Az óra témája: „Gyorsulás. Egyenes vonalú mozgás állandó gyorsulással." Mozgás állandó gyorsulással

29.09.2019

Óraterv a „Sebesség lineáris mozgás közben” témában állandó gyorsulás»

Dátum :

Téma: "Sebesség egyenes vonalú mozgás közben állandó gyorsulással"

Célok:

Nevelési : Biztosítani és kialakítani a sebességre vonatkozó ismeretek tudatos asszimilációját az egyenes vonalú, állandó gyorsulású mozgás során;

Fejlődési : Az önálló tevékenységi készségek és a csoportmunka képességeinek fejlesztése.

Nevelési : Az új ismeretek iránti kognitív érdeklődés kialakítása; magatartási fegyelem kialakítása.

Az óra típusa: lecke az új ismeretek elsajátításában

Berendezések és információforrások:

Isachenkova, L. A. Fizika: tankönyv. 9. osztály számára. közintézmények átl. oktatás orosz nyelven nyelv képzés / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; szerkesztette A. A. Szokolszkij. Minszk: Népi Asveta, 2015

Isachenkova, L. A. Fizikai problémák gyűjteménye. 9. évfolyam: kézikönyv az általános intézmények tanulói számára. átl. oktatás orosz nyelven nyelv képzés / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, V. V. Dorofeychik. Minszk: Aversev, 2016, 2017.

Az óra felépítése:

Szervezési pillanat (5 perc)

Alapismeretek frissítése (5 perc)

Új anyagok elsajátítása (15 perc)

Testnevelés perc (2 perc)

Az ismeretek megszilárdítása (13 perc)

Óra összefoglalója (5 perc)

Szervezési pillanat

Helló, ülj le! (A jelenlévők ellenőrzése).Ma a leckében meg kell értenünk a lineáris mozgás sebességét állandó gyorsulással. Ez pedig azt jelentiÓra témája : Sebesség egyenes vonalú mozgás közben állandó gyorsulással

Referencia ismeretek frissítése

Az egyenetlen mozgások közül a legegyszerűbb - egyenes vonalú mozgás állandó gyorsulással. Egyformán változónak nevezik.

Hogyan változik a test sebessége egyenletes mozgás közben?

Új anyagok tanulása

Tekintsük egy acélgolyó mozgását egy ferde csúszda mentén. A tapasztalat azt mutatja, hogy a gyorsulása szinte állandó:

Hadd V időpontban t = 0 a labda kezdeti sebességgel rendelkezett (83. ábra).

Hogyan állapítható meg a labda sebességének időfüggősége?

LabdagyorsulásA = . PéldánkbanΔt = t , Δ - .

, Eszközök,

ahol Ha állandó gyorsulással mozog, a test sebessége lineárisan függ attól

idő. 1 Az egyenlőségből (

) és (2) az előrejelzések képletei a következők:Építsünk függőségi gráfokat a ( t ) x És a ( t ) v 84, (rizs.

a, b).

Rizs. 84A 83. ábra szerint = A > 0, = És 0 > 0.

X Majd Építsünk függőségi gráfokat a ( t ) függőségek1 menetrendnek felel meg (lásd: 84. ábra, A).EzÉs a ( t ) függőségek, az időtengellyel párhuzamos egyenes. Függőségeka vetítés növekedését írja le sko nő 84, (lásd az ábrát. b).Egyértelmű, hogy növekszikmodulsebesség. A labda mozog

egyenletesen gyorsul.Tekintsük a második példát (85. ábra). Most a labda kezdeti sebessége a horony mentén felfelé irányul. Felfelé haladva a labda fokozatosan elveszíti sebességét. A ponton A Ő-ona pillanat megáll éselindullecsúszni. Pont Ahívott

fordulópont. Szerint 85 A 83. ábra szerint rajz< 0, = És 0 > = - a (4) 0, valamint a (3) és képletek2 grafikának felel meg 2" És(cm. A , (lásd az ábrát.

rizs. 84, 2" MenetrendÉs a azt mutatja, hogy az elején, miközben a labda felfelé mozgott, a sebesség vetületetpozitív volt. Ugyanakkor csökkentlecsúszni. Pont = nullával egyenlővé vált. Ebben a pillanatban a labda elérte a fordulópontott(lásd 85. ábra). Ezen a ponton a labda sebességének iránya az ellenkezőjére és at

> a sebesség vetülete negatív lett. 2" A grafikonból (lásd: 84. ábra, b)t > t Az is világos, hogy a forgás pillanata előtt a sebességmodul csökkent - a labda azonos sebességgel mozgott felfelé. at n

a sebességmodul növekszik - a labda egyenletesen gyorsulva mozog lefelé.

Készítse el saját grafikonjait a sebesség modulusáról az idő függvényében mindkét példa esetében.

Milyen egyéb törvényeket kell még ismerni az egyenletes mozgásnak?És a A 8. §-ban bebizonyítottuk, hogy az egyenletes egyenes vonalú mozgáshoz az ábra területe a gráf közöttés az időtengely (lásd 57. ábra) numerikusan egyenlő a Δ eltolási vetülettel 83. ábra szerint . rBizonyítható, hogy ez a szabály az egyenetlen mozgásra is érvényes. Ekkor a 86. ábra szerint a Δ eltolási vetület 83. ábra szerint regyenletesen váltakozó mozgással a trapéz területe határozza meg . ABCDEz a terület egyenlő a bázisok összegének feléveltrapéz szorozva a magasságával .

HIRDETÉS

Ennek eredményeként:

Mivel az (5) képlet sebességprojekciójának átlagértéke

következik: Vezetés közbenállandó gyorsulás, a (6) összefüggés nem csak a vetítésre, hanem a sebességvektorokra is teljesül:

Átlagsebességállandó gyorsulású mozgás a kezdeti és végsebesség összegének felével egyenlő.

Az (5), (6) és (7) képlet nem használhatóMert mozgás Vezetés közbenkövetkezetlen gyorsulás. Ez vezethetTo durva hibák.

A tudás megszilárdítása

Nézzünk egy példát a probléma megoldására az 57. oldalról:

Az autó olyan sebességgel haladt, amelynek modulusa = 72. Piros lámpát látva a sofőr az útszakaszons= 50 m egyenletesen csökkentett sebesség = 18-ra . Határozza meg az autó mozgásának természetét. Határozza meg a gyorsulás irányát és nagyságát, amellyel az autó elmozdult fékezéskor.

Adott: Reshe ció:

72 = 20 Az autó mozgása egyenletesen lassú volt. uskoló-

autóvezetésellenkező irányba

18 = 5 mozgási sebessége.

Gyorsító modul:

s= 50 m

Fékezési idő:

A - ? Δ t =

Majd

Válasz:

Óra összefoglalója

következik: Vezetés közbenÁllandó gyorsulás mellett a sebesség lineárisan függ az időtől.

Egyenletesen gyorsított mozgásnál a pillanatnyi sebesség és a gyorsulás iránya egybeesik az egyenletesen lassított mozgásnál, ellentétesek;

Átlagos vezetési sebességVezetés közbenállandó gyorsulás egyenlő a kezdeti és végsebesség összegének felével.

Szervezet házi feladat

12. §, pl. 7 1., 5. sz

Visszaverődés.

Folytasd a mondatokat:

Ma az órán tanultam...

Érdekes volt...

Az órán megszerzett tudás hasznos lesz

A „menő fizika” elköltözik az „emberektől”!
A „Cool Physics” oldal azoknak szól, akik szeretik a fizikát, önmagukat tanulják és másokat tanítanak.
A „menő fizika” mindig a közelben van!
Érdekes anyagok a fizikáról iskolásoknak, tanároknak és minden kíváncsi embernek.

Az eredeti "Cool Physics" webhely (class-fizika.narod.ru) 2006 óta szerepel a katalógusban. „Oktatási internetes források az alapvető általános és középfokú (teljes) általános oktatáshoz”, az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma, Moszkva jóváhagyta.

Olvass, tanulj, fedezz fel!
A fizika világa érdekes és lenyűgöző, utazásra invit minden érdeklődőt a „Cool Physics” weboldal oldalain.

Kezdetnek pedig - a fizika vizuális térképe, amely megmutatja, honnan származnak, és hogyan kapcsolódnak egymáshoz a fizika különböző területei, mit tanulnak, és mire van szükségük.
A Map of Physics a Domain of Science csatorna Dominique Wilimman The Map of Physics című videója alapján készült.

Fizika és a művészek titkai

A fáraók múmiáinak titkai és Rebrandt találmányai, remekművek hamisításai és papirusz titkai Az ókori Egyiptom- a művészet sok titkot rejt, de a modern fizikusok új módszerek és műszerek segítségével mindenre magyarázatot találnak több a múlt csodálatos titkai......... olvasni

A fizika ABC-je

Mindenható súrlódás

Mindenhol ott van, de hol lehet nélküle?
De itt van három hős asszisztens: grafit, molibdenit és teflon. Ezeket az elképesztő, nagyon nagy részecskemobilitású anyagokat jelenleg kiváló szilárd kenőanyagként használják......... olvassa el

Repülés

– Tehát a csillagokig emelkednek! - a repülés alapítóinak, a Montgolfier testvéreknek a címerébe vésve.
Híres író Jules Verne repült hőlégballon csak 24 perc, de ez segített neki létrehozni a leglenyűgözőbbet műalkotások......... olvasni

Gőzgépek

„Ez a hatalmas óriás három méter magas volt: az óriás könnyedén húzott egy furgont öt utassal A Gőzember fején egy kéménycső volt, amelyből sűrű fekete füst ömlött... minden, még az arca is. vasból, és az egész folyton csiszolt és dübörgött..." Kiről van szó? Kinek szólnak ezek a dicséretek? ......... olvasni

A mágnes titkai

Milétosz Thalésze lélekkel ruházta fel, Platón költőhöz hasonlította, Orpheusz vőlegénynek találta... A reneszánsz idején a mágnest az égbolt tükörképének tekintették, és a teret hajlító képességének tulajdonították. A japánok azt hitték, hogy a mágnes olyan erő, amely segít feléd fordítani a szerencsét......... olvasd el

A tükör másik oldalán

Tudod mennyit érdekes felfedezések tud adni a „nézőüvegen keresztül”? A tükörben az arcod képének jobb és bal fele fel van cserélve. De az arcok ritkán teljesen szimmetrikusak, így mások teljesen másképp látnak. Gondolkoztál már ezen? ......... olvasni

A közös felső titkai

„Túl későn jön rá a felismerés, hogy a csoda a közelünkben van.” - A. Blok.
Tudtad, hogy a malájok órákig lenyűgözve nézhetik a pörgőt? A helyes pörgetéshez azonban jelentős ügyességre van szükség, mert egy maláj felső súlya elérheti a több kilogrammot is......... olvasd el

Leonardo da Vinci találmányai

„Csodákat akarok teremteni” – mondta, és megkérdezte magát: „De mondd, csináltál valamit?”

Leonardo da Vinci közönséges tükör segítségével, titkos írással írta értekezéseit, így titkosított kéziratait csak három évszázaddal később lehetett először olvasni.........

ABSZTRAKT

Fizika előadások

MECHANIKA

MECHANIKA Kinematika a mechanikának a mechanikai mozgást vizsgáló ága.

az azt okozó okok elemzése nélkül- Mechanikus mozgás testek mozgása, amely abból áll, hogy idővel megváltozik egyes testek helyzete másokhoz képest, vagy testrészek helyzete egymáshoz képest. Ebben az esetben a testek kölcsönhatásba lépnek a mechanika törvényei szerint.

Alapfogalmak:

Anyagi pont- olyan test, amelynek mérete és alakja elhanyagolható.

Referenciatest– az a test, amelyhez képest a vizsgált test (más testek) mozgását tekintjük.

Referenciakeret– referenciatest halmaza, hozzá tartozó koordinátarendszer és a referenciatesthez képest stacionárius óra.

Radius Vect op – vektor, amely összeköti a koordináták origóját a test helyének pontjával pillanatnyilag idő.

Röppálya– az a sor, amelyet a test leír ( tömegközéppont) mozgása során,

Útvonal – skalár fizikai mennyiség, egyenlő a test által a vizsgált időszakban leírt pálya hosszával. ( , m)

Sebesség– vektorfizikai mennyiség, amely a részecske mozgási sebességét jellemzi egy pálya mentén, és a részecske mozgási irányát az egyes időpillanatokban, pl. pozíció változása az idő múlásával (υ, m/s).

Gyorsulás – vektor fizikai mennyisége egyenlő a testsebesség növekedésének arányával bizonyos ideig ennek a résnek a méretéhez, azaz. sebességváltozás sebessége (ráta) ( A, m/s 2).

A gyorsulásvektor változhat irányának, nagyságának vagy mindkettőnek a megváltoztatásával. Ha a sebesség csökken, akkor a „lassulás” kifejezést használjuk.

Pont sebessége

A mozgás típusai:

Egységes mozgás –

egy test mozgása, amelyben azonos utakat jár be bármely egyenlő időintervallumban.

1 – A pont koordinátája az időpillanatban t.

2 – A pont koordinátája a kezdeti időpontban t= 0

3 – A sebességvektor kivetítése a koordinátatengelyre

Mozgás állandó gyorsulással

Építsünk függőségi gráfokat= = S = υ 0 t ± υ = υ 0 ± Építsünk függőségi gráfokat t

Egységes mozgás egy körben -

Dinamika

Dinamika - a mechanikának az okokat vizsgáló ága megjelenése mechanikus mozgás.

Súly– skaláris fizikai mennyiség, amely egy test tehetetlenségének mennyiségi mérőszáma, és az anyagmennyiséget is jellemzi (m, kg),

Erő– vektorfizikai mennyiség, amely a testek kölcsönhatásának mértéke, és a testben gyorsulás megjelenéséhez vagy a test deformációjához vezet. Az erőt a nagyság, az irány és az alkalmazási pont (F, N) jellemzi.

ERŐK

Newton törvényei:

Newton első törvénye:

inerciális referenciarendszerekben zárt rendszer továbbra is nyugalmi állapotban vagy egyenes vonalú egyenletes mozgásban marad.

A klasszikus newtoni mechanika egy speciális osztályban alkalmazható inerciális referenciarendszerek.

Minden inerciarendszerek A referenciapontok egymáshoz képest egyenes vonalúan és egyenletesen mozognak.

Newton második törvénye:

a rendszerre kívülről ható erő a rendszer gyorsulásához vezet.

Newton harmadik törvénye:

a hatáserő egyenlő nagyságú és ellentétes irányú a reakcióerővel; az erők azonos természetűek, de vonatkoznak rájuk különböző testekés nem kapnak kártérítést.

Gravitációs erő

Erők a természetben:

A lendület megmaradásának törvénye

A lendület egy vektorfizikai mennyiség, amely egyenlő a test tömegének és sebességének szorzatával:

A lendület megmaradásának törvénye:

Az energiamegmaradás törvénye

Energia– a testek mozgásának, interakciójának jellemzői, a külső világban való változásra való képességük (E, J).

A teljes mechanikai energiát a kinetikai és a potenciális energiák összegeként értjük:

Teljes mechanikai energia

Potenciális energia

Kinetikus energia

A test potenciális energiája- skaláris fizikai mennyiség, amely egy test (vagy anyagi pont) munkavégző képességét jellemzi az erők hatásmezejében való jelenléte miatt.

A test kinetikus energiája- egy mechanikai rendszer energiája, pontjainak mozgási sebességétől függően.

A mechanikai energia megmaradásának törvénye:

Abszolút hőmérsékleti skála

angol bevezetve fizikus W. Kelvin
- nincs negatív hőmérséklet
Az abszolút hőmérséklet SI mértékegysége: [T] = 1K (Kelvin)
Az abszolút skála nulla hőmérséklete abszolút nulla (0K = -273 C), a legtöbb alacsony hőmérséklet a természetben. Jelenleg a legalacsonyabb hőmérsékletet érték el - 0,0001 K.
Nagyságrendben az 1K egyenlő a Celsius-skála szerinti 1 fokkal.

Az abszolút skála és a Celsius-skála közötti kapcsolat: képletekben abszolút hőmérséklet"T" betűvel, a Celsius-skála hőmérsékletét pedig "t" betűvel jelöljük.

Az MKT gáz alapegyenlete

Az alapvető MKT egyenlet a részecskék mikroparamétereit (a molekula tömege, a molekulák átlagos kinetikus energiája, a molekulák sebességének átlagos négyzete) összekapcsolja a gáz makroparamétereivel (p - nyomás, V - térfogat, T - hőmérséklet ).

átlagos mozgási energia A molekulák transzlációs mozgása négyzetes sebességet jelent

molekulák transzlációs mozgásának átlagos kinetikus energiája

RMS sebesség: =

Monatomikus ideális gáz belső energiája: U = = pV

A gázokat a molekulák elrendezésének és mozgásának teljes zavara jellemzi.
A gázmolekulák közötti távolság sokszoros több méretben molekulák. A kis vonzóerők nem tudják egymás közelében tartani a molekulákat, így a gázok korlátlanul tágulhatnak.
A tartály falaira nehezedő gáznyomást mozgó gázmolekulák becsapódása hozza létre.

Folyékony

A folyadékban lévő molekulák hőmozgását a szomszédok által a molekula számára biztosított térfogaton belüli stabil egyensúlyi helyzet körüli rezgések fejezik ki.
A molekulák nem mozoghatnak szabadon az anyag teljes térfogatában, de lehetséges a molekulák átmenete a szomszédos helyekre. Ez magyarázza a folyadék folyékonyságát és az alakja megváltoztatásának képességét.

Folyadékban a molekulák közötti távolság megközelítőleg megegyezik a molekula átmérőjével. Amikor a molekulák közötti távolság csökken (a folyadék összenyomódása), a taszítóerők meredeken megnőnek, így a folyadékok összenyomhatatlanok.

Szilárd

A szilárd testben lévő molekulák hőmozgását csak a részecskék (atomok, molekulák) rezgései fejezik ki egy stabil egyensúlyi helyzet körül.

A legtöbb szilárd anyagban a részecskék térben rendezett elrendezése van, amelyek szabályos kristályrácsot alkotnak. Az anyagrészecskék (atomok, molekulák, ionok) csúcsokban - csomópontokban helyezkednek el kristályrács. A kristályrács csomópontjai egybeesnek a részecskék stabil egyensúlyi helyzetével.

Nedvesség:

Harmatpont– az a hőmérséklet, amelyen a gőz telítődik

Szilárd

A termodinamika alapjai

Alapfogalmak:

Termodinamika- a fizika elmélete, amely a makroszkopikus rendszerek termikus tulajdonságait vizsgálja anélkül, hogy utalna a rendszert alkotó testek mikroszkopikus szerkezetére.

Termodinamikai rendszer– nagyszámú részecskéből (atomokból és molekulákból) álló fizikai rendszer, amelyek hőmozgáson mennek keresztül, és egymással kölcsönhatásba lépve energiát cserélnek.

A termodinamika csak az egyensúlyi állapotokat veszi figyelembe.

Egyensúlyi állapotok– olyan állapotok, amelyekben a termodinamikai rendszer paraméterei időben nem változnak.

Termodinamikai folyamat– a rendszer átmenete a kezdeti állapotból a végső állapotba köztes állapotok sorozatán keresztül (a termodinamikai rendszer bármely változása).

Termodinamikai folyamatok

Belső energia– energia, amely a molekulák kölcsönhatási energiáinak és a molekulák hőmozgási energiájának összegéből áll, csak a rendszer termodinamikai állapotától függően.

A belső energia megváltoztatásának módjai:

Elkötelezettség gépészeti munka.
Hőcsere (hőátadás)

Hőcsere– belső energiák átvitele egyik testből a másikba.

Hőcsere

deszublimáció

szublimáció

párologtatás

páralecsapódás

kristályosodás

olvasztó

Hőmennyiség (Q, J)– az energia mértéke

Hőmennyiség:

A termodinamika első főtétele

A termodinamika első főtétele:

A munka elvégzése

Q 2 – átvitt energia (az energia „maradványa” átadásra kerül)

Hőerőgép ciklikusan kell működnie. A ciklus végén a test visszatér eredeti állapotába, és a belső energia felveszi kezdeti értékét. A ciklus munkája csak külső források révén valósítható meg, amelyek hőt adnak a munkaközegnek.

Az igazi hőgépek nyitott ciklusban működnek, azaz. expanzió után a gáz felszabadul, és új gázadag kerül a gépbe.

Együttható hasznos akció

Hatékonyság ( η ) – munkaviszony Tekintsük a második példát (85. ábra). Most a labda kezdeti sebessége a horony mentén felfelé irányul. Felfelé haladva a labda fokozatosan elveszíti sebességét. A ponton ciklusonként a munkaközeg által elért hőmennyiségre K a kapott munkafolyadékot ugyanarra a ciklusra.

η = · 100% = · 100% = · 100%

A hatásfok a hőmotor hatásfokát jellemzi, és csak a fűtőtest és a hűtőszekrény hőmérsékletétől függ.

ü Mert a hatékonyság növelése Hőmotorral növelheti a fűtőelem hőmérsékletét és csökkentheti a hűtőszekrény hőmérsékletét;

ü A hatékonyság mindig< 1

A termodinamika második főtétele

A termodinamika második főtétele határozza meg a természetben előforduló és az energia átalakulásával kapcsolatos folyamatok irányát.

A termodinamika második főtételének állításai:

Lehetetlen az a termodinamikai folyamat, amelynek eredményeként a hideg testből hő kerülne át a melegebbbe, anélkül, hogy a természetben bármi más változás következne be.
A természetben nem lehetséges olyan folyamat, amelynek egyetlen eredménye egy bizonyos testtől kapott összes hő munkává alakulása.

A termodinamika második főtétele megtagadja annak lehetőségét, hogy bármely forrás belső energiatartalékát felhasználjuk anélkül, hogy azt alacsonyabb szintre, azaz alacsonyabb szintre vinnénk át. nincs hűtőszekrény.

AZ ELEKTRODINAMIKA ALAPJAI

Elektrodinamika- a tulajdonságok tudománya elektromágneses mező.

1. ELEKTROSTATIKA
- az elektrodinamika egyik ága, amely nyugalmi állapotban vizsgálja az elektromosan töltött testeket.
Elemi részecskék lehet email címe töltés, akkor ezeket töltöttnek nevezzük; olyan erőkkel lépnek kölcsönhatásba egymással, amelyek a részecskék távolságától függenek, de sokszorosan meghaladják a kölcsönös gravitációs erőket (ezt a kölcsönhatást elektromágnesesnek nevezzük).
Elektromos töltés – az elektromágneses kölcsönhatások intenzitását meghatározó fő skaláris fizikai mennyiség (q, C).

1 C egy töltés, amely 1 A áramerősséggel 1 másodperc alatt átmegy a vezető keresztmetszetén.
Az elektromos töltéseknek két jele van: pozitív és negatív.
A hasonló töltésű részecskék taszítják, a különböző töltésű részecskék pedig vonzzák.
A proton pozitív, az elektron negatív, a neutron elektromosan semleges.
Elemi töltés- minimális díj, amely nem osztható.
A test fel van töltve, ha bármilyen előjelű többletterheléssel rendelkezik:
negatív töltésű - ha elektronfelesleg van;
pozitív töltésű – ha elektronhiány van.
Testek villamosítása - a töltött testek megszerzésének egyik módja.

Ebben az esetben mindkét test töltődött, és a töltések ellentétes előjelűek, de egyenlő nagyságúak.

MÁGNESEK

A mágneseknek két pólusa van: S (déli) és N (északi), amelyeknek a legnagyobb a gravitációja.

Mint a mágnes pólusai taszítják egymást, az ellentétes pólusok pedig vonzzák egymást.

A mágneses tér jellemzői:

Mágneses fluxus(F, Wb) – a helyszínen áthatoló mágneses indukciós vonalak száma.

Mágneses térerősség(N, A/m) – olyan mennyiség, amely a tér bármely pontjában a vezetőkben lévő makroáramok (elektromos áramkör vezetékeiben folyó áramok) által létrehozott mágneses teret a környezettől függetlenül jellemzi.

B = μs N

Egyenes áram esetén: N = ;

a köráram középpontjában: H = ;

a mágnesszelep közepén: H = .

Egy anyag mágneses permeabilitása

A mágneses indukció értéke attól függ, hogy milyen környezetben van a mágneses tér. Egy adott környezetben egy mezőben B mágneses indukció és a vákuumban lévő B o mágneses indukció aránya jellemzi mágneses tulajdonságok adott környezet és az anyag relatív mágneses permeabilitása - µ.

ELEKTROMÁGNESES INDUKCIÓ

Az indukciós áram előállításának módjai:

Jelenség elektromágneses indukció – megjelenése elektromos áram zárt vezető hurokban, amely vagy nyugalomban van egy időben változó mágneses térben, vagy állandó mágneses térben mozog úgy, hogy a hurkon áthatoló mágneses indukciós vonalak száma megváltozik. Minél gyorsabban változik a mágneses indukciós vonalak száma, annál nagyobb az indukált áram.

AZ ELEKTROMÁGNESES INDUKTÍCIÓ TÖRVÉNYE:

Az áramkörben elektromos áram akkor lehetséges, ha külső erők hatnak a vezető szabad töltéseire. Azt a munkát, amelyet ezek az erők végeznek egyetlen pozitív töltés mozgatására egy zárt hurok mentén, emf-nek nevezzük. Amikor a mágneses fluxus a kontúr által korlátozott felületen keresztül változik, az áramkörben idegen erők jelennek meg, amelyek hatását az indukált emf jellemez.
Figyelembe véve az indukciós áram irányát, a Lenz-szabály szerint:

Az indukált emf zárt hurokban egyenlő a hurok által határolt felületen áthaladó mágneses fluxus változási sebességével, ellenkező előjellel.

VORTEX ELEKTROMOS MEZŐ

Az álló vezetőben az elektromos áram előfordulásának oka az elektromos mező.
A mágneses tér bármilyen változása induktív elektromos teret hoz létre, függetlenül a zárt áramkör meglététől vagy hiányától, és ha a vezető nyitott, akkor potenciálkülönbség keletkezik a végein; Ha a vezető zárva van, akkor indukált áram figyelhető meg benne.

Légörvény:

A masszív vezetőkben lévő indukciós áramokat Foucault-áramoknak nevezzük. A foucauldi áramlatok nagyon is elérhetik nagy értékek, mert A masszív vezetők ellenállása alacsony. Ezért a transzformátormagok szigetelt lemezekből készülnek.
A ferritekben - mágneses szigetelőkben - örvényáramok gyakorlatilag nem keletkeznek.

Örvényáramok használata

Fémek hevítése és olvasztása vákuumban, lengéscsillapítók elektromos mérőműszerekben.

Az örvényáramok káros hatásai

Ezek energiaveszteségek a transzformátorok és generátorok magjában a kioldás miatt nagy mennyiségben hőség.

ÖNINDUKCIÓ

Önindukciós jelenség– indukált emf előfordulása egy áramkörben, amelyet az ugyanabban az áramkörben folyó áram mágneses terének megváltozása okoz.

Önmágneses mező egy áramkörben DC az áramkör zárásakor és nyitásakor, valamint az áramerősség változásakor változik.

Induktivitás (önindukciós együttható) – a függőséget mutató fizikai mennyiség Önindukált emf a vezető méretére és alakjára, valamint arra a környezetre, amelyben a vezető található.
A tekercs induktivitása a következőktől függ:
a fordulatok száma, a tekercs mérete és alakja, valamint a közeg (esetleg mag) relatív mágneses permeabilitása.

AZ ÁRAM MÁGNESES TERE ENERGIÁJA

Egy áramvezető vezeték körül mágneses tér van, amelynek energiája van.
A mágneses tér energiája megegyezik az áram belső energiájával.
Az áram önenergiája számszerűen megegyezik azzal a munkával, amelyet az áramforrásnak el kell végeznie az önindukciós emf leküzdéséhez, hogy áramot hozzon létre az áramkörben.

AC– olyan áram, amely egy harmonikus törvény szerint változik irányában és nagyságában.

RMS aktuális érték- az egyenáram erőssége, amely a váltóárammal azonos mennyiségű hőt bocsát ki egy vezetőben ugyanannyi idő alatt. én =

A pillanatnyi áramérték arányos a pillanatnyi feszültség értékével, és fázisban van: i = = I m cos ωt

A váltakozó feszültség effektív értékét az áram effektív értékéhez hasonlóan határozzuk meg U =

A pillanatnyi feszültség értéke a harmonikus törvény szerint változik: u = U m cos ωt

Aktív ellenállások– az elektromos energiát belső energiává alakító elektromos eszközök (nagy ellenállású vezetékek, spirálok fűtőberendezések, ellenállások).

Hatalom AC.

Ha az áram és a feszültség rezgésének fázisai egybeesnek, a váltakozó áram pillanatnyi teljesítménye egyenlő:

p = iu = i 2 R= I m U m cos 2ωt

Az átlagos teljesítményérték egy váltakozó áramú időszak alatt: p =

Induktivitás és kapacitás AC áramkörben:

1. Induktivitás

A váltakozó feszültségű áramkörhöz csatlakoztatott tekercsben az áramerősség kisebb, mint az azonos tekercs állandó feszültségű áramkörének áramerőssége. Következésképpen a váltakozó feszültségű áramkörben lévő tekercs nagyobb ellenállást hoz létre, mint egy egyenfeszültségű áramkörben.

A feszültség vezetékek áramát fázisban π/2

Az induktív reaktancia az : X L = ωL = 2πνL

Ohm törvénye: I m = , ahol Lω induktív reaktancia.

2. Kapacitás

Ha egy kondenzátort egy egyenfeszültségű áramkörhöz csatlakoztatunk, az áramerősség nulla, és ha egy kondenzátort egy váltakozó feszültségű áramkörhöz csatlakoztatunk, az áram nem nulla. Ezért a váltakozó feszültségű áramkörben lévő kondenzátor kisebb ellenállást hoz létre, mint az egyenáramú áramkörben.

A kapacitás egyenlő: X C = =

Rezonancia egy elektromos áramkörben.

Rezonancia elektromos áramkörben - az amplitúdó éles növekedésének jelensége kényszerített kilengésekáram, ha a frekvenciák egybeesnek ω 0 = ω, ahol ω 0 az oszcillációs áramkör sajátfrekvenciája, ω a tápfeszültség frekvenciája.

A működési elv az elektromágneses indukció jelenségén alapul.

A működés elve alapjáraton, i.e. R n nélkül:

ε ind1/ε ind2= ω 1 /ω 2 = k, ahol ε ind1És ε ind2– indukált emf a tekercsekben, ω 1 és ω 2 – a tekercsek meneteinek száma,

k – transzformációs együttható.

Ha k > 1 , akkor a transzformátor csökkenti a feszültséget; Ha k< 1 , akkor a transzformátor növeli a feszültséget. Alapjáraton a transzformátor a hálózatról fogyaszt kevés energia, amelyet magja mágnesezettségének megfordítására fordítanak.

A nagy teljesítményű váltakozó áramok átalakítására szolgáló transzformátorok nagy hatásfokkal rendelkeznek.

Adás elektromos energia:

5. Elektromágneses rezgések és hullámok

Oszcillációs áramkör- áramkör, amelyben az energia elektromos mezőátalakítható mágneses térenergiává és vissza.

Elektromos oszcillációs áramkör– zárt elektromos áramkörben egymással összekapcsolt kondenzátorból és tekercsből álló rendszer

Szabad elektromágneses rezgések– a tekercs áramának és a kondenzátorlapok közötti feszültség változásának időszakos ismétlése anélkül, hogy külső forrásból származó energiát fogyasztana.

Ha a kontúr „ideális”, pl. elektromos ellenállás egyenlő 0 X L = X C ω =

T = 2π – Thomson-képlet (a szabad elektromágneses rezgések periódusa egy elektromos áramkörben)

Elektromágneses tér– az anyag különleges formája, elektromos és mágneses mezők kombinációja.

Változó elektromos és mágneses mezők egyidejűleg léteznek, és egyetlen elektromágneses mezőt alkotnak.

ü Amikor a töltési sebesség nulla, csak elektromos tér van.

ü Állandó töltési sebesség mellett elektromágneses tér keletkezik.

ü Egy töltés felgyorsult mozgásával elektromágneses hullám bocsát ki, amely véges sebességgel terjed a térben.

Az elektromágneses tér anyaga:

ü lehet regisztrálni

ü akaratunktól és vágyainktól függetlenül létezik

ü nagy, de véges sebességgel rendelkezik

Elektromágneses hullámok

Az időben változó, térben (vákuumban) 3 × 10 8 m/s sebességgel terjedő elektromágneses tér elektromágneses hullámot alkot. Az elektromágneses tér terjedésének véges sebessége oda vezet, hogy az elektromágneses oszcillációk a térben hullámok formájában terjednek.

Az antennától távol az E és B vektorok értékei fázisban vannak.

Az elektromágneses hullám előfordulásának fő feltétele az elektromos töltések felgyorsult mozgása.

Elektromágneses hullám sebessége: υ = νλ λ = = υ2π

A hullám tulajdonságai:

Ø visszaverődés, fénytörés, interferencia, diffrakció, polarizáció;

Ø nyomás az anyagra;

Ø a környezet általi felszívódás;

Ø terjedési végsebesség vákuumban Vel;

Ø fotoelektromos hatás jelenségét okozza;

Ø a sebesség a közegben csökken.

6. HULLÁMOPTIKA

Optika- a fizika tanulmányozó ága fényjelenségek.
A modern fogalmak szerint a fénynek kettős természete van (hullám-részecske kettősség): a fénynek hullámtulajdonságai vannak, és elektromágneses hullám, ugyanakkor részecskék - fotonok - áramlása is. A fénytartománytól függően bizonyos tulajdonságok nagyobb mértékben jelennek meg.

Fénysebesség vákuumban:

A feladatok megoldásánál általában a c = 3 × 10 8 km/s értéket veszik számításokhoz.

A FÉNY VISSZATÜRÖLÉSE

A hullámfelület ugyanazon fázisban rezgő pontok halmaza.
Huygens-elv: Minden pont, ahová a zavar elérte magát, másodlagos gömbhullámok forrásává válik.
A fényvisszaverődés törvényei
MN - fényvisszaverő felület
AA 1 és BB 1 - beeső síkhullám sugarai
AA 2 és BB 2 - visszavert síkhullám sugarak
AC - hullámfelület beeső síkhullám merőleges a beeső sugarakra
DB - a visszavert síkhullám hullámfelülete, amely merőleges a visszavert sugarakra
α - beesési szög (a beeső sugár és a visszaverő felületre merőleges között)
β - visszaverődési szög (a visszavert sugár között és a visszaverő felületre merőlegesen)
A tükrözés törvényei:
1. A beeső sugár, a visszavert sugár és a sugár beesési pontjában rekonstruált merőleges egy síkban van.
2. Beesési szög szöggel egyenlő tükröződések.

FÉNYtörés

A fénytörés a fény terjedési irányának megváltozása, amikor áthalad két közeg határfelületén.
A fénytörés törvényei:

1. A beeső sugár és a megtört nyaláb ugyanabban a síkban fekszik, merőleges a két közeg határfelületére, a sugár beesési pontján helyreállítva.
2. A beesési szög szinuszának és a törésszög szinuszának aránya két adott közeg esetén állandó érték

ahol n a relatív törésmutató (egyébként a második közeg törésmutatója az elsőhöz képest)
Törésmutató

Fizikai jelentés: azt mutatja meg, hogy a fénysebesség abban a közegben, amelyből a nyaláb kilép, hányszor nagyobb, mint abban a közegben, amelybe belép.

TELJES BELSŐ FÉNYVISSZATÜRÖZÉS

Hadd abszolút mutató Az első közeg törésmutatója nagyobb, mint a második közeg abszolút törésmutatója
, vagyis az első közeg optikailag sűrűbb.
Majd ha elküldi

Az állandó gyorsulású mozgás olyan mozgás, amelyben a gyorsulásvektor mind nagyságrendben, mind irányban állandó marad. Példa erre a fajta mozgásra egy pont mozgása a gravitációs mezőben (mind függőlegesen, mind a horizonthoz képest szögben).

A gyorsulás definícióját felhasználva a következő összefüggést kapjuk

Az integráció után megvan az egyenlőség
.

Figyelembe véve azt a tényt, hogy a pillanatnyi sebességvektor az
, akkor a következő kifejezés lesz

Az utolsó kifejezés integrálása a következő összefüggést adja

. Ahonnan egy állandó gyorsulású pont mozgásegyenletét kapjuk

Példák egy anyagi pont vektoros mozgásegyenleteire

Egyenletes lineáris mozgás (
):

. (1.7)

Mozgás állandó gyorsulással (
):

. (1.8)

A sebesség időfüggősége, amikor egy pont állandó gyorsulással mozog, a következőképpen alakul:

. (1.9)

Kérdések az önkontrollhoz.

Fogalmazd meg a mechanikai mozgás definícióját!

Adja meg az anyagi pont definícióját!

Hogyan határozható meg egy anyagi pont helye a térben a mozgásleírás vektoros módszerében?

Mi a lényege a mechanikai mozgást leíró vektoros módszernek?

Milyen jellemzőkkel írják le ezt a mozgást?

Határozza meg az átlagos és pillanatnyi gyorsulások vektorait!

Az összefüggések közül melyik az állandó gyorsulású pont mozgásegyenlete? Milyen összefüggés határozza meg a sebességvektor időfüggését?

§1.2. A mozgás leírásának koordinátamódszere

A koordináta-módszerben egy koordinátarendszert (például derékszögű) választunk a mozgás leírására. A referenciapont mereven rögzítve van a kiválasztott testhez ( referencia test). Hadd
egységvektorok az OX, OY és OZ tengelyek pozitív oldalaira irányítva. A pont helyzetét a koordináták határozzák meg
.