Презентация "Опорные конспекты к урокам физики в 10-11 классах"

УРОКИ ФИЗИКИ В 10-11 КЛАССАХ

• Опорные конспекты
• Учитель Кононов Геннадий Григорьевич
• СОШ № 580 Приморский район
г. Санкт-Петербург

СОДЕРЖАНИЕ

1.Кинематика 2 – 6

2. Динамика 7 – 15

3. Законы сохранения 16 – 18

4. Молекулярная физика 19 – 21

5. Электростатика 22 – 24

6. Законы постоянного тока 25

7. Электромагнетизм 26 – 29

8. Механические колебания 30

9. Оптика 31 - 32

МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ – изменение положения тела относительно … Кинематика Динамика Статика (где? когда?) (почему?) (равновесие) Описывают движение:

• Траектория – след СИ
• Координата – точка на оси x м 1км = 1000м
• Путь – длина траектории s м 1см = 0,01м
• Перемещение – вектор, соед. s м
• Скорость – быстрота v м/с 3,6км/ч = 1м/с
• Время – длительность t с 1ч = 3600с
Виды движения по траектории по скорости прямолин криволин равномер неравномер 1с – 5м 1с – 5м 2с – 10м 2с – 20м 3с – 15м 3с – 60м

V

V

V

Равномерное прямолинейное движение (РПД) • • • • • • • •••• любые t • • • • • • • • • • • • • равные •••• s

( всплывает пузырек, 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 = хо + vхt v < 0 против ОХ

График скорости График координаты

V

0

t

t

0

1

2

V1 > 0

V2 < 0

3

2

1

x

s

Путь = площади

х0

V1 = V2 > 0

V3 < 0

Скорость = угл. коэф

α

Равноускоренное движение Ускорение – изменение скорости тела за 1с [ a ] = м/с2 а < 0 а v равнозамедленное(торможение) v a > 0 a v равноускоренное ( ускорение ) v

V0 – начальная скорость

V – мгновенная скорость

скорость	v = vo + at	v = at vo = 0
путь (перемещение)	s = vot + at2/2	s = at2/2
	s = ( v2 – vo2 )/2a	s = v2/2a
координата	x = xo + vot + at2/2	x = x0 + at2/2

v

v0

t

s

t

t

x

a

x0

Свободное падение

– движение под действием силы тяжести – равноускоренное

– тела разной массы падают с одинаковым ускорением

a = g = 9,81 ≈ 10м/с²

вниз g > 0 (+)

вверх g < 0 (–)

0

V0

t

Vk

V0 = Vk

t( ) = t( )

Тело брошено горизонтально

ОХ: движение равномерное Vx = V0 S = V0t

ОУ: свободное падение Vy = gt

Движение по окружности

Особенности:

– криволинейное, путь ≠ перемещению

– скорость направлена по касательной

– ускорение направлено к центру

Параметры:

Период – время одного оборота

Частота – число оборотов за 1с

Угловая скорость – число оборотов за 2π(с)

Период	Частота	Линейная скорость	Угловая скорость	Ускорение

Законы Ньютона

Сила (F) возникает при взаимодействии двух тел

F – причина изменения тела

скорости ( FT , FTP )

формы ( Fупр , Р )

I	закон инерции	F = 0 (ΣF = 0)	равномерное	прямолинейное
			инерциальные системы отсчета
II	закон движения	F ≠ 0	неравномерное равноуск. F v a > 0 равнозам. F v a < 0	прямолинейное F ǀǀ v криволинейное
III	закон взаимо-действия	F1 = – F2		Приложены к разным телам

F

v

Силы в природе

Гравитационная сила	между любыми телами	притяжение
Сила тяжести	тело и Земля	притяжение К центру
Сила упругости	при деформации	против деформации
Вес тела	между телом и опорой	действует на опору		P = mg P = – N
Сила трения	движение по поверхности	против движения
Выталкива-ющая сила	тело в газе, жидкости	вверх

Р

•

N

Fтр

v

Fупр

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.

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

m

a F

Третий закон Ньютона

Из многочисленных наблюдений и опытов:

• Тела взаимодействуют (непосредственно и на расстоянии)
• 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 друг друга

Закон всемирного тяготения

Коперник

Браге

Кеплер

Исаак

Ньютон

1666г

Кавендиш

1798г

Пределы применимости ЗВТ позволил:

а) материальные точки 1) Объяснить движения планет

б) два шара 2) Открыть новые планеты

в) шар большого радиуса 3) Рассчитать массу Земли

и тело

ИСЗ ПКС

r

Сила тяжести. Вес тела.

Сила тяжести (Fт) – сила притяжения между Землей и другими телами

m1 = M (масса Земли)

m2 = m (масса тела)

r = R (радиус Земли)

Направление Fт – к центру Земли

Вес – сила, с которой тело давит на опору

или растягивает подвес

Р

N

P = – N

В е с т е л а з а в и с и т

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 + v2/r ) « бугор» P = m ( g – v2/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)

Fтр.кач << Fтр.ск

μ – коэффициент трения скольжения,

зависит от рода и качества поверхностей, 0 < μ < 1

V

Импульс

р = mv

Импульс тела – величина для

описания столкновений тел

Действие силы (неизменная)			Ft = p –p0
столкновение	Упругий удар		m1v1 + m2v2 = m1u1+ m2u2 (выполняется закон сохранения энергии)
	Неупругий удар		m1v1 ± m2v2 = (m1 + m2)u навстречу «-», догоняет «+»
Реактивное движение			0 = m1v1 + m2v2 m1v1 = m2v2

ЗСИ – сумма импульсов тел до взаимодействия равна

сумме импульсов тел после взаимодействия

m2

v2

m1

v1

U1

U2

F

v0

v

F v

Δp > 0

m

m

Механическая работа – перемещение тела

под действием силы A = Fscosα

Мощность – скорость выполнения работы

Работа. Мощность. Энергия.

Кинетическая энергия –

энергия движения

Потенциальная энергия-

энергия взаимодействия

Энергия – способность тела совершить работу [ A ] = [ E ] = Дж

Связь работы и энергии:

Статика. Гидростатика

Условие равновесия твердого тела

F1+F2+…= 0

M1+M2+…= 0

F2 ℓ1

F1 ℓ2

=

Закон Паскаля: давление в жидкостях и газах передается…

pA = pB

ρAghA= ρBghB

F2 S2

F1 S1

=

•

FT

•

FA

FA = ρжgV

P = P0 – FA

P0 = mg

hA hB

ρт >ρж

ρт < ρж

Молекулярно – кинетическая теория

Основные положения МКТ
1	частицы+промеж	испарение, расширение
2	движение (н.х.)	диффузия, бр. движение
3	взаимодействие	Fупр, смачивание

	Газ	Жидкость	Тв. тело
Силы	нет	слабые	сильные
Движение	свободное	перескоки	колебания
Объем	не сохран	сохраняет	сохраняет
Форма	не сохран	не сохран	сохраняет
Свойства	занимают весь объем	текучи, не сжимаемы	кристал. решетка

Строение и свойства веществ

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 = ⅓m0nv²
Объем	V	м³	Объем сосуда
Температура	T	К	Мера теплового движения		T = t + 273

р = nkT

ИЗО процессы

…барный (p =) …термический (T =) …хорный (V = )

T

T

V

V

p

p

Термодинамика

Работа газа Внутренняя энергия Количество теплоты

U = Ep + Ek (всех молекул)

Изменение энергии при теплопередаче

Совершается при

изменении объёма

A = p(Vk – Vн ) ΔU = 1,5νRΔT Q = mc(tк – tн)

A>0 расширение

A<0 сжатие

A=0 изохорный пр.

Способы изменения

ΔU = 0 при изотерми-

ческом процессе

Q = ±λ·m

Q = ±r·m

Q = q·m

плавл

отверд

кипение

конденс

сгорание

Первое начало термодинамики
Изотермический	Изохорный	Изобарный	Адиабатный
ΔU = 0 Q = Aг	Аг=0 Q = ΔU	Q = ΔU + Aг	Q = 0 Aг = – ΔU

Аг = – Авс

Тепловой двигатель

Электризация. Закон Кулона

Закон Кулона

Закон сохранения заряда:

q1 + q2 = q1'+q'2

r

q1

q2

Fk

Электризация – приобретение заряда

Заряд (q) – мера взаимодействия

Элементарный заряд: е = 1,6·10 Кл

атом

ион

ε =1 (вакуум, воздух)

ε >1 (керосин, вода)

диэлектрическая проницаемость среды

-19

Два рода зарядов:

положительный

отрицательный

Два вида взаимодействия:

притяжение и отталкивание

Индукция

(влияние)

Атом:

протон (+)

нейтрон (0)

электрон

	характе-ристика	общая формула	точечный заряд	Единицы измерения
напряженность	силовая	E = Fk/qпр
потенциал	энергети-ческая	φ = W/qпр		вольт
Работа по перемещению заряда		A = Eqd	A = q U	джоуль
		однородное	неоднор

Электрическое поле

– пространство вокруг заряда

– порождается зарядом – действует на пробный заряд

Сложение полей

Напряжение

Е

•

•

d

φ1

φ2

U = φ1 – φ2

Заряженная сфера

•

•

r

R

Eвн= 0

q

Электроемкость. Конденсаторы

Электроемкость – способность проводников накапливать заряды

Единица электроемкости 1Ф(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

-q

d

S

S

- электрическая постоянная

ε0 = 8,85·10 Кл²/H·м²

- 12

Энергия конденсатора – энергия электрического поля,

заключенного между обкладками

конденсатора

ε

Законы постоянного тока

Электрический ток – направленное движение заряженных частиц

Сила тока	Напряжение	Сопротивление
ампер	вольт	ом

А

V

R

для участка цепи

Закон Ома

для полной цепи

А

E r

R

соединения проводников
последовательное	параллельное

I

I1

I2

R1

R2

R1

R2

I2

I1

I

Работа

A = UIt

Мощность

P = UI

Количество

теплоты

I = I1 = I2

U = U1 + U2

R = R1 + R2

I = I1 + I2

U = U1 = U2

Q = I²Rt

Q = U²t/R

Q = A

Магнитное поле

Опыт Ампера Магнитное взаимодействие Опыт Эрстеда

Вектор магнитной индукции В (тесла – Тл)

Направление:

П правой Р

от N к S

Сила Ампера

Сила Лоренца

Направление FA и FЛ – правило левой руки

I

q

FЛ

Электромагнитная индукция

Возникновение Iинд

при ΔФ (Фарадей 1831г)

Правило Ленца

(направление Iинд )

Закон ЭМИ

Индуктивность [L]=Гн Самоиндукция Токи Фуко

Ф = LI

Электромагнитное поле

Применение ЭМИ

• Получение ~ тока
• Трансформатор
• Передача электр. энергии
• Индукционные печи

Ф – магн. поток

Электромагнитные колебания

Колебательный контур – замкнутая цепь, содержащая конденсатор и катушку , в которой возникают ЭМК

Энергия контура:

Колебания тока:

i = Imsinωt

Колебание заряда:

q = qmcosωt

I

+q

-q

Параметры колебаний:

Период колебаний	T = 2π√LC
Частота ν = 1/T ν = ω/2π
Циклич частота ω = 2π/T ω = 1/√LC
Максимальный заряд	qm = UmC
Амплитуда силы тока	Im = qmω
Амплитуда напряжения	Um = qm/C

Графики

Вращение рамки в магнитном поле

ω

В

Переменный ток

Ф =BScosωt

– изменение магнитного потока

Возникновение индукционного тока

е = Em sinω Em = BSω – ЭДС индукции

Характеристики переменного тока
переменные	амплитудные	действующие
u = Um sin ωt i = Im sin ωt

Применяются

для расчета

выделяемой

теплоты

Q = UIt

СОПРОТИВЛЕНИЯ

~

R

~

L

~

C

активное

индуктивное

ёмкостное

Механические колебания

– движения, которые повторяются, через Т

Свободные колебания – за счет запаса энергии

Т – период (с)

ν – частота (Гц)

ω – циклическая частота (рад/с) ω = 2πν

х – смещение, х = 0 – положение

хm – амплитуда равновесия

ℓ

0

Гармонические колебания –

параметры изменяются по закону синуса или косинуса

x = xm·sinωt

v = xmω·cosωt

a = - xmω²·sinωt

vm = xmω (t=0)

ЗСЭ: Ек + Ер = Емех = const

xm

Закон прямолинейного

распространения света:

световой луч, тень, камера обскура

Закон отражения света:

α = β

SO, CO, BO € пл SOB

Закон преломления света: при переходе луча в

другую среду изменяются

направление, скорость и

длина волны

Геометрическая оптика

ЛИНЗЫ

собирающая рассеивающая

зеркало

Волновая оптика

Дисперсия – зависимость показателя

преломления от длины волны

800 > λ > 400нм

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

усиление или ослабление колебаний.

Δd = k·

λ

2

k – четное k – нечетное число полуволн( )

Δd – разность хода волн

λ

2

Дифракция – отклонение световых лучей

от прямолинейного распространения при

прохождении неоднородностей среды,

сравнимых с длиной волны

d – период решетки)

φ

ℓ

x

k=1 2 3

dsinφ = kλ

условие максимума

(для φ < 5°)

Использованная литература и электронные ресурсы

• Физика. 10 класс: Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский; М.: Просвещение, 2009
• 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://class-fizika.narod.ru/tren2.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