Подготовка к ГИА
Эти материалы помуг вам разобраться в некоторых темах курса "Физика"
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
Формулы .Механика. | 120.77 КБ |
Задания 1 часть-кинематика | 213.78 КБ |
Формулы.Молекулярная физика и термодинамика. | 19.25 КБ |
Формулы.Электродинамика. | 59.04 КБ |
Формулы.Оптика. | 15.48 КБ |
Формулы.Квантовая физика. | 21.17 КБ |
Динамика.Подбор задач. | 112.32 КБ |
Электростатика | 399.38 КБ |
Предварительный просмотр:
МЕХАНИКА Кинематика | |||||
Скорость при прямолинейном равномерном движении | |||||
v- скорость (м/с), S – перемещение (м), t – время(с) | |||||
Средняя скалярная (путевая) скорость | |||||
v- скорость (м/с), l – весь путь (м), t – всё время(с) | |||||
Конечная координата при прямолинейном равномерном движении | |||||
x – конечная координата (м), x0 – начальная координата (м), Sх – проекция перемещения на ось Х (м), vx - | |||||
Формула сложения скоростей - скорость тела относительно подвижной системы отсчета (м/с), – скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной (м/с). | |||||
Формула сложения перемещений – перемещение тела относительно подвижной системы отсчета (м), – перемещение подвижной системы отсчета относительно неподвижной (м) | |||||
Ускорение тела | |||||
ах – проекция ускорения тела (м/с2), vx - конечная скорость (м/с), v0x - начальная скорость (м/с), t – время (с) | |||||
Конечная скорость при прямолинейном равноускоренном движении | |||||
v0x - проекция начальной скорости (м/с), ах – проекция ускорения тела (м/с2), t – время | |||||
Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении через начальную скорость | |||||
ax - проекция ускорения тела (м/с2), t – время, v0x - проекция начальной скорости (м/с), | |||||
Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении через квадраты скоростей | |||||
vx - проекция конечной скорости (м/с), v0x - проекция начальной скорости (м/с), ax – проекция ускорения тела (м/с2), t – время, | |||||
| Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении через начальную и конечную скорость | ||||
vx - проекция конечной скорости (м/с), v0x - проекция начальной скорости (м/с), ax – проекция ускорения тела (м/с2), t – время, | |||||
Конечная координата при прямолинейном равноускоренном движении (уравнение движения тела) | |||||
vx - проекция конечной скорости (м/с), v0x - проекция начальной скорости (м/с), ax – проекция ускорения тела (м/с2), t – время, х0 - начальная координата, Sx – проекция перемещения вектора на ось Х | |||||
Отношение модулей векторов перемещений при увеличении промежутка времени, отсчитываемых от начала движения, в целое число раз | |||||
S1 – модуль перемещения вектора за первую секунду от начала движения (м), S2 - модуль перемещения вектора за две секунды от начала движения (м), S3 - модуль перемещения вектора за три секунды от начала движения (м), S4 - модуль перемещения вектора за четыре секунды от начала движения (м) | |||||
Отношение модулей векторов перемещений, совершаемых телом, за последовательные равные промежутки времени | |||||
SI - модуль перемещения вектора за первую секунду SII - модуль перемещения вектора за вторую секунду SIII - модуль перемещения вектора за третью секунду SIV - модуль перемещения вектора за четвертую секунду | |||||
= | Угловая скорость (рад/с) | ||||
φ - угол поворота (рад), π - ≈ 3,14, ν – частота (Гц ), t – время (с). | |||||
Период вращения | |||||
t – время (с), N – число оборотов ν – частота вращения (Гц), T – период вращения (с) | |||||
Частота вращения | |||||
t – время (с), N – число оборотов, ν – частота вращения (Гц), T – период вращения (с) | |||||
𝜐 = | Линейная скорость (м/с) | ||||
T – период вращения (с), R - радиус (м), π - ≈ 3,14, ω – угловая скорость (рад/с), ν – частота вращения (Гц) | |||||
Центростремительное ускорение | |||||
v – линейная скорость (м/с), ω – угловая скорость (рад/с), R - радиус (м), ν – частота вращения (Гц)
| |||||
Динамика | |||||
Второй закон Ньютона | |||||
m – масса тела (кг), ∑ - равнодействующая всех сил (Н), - ускорение (м/с2) | |||||
Третий закон Ньютона | |||||
- сила, действующая со стороны первого тела (Н),- сила, действующая со стороны второго тела (Н) | |||||
Сила тяжести | |||||
m – масса тела (кг), g≈9,8 м/с2 - ускорение свободного падения | |||||
тр = µ | Сила трения | ||||
μ- коэффициент трения, - сила реакции опоры (Н) | |||||
Перегрузка | |||||
P – вес тела, поднимающегося с ускорением или опускающегося с замедлением (Н), P0 –вес тела в состоянии покоя (Н) | |||||
Закон всемирного тяготения | |||||
G = 6,67·10 -11 Н·м2/кг2 – гравитационная постоянная, m1 – масса первого тела (кг), m2 – масса второго тела (кг), r –расстояние между телами (м) | |||||
Первая космическая скорость у поверхности Земли | |||||
G = 6,67·10 -11 Н·м2/кг2 – гравитационная постоянная, Rз - радиус Земли, Mз- масса Земли | |||||
Первая космическая скорость на высоте h от поверхности Земли | |||||
G = 6,67·10 -11 Н·м2/кг2 – гравитационная постоянная, Rз - радиус Земли (м), Mз- масса Земли (кг), h – высота (м) | |||||
g = G | Ускорение свободного падения у поверхности Земли G = 6,67·10 -11 Н·м2/кг2 – гравитационная постоянная, Rз - радиус Земли, Mз- масса Земли | ||||
g = G | Ускорение свободного падения на высоте h от поверхности Земли G = 6,67·10 -11 Н·м2/кг2 – гравитационная постоянная, Rз - радиус Земли (м), Mз- масса Земли (кг), h – высота (м) | ||||
Абсолютное удлинение | |||||
∆l – изменение длины (м), l – конечная длина тела (м), l0 – начальная длина тела (м) | |||||
Относительное удлинение | |||||
∆l – абсолютное удлинение (м), l0 – начальная длина тела (м) | |||||
Закон Гука | |||||
k - коэффициент жёсткости (Н/м), ∆x - абсолютное удлинение (м) | |||||
Механическое напряжение | |||||
F – сила (Н), S –площадь (м2) | |||||
Закон Гука | |||||
Е-модуль Юнга, ε - относительное удлинение | |||||
Импульс силы | |||||
- сила (Н), t – время (с), m – масса тела, - конечная скорость тела (м/с), 0 – начальная скорость тела (м/с) | |||||
Импульс тела | |||||
m – масса тела (кг), - скорость тела (м/с) | |||||
= | Закон сохранения импульса | ||||
m1 – масса первого тела (кг), 01 - начальная скорость первого тела(м/с), m2 – масса второго тела (кг),02 - начальная скорость второго тела (м/с),- конечная скорость первого тела (м/с),2 – конечная скорость второго тела (м/с) | |||||
Механическая работа | |||||
А- механическая работа (Дж), F- модуль силы (Н), S – модуль перемещения (м), α – угол между направлением силы и перемещения | |||||
Мощность | |||||
N-мощность (Вт), А- механическая работа (Дж), t – время (с), F- модуль силы (Н), v – модуль скорости (м/с), α – угол между направлением силы и перемещения | |||||
Кинетическая энергия | |||||
Ек- кинетическая энергия (Дж), m – масса тела (кг), v – модуль скорости (м/с) | |||||
Теорема об изменении кинетической энергии | |||||
m – масса тела (кг), v2 – конечная скорость тела (м/с), v1 – начальная скорость тела (м/с), Ек- кинетическая энергия (Дж), Δ Ек- изменение кинетической энергии тела (Дж) | |||||
Потенциальная энергия поднятого над Землёй тела | |||||
Ер- потенциальная энергия (Дж), m – масса тела (кг), g≈9,8 м/с2 - ускорение свободного падения, h- высота | |||||
Работа силы тяжести | |||||
m – масса тела (кг), g≈9,8 м/с2 - ускорение свободного падения, h2- конечная высота (м), h1- начальная высота (м), Ер- потенциальная энергия (Дж), Δ Ер- изменение потенциальной энергии (Дж) | |||||
Потенциальная энергия упруго деформированного тела | |||||
Ер- потенциальная энергия (Дж), k - коэффициент жёсткости (Н/м), x – смещение тела (м) | |||||
Работа силы упругости | |||||
А- механическая работа (Дж), k - коэффициент жёсткости (Н/м), x2- конечное удлинение (м), х1- начальное удлинение (м), Δ Ер- изменение потенциальной энергии (Дж) | |||||
Закон сохранения энергии | |||||
Ек- кинетическая энергия (Дж), Ер- потенциальная энергия (Дж) | |||||
Момент силы М- момент силы (Н·м), F- сила (Н), l- плечо силы (м) | |||||
Первое условие равновесия твердого тела | |||||
- первая сила, действующая на тело (Н),- вторая сила, действующая на тело (Н)… | |||||
Второе условие равновесия твердого тела | |||||
М1-момент первой силы, действующей на тело, М2-момент второй силы, действующей на тело… | |||||
kпар =k1+k2; х=х1=х2; F=F1+F2 | Параллельное соединение пружин k-жесткость пружин (Н/м), F – сила, (Н); х – деформация, или абсолютное удлинение тела (м). Рессоры соединены параллельно. | ||||
х=х1+х2; F=F1=F2 | Последовательное соединение пружин k-жесткость пружин (Н/м), F – сила, (Н); х – деформация, или абсолютное удлинение тела (м). | ||||
Гидроаэромеханика | |||||
плотность тела | 53 | давление жидкости на дно и стенки сосуда (гидростатическое давлен.) | 55 | Архимедова (выт.) сила | |
давление | 54 |
|
Предварительный просмотр:
Задание 3 № 106
По графику зависимости модуля скорости тела от времени, представленного на рисунке, определите путь, пройденный телом от момента времени 0 с до момента времени 2 с. (Ответ дайте в метрах.)
2. Задание 3 № 107
На рисунке представлен график зависимости модуля скорости автомобиля от времени. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале от момента времени 0 с до момента времени 5 с после начала отсчета времени. (Ответ дайте в метрах.)
Ответ: 17.
3. Задание 3 № 108
На рисунке представлен график зависимости модуля скорости тела от времени. Какой путь пройден телом за вторую секунду? (Ответ дайте в метрах.)
4. Задание 3 № 109
На рисунке представлен график зависимости модуля скорости тела от времени.
Найдите путь, пройденный телом за время от момента времени 0 с до момента времени 5 с. (Ответ дайте в метрах.)
Ответ: 20.
5. Задание 3 № 110
На рисунке представлен график зависимости пути от времени. Определите по графику скорость движения велосипедиста в интервале от момента времени 1 с до момента времени 3 с после начала движения. (Ответ дайте в метрах в секунду.)
6. Задание 3 № 121
На рисунке представлен график зависимости модуля скорости автомобиля от времени t. Найдите путь, пройденный автомобилем за 5 c. (Ответ дайте в метрах.)
7. Задание 3 № 128
Тело движется по оси Ox. На графике показана зависимость проекции скорости тела на ось Ox от времени. Каков путь, пройденный телом к моменту времени t = 4 с? (Ответ дайте в метрах.)
8. Задание 3 № 3324
Тело движется по оси Ох. По графику зависимости проекции скорости тела vx от времени t установите, какой путь прошло тело за время от t1 = 0 до t2 = 4 с. (Ответ дайте в метрах.)
9. Задание 3 № 3325
Тело движется по оси Ох. По графику зависимости проекции скорости тела vx от времени t установите, какой путь прошло тело за время от t1 = 0 до t2 = 8 с. (Ответ дайте в метрах.)
10. Задание 3 № 3454
На рисунке изображены графики зависимости модуля скорости движения четырёх автомобилей от времени. Один из автомобилей за первые 15 с движения проехал наибольший путь. Найдите этот путь. Ответ выразите в метрах.
11. Задание 3 № 5459
На рисунке представлен график зависимости модуля скорости автомобиля от времени t. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале времени от 30 до 50 с после начала движения. (Ответ дайте в метрах.)
12. Задание 3 № 5599
На рисунке представлен график зависимости модуля скорости v автомобиля от времени t. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале времени от 0 до 30 с. (Ответ дайте в метрах.)
13. Задание 3 № 7100
На рисунке представлен график зависимости координаты x тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t. Чему равна проекция скорости тела vx в интервале времени от 30 до 50 секунд?
14. Задание 3 № 7277
Небольшое тело начинает равноускоренно двигаться вдоль оси OX без начальной скорости. На рисунке приведён график зависимости координаты x этого тела от времени t. Чему равна проекция скорости vx этого тела в момент времени t = 3 c? Ответ выразите в метрах в секунду.
15. Задание 3 № 7688
Точечное тело движется вдоль оси Оx. В начальный момент времени тело находилось в точке с координатой x = −5 м. На рисунке изображена зависимость проекции скорости Vx этого тела от времени t. Чему равна координата этого тела в момент времени t = 4 с? (Ответ дайте в метрах.)
16. Задание 3 № 7777
Небольшое тело движется в пространстве. На рисунке показаны графики зависимости от времени t проекций Vx, Vy и Vz скорости этого тела на оси OX, OY и OZ от времени t. Чему равен модуль скорости этого тела в момент времени t = 3 с? (Ответ дайте в метрах в секунду.)
17. Задание 3 № 7846
На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела Vx от времени. Чему равна проекция ускорения этого тела ax в интервале времени от 8 до 10 с? Ответ выразите в метрах на секунду в квадрате.
18. Задание 3 № 8851
Точечное тело движется вдоль горизонтальной оси Ох. На рисунке представлен график зависимости проекции скорости vx этого тела от времени t. Определите путь, пройденный телом за интервал времени от 0 с до 4 с. Ответ выразите в метрах.
Задание 3 № 9014
На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела vx от времени.
Определите проекцию ускорения этого тела ax в интервале времени от 15 до 20 с. Ответ выразите в метрах на секунду в квадрате.
Задание 3 № 9076
Два точечных тела 1 и 2 движутся вдоль оси OX. Зависимости координат x этих тел от времени t изображены на рисунке. В какой момент времени проекции скоростей этих тел будут приблизительно одинаковыми? Ответ укажите с точностью до целого.
адание 3 № 9138
Точечное тело движется вдоль горизонтальной оси ОX. На рисунке представлен график зависимости проекции V скорости этого тела на ось OX от времени t. Определите путь, пройденный телом за интервал времени от 0 c до 4 с.
24. Задание 3 № 9301
На рисунке показан график зависимости от времени для проекции скорости тела. Какова проекция ax ускорения этого тела в интервале времени от 4 до 8 c?
25. Задание 3 № 9728
Покоившееся точечное тело начинает движение вдоль оси Ox. На рисунке показан график зависимости проекции ax ускорения этого тела от времени t.
Определите, какой путь в метрах прошло тело за третью секунду движения.
26. Задание 3 № 10060
На рисунке показан график зависимости от времени для проекции vx скорости тела. Какова проекция ax ускорения этого тела в интервале времени от 0,5 до 1 c?
Предварительный просмотр:
Молекулярная физика и термодинамика
Количество вещества v = N/NA
Молярная масса M = m0NA
Число молей v = m/M
Число молекул N = vNA = NAm/M
Основное уравнение МКТ p = m0nvср2/3
Температура - мера средней кинетической энергии молекул Eср = 3kT/2
Зависимость давления газа от концентрации и температуры p = nkT
Связь давления со средней кинетической энергией молекул p = 2nEср/3
Связь температур T = t + 273
Уравнение состояния идеального газа pV = mRT/M = vRT = NkT - уравнение Менделеева
p = ρRT/M
p1V1//T1 = p2V2/T2 = const для постоянной массы газа - уравнение Клапейрона
Закон Дальтона: Давление смеси газов равно сумме давлений газов, находящихся в сосуде
p = p1 + p2 + ...
Газовые законы
Закон Бойля-Мариотта: pV = const если T = const m = const
Закон Гей-Люссака: V/T = const если p = const m = const
Закон Шарля: p/T = const если V = const m = const
Относительная влажность воздуха
φ = ρ/ρ0· 100%
Внутренняя энергия U = 3mRT/2M
Изменение внутренней энергии ΔU = 3mRΔT/2M
Об изменении внутренней энергии судим по изменению абсолютной температуры!!!
Работа газа в термодинамике A' = pΔV
Работа внешних сил над газом A = - A'
Расчёт количества теплоты
Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества (выделяющееся при его охлаждении) Q = cm(t2 - t1)
с - удельная теплоёмкость вещества
Количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического вещества при температуре плавления Q = λm
λ - удельная теплота плавления
Количество теплоты необходимое для превращения жидкости в пар Q = Lm
L - удельная теплота парообразования
Количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива Q = qm
q - удельная теплота сгорания топлива
Перый закон термодинамики ΔU = Q + A
Q = ΔU + A'
Q - количество теплоты, полученное газом
Перый закон термодинамики для изопроцессов:
Изотермический процесс: T = const
Q = A'
Изохорный процесс: V = const
ΔU =Q
Изобарный процесс: p = const
ΔU = Q + A
Адиабатный процесс: Q = 0 (в теплоизолированной системе)
ΔU = A
КПД тепловых двигателей
η = (Q1 - Q2) /Q1 = A'/Q1= 1 - Q2/Q1
Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя
Q2 - количество теплоты, отданное холодильнику
Максимальное значение КПД теплового двигателя (цикл Карно:) η =(T1 - T2)/T1
T1 - температура нагревателя
T2 - температура холодильника
Уравнение теплового балланса: Q1 + Q2 + Q3 + ... = 0 ( Qполуч = Qотд )
Предварительный просмотр:
Наряду с механикой электординамика занимает значительную часть заданий ЕГЭ и требует интенсивной подготовки для успешной сдачи экзамена по физике.
Закон сохранения электрического заряда:
В замкнутой системе алгебраическая сумма электрических зарядов всех частиц сохраняется
Закон Кулона F = kq1q2/R2 = q1q2/4πε0R2 - сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме
Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются
Напряжённость - силовая характеристика электрического поля точечного заряда
E = F/q
E = kq0/R2 - модуль напряжённости поля точечного заряда q0 в вакууме
Направление вектора Е совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд в данной точке поля
Принцип суперпозиций полей: Напряжённость в данной точке поля равна векторной сумме напряжённостей полей, действующих в этой точке:
φ = φ1 + φ2 + ...
Работа электрического поля при перемещении заряда A = qE( d1 - d2) = - qE(d2 - d1) =q(φ1 - φ2) = qU
A = - ( Wp2 - Wp1)
Wp = qEd = qφ - потенциальная энергия заряда в данной точке поля
Потенциал φ = Wp/q =Ed
Разность потенциалов - напряжение: U = A/q
Связь напряжённости и разности потенциалов E = U/d
Электроёмкость
C = q/U
C =εε0S/d - электроёмкость плоского конденсатора
Энергия плоского конденсатора: Wp = qU/2 = q2/2C = CU2/2
Параллельное соединение конденсаторов: q = q1 +q2 + ... , U1 = U2 = ..., С = С1 + С2 + ...
Последовательное соединение соединение конденсаторов: q1 = q2 = ..., U = U1 + U2 + ..., 1/С =1/С1 +1/С2 + ...
Законы постоянного тока
Определение силы тока: I = Δq/Δt
Закон Ома для участка цепи: I = U/R
Расчёт сопротивления проводника: R = ρl/S
Законы полследовательного соединения проводников:
I = I1 = I2 U = U1 + U2 R = R1 + R2
U1/U2 = R1/R2
Законы параллельного соединения проводников:
I = I1 + I2 U = U1 = U2 1/R = 1/R1 +1/R2 + ... R = R1R2/(R1 + R2) - для 2-х проводников
I1/I2 = R2/R1
Работа электрического поля A = IUΔt
Мощность электрического тока P = A/Δt = IU I2R = U2/R
Закон Джоуля-Ленца Q = I2RΔt - количество теплоты, выделяемое проводником с током
ЭДС источника тока ε = Aстор/q
Закон Ома для полной цепи
IR = Uвнеш - напряжение на внешней цепи
Ir = Uвнутр - напряжение внутри источника тока
Электромагнетизм
Магнитное поле - особая форма материя, вознкающая вокруг движущихся зарядов и действующая на движущиеся заряды
Магнитная индукция - силовая характеристика магнитного поля
B = Fm/IΔl
Fm = BIΔl
Сила Ампера - сила, действуюшая на проводник с током в магнитном поле
F= BIΔlsinα
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки:
Если 4 пальца левой руки направить по направлению тока в проводнике так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, тогда большой палец, отогнутый на 90 градусов укажет направление действия силы Ампера
Сила Лоренца- сила, действующая на электрический заряд, движущийся в магнитном поле
Fл = qBʋsinα
Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки:
Если 4 пальца левой руки направить по направлению движения положительного заряда ( против движения отрицательного), так, чтобы магнитные линии входили в ладонь, тогда отгнутый на 90 градусов большой палец укажет направление силы Лоренца
Магнитный поток Ф = BScosα [ Ф ] = 1 Вб
Правило Ленца:
Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем препятствует тому изменению магнитного потока, котрым он вызван
Закон электромагнитной индукции:
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через повернхность, ограниченную контуром
ЭДС индукции в движушихся проводниках:
Индуктивность L = Ф/I [ L ] = 1 Гн
Ф = LI
ЭДС самоиндукции:
Энергия магнитного поля тока : Wm = LI2/2
Энергия электрического поля: Wэл = qU/2 = CU2/2 = q2/2C
Электромагнитные колебания - гармонические колебания заряда и тока в колебательном контуре
q = qm sinω0t - колебания заряда на конденсаторе
u = Umsinω0t - колебания напряжения на конденсаторе
Um = qm/C
i = q' = qmω0cosω0t - колебания силы тока в катушке
Imax = qmω0 - амплитуда силы тока
Формула Томсона
Закон сохранения энергии в колебательном контуре
CU2/2 + LI2/2 = CU2max/2 = LI2max/2 = Const
Переменный электрический ток:
Ф = BScosωt
e = - Ф’ = BSωsinωt = Emsinωt
u = Umsinωt
i = Imsin(ωt +π/2)
Свойства электромагнитных волн
Предварительный просмотр:
Закон отражения: Угол отражения равен углу падения
Закон преломления: sinα/sinβ = ʋ1/ ʋ2 = n
n - относительный показатель преломления второй среды к первой
n = n2/n1
n1 - абсолютный показатель преломления первой среды n1 = c/ʋ1
n2 - абсолютный показатель преломления второй среды n2 = c/ʋ2
При переходе света из одной среды в другую меняется его длина волны, частота остаётся неизменной v1 = v2 n1 λ1 = n1 λ2
Полное отражение
Явление полного внутреннего отражения наблюдается при переходе света из более плотонй среды в менее плотную, когда угол преломления достигает 90°
Предельный угол полного отражения: sinα0 = 1/n = n2/n1
Формула тонкой линзы 1/F = 1/d + 1/f
d - расстояние от предмета до линзы
f - расстояние от линзы до изображения
F - фокусное расстояние
Оптическая сила линзы D = 1/F
Увеличение линзы Г = H/h = f/d
h - высота предмета
H - высота изображения
Дисперсия - разложение белого цвета в спектр - зависимость показателя преломления света от его цвета
Интерференция - сложение волн в пространстве
Условия максимумов: Δd = k λ - целое число длин волн
Условия минимумов: Δd = ( 2k + 1) λ/2 - нечётное число длин полуволн
Δd - разность хода двух волн
Дифракция - огибание волной препятствия
Дифракционная решётка
dsinα = k λ - формула дифракционной решётки
d - постоянная решётки
dx/L = k λ
x - расстояние от центрального максимума до изображения
L - расстояние от решётки до экрана
Предварительный просмотр:
Энергия фотона E = hv
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта hv = Aвых + mʋ2/2
mʋ2/2 = eUз Uз - запирающее напряжение
Красная граница фотоэффекта: hv = Aвых vmin = Aвых/h λmax = c/vmin
Энергия фотоэлектронов определяется частотой света и не зависит от интенсивности света. Интенсивность пропорциональна числу квантов в пучке света и определяет число фотоэлектронов
Импульс фотонов
E = hv = mc2
m = hv/c2 p = mc = hv/c = h/ λ - импульс фотонов
Квантовые постулаты Бора:
Атом может находиться только в определённых квантовых состояниях, в которых не излучает
Энергия излучённого фотона при переходе атома из стационарного состояния с энергией Еk в стационарное состояние с энергией Еn :
hv = Ek - En
Энергетические уровни атома водорода En = - 13,55/n2 эВ, n =1, 2, 3,...
Закон радиоактивного распада. Период полураспада T - время, за которое распадается половина из большого числа имеющихся радиоактивных ядер
N = N0 · 2 -t/T
Энергия связи атомных ядер Есв = ΔMc2 = ( ZmP +Nmn - Mя )с2
Радиоактивность
Альфа-распад:
Бетта-распад: электронный
Бетта-распад: позитронный
Предварительный просмотр:
Задание 1
Какую силу давления оказывает нить на ось блока? Массы грузов одинаковы и равны Трение не учитывать. Нить невесома и нерастяжима.
Задание 2
Брусок массой 200 г, находящийся на гладкой горизонтальной поверхности, движется по ней под действием постоянной силы, модуль которой равен направленной под углом к горизонту. Чему равно изменение кинетической энергии бруска при перемещении его на расстояние 0,5 м. Ответ укажите в джоулях с точностью до одного знака после запятой.
Задание 3
Шарик, закреплённый на лёгкой нерастяжимой нити длиной см, равномерно движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. При этом нить образует с вертикалью угол Определите модуль скорости шарика. Ответ приведите в м/с.
Задание 4
Два груза с одинаковыми массами М, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, связаны невесомой нерастяжимой нитью (см. рисунок). Когда к грузам приложили силы и как показано на рисунке, нить оборвалась. Найдите минимальное значение силы если нить обрывается при натяжении Ответ приведите в ньютонах.
Задание 5
Брусок массой m = 2 кг движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной силы, направленной под углом α = 30° к горизонту (см. рисунок). Модуль этой силы F = 12 Н. Модуль силы трения, действующей на брусок, Fтр = 2,8 Н. Чему равен коэффициент трения между бруском и плоскостью?
Задание 6
По горизонтальному столу из состояния покоя движется брусок массой 0,6 кг, соединенный с грузом массой 0,15 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Груз движется с ускорением 0,4 м/с2. Определите коэффициент трения бруска о поверхность стола.
Задание 7
Брусок, касающийся вертикальной стены, удерживается в неподвижном состоянии силой направленной под углом 60° к вертикали (см. рисунок). Коэффициент трения между бруском и стеной равен Для того чтобы брусок не скользил вниз, минимальное значение модуля силы должно быть равно F = 4 Н. Найдите массу бруска. Ответ выразите в кг и округлите до десятых долей.
Задание 8
Груз массой m = 2,0 кг, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в воду и не касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити Т = 13Н. Найдите объём груза в литрах.
Задание 9
Брусок движется по горизонтальной плоскости прямолинейно с постоянным ускорением 1 м/c2 под действием силы направленной вниз под углом 30° к горизонту (см. рисунок). Какова масса бруска, если коэффициент трения бруска о плоскость равен 0,2, а F = 2,7 Н? Ответ выразите в кг и округлите до десятых.
Задание 10
К потолку подвешен лёгкий неподвижный блок. Через блок перекинута невесомая и нерастяжимая нить, на концах которой прикреплены два одинаковых груза массой 6 кг каждый. Трение отсутствует. Один из грузов склеен из двух частей, и в некоторый момент времени от него отваливается часть массой 2 кг. Каково будет ускорение этого груза в процессе начавшегося движения?
Задание 11
Груз массой 1 кг, находящийся на столе, связан лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через идеальный блок, с другим грузом. На первый груз действует горизонтальная постоянная сила равная по модулю 10 Н (см. рисунок). Второй груз движется из состояния покоя с ускорением 2 направленным вверх. Коэффициент трения скольжения первого груза по поверхности стола равен 0,2. Чему равна масса второго груза?
Задание 12
Два одинаковых груза массой каждый подвешены на концах невесомой и нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый блок с неподвижной осью. На один из них кладут перегрузок массой после чего система приходит в движение. Найдите модуль силы действующей на ось блока во время движения грузов. Трением пренебречь.
Задание 13
Какую силу давления оказывает нить на ось блока? Массы грузов одинаковы и равны Трение не учитывать. Нить невесома и нерастяжима.
Задание 14
Брусок, касающийся вертикальной стены, удерживается в неподвижном состоянии силой направленной под углом 60° к вертикали (см. рисунок). Коэффициент трения между бруском и стеной равен Для того чтобы брусок не скользил вниз, минимальное значение модуля силы должно быть равно F = 4 Н. Найдите массу бруска. Ответ выразите в кг и округлите до десятых долей.
Задание 15
К подвижной вертикальной стенке приложили груз массой 10 кг (см. рисунок). Известно, что если стенку передвигать влево с минимальным ускорением то груз не соскальзывает вниз. Определите коэффициент трения между грузом и стенкой.
Задание 16
Шарик, закреплённый на лёгкой нерастяжимой нити длиной см, равномерно движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. При этом нить образует с вертикалью угол Определите модуль скорости шарика. Ответ приведите в м/с.
Задание 17
По гладкому горизонтальному столу из состояния покоя движется массивный брусок, соединенный с грузом массой 0,4 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Ускорение груза равно Чему равна масса бруска? Ответ укажите в килограммах с точностью до одного знака после запятой.
Задание 18
К подвижной вертикальной стенке приложили груз массой 10 кг (см. рисунок). Известно, что если стенку передвигать влево с минимальным ускорением то груз не соскальзывает вниз. Определите коэффициент трения между грузом и стенкой.
Задание 19
Груз массой 1 кг, находящийся на столе, связан лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через идеальный блок, с другим грузом. На первый груз действует горизонтальная постоянная сила равная по модулю 10 Н (см. рисунок). Второй груз движется из состояния покоя с ускорением 2 направленным вверх. Коэффициент трения скольжения первого груза по поверхности стола равен 0,2. Чему равна масса второго груза?
Задание 20
Груз массой m = 2,0 кг, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в воду и не касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити Т = 13Н. Найдите объём груза в литрах.
Задание 21
Брусок массой М = 300 г соединен с грузом массой m = 200 г невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок (см. рисунок). Брусок скользит без трения по неподвижной наклонной плоскости, составляющей угол 30° с горизонтом. Чему равно ускорение груза m? Ответ приведите в м/с2.
Задание 22
К подвижной вертикальной стенке приложили груз массой 10 кг (см. рисунок). Известно, что если стенку передвигать влево с минимальным ускорением то груз не соскальзывает вниз. Определите коэффициент трения между грузом и стенкой.
Задание 23
Шарик, закреплённый на лёгкой нерастяжимой нити длиной см, равномерно движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. При этом нить образует с вертикалью угол Определите модуль скорости шарика. Ответ приведите в м/с.
Задание 24
По гладкому горизонтальному столу из состояния покоя движется массивный брусок, соединенный с грузом массой 0,4 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Ускорение груза равно Чему равна масса бруска? Ответ укажите в килограммах с точностью до одного знака после запятой.
Задание 25
К подвижной вертикальной стенке приложили груз массой 10 кг (см. рисунок). Известно, что если стенку передвигать влево с минимальным ускорением то груз не соскальзывает вниз. Определите коэффициент трения между грузом и стенкой.
Задание 26
Груз массой 1 кг, находящийся на столе, связан лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через идеальный блок, с другим грузом. На первый груз действует горизонтальная постоянная сила равная по модулю 10 Н (см. рисунок). Второй груз движется из состояния покоя с ускорением 2 направленным вверх. Коэффициент трения скольжения первого груза по поверхности стола равен 0,2. Чему равна масса второго груза?
Задание 27
Груз массой m = 2,0 кг, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в воду и не касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити Т = 13Н. Найдите объём груза в литрах.
Задание 28
Брусок массой М = 300 г соединен с грузом массой m = 200 г невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок (см. рисунок). Брусок скользит без трения по неподвижной наклонной плоскости, составляющей угол 30° с горизонтом. Чему равно ускорение груза m? Ответ приведите в м/с2.
Задание 29
Какую силу давления оказывает нить на ось блока? Массы грузов одинаковы и равны Трение не учитывать. Нить невесома и нерастяжима.
Задание 30
Брусок массой 200 г, находящийся на гладкой горизонтальной поверхности, движется по ней под действием постоянной силы, модуль которой равен направленной под углом к горизонту. Чему равно изменение кинетической энергии бруска при перемещении его на расстояние 0,5 м. Ответ укажите в джоулях с точностью до одного знака после запятой.
Задание 31
Шарик, закреплённый на лёгкой нерастяжимой нити длиной см, равномерно движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. При этом нить образует с вертикалью угол Определите модуль скорости шарика. Ответ приведите в м/с.
Задание 32
Два груза с одинаковыми массами М, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, связаны невесомой нерастяжимой нитью (см. рисунок). Когда к грузам приложили силы и как показано на рисунке, нить оборвалась. Найдите минимальное значение силы если нить обрывается при натяжении Ответ приведите в ньютонах.
Задание 33
Брусок массой m = 2 кг движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной силы, направленной под углом α = 30° к горизонту (см. рисунок). Модуль этой силы F = 12 Н. Модуль силы трения, действующей на брусок, Fтр = 2,8 Н. Чему равен коэффициент трения между бруском и плоскостью?
Задание 34
По горизонтальному столу из состояния покоя движется брусок массой 0,6 кг, соединенный с грузом массой 0,15 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Груз движется с ускорением 0,4 м/с2. Определите коэффициент трения бруска о поверхность стола.
Задание 35
Брусок, касающийся вертикальной стены, удерживается в неподвижном состоянии силой направленной под углом 60° к вертикали (см. рисунок). Коэффициент трения между бруском и стеной равен Для того чтобы брусок не скользил вниз, минимальное значение модуля силы должно быть равно F = 4 Н. Найдите массу бруска. Ответ выразите в кг и округлите до десятых долей.
Предварительный просмотр:
Электростатика
Электростатика – раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела.
Существует два вида электрических зарядов: положительные (стекло о шелк) и отрицательные (эбонит о шерсть)
разноименные заряды одноименные заряды
элементарный заряд – минимальный заряд (е = 1,6∙10-19 Кл)
Заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов: q = N∙е
Электризация тел – перераспределение заряда между телами.
Способы электризации: трение, касание, влияние.
Закон сохранения электрического заряда – в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной.
q1 + q 2 + q 3 + …..+ qn = const
Пробный заряд – точечный положительный заряд.
Закон Кулона (установлен опытным путем в 1785 году)
Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.
F = k∙ q1 ⋅ q2
→ →
= - по 3-му закону Ньютона
R 2 F1 F2
В СИ: k =
1
4πε 0
q1 и q2 - заряды; R - расстояние между зарядами;
k - коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.
= 9·109 Н·м2/Кл2; ε0-электрическая постоянная; ε0= 8,85·10-12 Кл2/Н·м2
Закон Кулона в диэлектрической среде: F = k∙
εR 2
ε - диэлектрическая проницаемость среды, характеризующая свойства среды. В вакууме ε =1, в воздухе ε ≈1
Электрическое поле – вид материи, осуществляющий взаимодействие между электрическими зарядами, возникает вокруг зарядов, действует только на заряды.
Характеристики электрического поля
→
силовая (напряженность Е ) энергетическая (потенциал φ)
Напряжённость - векторная физическая величина, равная отношению силы F, с которой электрическое поле действует на пробный точечный заряд q, к значению этого заряда. → → F Е = , [E]= Н/Кл = В/м q Направление вектора напряженности совпадает с направлением вектора силы, действующей на положительный заряд, и противоположно направлению силы, действующий на отрицательный заряд. | Потенциал электростатического поля - отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду φ = Wï , [φ] = Дж/Кл = 1 В q φ - скалярная величина, определяющая потенциальную энергию заряда в любой точке эл. поля. Wn= qЕd ; φ = Еd Wn; φ – зависят от выбора нулевого уровня |
Принцип суперпозиции полей
Если в данной точке пространства различные заряды создают электрические поля → → → напряженности, которых Е1 , Е2 , Е3 … и т.д., то результирующая напряженность поля в этой точке равна векторной сумме напряжённостей отдельных полей. → → → → → Е = Е1 + Е2 + Е3 + …+ Еn | Если в данной точке пространства различные заряды создают электрические поля потенциалы, которых φ1, φ2, φ3 и т.д., то результирующий потенциал в этой точке равен алгебраической сумме потенциалов всех полей. φ = φ1 + φ2 + φ3 + … (знак потенциала определяется знаком заряда: q > 0, φ > 0; q < 0, φ < 0) |
Силовые линии напряженности электрического поля – непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке, через которые они проходят, совпадают с вектором напряженности. Е
Свойства силовых линий:
- не замкнуты;
- не пересекаются;
- непрерывны;
- направление совпадает с направлением вектора напряжённости;
- начало на + q или в бесконечности, конец на – q или в бесконечности;
- гуще вблизи зарядов (где больше напряжённость).
- перпендикулярны поверхности проводника
Поле точечного заряда
Модуль напряжённости. | Потенциал. | |
Е = k∙ q εR2 | φ = ± k∙ q εR |
Поле равномерно заряженной сферы.
(R – радиус сферы; r – расстояние от центра сферы до точки поля)
модуль напряжённости | потенциал | |||
внутри сферы (r < R) | Е = 0 | φ = ± k∙ q R | ||
на поверхности сферы (r = R) | Е = k∙ | q | φ = ± k∙ q R | |
R2 | ||||
вне сферы (r > R) | Е = k∙ q = k∙ q r2 (R + a)2 , где а – расстояние от поверхности шара до точки поля | φ = ± k q = k∙ q r (R + a) |
Поле внутри вещества
проводники диэлектрики
q на поверхности Ерезул= 0 Напряженность электростатического поля в Внутри поля металле равняется нулю, нет! так как поле свободных зарядов, существующих в не м, через достаточно короткий промежуток времени уравновесит внешнее поле и ток в металле будет равен нулю. Внутри проводника поля нет!!! (электростатическая защита) | → Евнеш. → → → Евнут. Евнут. ↑↓ Евнеш. Евнеш.↓ в ε раз Напряженность поля в диэлектрике меньше, чем в вакууме из-за явления поляризации и, следовательно, густота силовых линий в диэлектрике меньше. Отношение напряженности поля в вакууме к напряженности в данной среде называют диэлектрической проницаемостью вещества. ε = Евакуум Е |
Разность потенциалов или напряжение (Δφ или U) - это разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории заряда Δφ = φ1 – φ2
φ1 – φ2
= U =
А [U] = В φ1
q
> φ2 Е
Чем меньше меняется потенциал на отрезке пути, тем меньше напряженность поля. Напряженность электрического поля направлена в сторону уменьшения потенциала.
Связь между напряжённостью поля и разностью потенциалов: E = U
d
= Δϕ
d
Работа электростатического поля по перемещению заряда.
→ Электрическое поле перемещает заряд, действуя на него
с силой Fэл = E·|q| ⇒ совершает работу.
Электрическое поле вызывает ускоренное прямолинейное движение заряда ⇒ изменяет его кинетическую или потенциальную энергию
А= Fs = qE∙Δd А = q(φ1 – φ2)= q∙∆ φ = qU А= −∆Wп= −(Wп2 − Wп1) А= ∆Wк= Wк2 – Wк1
- Если поле совершает положительную работу (вдоль силовых линий), то потенциальная энергия заряженного тела уменьшается (согласно закону сохранения энергии увеличивается кинетическая энергия и наоборот).
- Работа поля (электрической силы) не зависит от формы траектории и на замкнутой траектории равна нулю.
Эквипотенциальные поверхности - поверхности, все точки которых имеют одинаковый потенциал
для однородного поля для поля точечного
- плоскость заряда -
концентрические сферы
Эквипотенциальная поверхность имеется у любого проводника в электростатическом поле, т.к. силовые линии перпендикулярны поверхности проводника. Все точки внутри проводника имеют одинаковый потенциал (Δφ = 0). Напряженность внутри проводника Е=0, значит и разность потенциалов внутри Δφ = 0.
Электроемкость С - характеризует способность проводника накапливать электрический заряд на своей поверхности.
- не зависит от электрического заряда и напряжения.
- зависит от геометрических размеров проводников, их формы, взаимного расположения, электрических свойств среды между проводниками.
С = = const [C] = Ф (Фарад)
U
Конденсатор - электротехническое устройство, служащее для быстрого накопления электрического заряда и быстрой отдачи его в цепь (два проводника, разделенных слоем диэлектрика ).
где d много меньше размеров проводника.
Обозначение на электрических схемах:
Все электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора. Заряд конденсатора - это абсолютное значение заряда одной из обкладок конденсатора.
Виды конденсаторов:
- по виду диэлектрика: воздушные, слюдяные, керамические, электролитические
- по форме обкладок: плоские, сферические, цилиндрические
- по величине емкости: постоянные, переменные (подстроечные).
Тип конденсатора | Схематическое изображение | Формула для расчета емкости | Примечания |
Плоский конденсатор | C = εε0 S d | S - площадь пластины; d - расстояние между пластинами. |
Виды соединений конденсаторов
параллельное последовательное
С = С1 + С2
1 = 1 + 1
С С1 С2
q = q1 + q2 q = q1 = q2 = const
U = U1 = U2 U = U1 + U2
Конденсатор подключён к источнику тока | Конденсатор заряжен и отключён от источника тока | |||
Uист. = Uс Если менять d, S, ε то U = const, а C и q меняются! | q = const C и U меняются! |
Энергия заряженного конденсатора W =
CU 2
2
= q 2 =
2C
qU Энергия конденсатора равна
2
работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин конденсатора вплотную, или равна работе по разделению положительных и отрицательных зарядов, необходимой при зарядке конденсатора.