимодействия энергия движения Связь работы и энергии: Мощность – скорость выполнения работы

Статика. Гидростатика Условие равновесия твердого тела F 1+F 2+…= 0 F 2 ℓ 1 = F 1 ℓ 2 M 1+M 2+…= 0 Закон Паскаля: давление в жидкостях и газах передается… FA h. B • ρ >ρ т p. A = p B ρAgh. A= ρBgh. B F 2 S 2 = S 1 F 1 • ρт < ρж FT ж FA = ρжg. V P = P 0 – FA P 0 = mg

Молекулярно – кинетическая теория Основные положения МКТ 1 частицы+промеж испарение, расширение 2 движение (н. х. ) диффузия, бр. движение 3 взаимодействие Fупр, смачивание Строение и свойства веществ Газ нет Силы Движение свободное не сохран Объем не сохран Форма Свойства занимают весь объем Жидкость слабые перескоки сохраняет Тв. тело сильные колебания сохраняет не сохраняет текучи, не кристал. сжимаемы решетка Все газы двухатомны, кроме инертных

МКТ идеального газа ИГ – модель газа: Fприт ≈ 0, Vмол ≈ 0, Ep ≈ 0 (разреженный газ) Макроскопические параметры газа Основное уравнение ИГ Давление p Па Удары молекул p = ⅓m 0 nv² Объем V м³ Объем сосуда Температура T К Мера теплового движения T = t + 273 р = nk. T …барный (p =) V ИЗО процессы …термический (T =) p T …хорный (V = ) p V T

Термодинамика Работа газа Совершается при изменении объёма Внутренняя энергия Количество теплоты U = Ep + Ek (всех молекул) Изменение энергии при теплопередаче A = p(Vk – Vн ) ΔU = 1, 5νRΔT Q = mc(tк – tн) A>0 расширение Q = ±λ·m Способы изменения A<0 сжатие ΔU = 0 при изотерми- Q = ±r·m A=0 изохорный пр. ческом процессе Q = q·m Аг = – Авс Тепловой двигатель Первое начало термодинамики Изотермический Изохорный Изобарный ΔU = 0 Q = Aг Аг=0 Q = ΔU плавл отверд кипение конденс сгорание Адиабатный Q = ΔU + Aг Q = 0 Aг = – ΔU

Электризация. Закон Кулона Электризация – приобретение заряда Заряд (q) – мера взаимодействия -19 Элементарный заряд: е = 1, 6· 10 Кл q 1 Закон Кулона q 2 Fk а и т о о н м Закон сохранения заряда: q 1 + q 2 = q 1'+q'2 r ε =1 (вакуум, воздух) ε >1 (керосин, вода) диэлектрическая проницаемость среды Два рода зарядов: положительный отрицательный Два вида взаимодействия: притяжение и отталкивание Атом: протон (+) нейтрон (0) электрон Индукция (влияние)

Электрическое поле – пространство вокруг заряда – порождается зарядом – действует на пробный заряд точечный Единицы характеобщая заряд измерения ристика формула напряженность силовая E = Fk/qпр потенциал энергетиφ = W/qпр ческая Работа по перемещению заряда Сложение полей Напряжение Е • φ1 A = Eqd A=q. U однородное неоднор джоуль Заряженная сфера • φ2 Eвн= 0 d q U = φ1 – φ2 вольт • R r •

Электроемкость. Конденсаторы Электроемкость – способность проводников накапливать заряды Единица электроемкости 1 Ф(фарад) Не зависит: от заряда и разности потенциалов Зависит: от геометрических размеров и среды Плоский конденсатор - две параллельные пластины, заряженные противоположно и разделенные слоем диэлектрика (ε) -q S - 12 - - - - ε d + + + + +q S ε 0 = 8, 85· 10 Кл²/H·м² - электрическая постоянная Энергия конденсатора – энергия электрического поля, заключенного между обкладками конденсатора

Законы постоянного тока Электрический ток – направленное движение заряженных частиц Сила тока Напряжение Сопротивление R А V ампер вольт для участка цепи соединения проводников Закон Ома для полной цепи последовательное параллельное I 1 I 2 I R 1 R 2 I 2 E r А R I = I 1 = I 2 U = U 1 + U 2 R = R 1 + R 2 I = I 1 + I 2 U = U 1 = U 2 ом Работа A = UIt Мощность P = UI Количество теплоты Q = I²Rt Q = U²t/R Q=A

Магнитное поле Опыт Ампера Магнитное взаимодействие I Вектор магнитной индукции В (тесла – Тл) Направление: П правой Р от N к Сила Ампера Опыт Эрстеда S Сила Лоренца FЛ q Направление FA и FЛ – правило левой руки

Электромагнитная индукция Возникновение Iинд при ΔФ (Фарадей 1831 г) Правило Ленца (направление Iинд ) Закон ЭМИ Ф – магн. поток Индуктивность [L]=Гн Самоиндукция Токи Фуко Ф = LI Электромагнитное поле 1. 2. 3. 4. Применение ЭМИ Получение ~ тока Трансформатор Передача электр. энергии Индукционные печи

Электромагнитные колебания Колебательный контур – замкнутая цепь, содержащая конденсатор и катушку , в которой возникают ЭМК Колебания тока: Энергия контура: i = Imsinωt I +q -q Параметры колебаний: Период колебаний T = 2π√LC Частота Циклич частота ν = 1/T ν = ω/2π ω = 2π/T ω = 1/√LC Максимальный заряд q m = U m. C Амплитуда силы тока Im = qmω Амплитуда напряжения Um = qm/C Колебание заряда: q = qmcosωt Графики

Переменный ток Вращение рамки в магнитном поле Ф =BScosωt – изменение магнитного потока Возникновение индукционного тока ω е = Em sinω Em = BSω – ЭДС индукции Характеристики переменного тока переменные амплитудные действующие u = Um sin ωt i = Im sin ωt В Применяются для расчета выделяемой теплоты Q = UIt СОПРОТИВЛЕНИЯ R ~ активное L ~ индуктивное C ~ ёмкостное

Механические колебания – движения, которые повторяются, через Т Свободные колебания – за счет запаса энергии ℓ Т – период (с) ν – частота (Гц) ω – циклическая частота (рад/с) ω = 2πν х – смещение, х = 0 – положение хm – амплитуда равновесия Гармонические колебания – параметры изменяются по закону синуса или косинуса xm x = xm·sinωt v = xmω·cosωt a = - xmω²·sinωt vm = xmω (t=0) ЗСЭ: Ек + Ер = Емех = const 0

Геометрическая оптика Закон прямолинейного распространения света: световой луч, тень, камера обскура Закон отражения света: α=β SO, CO, BO € пл SOB зеркало Закон преломления света: при переходе луча в другую среду изменяются направление, скорость и длина волны собирающая ЛИНЗЫрассеивающая

> 400 нм Волновая оптика 800 > λ Дисперсия – зависимость показателя преломления от длины волны Белый цвет сложный = К + О + Ж + З + Г + С + Ф Скорость : наибольшая – наименьшая Преломление: наименьшее - наибольшее Интерференция – явление сложение когерентных волн, в следствии чего наблюдается Δd = k· λ усиление или ослабление колебаний. 2 k – четное k – нечетное число полуволн( λ ) 2 Δd – разность хода волн d – период решетки) Дифракция – отклонение световых лучей от прямолинейного распространения при φ прохождении неоднородностей среды, ℓ сравнимых с длиной волны x k=1 2 3 dsinφ = kλ условие максимума (для φ < 5°)

Использованная литература и электронные ресурсы 1. Физика. 10 класс: Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; М. : Просвещение, 2009 2. Физика. 11 класс: Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин; М. : Просвещение, 2009 3. Открытый колледж: Физика http: //www. physics. ru 4. Класс!ная физика для любознательных http: //classfizika. narod. ru/tren 2. htm 5. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов http: //files. school-collection. edu. ru 6. Опорные конспекты Н. А. Кормакова http: //kormakov. ru/services/11 -klass/opornye-konspekty. php