Кинетика физика 10 класс лекция кратко

Обновлено: 05.07.2024

Сегодня мы поговорим о систематическом изучении физики и первом ее разделе – механике. Физика изучает разные виды изменений или процессов, происходящих в природе, а какие процессы в первую очередь интересовали наших предков? Конечно, это процессы, связанные с движением. Им было интересно, долетит ли копье, которое они бросили, и попадет ли оно в мамонта; им было интересно, успеет ли гонец с важной вестью добежать до заката к соседней пещере. Все эти виды движения и вообще механическое движение как раз и изучает раздел, который называется механика.

2 Равномерное прямолинейное движение.

3 Неравномерное движение.

4 Равномерное движение по окружности.

5 Законы Ньютона.

6 Типы взаимодействий.

7 Гравитационное взаимодействие.

8 Сила тяжести.

9 Вес тела.

Силы упругости.

Силы трения.

10 Закон сохранения импульса.

11 Работа силы. Мощность.

12 Энергия.

13 Работа силы тяжести.

Работа силы упругости.

14 Статика.

15 Основные положения МКТ.

16 Строение газов, жидкостей и твердых тел.

17 Основное уравнение МКТ газов.

18 Температура.

19 Уравнение состояния идеального газа.

Газовые законы.

20 Взаимные превращения жидкостей и газов.

21 Внутренняя энергия.

22 Первый закон термодинамики.

23 Принципы действия тепловых двигателей.

24 Закон сохранения заряда. Закон Кулона.

25 Электрическое поле

26 Проводники в электростатическом поле.

Диэлектрики в электростатическом поле.

27 Потенциал электростатического поля.

28 Электроемкость.

Конденсаторы.

29 Электрический ток.

Закон Ома для участка цепи.

Электродвигающая сила (ЭДС).

30 Закон Ома для полной цепи.

31 Электрические цепи.

32 Работа постоянного тока.

Мощность постоянного тока.

33 Электрический ток в металлах.

34 Электрический ток в полупроводниках.

35 Контакт полупроводников p- и n- типов.

36 Термоэлектронная эмиссия и электровакуумные приборы

37 Электрический ток в жидкостях

38 Электрический ток в газах

6 Комментарии

спасибо большое, Такой труд собрать все формулы с четким объяснением

Все очень удобно и легко к понимаю, спасибо

Здравствуйте, а можно скачать данный справочник файлом ?

К сожалению, нет. Данное справочное пособие продается в магазине, у нас нет прав от автора на бесплатное скачивание.

Спасибо огромное, очень удобно готовится, все на доступном языке в одном месте, да такое обычно продают)

Добавить комментарий Отменить ответ

Конспекты по физике:

7 класс

8 класс

9 класс

10-11 классы

Найти конспект:

О проекте

Возрастная категория: 12+

(с) 2021 Учитель.PRO — Копирование информации с сайта только при указании активной ссылки на сайт!

На этом уроке мы узнаем, какие физические системы изучает молекулярная физика. Выясним, чем отличаются механические и тепловые явления друг от друга. Познакомимся с основными положениями молекулярно-кинетической теории вещества. А также научимся определять размеры и массы молекул.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Основные положения молекулярно-кинетической теории"

Изучая физику и химию в младших классах, вы узнали о том, что все вещества имеют дискретное строение, то есть они состоят из очень-очень маленьких частичек — атомов, молекул и ионов. Атомы и молекулы, взаимодействуя друг с другом, образуют разнообразные вещества. И если число частиц не велико (до нескольких десятков или сотен), то говорят о микросистеме. Однако мы с вами живём в макромире, состоящем из макроскопических тел (так принято называть тела, состоящие из огромного числа частиц). Краб и песчинка, море и маяк, Луна и человек — всё это примеры макроскопических тел.

В механике мы с вами изучали движения макроскопических тел под действием приложенных сил. Но происхождение этих сил не выясняли. Например, мы знаем, что при сжатии или растяжении тела в нём появляются силы упругости. Но почему они возникли? А почему возникают силы трения и силы сопротивления среды? Наконец, механика просто не в состоянии объяснить, почему существуют агрегатные состояния вещества. Ответы на эти и другие вопросы даёт нам молекулярно-кинетическая теория строения вещества (сокращённо МКТ), основы которой заложил Даниил Бернулли в 1738 году. А началом её становления послужила корпускулярно-кинетическая теория тепла, выдвинутая в середине XVIII века Михаилом Васильевичем Ломоносовым.

В основе современной молекулярно-кинетической теории лежат три важных и самых главных положения. Во-первых, все, абсолютно все вещества́ состоят из мельчайших частиц, разделённых между собой промежутками.

Этими частицами являются молекулы, атомы и ионы. Молекулой называется мельчайшая частица вещества, сохраняющая его химические, но не сохраняющая физические свойства.

Молекулы состоят из ещё более мелких частиц — атомов. Атом — это мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его химические свойства.

В свою очередь, и атомы представляют собой достаточно сложные образования. Но в классической молекулярно-кинетической теории мы их будем считать твёрдыми неделимыми частичками сферической формы.

Второе положение МКТ говорит нам о том, что все частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении.

А в третьем утверждается, что частицы в веществе связаны друг с другом силами молекулярного взаимодействия, которые в зависимости от расстояния являются силами притяжения или отталкивания.

Первое положение МКТ косвенно подтверждается явлениями сжимаемости и растворимости веществ. А также законом сохранения массы, сформулированным выдающимся русским учёным Михаилом Васильевичем Ломоносовым в 1755 году, законом простых объёмных отношений реагирующих газов, который в 1808 году открыл француз Жозеф-Луи Гей-Люссак, и законом кратных отношений, сформулированным в 1803 году английским учителем-самоучкой Джоном Дальтоном. Кстати, последний закон можно объяснить только на основе представлений о дискретном строении вещества.

Но самое главное доказательство существования мельчайших частиц и, в частности, атомов, было получено после изобретения в 1981 году сканирующего туннельного микроскопа. С его помощью были получены первые фотографии атомов вещества.

Принцип работы такого микроскопа достаточно простой. Очень острая игла (на её кончике буквально один атом) подводится к образцу на расстояние порядка 0,1 нм. При подаче на иглу относительно образца очень малого напряжения возникает туннельный ток (о нём мы с вами будем говорить позднее), величина которого зависит от расстояния образец — игла. Игла может, например, двигаться на фиксированной высоте над образцом. Прибор фиксирует изменение величины туннельного тока, и таким образом идёт построение топографии поверхности.

Второе и третье положения МКТ можно подтвердить таким явлением, как диффузия. Напомним, что диффузией называется самопроизвольное взаимное проникновение молекул соприкасающихся веществ.

Диффузия проявляется во всех телах. Например, в жидкостях её можно пронаблюдать на таком опыте. Аккуратно нальём в стакан с раствором медного купороса слой воды и оставим его в комнате с постоянной температурой. Через некоторое время мы заметим, как исчезнет резкая граница между слоями этих двух жидкостей. А через несколько дней они полностью перемешаются.

Как вы понимаете, массы различных атомов и молекул очень и очень малы. Следовательно, определить массу одной молекулы или атома путём обычного взвешивания просто невозможно. Поэтому при расчётах обычно используют не абсолютные, а относительные значения масс, получаемые путём сравнения масс атомов и молекул с атомной единицей массы. По международному соглашению за одну атомную массу принимается 1/12 массы атома чистого изотопа углерода 12 С:

1 а. е. м. = 1,66 ∙ 10 –27 кг.

В этом случае масса атома любого химического элемента выражается числом, очень близким к целому. Это число называется относительной молекулярной (или атомной) массой вещества. Оно равно отношению массы атома (или молекулы) данного вещества к атомной единице массы:

Относительные атомные массы всех химических элементов представлены в таблице Менделеева рядом с номером элемента.

Таким образом, зная химическую формулу вещества, можно приближённо посчитать его относительную молекулярную массу. Например, давайте с вами определим массу одной молекулы серной кислоты, химическая формула которой Н₂SО₄.

Для характеристики количества вещества в любом макроскопическом теле можно было бы использовать число молекул или атомов в нём. Но это число просто огромно. Например, в теле человека содержится ~7 ∙ 10 27 атомов различных химических элементов. Поэтому в расчётах используется не абсолютное их число, а относительное. В СИ единицей количества вещества является моль.

Один моль — это количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в углероде массой двенадцать грамм.

Давайте с вами посчитаем, сколько же частиц содержится в одном моле чистого изотопа 12 С. Для этого разделим массу углерода, взятого в количестве одного моля, на массу одного атома углерода, выраженную в килограммах:

Именно столько частиц содержится в одном моле любого вещества. А полученное нами значение называется числом (или постоянной) Авога́дро, названной так в честь итальянского химика Амедео Авогадро, который первым предположил, что при одинаковых температуре и давлении в равных объёмах идеальных газов содержится одинаковое число молекул.

Зная значение постоянной Авогадро, можно определить количество вещества (то есть число молей в данной порции вещества) как отношение числа молекул в веществе к числу Авогадро:

Тело, обладающее количеством вещества в один моль, имеет привычные для нас макроскопические размеры и массу.

Наряду с относительной молекулярной массой в физике и химии широко используется понятие молярной массы. Так принято называть массу вещества, взятого в количестве одного моля:

В записанном уравнении т₀ — это масса одной молекулы. Из формулы следует, что единицей измерения молярной массы в СИ является кг/моль.

Молярная и относительная молекулярная масса связаны между собой простым соотношением. Чтобы его найти, давайте сначала выразим из формулы относительной молекулярной массы массу одной молекулы вещества.

А затем подставим это выражение и выражение для числа Авогадро в формулу для молярной массы:

Очевидно, что если мы будем знать массу одной молекулы какого-либо вещества и число молекул в теле, то масса этого тела будет равна произведению массы одной молекулы на число молекул в теле:

Теперь давайте выразим из этой формулы число молекул:

А из определения молярной массы — число Авогадро:

И подставим эти выражения в формулу для количества вещества.

После небольших преобразований получим, что количество вещества равно отношению массы вещества к его молярной массе. Именно такое определение количества вещества известно вам из курса химии.

И нам осталось оценить размеры молекул. Для этого воспользуемся самым простым, хотя и не самым точным методом и определим диаметр молекулы воды, если плотность воды равна 1000 кг/м 3 .

Цель урока: дать представление об энергии как физической величине, зависящий от состояния тела или системы тел, и показать, что изменение энергии при переходе из одного состояния в другое определяется величиной совершенной работы; совершенствовать навыки решения вычислительных задач.

План-конспект урока по теме:

Энергия. Кинетическая энергия и её изменение

1. Проверка домашнего задания методом фронтального опроса

1.Что называется механической работой?

В каких единицах измеряется механическая работа?

Как определяется знак работы?

В каких случаях механическая работа может быть равна нулю?

Как можно вычислить работу графическим способом?

Что называется мощностью?

Назовите единицу измерения мощности.

Векторные или скалярные величины работа и мощность?

Как вычисляется мощность механизма?

Чему равна мощность силы тяги, развиваемой автомобилем?

Самостоятельная работ:

1. С какой силой мальчик тянет санки за веревку, направленную под углом 30° к горизонту, если на расстоянии 100 м совершается работа, равная 8 кДж?

2. какую мощность развивает двигатель автомобиля, если при силе тяги 4500 Н автомобиль движется со скоростью 72 км/ч?

1. Сани тянут на пути 100 м с силой 80 Н за веревку, составляющую угол 30° к горизонту. Какая работа совершается при этом?

2. Автомобиль, двигаясь равномерно, проходит 40 м за 2с. Мощность двигателя автомобиля 160 кВт. Определите силу тяги, развиваемую автомобилем.

2. Изучение нового материала

Формирование понятия энергии:

Если система тел может совершить работу, то говорят, что она обладает энергией. Для совершения работы необходимо, чтобы на движущееся тело действовала та или иная сила.

Энергия характеризует способность тела (или системы тел) совершать работу.

Совершая механическую работу, тело или система тел переходят из одного состояния в другое, в котором их энергия минимальна. При совершении работы энергия постепенно расходуется. Для того чтобы система опять приобрела способность совершать работу, надо изменить ее состояние: увеличить скорость тел, поднять тела вверх или деформировать. Для этого внешние силы должны совершить над системой положительную работу.

Вывод: энергия в механике – это величина, определяемая состоянием системы – положением тел и их скоростями; изменение энергии при переходе системы из одного состояния в другое равно работе внешних сил.

2. Вывод теоремы об изменении кинетической энергии.

Выясним, как энергия тел зависит от их скоростей.

Подсчитаем работу постоянной силы , действующей на тело (материальную точку) массой m при его прямолинейном движении. Пусть направление силы совпадает с направлением скорости тела. В этом случае направления вектора перемещения и вектора силы совпадают.

Поэтому работа силы равна:

Выберем координатную ось ОХ так, чтобы векторы и были направлены в сторону положительного направления этой оси. Тогда и формулу для работы можно записать так:

Согласно второму закону Ньютона

Так как точка движется с постоянным ускорением, то изменение ее координаты при переходе из начального положения в конечное можно найти по известной нам из кинематики формуле

Подставляя формулу (6.8) в формулу (6.6), получим

Можно показать, что формула (6.9), выведенная для случая прямолинейного движения тела, на которое действует постоянная сила, справедлива и в тех случаях, когда на тело действует переменная сила и оно движется по криволинейной траектории.

Таким образом, работа силы при перемещении тела из начального положения в конечное равна изменению величины .

Энергия измеряется, в тех же единицах, что и работа. Учитывая равенство (6.10), можно уравнение (6.9) записать так:

Равенство (6.11) выражает теорему об изменении кинетической энергии: изменение кинетической энергии тела (материальной точки) за некоторый промежуток времени равно работе, совершенной за то же время силой, действующей на тело. Если на тело действует несколько сил, то изменение его кинетической энергии равно сумме работ всех сил, действующих на тело.
Кинетическая энергия тел зависит только от их масс и скоростей. Полная механическая энергия системы зависит от скоростей тел и расстояний между ними. Для того чтобы вычислить ту часть энергии, которая зависит от расстояний между телами, нужно предварительно рассмотреть вопрос о работе силы тяжести и силы упругости.

Вывод: движущееся тело обладает кинетической энергией. Эта энергия равна работе, которую надо совершить, чтобы увеличить скорость тела от нуля до значения v.

Физический смысл кинетической энергии

При V₀ = 0; A = mV²/2, то есть кинетическая энергия тела Ек равна механической работе, которую должна совершать сила, действующая на покоящееся тело, чтобы сообщить ему скорость V.

Особенности кинетической энергии

А) Из формулы Ек = mV²/2 следует, что кинетическая энергия – понятие относительное, так как скорость тела зависит от выбора системы отсчета.

Б) Кинетическая энергия – скалярная величина. По ее приращению можно судить о работе лишь результирующей силы. Например, если автомобиль движется прямолинейно и равномерно, то прироста кинетической энергии нет, значит , работа результирующей силы равна нулю, хотя совершается работа двигателя, которая полностью компенсируется отрицательной работой сил сопротивления и трения.

В) Кинетическая энергия системы тел равна сумме кинетических энергий тел, входящих в механическую систему.

- эта формула выражает теорему о кинетической энергии: изменение кинетической энергии тела (материальной точки) за некоторый промежуток времени равно работе, совершенной силой, действующей на тело, за этот же промежуток времени

Эта теорема справедлива для любого движения и для сил любой природы. Если тело разгоняется из состояния покоя, то E_k1=0. Тогда A = E_k2. Следовательно, кинетическая энергия численно равна работе, которую необходимо совершить, чтобы разогнать тело из состояния покоя до данной скорости.

Работа силы равна изменению кинетической энергии тела, т.е. A = ΔE_k.

Причем, A0, если E_k увеличивается, и А, если E_k.

1. Пуля массой 10г вылетела из винтовки со скоростью 800м/с и пробила доску, после чего скорость пули стала равна 400 м/с. Определить работу по преодолению сопротивления доски.

A = mV²/2 – mV₀²/2 = m/2 (V² – V₀²); A = 0.01/2·(64·104 – 16·104) = 2400 (Дж)

Читайте также: