Формулы по физике за восьмой класс: Все формулы по физике 8 класса

Все формулы по физике 8 класса

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Закон сохранения энергии	Qотд = Qприн	Количество теплоты, отданное одним телом другому, равно количеству теплоты, принятому вторым телом.	Q – количество теплоты, [Дж]
Формула вычисления количества теплоты	Q = cmΔt	Количество теплоты – физическая величина, показывающая, какая энергия передана телу в результате теплообмена.	Q – количество теплоты, [Дж] c – удельная теплоемкость – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить телу массой 1 кг для того, чтобы изменить его температуру на 1 °С, [Дж/кг°С] m – масса тела, [кг] Δt = t2 – ¬t1 – разность температур, [°С]
Формула вычисления количества теплоты при сгорании топлива	Q = qm	Топливо – вещество, которое в некоторых процессах выделяет тепло.	Q – количество теплоты, [Дж] q – удельная теплота сгорания топлива – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива, [Дж/кг] m – масса топлива, [кг]
Формула вычисления количества теплоты, необходимого для плавления вещества	Q = λm	Плавление – процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое.	Q – количество теплоты, [Дж] λ – удельная теплота плавления – количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг вещества, нагретому до температуры плавления, чтобы перевести его из твёрдого состояния в жидкое, [Дж/кг] m – масса вещества, [кг]
Формула вычисления количества теплоты при парообразовании и конденсации	Q = Lm	Парообразование – процесс превращения жидкости в пар. Конденсация – переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного.	Q – количество теплоты, [Дж] L – удельная теплота парообразования и конденсации, [Дж/кг] m – масса вещества, [кг]
Формула вычисления абсолютной влажности	ρ=mпара/Vвоздуха	Абсолютная влажность воздуха – количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.	ρ – абсолютная влажность, [кг/м3] m – масса пара, [кг] V – объем воздуха, [м3]
Формула вычисления относительной влажности воздуха	φ=ρ/ρн∙100%	Относительная влажность воздуха – величина, показывающая насколько далек пар от насыщения.	φ – относительная влажность ρ – абсолютная влажность (плотность водяного пара), [кг/м3] ρн – плотность насыщенного пара при данной температуре, [кг/м3]
Формула для вычисления КПД тепловой машины		Коэффициент полезного действия (КПД) – характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии.	А – полезная работа, которую совершает рабочее тело, [Дж] Qн – количество теплоты, которое передал рабочему телу нагреватель, [Дж] Qх – количество теплоты, которое рабочее тело передало холодильнику, [Дж]
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Закон Ома для участка цепи	I=U/R	Закон Ома: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.	I – сила тока, [А] U – напряжение, [В] R – сопротивление, [Ом]
Формула для вычисления удельного сопротивления проводника	R=ρ*L/S ρ=R*S/L	Удельное сопротивление – величина, характеризующая электрические свойства вещества, из которого изготовлен проводник.	ρ – удельное сопротивление вещества, [Ом·мм2/м] R – сопротивление, [Ом] S – площадь поперечного сечения проводника, [мм2] L – длина проводника, [м]
Законы последовательного соединения проводников	I = I1 = I2	Последовательным соединением называется соединение, когда элементы идут друг за другом.	I – сила тока, [А] U – напряжение, [В] R – сопротивление, [Ом]
Законы параллельного соединения проводников	U = U1 = U2 I = I1 + I2 1/Rобщ=1/R1+1/R2	Параллельным соединением проводников называется такое соединение, при котором начала и концы проводников соединяются вместе.	I – сила тока, [А] U – напряжение, [В] R – сопротивление, [Ом]
Формула для вычисления величины заряда.	q = It	Заряд – это есть произведение силы тока на время, в течение которого этот заряд протекает по проводнику.	q – заряд, [Кл] I – сила тока, [А] t – время, [c]
Формула для нахождения работы электрического тока.	A = Uq A = UIt	Работа – это величина, которая характеризует превращение энергии из одного вида в другой, т.е. показывает, как энергия электрического тока, будет превращаться в другие виды энергии – механическую, тепловую и т. д. Работа электрического поля – это произведение электрического напряжения на заряд, протекающий по проводнику. Работа, совершаемая для перемещения электрического заряда в электрическом поле.	A – работа электрического тока, [Дж] U – напряжение на концах участка, [В] q – заряд, [Кл] I – сила тока, [А] t – время, [c]
Формула электрической мощности	P = A/t P = UI P = U 2/R	Мощность – работа, выполненная в единицу времени.	P – электрическая мощность, [Вт] A – работа электрического тока, [Дж] t – время, [c] U – напряжение на концах участка, [В] I – сила тока, [А] R – сопротивление, [Ом]
Формула закона Джоуля-Ленца	Q=I2Rt	Закон Джоуля-Ленца: при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.	Q – количество теплоты, [Дж] I – сила тока, [А]; t – время, [с]. R – сопротивление, [Ом].
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Правило правой руки		Расположим правую руку так, чтобы четыре согнутых пальца совпадали с направлением магнитных линий, тогда большой палец укажет направление тока в проводнике. Или Если направить большой палец правой руки по направлению тока в проводнике, то четыре согнутых пальца укажут направление линий магнитного поля тока.
Правило буравчика		Если вкручивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление линий магнитного поля тока.
СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Закон отражения света		Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восставленный в точку падения луча, лежат в одной плоскости, при этом угол падения луча равен углу отражения луча.
Закон преломления		При увеличении угла падения увеличивается и угол преломления, то есть при угле падения, близком к 90°, преломлённый луч практически исчезает, а вся энергия падающего луча переходит в энергию отражённого.	n – показатель преломления одного вещества относительно другого
Формула вычисления абсолютного показателя преломления вещества	n=c/v	Абсолютный показатель преломления вещества – величина, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде.	n – абсолютный показатель преломления вещества c – скорость света в вакууме, [м/с] v – скорость света в данной среде, [м/с]
Закон Снеллиуса	sinα/sinγ=v1/v2=n	Закон Снеллиуса (закон преломления света): отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная.	n – показатель преломления одного вещества относительно другого v – скорость света в данной среде, [м/с]
Показатель преломления среды	sinα/sinγ=n	Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная.	n – показатель преломления среды
Формула оптической силы линзы	D=1/F	Оптическая сила линзы – способность линзы преломлять лучи.	D – оптическая сила линзы, [дптр] F – фокусное расстояние линзы, [м]

Формулы ⚠️ по физике 8 класс: список, пояснения по разделам

Формулы по физике за 8 класс: основные разделы

В 8 классе школьники на уроках физики изучают следующие разделы:

1. Тепловые явления.
2. Электрические явления.
3. Электромагнитные явления.
4. Световые явления.

Рассмотрим подробно основные законы и формулы каждого из разделов. Дадим все необходимые пояснения к ним.

Тепловые явления

Определение

Явления, которые связаны с изменением температуры тела, приводящей к его нагреванию или охлаждению, называют тепловыми. 

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

В качестве примера можно привести нагревание и охлаждение воздуха, таяние льда, плавление металлов и др.

Закон сохранения энергии

Закон сохранения энергии постулирует, что в природе не происходит возникновения или исчезновения энергии. Энергия существует всегда, просто она превращается из одного вида в другой, передается от одного тела другому, и при этом ее значение сохраняется.

Уравнение, иллюстрирующее закон сохранения механической энергии, выглядит так:

\(E_{k_1}+E_{p_1}=E_{k_2}+E_{p_2}\)

и означает следующее: 

Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, которые находятся в замкнутой системе и взаимодействуют между собой силами тяготения и упругости, остается постоянной.

В данном уравнении \(E_{k_1}\) и \(E_{k_2}\) — кинетическая энергия тела, \(E_{p_1}\) и \(E_{p_2}\) — потенциальная энергия тела.

Полная механическая энергия (E) будет определяться по формуле:

\(E=E_k+E_p\)

где \(E_k\) — кинетическая энергия, \(E_p\) — потенциальная.

Формула вычисления количества теплоты

Внутренняя энергия тела может изменяться двумя путями:

• за счет совершения работы; 
• без совершения работы, за счет теплопередачи. 

Определение

Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче, называется количеством теплоты.

Определяется по формуле:

\(Q=c\times m\times\left(t_2-t_1\right)\)

где Q — количество теплоты, измеряемое в джоулях, c — удельная теплоемкость, m — масса тела, \(t_1\) — начальная, \(t_2\) — конечная температуры.  

Формула вычисления количества теплоты при сгорании топлива

Определение

Количеством теплоты при сгорании топлива называется величина, которая равняется количеству энергии, выделяемой при полном сгорании топлива. 

Для определения количества теплоты при сгорании топлива необходимо знать удельную теплоту сгорания q — количество теплоты, которое выделяет 1 килограмм топлива при полном сгорании.

Формула выглядит так:

\(Q=q\times m\)

где Q — количество теплоты при сгорании топлива, измеряется в джоулях, m — масса топлива.

Количество теплоты плавления (кристаллизации)

Определение

Количество теплоты плавления или кристаллизации — это физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты необходимо для плавления тела при условии, что оно находится в условиях температуры плавления и нормальном атмосферном давлении. 

Для определения количества теплоты плавления нужно знать удельную теплоту плавления (\lambda) — величину, показывающую, какое количество теплоты необходимо дать кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние.3}\).

Вычисление относительной влажности воздуха

Определение 6

Относительная влажность воздуха \((\varphi)\) — это отношение абсолютной влажности воздуха (ρ) к плотности насыщенного водяного пара при той же температуре (\(ρ_0\)), выражается в процентах.

Насыщение водяного пара зависит от:

• температуры;
• количества водяных паров;
• давления.

Соответственно, относительную влажность воздуха можно вычислить при помощи формулы:

\(\varphi=\frac p{p_0}\times100\%\)

КПД тепловой машины

С помощью коэффициента полезного действия (КПД) двигателя определяют экономичность различных тепловых двигателей.

Определение

КПД называется отношение совершенной двигателем полезной работы к энергии, полученной от нагревателя.

КПД двигателя находят по формуле:

\(\eta=\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}\times100\%\)

где \eta — КПД, выражается в процентах; \(Q_1\) — количество теплоты, полученное от нагревателя, \(Q_2\) — количество теплоты, отданное телом холодильнику.

Электрические явления

Раздел «Электрические явления» учебника 8-го класса рассматривает основные закономерности и параметры, характерные для работы электроцепей.

Закон Ома для участка цепи

В 1827 году немецкий физик Георг Ом вывел и доказал опытным путем зависимость силы тока от напряжения и сопротивления. Эта зависимость называется законом Ома и звучит так: сила тока на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению. 

Формула, отражающая эту зависимость, выглядит так:

\(I=\frac UR\)

где I — сила тока на участке цепи, измеряется в амперах, U — напряжение на участке электроцепи, R — сопротивление участка цепи.

Вычисление удельного сопротивления проводника

Зависимость сопротивления проводника от его размера и материала, из которого он изготовлен, впервые изучил Ом. Он доказал, что сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от материала изготовления.2 называют удельным сопротивлением вещества (p).

Сопротивление проводника определяем по формуле:

\(R=\frac{pl}S\)

где R — сопротивление проводника, измеряется в омах, l — длина проводника, S — площадь сечения.

Законы последовательного соединения проводников

 

Следующие закономерности справедливы для последовательно соединенных проводников в любом количестве:

\(I=I_1=I_2\)

\(U=U_1+U_2\)

\(R=R_1+R_2\)

где \(I_1, U_1, R_1\) — сила тока, напряжение и сопротивление на одном участке цепи, \(I_2, U_2, R_2\) — сила тока, напряжение и сопротивление на другом участке цепи.

Сила тока измеряется в амперах, напряжение — в вольтах, сопротивление — в омах.

Законы параллельного соединения проводников

 

Для параллельного соединения действуют следующие закономерности:

\(I=I_1+I_2\)

\(U=U_1=U_2\)

\(R=\frac{R_1\times R_2}{R_1+R_2}\)

где \(I_1, U_1, R_1\)1 — сила тока, напряжение и сопротивление первого участка цепи, \(I_2, U_2, R_2\) — сила тока, напряжение и сопротивление второго участка цепи.

Единицы измерения основных характеристик электроцепи одинаковые при последовательном и параллельном соединениях.

Вычисление величины заряда

Определение

Электрический заряд (q) — это физическая величина, которая описывает особенность частиц или тел выступать источником электромагнитных полей и участвовать в электромагнитном взаимодействии.

Измеряется в кулонах, вычисляется по формуле:

\(q=I\times t, \)

где I — сила, t — время прохождения тока.

Нахождение работы электрического тока

Определение

Работа электрического тока — это физическая величина, которая показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.

Работа электрического тока обозначается символом A, измеряется в джоулях, рассчитывается по формуле:

\(A=U\times I\times t\)

где I — сила тока в проводнике, U — напряжение на концах проводника, t — время протекания тока через проводник.2\times R\times\Delta t\)

где Q — количество теплоты, выделяемое за время \((\Delta t)\), в течение которого ток течет в проводнике, измеряется в джоулях, I — сила тока в проводнике, R — сопротивление проводника.  

Электромагнитные явления

Раздел «Электромагнитные явления» разбирает физические процессы, которые связаны с электрическим током и образующимся вокруг него магнитным полем.

Правило правой руки

Определение

Если обхватить проводник с током ладонью правой руки и направить большой палец, отставленный на 90 градусов по направлению силы тока в проводнике, оставшиеся четыре пальца покажут направление линий магнитного поля проводника.

 

Правило буравчика

 

Световые явления

В разделе «Световые явления» рассматривается свет, его источники и распространение в пространстве, а также основные физические законы, согласно которым свет распространяется в среде. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Закон отражения света

Закон отражения света от зеркальной поверхности звучит так: падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром, который проведен к границе раздела двух сред в точке падения луча.

Угол падения alpha равен углу отражения \(\beta\):

\(<\alpha=<\beta\)

 

Закон преломления

Определение

Преломлением света называется изменение направления светового луча на границе сред при переходе его из одной среды в другую.

Законы преломления света:

1. Лучи, падающий и отраженный, лежат в одной плоскости с перпендикуляром, который проведен к границе раздела двух сред в точке падения луча.
2. Угол преломления может быть меньше или больше угла падения — в зависимости от того, из какой среды и в какую луч переходит.

Закон открыл в 1621 году голландский математик В. Снеллиус.

 

Вычисление абсолютного и относительного показателя преломления вещества

Определение

Абсолютный показатель преломления вещества (n) — это показатель преломления вещества относительно вакуума.

Он показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в среде.

Определяется по формуле:

\(n=\frac cv\)

где c — скорость света в вакууме, v — скорость света в данной среде.

Относительный показатель преломления вещества показывает, во сколько раз скорость света в первой среде отличается от скорости во второй среде.

Оптическая сила линзы

Определение

Линзы — это прозрачные тела, созданные для управления световыми лучами с помощью изменения их направления, которые представляют собой ограниченные с двух сторон сферические поверхности.

 

Линзы характеризует величину, которую называют оптической силой линзы, измеряется в диоптриях (D).

Оптическая сила линзы обратно пропорциональна фокусному расстоянию линзы (F) и рассчитывается по формуле:

\(D=\frac1F\)

1 диоптрия — это оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой составляет 1 м.

Примеры задач с решением

Рассмотрим варианты самых распространенных задач с решениями.6 \)Дж.

Задача на вычисление абсолютной влажности

Задача

Какой будет абсолютная влажность воздуха, если относительная влажность равна 50% при температуре 20 градусов?

Решение:

Смотрим в таблице, сколько пара может содержаться при температуре 20 градусов. Обнаруживаем значение 17 г. Так как у нас относительная влажность равна 50%, необходимо 17 / 2, получаем 8,5 г/м³. Абсолютная влажность равна 8,5 г/м³.

Задача на вычисление относительной влажности воздуха

Задача

Какой будет относительная влажность при том условии, что при температуре 30 градусов в воздухе содержалось 17 г воды?

Решение:

\(\varphi=17*100/30=56%\)

Задача на вычисление КПД тепловой машины

Задача 

Какой КПД у теплового двигателя, который совершил полезную работу 70 кДж, если при полном сгорании топлива выделилась энергия 200 кДж?

Решение:

\(\eta=70/200*100%=35%\)

Задачи из раздела «Электрические явления»

Задача на вычисление удельного сопротивления проводника

Задача

Чему будет равно сопротивление проводника, в котором течет ток силой 600 мА при напряжении на концах 1,2 кВ?

Решение:

\(R=1200/0,6=200 Ом.2/80*600=363000 \)Дж.

Задачи из раздела «Электромагнитные явления»

Для решения задач по правилам правой руки и буравчика, важно знать условные обозначения:

 

Задачи из раздела «Световые явления»

Задача на вычисление абсолютного показателя преломления вещества

 

Расчет оптической силы линзы

Задача

Какой будет оптическая сила линз объектива фотоаппарата, если его фокусное расстояние составляет 58 мм?

Решение:

58 мм=0,058 м.

\(D=1/0,058=17,24 дптр.\)

Тест формулы по теме «Электрические явления» — 8 класс | Тест по физике (8 класс) на тему:

Слайд 1

мин. 35 Время тестирования Начать тестирование 15 Всего заданий Введите фамилию и имя Тест «Электрические явления» 8 класс

Слайд 2

Задание Перемещаемые объекты На слайдах с перемещаемыми объектами предлагаются задания на соответствие. Для перемещения объектов выполните следующие действия: Щелкните на перемещаемом объекте левой кнопкой мыши (после этого объект будет следовать за курсором). Не прижимая кнопку мыши, переместите курсор в нужную позицию. Для фиксации объекта в новом положении также щелкните левой кнопкой мыши. Повторите указанные действия для других объектов. Идея перемещения объектов в режиме просмотра демонстрации предложена Гансом Хофманом ( Hans Werner Hofmann [email protected] ) Далее

Слайд 3

Далее 1 Задание 5 бал. Выберите все правильные ответы! Сила тока Время Напряжение Сопротивление Эл. заряд Правильно расставьте обозначения физических величин I q R t U

Слайд 4

Далее 2 Задание 1 бал. 1 2 3 4 Выберите формулу для вычисления силы тока

Слайд 5

Далее 3 Задание 1 бал. 1 2 3 4 Выберите формулу закона Ома для участка цепи

Слайд 6

Далее 4 Задание 3 бал. Выберите все правильные ответы! 1 2 3 4 5 Какие формулы позволяют вычислить силу тока

Слайд 7

Далее 5 Задание 3 бал. Выберите все правильные ответы! 1 2 3 4 5 6 Выберите формулы для последовательного соединения проводников

Слайд 8

Далее 6 Задание 3 бал. Выберите все правильные ответы! 1 2 3 4 5 6 Выберите формулы для параллельного соединения проводников

Слайд 9

Далее 7 Задание 1 бал. 1 2 3 4 По какой формуле вычисляется сопротивление проводника

Слайд 10

Далее 8 Задание 1 бал. 1 2 3 4 Математическая запись закона Джоуля — Ленца

Слайд 11

Далее 9 Задание 1 бал. 1 2 3 4 Выберите формулу для вычисления работы тока

Слайд 12

Далее 10 Задание 3 бал. Выберите все правильные ответы! 1 2 3 4 5 По каким формулам можно вычислить эл . напряжение

Слайд 13

Далее 11 Задание 1 бал. 1 2 3 4 По какой формуле вычисляется мощность эклектического тока

Слайд 14

Далее 12 Задание 1 бал. 1 2 3 4 По какой формуле можно вычислить удельное сопротивление

Слайд 15

Далее 13 Задание 1 бал. 1 2 3 4 По графику зависимости силы тока от напряжения вычислите сопротивление 1 Ом 2 Ом 3 Ом 4 Ом

Слайд 16

Далее 14 Задание 1 бал. 1 2 3 4 Какой физической величины нет в формуле: Q= IRt I U R A

Слайд 17

Итоги 15 Задание 1 бал. 1 2 3 4 Какой физической величины нет в формуле: U=I* R t I S

Слайд 18

Затрачено времени Выход Снова бал. Всего заданий Ошибки в выборе ответов на задания: Набранных баллов Правильных ответов Оценка Подождите! Идет обработка данных Результаты тестирования

ГДЗ по физике 8 класс Пурышева, Важеевская Решебник

«ГДЗ по физике за 8 класс Пурышева Н. С., Важеевская Н. Е. ФГОС (Дрофа)» является отличным учебно-вспомогательным пособием

Оно было разработано высококвалифицированными специалистами с целью облегчения учебного процесса. Авторы придерживались не только современной, но и традиционной методики обучения, чтобы создать действительно качественный решебник, который поможет учащимся успешно освоить рабочую программу по данному предмету.

Физика в 8 классе

В новом учебном году школьники познакомятся со следующими разделами учебника:

1. Перемещение тела при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости.
2. Закон всемирного тяготения.
3. Исследование колебаний математического маятника.
4. Резонанс.
5. Динамика. Законы Ньютона.
6. Скорость распространения волны.

Помимо выполнения контрольных и тестов, учащимся еще необходимо подготовиться к лабораторным и практическим. Сделать это не так просто без качественного решебника. А если ученик все еще думает, кукую литературу ему подобрать для успешного освоения курса, чтобы времени зря не терять, ему немедленно следует обратиться за помощью к данному пособию, которое было выпущено издательством «Дрофа». Именно эта книга поможет ребенку справиться со всеми трудностями.

Содержание ГДЗ

Издание действительно очень объемное. Оно содержит в себе 20 лабораторных работ. 10 из них ученики будут выполнять в классе, а остальную половину дома. К тому же на страницах онлайн-решебника можно отыскать:

• верные ответы на контрольные вопросы;
• инструкцию по работе с оборудованием;
• схемы, таблицы, рисунки;
• законы;
• формулы;
• авторские заметки.

Благодаря этой книге ученик сможет с легкостью выполнить и домашнее задание. Сложные вопросы больше не заведут его в тупик, ведь ответы на них он будет знать.

Преимущества онлайн-решебника по физике за 8 класс от Пурышевой

Одним из самых главных плюсов данного учебно-вспомогательного комплекса является то, что он может помочь сэкономить драгоценные часы на подготовке к урокам. Благодаря ГДЗ ученики могут не переживать насчет правильности ответов на контрольных и результатов за них. Ведь с его помощью можно самостоятельно подготовиться к ним и заранее прорешать пробные варианты, посмотрев верные ответы на каждое упражнение. Это также пригодится и при выполнении домашних заданий, поскольку многие задачи очень похожи, в них лишь нужно поменять некоторые данные. Ученикам так не хватает свободного времени, что они позволяют себе не выполнять домашние задания по некоторым предметам. Но все это отрицательно влияет на среднюю успеваемость. Чтобы выпускник мог улучшить свои оценки, специалисты рекомендуют прибегнуть к помощи сборника ответов к номерам из учебника и дополнительного задачника.

Физика 8 класс. Работа и мощность электрического тока :: Класс!ная физика

Физика 8 класс. РАБОТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.

Зная две формулы:
I = q/t ….. и ….. U = A/q
можно вывести формулу для расчета работы электрического тока:

Работа электрического тока равна произведению силы тока на напряжение
и на время протекания тока в цепи.

Единица измерения работы электрического тока в системе СИ:
[ A ] = 1 Дж = 1A. B . c

НАУЧИСЬ, ПРИГОДИТСЯ !

При расчетах работы электрического тока часто применяется
внесистемная кратная единица работы электрического тока:
1 кВт.ч (киловатт-час).

1 кВт.ч = ………..Вт.с = 3 600 000 Дж

В каждой квартире для учета израсходованной электроэнергии устанавливаются специальные
приборы-счетчики электроэнергии, которые показывают работу электрического тока,
совершенную за какой-то отрезок времени при включении различных бытовых электроприборов.
Эти счетчики показывают работу электрического тока ( расход электроэнергии) в «кВт.ч».

Необходимо научиться рассчитывать стоимость израсходованной электроэнергии!
Внимательно разбираемся в решении задачи на странице 122 учебника (параграф 52) !

МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Мощность электрического тока показывает работу тока, совершенную в единицу времени
и равна отношению совершенной работы ко времени, в течение которого эта работа была совершена.

(мощность в механике принято обозначать буквой N, в электротехнике — буквой Р)
так как А = IUt, то мощность электрического тока равна:

или

Единица мощности электрического тока в системе СИ:

[ P ] = 1 Вт (ватт) = 1 А . B

КНИЖНАЯ ПОЛКА

 

ВАУ, ИНТЕРЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ !

 

Устали? — Отдыхаем!

Закон Ома. Физика. 8 класс. Разработка урока

Тип урока: изучение нового материала.

Цели:

• образовательные: установить зависимость между силой тока, напряжением на однородном участке электрической цепи и сопротивлением этого участка, сформулировать закон Ома для участка цепи, научиться применять его при решении задач;
• развивающие: развивать умения сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты экспериментов; продолжить формирование умений пользоваться теоретическими и экспериментальными методами физической науки для обоснования выводов по изучаемой теме и для решения задач.
• воспитательные: воспитывать чувство уважения к товарищу при работе в группах, учащиеся должны убедиться в том, что: законы физики являются отражением тех связей, которые существуют в природе.

Задачи (шаги, с помощью которых достигаются цели урока):

• усвоить, что сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если при этом сопротивление проводника не меняется;
• усвоить, что сила в участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению, если при этом напряжение остается постоянным;
• знать закон Ома для участка цепи;
• уметь определять силу тока; напряжения по графику зависимости между этими величинами и по нему же – сопротивление проводника;
• уметь наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты демонстрационного эксперимента;
• уметь применять закон Ома для участка цепи при решении задач;
• отрабатывать навыки проверки размерности;
• отрабатывать навыки соотношения полученных результатов с реальными значениями величин.

Использованные источники (книги с указанием автора, названия, издательства, года издания; ссылки на сайты, с которых была взята информация для урока):

1. Физика, 8 класс, А. В. Перышкин, М., Дрофа, 2013
2. Физика – юным, М.: Просвещение, 1980
3. http://copypast.ru/2009/02/05/forfriend-1-soljonyjj_ogurec__nashe_vsjo.html
4. http://images.yandex.ru/yandsearch?text=фото соленых помидор&rpt=simage&p=4&img_url=www.good-cook.ru%2Fi%2Fbig%2F8%2F1%2F813c28ab0918ad33343e242488168abd.jpg&
5. http://images.yandex.ru/yandsearch?text=фото%20батарейки8&stype=image&noreask=1&lr=37

Ход урока

1. Актуализация знаний. (Сценка)

1 ученик: «Ура, свобода! Семь уроков закончилось. Пойдем домой»

2 ученик: «Вы сейчас дома что будете делать?»

3 ученик: « Я сяду за компьютер, пока родители не пришли с работы. А то они твердят одно и то же: «Ты уроки делал? На носу экзамены? Как будто мне больше нечем заняться»

1 ученик: «А я обед разогрею в микроволновке. Кушать хочется»

2 ученик: «А я телек посмотрю, а то что – то я сегодня устал»

3 ученик: « Не мудрено, семь уроков!!!Бедные, мы бедные. Все в голове перемешалось: суффикс, алгоритм, биоценоз, дифференциация, интеграция, синтез…»

1 ученик: каждый учитель думает, что его предмет самый важный, вот и требует с нас по полной. А у нас голова то одна»

2 ученик: «Ты прав. Вот сегодня, например, Наталья Викторовна весь урок говорила одно и то же: «Электричество нужно. Электричество важно. Что в нем такого важного и нужного? »

(Далее звучит сообщение о том, что из-за непогоды произошел обрыв проводов и приостановлена подача электричества)

1 ученик: «Что же мы теперь будем делать? Я кушать хочу!

2 ученик: «А я теперь на новый уровень в игре не пройду»

3 ученик: «И телевизор не посмотришь. Серию любимого сериала пропущу»

2. Проверка знаний

№1. На рисунке 1 изображены условные обозначения, применяемые на схемах. Каким номером обозначены?

пересечение проводов ключ? электрический звонок плавкий предохранитель соединение проводов? 1. Первым. 2. Вторым 3. Третьим 4. Четвертым  5. Пятым

Какое слово лишнее в цепочке слов: источник тока, соленый огурец, соленый помидор? (Лишнего слова нет. Это все источники тока. Демонстрация действия источников)

№2. Из каких частей состоит электрическая цепь, изображенная на рисунке?

1.Элемент, выключатель, лампа, провода. 2. Батарея элементов, звонок, выключатель, провода. 3. Батарея элементов, лампа, выключатель, провода.

 По истечении времени, отведенного для выполнения проверочной работы, учитель собирает карточки и ответы учащихся.

3. Актуализация опорных знаний

№3. А теперь проверим, как вы видите нарушения в составлении электрических цепей.

Перед вами две схемы

1. Почему не горит исправная лампа в первой цепи при замыкании ключа? (Рис. 1)

Ответ учащихся.

Эталон ответа. Электрическая цепь имеет разрыв. Чтобы лампа загорелась, в цепи должен существовать электрический ток, а это возможно при замкнутой цепи, состоящей только из проводников электричества .

Учитель. А чем проводники отличаются от непроводников или изоляторов?

Ответ учащихся.

Эталон ответа. Проводники – такие тела, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному. А в изоляторах такие переходы невозможны, и лампа загорается.

Приглашается ученик, который дал правильный ответ и он, устранив разрыв, демонстрирует правильный ответ. Лампа загорается.

2. Почему не звенит звонок во второй цепи при замыкании цепи? (Рис. 2)

Ответ учащихся.

Эталон ответа. Для получения электрического тока в проводнике, надо в нем создать электрическое поле. Под действием этого поля свободные заряженные частицы начнут двигаться упорядоченно, а это и есть электрический ток. Электрическое поле в проводниках создается и может длительно поддерживаться источниками электрического поля. Электрическая цепь должна иметь источник тока. Подключаем цепь к источнику тока и звонок звенит.

Приглашается ученик, который дал правильный ответ и он, подсоединив к цепи источник тока, демонстрирует правильный ответ.

№4. Где надо расположить источник тока, чтобы при замыкании ключа К₁ зазвенел звонок, а при замыкании ключа К₂ загорелась лампа? (Рис. 3)

Ответ учащихся.

Эталон ответа. Источник тока необходимо располагать параллельно ветвям, содержащим звонок и лампочку.

4. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.
2. Закон Ома.
3. Применение закона Ома.

А). Электрический ток в цепи – это направленное движение заряженных частиц в электрическом поле. Чем сильнее действие электрического поля на эти частицы, тем и больше сила тока в цепи. Но действие поля характеризуется напряжением. Поэтому можно предположить, что сила тока зависит от напряжения. Эту зависимость можно установить экспериментально.

Эксперимент показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нем. Эту зависимость желательно проиллюстрировать графически – построить график зависимости I = f(U).

Б). Закон Ома для участка цепи можно установить экспериментально:

Существует много описаний соответствующих опытов и установок, которые можно сгруппировать следующим образом:

а) опыты с установкой, в которой осуществляется замена резисторов;

б) опыты с демонстрационным магазином сопротивлений;

в) опыты с демонстрационным реохордом.

Во всех этих опытах применяют демонстрационные амперметр и вольтметр. Работу проводят в группах в два этапа. Сначала устанавливают зависимость силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на данном участке цепи. По результатам этого опыта обнаруживают обратно пропорциональную зависимость силы тока от сопротивления проводника:

На втором этапе, не меняя сопротивления, измеряют силу тока при разных значениях напряжения на данном участке цепи. По результатам этого опыта устанавливают прямую пропорциональную зависимость силы тока от напряжения:

I ~ U

Результаты обоих опытов обобщают и формулируют закон Ома для участка цепи:

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональнa его сопротивлению.

В). Применение закона Ома.

После установления закона Ома целесообразно закрепить его понимание решением соответствующих задач. Учащиеся должны из закона Ома  получать производные формулы:  и U = I · R.

Кроме того, необходимо научить учащихся решать комбинированные задачи с использованием зависимостей 

5. Решение задач

Для самостоятельного решения в классе можно предложить следующие несложные задачи:

Задача 1 (устно)

Какое напряжение надо создать на концах проводника, сопротивлением 20 Ом, чтобы в нем возникла сила тока 0,5 А? (Ответ: 10В)

Задача 2

На цоколе электрической лампы написано 3,5 В; 0,28 А. Что это значит?

Найдите сопротивление спирали лампы. (Ответ:12.5Ом )

Задача 3

При напряжении 220 В сила тока в резисторе равна 5 А. Какой будет сила тока, если напряжение уменьшится на 10 В? (Ответ: 44 Ом; 4.5 А )

6. Защита творческих проектов

За 2-3 недели до проведения мероприятия класс делится на группы по 4-5 человек. Каждая группа получает задание: выполнить проект в виде макета. На макете может быть изготовлено то, что интересует больше всего ее членов. Например, спортивный зал или красивый уголок парка. Обязательное условие – использовать в проекте электрические цепи.

Настал момент, когда каждая группа может продемонстрировать домашнее задание (3 группы.)

А сейчас мне хотелось бы вспомнить об одном ученом.

Конец XVIII века, Франция, город Лион, дом одного из коммерсантов. Немного странно, но все же заглянем внутрь. В библиотеке мы видим 14-летнего мальчика. Он в совершенстве владеет латынью, очень много времени проводит за книгами, и уже успел изучить 20-томовую энциклопедию Дидро и Даламбера. Не посещая школу, этот мальчик смог получить всестороннее образование, благодаря огромному трудолюбию и настойчивости. Этому мальчику предстоит вскоре стать всемирно известным ученым. Кто же это? И какое отношение он имеет к нам, а также империи тока.

О каком ученом идет речь?

Этим ученым является АНДРЕ-МАРИ АМПЕР.

А вспомнила я о нем не только потому, что он имеет непосредственное отношение к электричеству, но и для того, чтобы обратить ваше внимание на целеустремленность подростка, огромное желание приобретать знания. В наше время для вас созданы все условия для успешного обучения, поэтому мне хотелось Вам, мои ученики, пожелать воспитать в себе целеустремленность в достижении поставленных целей и огромного трудолюбия.

Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой томись.
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет.

Фирдоуси, персидский поэт,
940-1030 гг.

Домашнее задание:

1. § 42, 44 учебника; вопросы и задания к параграфам.
2. Выполнить упражнение 19 (1-4), с. 102-103 учебника.

Физика 8 класс все формулы перышкин :: amprefipsu

20.10.2016 01:21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочие формулы, графические пояснения. Мы подберем репетитора, учитывая все пожелания. Школьная программа по физике за 8 класс, включает в себя изучение тепловых, электрических,. Физика элементарных частиц. Количество теплоты, необходимое для нагревания тела или выделяемое им при охлаждении, рассчитывают по формуле. Способы определения влажности воздуха — Физика 8 класс Перышкин — : 1:29. Формулы по ФИЗИКЕ 8 классФормулы.

Физических законов и правил из курса восьмого класса общеобразовательной школы. Формулы по физике 8 класс. Нужны формулы по Физике за 8 класс дело в том, что учебника нет, а формулы нужны по горло, т.к. Завтра экзамен. Теплопроводность и конвекция: суть и формулы физических процессов. Мои выпускники. Электрическое напряжение определяют по формуле: Закон Ома устанавливает зависимость силы тока.

Ко всем формулам есть пояснения. Так же формулы будут полезны школьникам 8 классов при работе на уроке физики. Всё по физике: законы, формулы, определения. Занимательная физика. Радиофизика. Учебник для общеобразовательных учреждений.12 е издание, стереотипное. Москва. Дрофа 2009.3. Пёрышкин А. В. Ко всем формулам есть пояснения. Так же формулы будут полезны школьникам 8 классов при работе на уроке физики. Формулировки.

Файлы содержат в себе все. Физика 8 класс. Оглавление. Глава 1. Тепловые явления. Ответы к упражнениям. А. В. Перышкин. Пёрышкин А. В. Физика 8 класс. Пользователь Эльвира Волощук задал вопрос в категории Добро пожаловать и получил на него 1 ответ. Решебник по физике за 8 класс под редакцией автора Перышкин А. В. Позволит предварительно изучить упражнения и ответы к ним,.

От напряжения на концах участка цепи и сопротивления: Сопротивление проводника. Новости науки. Формулы по физике за 8 класс. Формулы по физике 8 класс. Физика 8 класс. Он уже познакомился с этой дисциплиной год назад, ученик знает формулы и. Данные файлы содержат в себе все темы, когда либо пройденные на уроках физики. Все формулы школьного курса по физике. Физика. Данные.

По физике 8 класс. Физика 8 класс. Анна Ашиткова Ученик 125, закрыт 3 года назад. Физика 8 класс. Оглавление. Глава 1. Тепловые явления. Ответы к упражнениям. А. В. Перышкин. Законы по физике. Таблицы формул для 8 9 классов. Таблицы формул 8 класса. Таблицы формул для 8 9 классов. Таблицы формул 8 класса. Сохранить документ на диск. Таблицы формул для 8 9 классов.

 

Вместе с физика 8 класс все формулы перышкин часто ищут

 

Формулы по физике за 9 класс.

Все формулы по физике за 8 класс с пояснениями.

Все формулы по физике за 8 класс таблица.

Формулы по физике 8 класс все.

Физика формулы 7-8 класс.

Физика 8 класс формулы и определения.

Физика 8 класс формулы и обозначения.

Физика 8 класс формулы казакша

 

Читайте также:

 

Ответы на задания на учебник по французскому языку 9 класс шацких кузнецов

 

Тренировочная работа 1 10 октября 2012 годапо химии 9 класс.ответы

 

Тренировочная работа 1 10 октября 2012 годапо химии 9 класс.ответы

 

Урок восьмого класса Практика расчета скорости

Этот урок разработан, чтобы усилить формулу скорости:

где V — скорость, d — расстояние, а t — время. Я взял довольно стандартный урок типа рабочего листа, смешал его со складными концепциями от Дины Зике и попросил моих учеников вставить его в свою интерактивную записную книжку Science. Использование этих «складных» листов превращает скучный рабочий лист в забавный графический органайзер.

Чтобы превратить повседневный рабочий лист в складную интерактивную научную тетрадь, вы должны скопировать рабочий лист «Задачи ускоренного слова» только на одну сторону, обратная сторона должна быть пустой, если складной документ работает правильно.Сложите лист пополам по длине, затем снова сложите эту половину пополам. Теперь вы смотрите на четверть листа бумаги, смотрите видео выше.

Приклейте одну из пустых четвертей к интерактивной записной книжке ученика. Подойдет любая сторона, если задняя сторона, приклеенная к блокноту, пуста, складные предметы учеников могут быть открыты в разных направлениях, но это нормально.

СОВЕТ : Я обнаружил, что белый клей работает лучше, чем клей прилипает.

Вверху страницы есть заголовок: «Проблемы с быстрым словом».В первой четверти рабочего листа есть пример задачи с быстрым словом и копия формулы. Я предлагаю своим ученикам разработать собственный пример задачи и написать свои собственные шаги для решения этих проблем, что позволяет каждому студенту участвовать в решении работы. Они должны сначала записать все это на бумаге для заметок, прежде чем создавать свою окончательную копию в своей записной книжке. Когда рабочий лист развернут до половины листа, шаги ученика должны быть видны.

Шаги (только пример)

1. Подчеркните расстояние и время.
2. Напишите формулу.
3. Подставьте числа, а не формулу
4. Решить
5. Включите правильную этикетку.

Когда рабочий лист открывается, чтобы показать весь лист, каждая проблема со словом должна отображать все шаги, указанные выше, и правильный ответ.

Образец студенческой работы

Чтобы помочь обучить этой концепции, я включил урок Powerpoint: Скорость.

1 — Работа и мощность

Большая идея — Работа выполняется, когда сила заставляет объект перемещаться

Цели —

• Определить работу
• Опишите взаимосвязь между энергией и работой
• Рассчитайте работу и мощность

Новое Словарь —

• работа — Энергия, передаваемая, когда сила заставляет объект двигаться
• мощность — Объем работы, выполненной за период времени

Что такое работа?

Большинство из нас думает о работе как о чем-то, что мы делаем, чтобы заработать зарплату.В мире науки работа имеет другое значение. Работа — это энергия, передаваемая, когда сила заставляет объект двигаться. Итак, если вы примените силу, не заставляя объект двигаться, вы не проделали никакой работы. Работа заставляет объект двигаться. А как насчет взаимосвязи между работой и энергией? Если вы несете коробку вверх по лестнице, вы делаете работу и переносите энергию на коробку. По мере того, как расстояние коробки от поверхности Земли изменяется, меняется и его гравитационная потенциальная энергия.

Вычисление работы

Работа рассчитывается как сумма прилагаемой силы, умноженная на расстояние, на котором действует сила.

В этом уравнении сила измеряется в ньютонах, расстояние измеряется в метрах, а работа измеряется в джоулях.

Используйте уравнение W = FD , чтобы ответить на следующие вопросы.

1 . На диван весом 45 кг действует сила 75 Н, и диван перемещается на 5 м. Сколько работы проделано при перемещении дивана?

2 .Газонокосилку толкают с силой 80 Н. Если при стрижке газона выполняется 12 000 Дж работы, каково общее расстояние, на которое газонокосилка была перемещена?

Мощность

Мощность — это объем работы, который выполняется за одну секунду. В системе СИ (метрическая) единица измерения мощности — ватт ( Вт, ). Один ватт равен одному джоулю работы, выполненной за одну секунду. Что будет в кВт?

В этом уравнении мощность измеряется в ваттах, работа измеряется в джоулях, а время измеряется в секундах.

Используйте уравнение P = W / T , чтобы ответить на следующий вопрос.

3. Чтобы вытащить ребенка из кроватки, делается 50 Дж работы. Какая мощность требуется, чтобы поднять ребенка за 0,5 с?

Свободное падение — определение скорости? и как далеко?

Свободнопадающие объекты находятся в состоянии ускорения. В частности, они ускоряются со скоростью 9,8 м / с / с. Это означает, что скорость свободно падающего объекта изменяется на 9,8 м / с каждую секунду.При падении из положения покоя объект будет двигаться со скоростью 9,8 м / с (примерно 10 м / с) в конце первой секунды, 19,6 м / с (примерно 20 м / с) в конце второй секунды. , 29,4 м / с (приблизительно 30 м / с) в конце третьей секунды и т. Д. Таким образом, скорость свободно падающего объекта, который был сброшен из положения покоя, зависит от времени, в течение которого он упал. . Формула для определения скорости падающего объекта через время t секунд:

v _f = g * t

(сброшено из состояния покоя)

где g — ускорение свободного падения.Значение g на Земле составляет 9,8 м / с / с. Вышеприведенное уравнение можно использовать для расчета скорости объекта через любой заданный промежуток времени после падения из состояния покоя. Примеры расчетов скорости свободно падающего объекта через шесть и восемь секунд показаны ниже.

Пример расчета:

При t = 6 с
v _f = (9,8 м / с ² ) * (6 с) = 58,8 м / с

При t = 8 с
v _f = (9.8 м / с ² ) * (8 с) = 78,4 м / с

Расстояние, на которое свободно падающий объект упал из положения покоя, также зависит от времени падения. Это расстояние можно вычислить с помощью формулы; расстояние, пройденное через t секунд, определяется формулой.

d = 0,5 * g * t ²

(выброшено из состояния покоя)

где g — ускорение свободного падения (9,8 м / с / с на Земле).Примеры расчетов расстояния, на которое падает свободно падающий объект через одну и две секунды, показаны ниже.

Пример расчета:

При t = 1 с
d = (0,5) * (9,8 м / с ² ) * (1 с) ² = 4,9 м

При t = 2 с
d = (0,5) * (9,8 м / с ² ) * (2 с) ² = 19,6 м

При t = 5 с
d = (0,5) * (9,8 м / с ² ) * (5 с) ² = 123 м
(округлено с 122.5 м)

На приведенной ниже диаграмме (не в масштабе) показаны результаты нескольких расчетов расстояния для свободно падающего объекта, падающего из положения покоя.

(PDF) Использование математических элементов в физике — 8 класс

Поспих (и др.): Использование математических элементов в физике — 8 класс

Выводы

Результаты исследования в целом показывают, что учащиеся уже в младшие классы средней школы

имеют дифференцированный взгляд на роль и использование математики на уроках физики.

Общее отношение студентов к формуле оказывается лучше, чем это часто утверждается.

Особого внимания заслуживает наблюдение, что некоторые студенты предпочитают формулу устным

объяснениям и что большинство студентов ценят полезность диаграмм.

многообещающе, что также ученики с меньшим общим интересом к урокам физики и девочки входят в эту так называемую

«диаграммо-аффинную» группу. Это можно рассматривать как указание на то, что надлежащее использование диаграмм

может построить мост к более абстрактным шагам математизации для студентов

и улучшить представление о физике в целом.Исследование этого вопроса будет задачей

в будущем. Кроме того, правильный выбор тем может повысить мотивацию

к использованию формул и уравнений. Таким образом может возникнуть естественный интерес к математизации.

Для поиска путей успешного решения трудностей необходимы дальнейшие исследования процессов обучения

и концепций студентов в использовании математических концепций в физике.

Список литературы

[1] Карам Р.И Пьетрокола, М. (2010): Признание структурной роли математики в

физической мысли. В: М. Ф. Тасар и Г. Чакмакчи (ред.). Современная наука №

Исследования в области образования: Международные перспективы, С. 65-76. Анкара: Pegem Akademi.

[2] Крей О. (2012): Die Rolle der Mathematik in der Physik. Берлин: Logos Verlag.

[3] Крей О. и Микельскис Х. Ф. (2010): Роль математики в физике — точка зрения студентов

.В: М. Ф. Тасар и Г. Чакмакчи (ред.). Современное естественнонаучное образование №

Исследование: Международные перспективы, Bd. 4: 67-72. Pegem Akademi.

[4] Пьетрокола, М. (2008): Математика как структурный язык физического мышления. В:

Vicentini, M. & Sassi, E. (Hrsg.), Connecting Research in Physics Education with

Teacher Education, Bd. 2. ICPE.

[5] Pospiech, G. (2006). Modellierung und Mathematische Kompetenz im Physikunterricht.

Frühjahrstagung des Fachverbandes Didaktik der Physik in der DPG, Kassel 2006, auf

CD

[6] Schoppmeier, F., Боровски А. и Фишер А.-Э. (2011): Mathematisierungsbereiche

und ihre Rolle в Leistungskursklausuren. In: Höttecke, D. (Hrsg.),

Naturwissenschaftliche Bildung als Beitrag zur Gestaltung partizipativer Demokratie,

Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Pots72. Берлин: LIT

[7] Strahl, A., Mohr, M., Schleusner, U., & Müller, R. (2010): Wie Schüler Formeln

gliedern — eine explorative Befragung.Physik und Didaktik in Schule und Hochschule,

9, 1.

[8] Strahl, A., Thoms, L.-J. (2012). Formelnutzung im Physikunterricht — eine Lehrer-

befragung. PhyDid B — Didaktik der Physik — Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung 2012

[9] Туминаро, Дж. И Редиш, Э. Ф. (2007): Элементы когнитивной модели физической проблемы

решение: эпистемические игры. Исследования в области физического образования, 3 (2).

[10] Уден, О., Карам, Р., Пьетрокола, М., и Поспих, Г.(2012): Моделирование математических

рассуждений в физическом образовании. Наука и образование, 21 (4): 485-506

17 уравнений, изменивших мир

6. Формула многогранников Эйлера

Леонард Эйлер Wikimedia Commons

Многогранники — это трехмерные версии многоугольников, таких как куб справа.Углы многогранника называются его вершинами, прямые, соединяющие вершины, — его ребрами, а покрывающие его многоугольники — его гранями.

У куба 8 вершин, 12 ребер и 6 граней. Если я складываю вершины и грани вместе и вычитаю ребра, я получаю 8 + 6 — 12 = 2.

Формула Эйлера утверждает, что, если ваш многогранник ведет себя хорошо, если вы сложите вершины и грани вместе, и вычтите края, вы всегда получите 2. Это будет верно независимо от того, имеет ли ваш многогранник 4, 8, 12, 20 или любое количество граней.

Наблюдение Эйлера было одним из первых примеров того, что сейчас называется топологическим инвариантом — некоторого числа или свойства, общего для класса фигур, похожих друг на друга. У всего класса «хороших» многогранников будет V + F — E = 2. Это наблюдение, наряду с решением Эйлера проблемы Кенигсбургских мостов, проложило путь к развитию топологии — раздела математики, необходимого для современная физика.

Как применить формулу правильной физики к уравнению

Как узнать, какую формулу использовать для уравнения? Выполните следующие действия, чтобы убедиться, что вы применяете правильную формулу.

Определение правильной формулы

Первый шаг в этом отношении — «правильно» определить формулу:

1. Просмотрите вопрос, чтобы узнать, какое физическое количество необходимо рассчитать. Длина, сила и т. Д.?

2. Определите особенности неизвестного. Например, это длина между A и B? Это сила P?

3. Теперь придумайте формулу, которая связывает это количество с величинами, известными в вопросе.Может случиться так, что количество, которое вам необходимо рассчитать, напрямую не определяется какой-либо одной формулой. В этом случае вам, возможно, придется применить более одной формулы для достижения результата.

4. Это решающий шаг. Постарайтесь вспомнить точное состояние, для которого была разработана формула. Вот несколько вещей, которые можно указать:

• Будьте осторожны с символами, используемыми в уравнении. Иногда символ, используемый в уравнении, может относиться к физической величине, отличной от той, которую обычно представляет символ.
• Часто строчные и прописные буквы одной и той же буквы или символа могут представлять разные физические величины. Обязательно правильно запомните название, представление и регистр символов, используемых в уравнении.
• Значения констант, используемых в уравнении, могут быть универсальными или могут быть указаны для некоторых конкретных условий. Значения большинства универсальных констант приведены в самом вопросе или статье.
• Формула обычно предназначена для определенного условия, налагаемого на некоторые из переменных, которые могут присутствовать или не присутствовать в уравнении.Фактически, в вопросе могут быть указаны определенные значения или условия только для обоснования используемой формулы.
• При выводе формулы могли быть приняты некоторые допущения, которые, если они нарушены в условиях, описанных в вопросе, делают формулу неприменимой.

Ввод значений

Теперь переходим ко второй задаче: правильно подставить информацию, указанную в вопросе, в формулу.

1. Считайте значения правильно. Дважды проверьте числа при их копировании.Это немного обескураживает, когда вы решаете все уравнение и в конце обнаруживаете, что подставили неправильно.
2. Используйте соответствующие соотношения, чтобы получить значение величины, указанной в уравнении, из значения величины, указанной в вопросе.
3. Не забудьте перевести единицы измерения! Приведите все ваши величины к общей системе единиц, такой как система СИ или система ф-ф-с. Таким образом, вы автоматически узнаете единицы своего ответа.

Проделав все вышеописанное, вам нужно только вычислить ответ.Часть применения формулы окончена. Я не могу достаточно подчеркнуть необходимость быть осторожным на каждом шагу. Существует бесчисленное множество способов ошибаться при использовании формул, и осторожность — самое большое оружие, которое у вас есть.

Вспоминая формулы

Вот несколько последних советов:

1. Таблицы формул : Важно перечислить все формулы в одном месте. Вы можете использовать веб-сайт, на котором перечислены формулы, или, что еще лучше, записать их самостоятельно.
2. Сформируйте в уме «четкую картину» того, при каких условиях следует применять формулу.
3. Напишите и попробуйте формулы. Обратите внимание на регистр символов. Вместе с формулой всегда записывайте все предположения и ключ ко всем используемым символам.
4. Всякий раз, когда вы читаете формулу, пытайтесь связать каждый из символов с величинами, которые они представляют.

Итак, поехали! Это так просто, и пора решить все задачи на уроке физики.

Кинетическая и потенциальная энергия движения — Урок

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 8 (7-9)

Требуемое время: 45 минут

Зависимость урока: Нет

Тематические области: Физические науки, физика

Ожидаемые характеристики NGSS:

---

Резюме

На этом уроке учащиеся знакомятся как с потенциальной, так и с кинетической энергией как формами механической энергии.Практическое занятие демонстрирует, как потенциальная энергия может превращаться в кинетическую, раскачивая маятник, иллюстрируя концепцию сохранения энергии. Учащиеся вычисляют потенциальную энергию маятника и предсказывают, с какой скоростью он будет двигаться, зная, что потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. Они проверяют свои прогнозы, измеряя скорость маятника. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры-механики озабочены механикой энергии — тем, как она генерируется, хранится и перемещается.При разработке потребительских товаров инженеры-проектировщики применяют принципы потенциальной и кинетической энергии. Например, точилка для карандашей использует механическую энергию и электрическую энергию. При проектировании американских горок инженеры-механики и инженеры-строители обеспечивают наличие достаточной потенциальной энергии (которая преобразуется в кинетическую энергию) для перемещения автомобилей на протяжении всей поездки на американских горках.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

• Признайте, что инженерам необходимо понимать множество различных форм энергии, чтобы создавать полезные продукты.
• Объясните понятия кинетической и потенциальной энергии.
• Поймите, что энергия может переходить из одной формы в другую.
• Поймите, что энергию можно описать уравнениями.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект Д2Л (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
МС-ПС3-5.Сконструируйте, используйте и представьте аргументы в поддержку утверждения о том, что при изменении кинетической энергии объекта энергия передается к объекту или от него. (6-8 классы) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Сквозные концепции
Научное знание основано на логических и концептуальных связях между свидетельствами и объяснениями. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Когда энергия движения объекта изменяется, неизбежно одновременно происходит какое-то другое изменение энергии. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия может принимать разные формы (например, энергия полей, тепловая энергия, энергия движения). Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Государственные стандарты Common Core — математика

• Бегло складывайте, вычитайте, умножайте и делите десятичные дроби, используя стандартный алгоритм для каждой операции.(Оценка 6) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Перегруппируйте формулы, чтобы выделить интересующее количество, используя те же рассуждения, что и при решении уравнений.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Решите линейные уравнения и неравенства с одной переменной, включая уравнения с коэффициентами, представленными буквами.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

ГОСТ

Колорадо — математика

• Бегло складывайте, вычитайте, умножайте и делите многозначные десятичные дроби, используя стандартные алгоритмы для каждой операции.(Оценка 6) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Рассуждайте количественно и используйте единицы для решения проблем.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Решите линейные уравнения и неравенства с одной переменной, включая уравнения с коэффициентами, представленными буквами.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Колорадо — наука

• Используйте математические выражения для описания движения объекта (Оценка 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Существуют разные формы энергии, и эти формы энергии можно менять из одной формы в другую, но общая энергия сохраняется. (Оценка 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Больше подобной учебной программы

Качающийся маятник (для старшей школы)

Это упражнение показывает студентам важность понимания законов механической энергии с инженерной точки зрения.В частности, он демонстрирует, как потенциальная энергия может быть преобразована в кинетическую энергию и обратно. Учитывая высоту маятника, учащиеся рассчитывают и предсказывают, насколько быстро маятник будет качаться …

Качающийся маятник

Это упражнение демонстрирует, как потенциальную энергию (PE) можно преобразовать в кинетическую энергию (KE) и обратно.Учитывая высоту маятника, учащиеся рассчитывают и предсказывают, насколько быстро маятник будет качаться, понимая закон сохранения энергии и используя уравнения для PE и KE.

История трения

Старшеклассники узнают, как инженеры математически проектируют дорожки для американских горок, используя подход, согласно которому криволинейная дорожка может быть аппроксимирована последовательностью множества коротких уклонов.Они применяют базовый расчет и теорему работы-энергии для неконсервативных сил для количественной оценки трения вдоль кривой …

Работа и мощность: Waterwheel

ученики создают модель водяного колеса и используют ее для расчета количества произведенной энергии и проделанной работы.

Введение / Мотивация

Для начала покажите классу три предмета: 1) еду (например, рогалик, банан или банка с газированной водой), 2) батарею и 3) вы, стоящие на табурете или стуле. Спросите класс, что общего у этих трех вещей. Ответ — энергия. Пища содержит химическую энергию, которая используется организмом в качестве топлива.Батарея содержит электрическую энергию (в виде электрической, потенциальной или накопленной энергии), которую можно использовать в фонарике или портативном проигрывателе компакт-дисков. Человек, стоящий на табурете, обладает потенциальной энергией (иногда называемой потенциальной энергией гравитации), которую можно использовать, чтобы раздавить банку, разбить банан или действительно повредить ногу того, кто стоит под вами. Продемонстрируйте драматический прыжок на банан или пустую банку из-под газировки. (Будьте осторожны! Банановая кожура скользкая!) Объясните идеи о потенциальной энергии и кинетической энергии как о двух разных видах механической энергии .Дайте определения каждой переменной и представьте уравнения, тщательно объясняя каждую переменную, как обсуждается в следующем разделе,

.

PE = масса x г x высота

и

KE = 1/2 м x v ²

Объясните, как можно преобразовать энергию из одной формы в другую. Обратитесь к соответствующим упражнениям, «Качающийся маятник» и «Качающийся маятник» (для старшей школы), чтобы проиллюстрировать переход потенциальной энергии в кинетическую. Это должно быть ясно из демонстрации прыжков.Когда вы стоите на стуле, у вас была потенциальная энергия (запасенная энергия), которая полностью превратилась в кинетическую энергию (энергию движения) прямо перед тем, как вы приземлились на землю. Кстати, земля поглотила вашу энергию, когда вы приземлились, и превратила ее в тепло.
авторское право

Авторское право © https://pixabay.com/photos/roller-coaster-ride-fun-amusement-1592917/

Предпосылки и концепции урока для учителей

Каждый раз, когда что-то движется, вы можете видеть изменение энергии этой системы.Энергия может заставить вещи двигаться или вызывать изменение положения или состояния объекта. Энергию можно определить как способность выполнять работу. Работа выполняется, когда сила перемещает объект на заданное расстояние. Способность к работе или энергия может иметь множество различных форм. Примерами таких форм являются механическая, электрическая, химическая или ядерная энергия.

Этот урок знакомит с механической энергией , формой энергии, которую легче всего наблюдать ежедневно. Все движущиеся объекты обладают механической энергией.Есть два типа механической энергии: потенциальная энергия и кинетическая энергия. Потенциальная энергия — это энергия, которой обладает объект из-за своего положения, и измеряется в Джоулях (Дж). Потенциальную энергию также можно рассматривать как запасенную энергию. Кинетическая энергия — это энергия, которую объект получает из-за его движения, также измеряется в Джоулях (Дж). Благодаря принципу сохранения энергии энергия может изменять свою форму (потенциальную, кинетическую, тепловую / тепловую, электрическую, световую, звуковую и т. Д.), но он никогда не создается и не уничтожается.

В контексте механической энергии потенциальная энергия является результатом положения объекта, его массы и ускорения свободного падения. Книга, стоящая на краю стола, обладает потенциальной энергией; если бы вы отодвинули ее от края, книга упала бы. Иногда ее называют гравитационной потенциальной энергией ( PE ). Математически это можно выразить следующим образом:

PE = масса x г x высота или PE = вес x высота

, где PE — потенциальная энергия, а g — ускорение свободного падения.На уровне моря g = 9,81 м / сек ² или 32,2 фута / сек ² . В метрической системе мы обычно использовали бы массу в килограммах или граммах с первым уравнением. В английских единицах измерения во втором уравнении обычно используется вес в фунтах.

Кинетическая энергия ( KE ) — энергия движения. Любой движущийся объект обладает кинетической энергией. Примером может служить брошенный бейсбольный мяч. Кинетическая энергия зависит как от массы, так и от скорости и математически может быть выражена следующим образом:

KE = 1/2 м x v ²

Здесь KE означает кинетическую энергию.Обратите внимание, что изменение скорости будет иметь гораздо большее влияние на количество кинетической энергии, потому что этот член возведен в квадрат. Общее количество механической энергии в системе — это сумма потенциальной и кинетической энергии, также измеряемая в Джоулях (Дж).

Общая механическая энергия = потенциальная энергия + кинетическая энергия

Инженеры должны понимать как потенциальную кинетическую энергию , так и . Простым примером может служить конструкция американских горок — проект, в котором участвуют инженеры-механики и инженеры-строители.В начале американских горок у автомобилей должно быть достаточно потенциальной энергии, чтобы питать их всю оставшуюся поездку. Это можно сделать, подняв автомобили на большую высоту. Затем увеличенная потенциальная энергия автомобилей преобразуется в кинетическую энергию, достаточную для того, чтобы поддерживать их движение на протяжении всей трассы. Вот почему машины для нанесения покрытий обычно начинают с большого холма. Когда автомобили трогаются с первого холма, потенциальная энергия превращается в кинетическую, и автомобили набирают скорость. Инженеры проектируют американские горки таким образом, чтобы у них было достаточно энергии для прохождения трасс и , чтобы преодолеть эффект истощения энергии трения.

Сопутствующие мероприятия

• Качающийся маятник — учащиеся предсказывают, насколько быстро маятник будет качаться, путем преобразования потенциальной энергии в кинетическую. Они проверяют свои прогнозы, измеряя его скорость.

  Посмотреть это занятие на YouTube

• Качающийся маятник (для старших классов) — это упражнение показывает учащимся важность понимания законов механической энергии с инженерной точки зрения.В частности, он демонстрирует, как потенциальная энергия может быть преобразована в кинетическую энергию и обратно. Учитывая высоту маятника, учащиеся рассчитывают и предсказывают, насколько быстро маятник будет качаться, используя уравнения для потенциальной и кинетической энергии.

  Посмотреть это занятие на YouTube

Закрытие урока

Подтвердите, что и потенциальная энергия, и кинетическая энергия являются формами механической энергии.Потенциальная энергия — это энергия положения, а кинетическая энергия — это энергия движения. Мяч, который вы держите в руке, обладает потенциальной энергией, а мяч, который вы бросаете, обладает кинетической энергией. Эти две формы энергии можно преобразовывать взад и вперед. Когда вы бросаете мяч, вы демонстрируете пример превращения потенциальной энергии в кинетическую.

Объясните, что энергия — важное инженерное понятие. Инженеры должны понимать множество различных форм энергии, чтобы создавать полезные продукты.Электрическая точилка для карандашей служит для иллюстрации этого. Во-первых, дизайнер должен знать количество кинетической энергии, необходимое вращающимся лезвиям, чтобы успешно сбрить конец карандаша. Затем проектировщик должен выбрать двигатель с соответствующим питанием для обеспечения необходимой энергии. Наконец, проектировщик должен знать требования к электрической энергии двигателя, чтобы двигатель мог должным образом выполнять поставленную перед ним задачу.

Словарь / Определения

сохранение энергии: принцип, согласно которому общая энергия изолированной системы остается постоянной независимо от изменений в системе.Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена.

энергия: Энергия — это способность выполнять работу.

кинетическая энергия: энергия движения.

механическая энергия: энергия, состоящая из потенциальной и кинетической энергии.

потенциальная энергия: энергия положения или запасенная энергия.

Оценка

Оценка перед уроком

Вопросы для обсуждения: Запрашивайте, объединяйте и обобщайте ответы студентов.

• Каковы примеры опасного небезопасного размещения предметов? (Возможные ответы: валуны на краю обрыва, посуда едва на полках и т. Д.).

Оценка после введения

Вопрос / ответ: Задайте ученикам и обсудите в классе:

• Что имеет больше потенциальной энергии: валун на земле или перышко на высоте 10 футов в воздухе? (Ответ: перо, потому что валун находится на земле и имеет нулевую потенциальную энергию.Однако, если бы валун находился на высоте 1 мм от земли, он, вероятно, имел бы больше потенциальной энергии.)

Итоги урока Оценка

Групповой мозговой штурм: Дайте каждой группе учащихся по мячу (например, теннисный мяч). Напомните им, что энергия может быть преобразована из потенциальной в кинетическую и наоборот. Напишите вопрос на доске и предложите им провести мозговой штурм в своих группах. Попросите учащихся записать свои ответы в своих дневниках или на листах бумаги и сдать их.Обсудите ответы студенческих групп с классом.

• Как вы можете бросить мяч и изменить его энергию с кинетической на потенциальную и обратно на кинетическую, не касаясь мяча, когда он вылетает из вашей руки? (Ответ: Подбросить прямо в воздух.)

Расчет: Попросите студентов попрактиковаться в решении задач для потенциальной энергии и кинетической энергии:

• Если груз весом 8 кг удерживается на высоте 10 м, какова его потенциальная энергия? (Ответ: ПЭ = (8 кг) * (9.8 м / с ² ) * (10 м) = 784 кг * м ² / с ² = 784 Дж)
• Теперь рассмотрим объект с кинетической энергией 800 Дж и массой 12 кг. Какая у него скорость? (Ответ: v = sqrt (2 * KE / м) = sqrt ((2 * 800 Дж) / 12 кг) = 11,55 м / с)

Мероприятия по продлению урока

Существует еще одна форма потенциальной энергии, не связанная с высотой, которая называется упругой потенциальной энергией или упругой потенциальной энергией . В этом случае энергия сохраняется, когда вы сжимаете или удлиняете пружину.Попросите учащихся поискать в Интернете или библиотеке уравнение потенциальной энергии пружины и объяснить, что представляют собой переменные в уравнении. Ответ

PE _{пружина} = ½ k ∙ x ²

, где k — жесткость пружины, измеренная в Н / м (Ньютон / м), а x — степень сжатия или растяжения пружины, измеренная в м (метрах).

использованная литература

Argonne Transportation — Лазерное остекление рельсов.29 сентября 2003 г. Аргоннская национальная лаборатория, Центр исследований и разработок транспортных технологий. 15 октября 2003 г. http://www.anl.gov/index.html

Азимов Исаак. История физики. Нью-Йорк: Walker & Co., 1984.

.

Джонс, Эдвин Р. и Ричард Л. Чайлдерс. Современный колледж физики. Ридинг, Массачусетс: Addison-Wesley Publishing Co., 1993.

Кахан, Питер. Исследователь науки: движение, силы и энергия. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2000.

Люман, апрель. Дай мне энергию. 12 июня 2003 г. Инициатива по науке и математике для улучшения обучения, Технологический институт Иллинойса. 15 октября 2003 г. http://www.iit.edu/~smile/ph9407.html

Нейв, C.R. HyperPhysics. 2000. Кафедра физики и астрономии, Государственный университет Джорджии. 15 октября 2003 г. hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html

Семья Атомов — Могила мумии — Raceways. Музей науки Майами и космический транзитный планетарий.15 октября 2003 г. http://www.miamisci.org/af/sln/mummy/raceways.html

Другая сопутствующая информация

Просмотрите центр учебных программ по физике, согласованный с NGSS, чтобы найти дополнительные учебные программы по физике и физическим наукам, посвященные инженерным наукам.

авторское право

© 2004 Регенты Университета Колорадо.

Авторы

Бейли Джонс; Мэтт Лундберг; Крис Якацки; Малинда Шефер Зарске; Дениз Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано при гранте Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), U.