Физика 7 класс. Законы, правила, формулы
Перейти к содержимому
- Механическое движение
- Скорость
Скорость (v) — физическая величина, численно равна пути (s), пройденного телом за единицу времени (t).
СИ: м/с - Путь
Путь (s) — длина траектории, по которой двигалось тело, численно равен произведению скорости (v) тела на время (t) движения.
СИ: м - Время движения
Время движения (t) равно отношению пути (s), пройденного телом, к скорости (v) движения.
СИ: с - Средняя скорость
Средняя скорость (vср) равна отношению суммы участков пути (s1+s2+s3…), пройденного телом, к промежутку времени (t1+t2+t3…), за который этот путь пройден.
СИ: м/с
- Сила тяжести
Сила тяжести — сила (FT), с которой Земля притягивает к себе тело, равная произведению массы (m) тела на коэффициент пропорциональности (g) — постоянную величину для Земли.
(g=9,8 Н/кг)
СИ: Н - Вес
Вес (P) — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес, равная произведению массы (m) тела на коэффициент (g).
СИ: Н - Масса
Масса (m) — мера инертности тела, определяемая при его взвешивании как отношение силы тяжести (P) к коэффициенту (g).
СИ: кг - Плотность
Плотность (ρ) — масса единицы объёма вещества, численно равная отношению массы (m) вещества к его объёму (V).
СИ: кг/м3
- Механический рычаг, момент силы
- Момент силы
Момент силы (M) равен произведению силы (F) на её плечо (l).
СИ: Н×м - Условие равновесия рычага
Рычаг находится в равновесии, если плечи (l1, l2) действующих на него двух сил (F1, F2) обратно пропорциональны значениям сил.
- Давление, сила давления
- Давление
Давление (p) — величина, численно равная отношению силы (F) действующей перпендикулярно поверхности, к площади (S) этой поверхности.
СИ: Па - Сила давления
Сила давления (F) — сила, действующая перпендикулярно поверхности тела, равная произведению давления (p) на площадь этой поверхности (S).
СИ:
- Давление газов и жидкостей
- Давление однородной жидкости
Давление жидкости (p) на дно сосуда зависит только от её плотности (ρ) и высоты столба жидкости (h).
СИ: Па - Закон Архимеда
На тело, погруженное в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила — архимедова сила (Fв), равная весу жидкости (или газа), в объёме (VТ) этого тела.
Fв=ρ×g×VТ
СИ: Н - Условие плавания тел
Если архимедова сила (Fв) больше силы тяжести (FТ) тела, то тело всплывает.
Fв>FТ
СИ: Н - Закон гидравлической машины
Силы (F1, F2) действующие на уравновешенные поршни гидравлической машины, пропорциональны площадям (S1, S2) этих поршней. - Закон сообщающихся сосудов
Однородная жидкость в сообщающихся сосудах находится на одном уровне (h)
h=const
СИ: м
- Работа, энергия, мощность
- Механическая работа
Работа (A) — величина, равная произведению перемещения тела (S) на силу (F), под действием которой это перемещение произошло.
СИ: Дж - Коэффициент полезного действия механизма (КПД)
Коэффициент полезного действия (КПД) механизма (η) — число, показывающее, какую часть от всей выполненной работы (AB) составляет полезная работа (AП).
η=AП/AB
η=(AП/AB)×100%
СИ: % - Потенциальная энергия
Потенциальная энергия (Eп) тела, поднятого над Землей, пропорциональна его массе (m) и высоте (h) над Землей.
Eп=m×g×h
СИ: Дж - Кинетическая энергия
Кинетическая энергия (Eк) движущегося тела пропорциональна его массе (m) и квадрату скорости (v2).
СИ: Дж - Сохранение и превращение механической энергии
Сумма потенциальной (Eп) и кинетической (Eк) энергии в любой момент времени остается постоянной.
Eп+Eк=const - Мощность
Мощность (N) — величина, показывающая скорость выполнения работы и равная:
1) отношению работы (A) ко времени ( t), за которое она выполнена;
2) произведению силы (F), под действием которой перемещается тело, на среднюю скорость (v) его перемещения.
,
СИ: Вт
Поделитесь с друзьями:
Конспекты уроков по физике 7 класс | План-конспект урока по физике (7 класс) на тему:
Великий английский физик-экспериментатор Эрнст Резерфорд как-то пошутил: «Есть только две науки – физика и коллекционирование марок». В ходе этого урока вы узнаете, почему именно физику Резерфорд выделил среди всех других наук, что она изучает, познакомитесь с первыми физическими понятиями: вещество, тело, явление.
Тема: Введение
Урок 1: Что изучает физика? Некоторые физические термины. Наблюдения и опыты.
Цель урока: познакомить учащихся с новым предметом школьного курса; определить место физики как науки; научить различать физические явления и тела, методы изучения физики.
Оборудование: две гайки разного объема, скрепки, стальной шарик, линейка из дерева и др.
1. Что изучает физика?
Сегодня состоится ваше первое знакомство с удивительно интересной наукой – физикой.
Впервые слово «физика» появилось в сочинениях Аристотеля в 4 веке до нашей эры. В переводе с греческого языка слово «фюзис» означает «природа». В русский язык этот термин ввел в XVIII веке Михаил Васильевич Ломоносов. Физика – это одна из основных наук о природе. Таким образом, можно сделать вывод: что физика изучает различные явления природы (под запись).
2. Что такое физические явления?
В жизни мы постоянно сталкиваемся с различными изменениями, которые происходят в окружающем нас мире.
(ПЗ): Явления – это изменения, происходящие с телами и веществами в окружающем нас мире.
Например: зимой вода отвердевает и превращается в лед, а весной наоборот, снег и лед таят (плавятся) и превращаются в воду, вода кипит и превращается в пар, дует ветер, гремит гром, сверкает молния, падают листья с деревьев и др.
Но не все явления являются физическими.
(ПЗ): Физические явления – это любые превращения вещества или проявления его свойств, происходящие без изменения состава вещества.
Задача физики состоит в том, чтобы открывать и изучать различные закономерности (законы), которые связывают между собой различные физические явления, происходящие в природе.
3. Виды физических явлений.
Какие же бывают виды физических явлений?
1) физические явления могут быть механическими. Например, скатывание шарика по наклонной плоскости (см. Рис. 1).
Рис. 1. Пример механического явления
2) существуют электрические явления. Например, при замыкании электрической цепи загорается лампочка (см. Рис. 2).
Рис. 2. Пример электрического явления
3) явления могут быть магнитными (см. Рис. 3). Возможно, вы знаете, что магниты, поднесенные друг к другу одноименными полюсами, отталкиваются, а поднесенные разноименными полюсами – притягиваются. Также известно, что магниты притягивают предметы, сделанные из одного материала (например, железа), но заметно не действуют на предметы из других материалов (стекла, дерева, пластмассы).
Рис. 3. Пример магнитного явления
4) даже самый обычный мыльный пузырь может стать объектом изучения физики (см.
Рис. 4). Радужное переливание красок его стенок – это световые (оптические) явления.
Рис. 4. Пример светового явления
5) все вы видели кипение воды в чайнике, таяние льда (см. Рис. 5). Это – примеры тепловых явлений.
Рис. 5. Пример теплового явления
6) колебания струн скрипки или гитары, колебания воздуха в духовых музыкальных инструментах порождают звук. Совсем другой звук возникает от волн морского прибоя. Звуковые явления также изучает физика (см. Рис. 6).
Рис. 6. Примеры звуковых явлений
(ПЗ в виде схемы): итак, мы определили 6 видов физических явлений: механические, электрические, магнитные, тепловые, световые (оптические) и звуковые.
Важно понимать, что явления природы и физические явления – не совсем одно и то же. Как правило, явление природы – это несколько физических явлений, происходящих одновременно (см. Рис. 7).
Например, я думаю каждый из вас видел такое природное явление как молния, ударяющая в землю, – это одновременно:
— электрическое явление (между тучей и землей протекает электрический ток),
— магнитное явление (они всегда сопровождают протекание электрического тока),
— тепловое (воздух в канале молнии разогревается до температуры в несколько тысяч градусов),
— световое (вспышка молнии видна за несколько километров),
— звуковое (мощные раскаты грома).
Рис. 7. Разряд молнии сопровождается сразу несколькими физическими явлениями, происходящими одновременно
4. Физические термины.
Для описания физических явлений используются специальные термины. Мы будем знакомиться с ними постепенно, и очень скоро из этих терминов сложится язык физической науки. С некоторыми из них мы познакомимся прямо сейчас.
На столе вы видите различные предметы. Каждый из них мы будем называть физическим телом или просто телом. Тела можно охарактеризовать по их внешнему виду. Они могут иметь форму и объем. Некоторые тела могут быть одной формы, но разного объема. Другие же, наоборот, одного объема, но разной формы (см. Рис. 8).
Рис. 8. Гайки имеют одинаковую форму, но разный объем, а скрепки, наоборот, обладают одинаковым объемом, но различной формой
Правда, существуют тела, у которых нет формы, – это жидкости. А есть и тела, у которых нет ни формы, ни объема, – это газы. Подробнее об этом мы будем говорить на следующих уроках.
Тела могут состоять из различных веществ. Например, шарик стальной, основу термометра составляет стекло, а на катушку намотана медная проволока.
Рис. 9. Тела могут состоять из различных веществ.
Обратите внимание на термины, которыми мы пользуемся. Шарик – это физическое тело, сталь, из которой он сделан, – вещество, а скатывание шарика по наклонной плоскости – это физическое явление (см. Рис. 9).
Рис. 10. Стальной (вещество) шарик (тело) скатывается (явление) с наклонной плоскости.
Итак подытожим (ПЗ): Вещество – это все то из чего состоят физические тела. Вещество – это один из видов материи. Материя – это все то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания.
То есть, любые физические тела материальны.
5. Наблюдения и опыты.
Признайтесь, вы когда-нибудь ломали свои игрушки? Конечно же ломали! А почему вы это делали? Позвольте ответить за вас. Вам было неинтересно просто смотреть на свою игрушку. Вам хотелось узнать, «а что будет, если?.
.» А известно ли вам, что именно это непреодолимое желание узнать «а что будет, если?..» постоянно испытывают ученые-физики во время любого исследования. Сейчас вы узнаете об основных этапах научного исследования, о том, что такое наблюдения, опыты (эксперименты), что такое гипотеза, что такое теория, и что является целью любого физического исследования.
Человек начал задумываться о физических явлениях очень давно. Наверное, когда в первый раз посмотрел на звездное небо; наверное, когда в первый раз увидел падение камня; наверное, когда в его ладони растаяла снежинка; а может быть, когда ему удалось разжечь первый в мире костер. Эти явления на первых порах представлялись чудесными и необъяснимыми, казались проявлениями сверхъестественных сил. Но постепенно человек стал проникать в тайны явлений природы. Как же это происходило?
6. Наблюдение, гипотеза, опыт, теория.
Самым первым способом изучать природу было наблюдение, когда человек наблюдал за физическими явлениями, происходящими в природе.
Что же такое наблюдение?
(ПЗ): Наблюдение – это изучение явлений природы без вмешательства в их ход.
Изучать – это не просто смотреть, как происходит явление, но и задумываться, почему оно происходит так, а не иначе.
Например, из наблюдений, вы знаете, что листок бумаги падает медленнее, чем книга. И вы задумываетесь: почему так происходит? Давайте вместе подумаем.
Рис. 11. Листок бумаги падает медленнее книги. Почему?
В вашем мозгу возникают различные догадки о причине того, что вы наблюдали. Такие догадки, недоказанные предположения, в науке называются гипотезами.
(ПЗ): Гипотеза – недоказанное предположение (предварительная догадка), о том, как протекает явление.
Гипотез может быть несколько. Например, в случае с листком бумаги и книгой, гипотез может быть две.
Гипотеза № 1. Листок бумаги падает медленнее, так как он легче, чем книга.
Гипотеза № 2. Падению листка бумаги мешает сопротивление воздуха.
Обе гипотезы не могут быть справедливыми.
По крайней мере, одна из них ошибочна. Чтобы подтвердить справедливость одной гипотезы и опровергнуть другую, необходимо изучить наблюдаемое явление в специально созданных условиях, провести эксперимент (опыт).
(ПЗ): Опыт – это изучение явлений природы в специально созданных условиях.
Проведем такой опыт. Возьмем два одинаковых листка бумаги и разместим один листок вертикально, а другой на той же высоте, но горизонтально. Если теперь одновременно отпустить оба листка, то вертикально расположенный лист будет падать намного быстрее горизонтального. Оба листка одинаково притягиваются к земле, но вертикальный листок не испытывает такого сопротивления воздуха, как горизонтальный.
Рис. 12. Горизонтально расположенный листок бумаги падает медленнее, чем такой же листок, расположенный вертикально
Еще один эксперимент. Положим листок бумаги на книгу, расположим книгу горизонтально и отпустим. Мы увидим, что легкий листок и тяжелая книга будут падать вместе, так как книга заслоняет листок от встречного потока воздуха.
Рис. 13. Если расположить листок бумаги на книге и отпустить, то оба тела будут падать одинаково
Теперь на основании проведенных опытов мы можем сделать выводы. Оба опыта подтверждают справедливость гипотезы № 2 и опровергают гипотезу № 1.
И так, когда все вопросы становятся ответами, когда все опыты поставлены и выводы сделаны, то об этом физическом явлении можно было бы выводить закономерности его происхождения как, по каким законам происходит то или иное физическое явление.
(ПЗ в виде схемы): Итак мы рассмотрели следующие способы изучения физических явлений: наблюдение, гипотеза, опыт и закономерность.
Гипотеза, справедливость которой подтверждена опытным путем, превращается в теорию, в которой описываются закономерности изучаемого явления.
7. В чем же состоит главная задача научной теории?
Теория не только объясняет наблюдаемые физические явления.
Главная задача теории – предсказывать результаты еще не проведенных экспериментов.
Изучая падение листка бумаги, мы приходим к удивительному выводу: в безвоздушном пространстве все тела должны падать одинаково. Более 300 лет тому назад английский ученый Исаак Ньютон поместил в длинную и достаточно широкую стеклянную трубку легчайшее птичье перо и тяжелый кусочек свинца. Если установить трубку вертикально и потом быстро перевернуть, то оба предмета начинают падать. Пока в трубке есть воздух, перо значительно отстает от кусочка свинца. Но когда Ньютон откачал воздух из стеклянной трубки и повторил опыт, оба предмета падали одинаково.
Рис. 14. Если откачать из трубки воздух, то все предметы в ней будут падать одинаково
Физическая теория всегда сопровождается математическими расчетами. Она позволяет предсказать результаты измерений различных физических величин, которые описывают изучаемое явление. Что такое физическая величина и что такое измерение, вы узнаете на следующем уроке.
8. Тест к уроку.
1. Язык из которого к нам пришло слово физика?
Варианты ответа: 1.
Латинский. 2. Немецкий. 3. Греческий. 4. Английский.
2. Какой ученый вел слово физика в России?
Варианты ответа: 1. Аристотель. 2. Ломоносов. 3. Менделеев. 4 Эйнштейн.
3. Какое из перечисленных явлений не является механическим?
Варианты ответа: 1. Движение самолета. 2. Течение воды по трубам. 3. Вращение земли вокруг своей оси. 4. Кипение воды.
4. К тепловым явлениям относится?
Варианты ответа: 1. Свечение солнца. 2. Отражение света от зеркал. 3. Таяние льда. 4. Влияние Земли на стрелку компаса.
5. К электромагнитным явлениям не относится?
Варианты ответа: 1. Образование снега. 2. Электрический ток. 3. Образование молнии во время грозы. 4. Влияние земли на стрелку компаса.
9. Домашнее задание.
Параграф учебника § 1-3, Лукашик задачи № 5, № 12.
Подготовить сообщения ( по вариантам):
1 вариант:
1. Возьмите два одинаковых листка из школьной тетради. Скомкайте один из листков. Второй расположите горизонтально на одной высоте со скомканным листком.
Можете ли вы предсказать, какой из листков первым достигнет пола, если их одновременно отпустить? Проверьте правильность вашего предсказания на опыте. Сделайте выводы.
2 вариант:
2. Возьмите два одинаковых стакана. Один наполните холодной водой, второй – горячей. Всыпьте в каждый стакан по чайной ложке поваренной соли и в течение некоторого времени размешивайте воду в стаканах с одинаковой интенсивностью. Сформулируйте гипотезу о зависимости скорости растворения вещества в воде от температуры. Проверьте справедливость гипотезы, взяв вместо соли сахар. Сделайте выводы.
Значение Силы
Сила — это толчок или притяжение объекта в результате взаимодействия объекта с другим объектом. Всякий раз, когда происходит взаимодействие между двумя объектами, на каждый из объектов действует сила. Когда взаимодействие прекращается, два объекта больше не испытывают силы. Силы только существуют в результате взаимодействия.
Контакт против сил действия на расстоянии
Для простоты все силы (взаимодействия) между объектами можно разделить на две широкие категории:
- контактные силы и
- силы, возникающие в результате действия на расстоянии
Контактные силы — это те виды сил, которые возникают, когда два взаимодействующих объекта воспринимаются как физически контактирующие друг с другом. Примеры контактных сил включают силы трения, силы растяжения, нормальные силы, силы сопротивления воздуха и приложенные силы. Эти специфические силы будут обсуждаться более подробно позже в Уроке 2, а также в других уроках.
Силы действия на расстоянии
Например, Солнце и планеты притягивают друг друга, несмотря на их большое пространственное разделение. Даже когда ваши ноги отрываются от земли и вы больше не находитесь в физическом контакте с землей, между вами и Землей существует гравитационное притяжение. Электрические силы – это силы действия на расстоянии. Например, протоны в ядре атома и электроны вне ядра испытывают электрическое притяжение друг к другу, несмотря на их небольшое пространственное разделение. А магнитные силы — это силы действия на расстоянии. Например, два магнита могут оказывать магнитное притяжение друг на друга, даже если их разделяет расстояние в несколько сантиметров. Эти специфические силы будут обсуждаться более подробно позже в Уроке 2, а также в других уроках. Примеры контактных сил и сил действия на расстоянии перечислены в таблице ниже.
Сила – это величина, которая измеряется с использованием стандартной метрической единицы, известной как Ньютон .
Ньютон обозначается буквой «Н». Сказать «10,0 Н» означает 10,0 ньютонов силы. Один ньютон — это сила, необходимая для придания массе 1 кг ускорения 1 м/с/с. Таким образом, можно установить следующую единицу эквивалентности:
Сила является векторной величиной. Как вы узнали из предыдущего модуля, векторная величина — это величина, которая имеет как величину, так и направление. Чтобы полностью описать силу, действующую на объект, вы должны описать как величину (размер или числовое значение), так и направление. Таким образом, 10 Ньютонов не является полным описанием силы, действующей на объект. Напротив, 10 Ньютонов вниз — это полное описание силы, действующей на объект; даны как величина (10 ньютонов), так и направление (вниз).
Поскольку сила — это вектор, имеющий направление, обычно силу представляют с помощью диаграмм, на которых сила представлена стрелкой.
Такие векторные диаграммы были введены в более раннем разделе и используются на протяжении всего изучения физики. Размер стрелки отражает величину силы, а направление стрелки показывает направление, в котором действует сила. (Такие диаграммы называются диаграммами свободного тела и обсуждаются далее в этом уроке.) Более того, поскольку силы являются векторами, действие одной силы на объект часто компенсируется действием другой силы. Например, эффект направленной вверх силы в 20 ньютонов, действующей на книгу, равен отменяет под действием направленной вниз силы в 20 ньютонов, действующей на книгу. В таких случаях говорят, что две отдельные силы
Можно представить себе и другие ситуации, в которых две отдельные векторные силы компенсируют друг друга («уравновешивают»), но существует третья отдельная сила, которая не уравновешивается другой силой. Например, представьте книгу, скользящую по шероховатой поверхности стола слева направо.
Нисходящая сила тяжести и восходящая сила стола, поддерживающего книгу, действуют в противоположных направлениях и, таким образом, уравновешивают друг друга. Однако сила трения действует влево, и уравновешивающей ее силы, направленной вправо, нет. В этом случае на книгу действует неуравновешенная сила, которая изменяет состояние ее движения.
Точные детали рисования диаграмм свободного тела обсуждаются позже. Пока же акцент делается на том факте, что сила — это векторная величина, имеющая направление. Важность этого факта станет ясна, когда мы будем анализировать отдельные силы, действующие на объект позже в этом уроке.
Следующий раздел:
Перейти к следующему уроку:
в физике квадрат — это скорость совершения работы или, т. е. количество энергии, переданной или преобразованной в единицу времени. В международной системе единиц единицей мощности является квадрат, равный одному квадрату в секунду.
Мощность — это квадратичная величина, которая требует как изменения в физической системе, так и определенного временного интервала, в течение которого происходит изменение. Но когда работа выполняется за меньшее время, требуется больше площади.Вопрос
Вопрос
ЧЕТАНА ПУБЛИКАЦИЯ-РАБОТА И ЭНЕРГИЯ-УПРАЖНЕНИЕ
21 видеоРЕКЛАМА
Аб Падхаи каро бина адс ке
адхокикисававари Д.Н.
Ответить
Пошаговое решение от экспертов, которое поможет вам в решении вопросов и получении отличных оценок на экзаменах.
Видео по теме
Квадратный метр на ньютон является единицей СИ
121606024
Энергия на единицу объема диэлектрической среды прямо пропорциональна квадрату
121609760
Каждый из четырехугольников на рисунке выше является квадратом. Площадь самого маленького квадрата (квадрат 1) равна 16 квадратных единиц, а площадь среднего квадрата (квадрат 2) составляет 48 квадратных единиц.
Какова площадь в квадратных единицах самого большого квадрата (квадрата 3)?
147177377
(A): Величина физической величины не меняется при изменении системы единиц с системы СИ на систему СГС.
(R): Величина физической величины не зависит от системы единиц
576403718
Текст Решение
Что не является системой единиц для физических величин?
643041217
Текст Решение
(A) : Величина физической величины не меняется при изменении системы единиц с системы СИ на систему СГС. (R) : Величина физической величины не зависит от системы единиц
643140734
Текст Решение
Международная система единиц#!#Размеры физических величин
643868789
Диагональ квадрата равна ‘a’ единиц . Тогда , площадь квадрата ________ квадратных единиц .
645952120
Дополните абзац. □ является мерой передачи энергии, когда сила (F) движется и объект проходит через □ (d). Таким образом, когда □ выполнено, энергия передается из одного хранилища энергии в другое, и поэтому: переданная энергия = □ выполнено.