Физика-7
Краткий курс
для учащихся 7 класса
© Юлдашева М.В.
Основные понятия
Физика – наука о неживой природе. Изучает физические явления (механические, световые, тепловые, электромагнитные) и строение вещества.
Тело – любой предмет. Объект изучения науки. Тело состоит из вещества.
Явление – реальный процесс, происходящий в природе. Объект изучения науки.
Модель – объект, процесс, понятие, которое используют для упрощения представлений об окружающем мире. Как правило, модель не соответствует внешне изучаемому объекту, как не соответствует карта внешнему виду нашей планеты из космоса. Модель – упрощённое представление изучаемого объекта.
Молекула – мельчайшая частица вещества.
Атом (элемент) – частица, из которой образуется молекула.
Для описания окружающего нас мира в физике используют основополагающие понятия: величину, явление, закон, теорию.
На основе признаков, общих для каждого из четырёх понятий, можно составить их характеристику по соответствующему плану.
Исследовательские методы науки:
накопление опытных фактов и наблюдений за изучаемым объектом;
гипотеза – предположение, построенное на основе накопленных фактов;
эксперимент – опытная проверка гипотезы;
вывод, основанный на результатах опытной проверки (может быть законом)
Схематическое представление
процесса научного познания
Наблюдения
факты
Гипотеза
Эксперимент
Вывод, закон
Лабораторная работа – экспериментальное исследование объекта или явления.
План оформления лабораторной работы
Название
Цель
Оборудование
Схема установки
Ход работы
Таблица результатов
Вычисления
Расчёт погрешностей
Вывод
Расчёт погрешностей в лабораторной работе
А – измеряемая величина.
А – абсолютная погрешность измерения.
А = Аи + Ао,
где Аи – погрешность измерительного прибора – в простейшем подсчёте равна половине цены деления шкалы (в точном подсчёте равна классу точности прибора умноженному на предел измерения и делённому на 100).
Ао – погрешность измерения равна половине цены деления шкалы прибора.
= А/А – относительная погрешность измерения.
Погрешности косвенных измерений
Вид формулы | Абсолютная погрешность | Относительная погрешность |
А=В+С | А=В+С | = А/(В+С) |
А= ВС | А=ВС+СВ | = В + С |
А=В/С | А= (ВС+СВ)/С |
Физические величины
План характеристики физической величины
Название, обозначение
Определение
Формула
Единицы измерения
Вектор или скаляр
Если вектор, изобразить графически
Вектор – направленный отрезок. У него есть:
точка приложения
длина
направление
Векторы могут быть свободными (если точка приложения может быть выбрана где угодно) и связанными.
Скаляр – число.
Для записи физической величины можно использовать стандартный вид числа.
Стандартный вид числа: а·10ⁿ и в·10m
Умножение чисел: а· в ·10n+m
Деление чисел: (а/в)·10n-m
Сложение и вычитание чисел: привести значение степени числа 10 к одинаковому показателю. У суммы или разности показатель степени не меняется.
Возведение числа в степень: (а·10 ⁿ)m = am ·10 n ·m
Помимо стандартного вида числа можно использовать приставки (смотри стр. 10).
Таблица физических величин, изучаемых в курсе 7 класса
Название | Значе-ние | Определение |
Объём | V | вместимость |
Время | t | Промежуток длительности между двумя событиями |
Перемещение | S | вектор, соединяющий начальную и конечную точку положения тела |
Пройденный путь, расстояние | S | длина траектории |
Скорость | v | перемещение в единицу времени |
Масса | m | мера инертности тела |
Плотность | ρ | масса единицы объёма |
Сила | F | мера взаимодействия |
Жесткость | k | сила упругости, приходящаяся на единицу длины деформированного тела |
Удлинение (деформация) | x | изменение длины тела |
Сила упругости | Fу | сила, возникающая при деформации |
Сила реакции опоры | N | сила, возникающая при деформации опоры |
Равнодействующая сила | F | векторная сумма всех сил, приложенных к одному телу |
Сила тяжести | Fт | сила притяжения тела к Земле |
Вес | P | сила, с которой тело давит на опору, или растягивает подвес |
Перегрузка | P1/P2 | число, показывающее во сколько раз увеличился вес |
Формула | Единица измерения | Величина векторная или скалярная |
V=abc | м3 | скаляр |
- | с | скаляр |
S=vt | м | вектор связанный |
S=vt | м | скаляр |
v= S/t | м/с | вектор свободный |
m1v1= m2v2 | кг | скаляр |
ρ=m/V | кг/ м3 | скаляр |
| Н | вектор связанный |
k=F/x | Н/м | скаляр |
x=l-lo | м | скаляр |
Fу=-kx | Н | вектор направлен против деформации |
N=P | Н | вектор направлен перпендикулярно опоре вверх |
F=F1+F2+… | Н | вектор направлен в сторону большей силы |
Fт=mg | Н | вектор направлен вертикально вниз |
P=mg | Н | вектор направлен перпендикулярно опоре вниз |
P1/P2 | [-] | скаляр |
Коэффициент трения | μ | число, показывающее какой части веса равна сила трения |
Сила трения | Fтр | сила, возникающая при соприкосновении тел |
Механическая работа | A | величина, равная произведению силы и перемещения тела |
Мощность | N | скорость выполнения работы |
Энергия | Е | функция параметров состояния тела |
Кинетическая энергия | Eк | энергия движущегося тела |
Потенциальная энергия | Еп | энергия поднятого над землёй тела |
Потенциальная энергия | Еп | энергии деформированного тела |
Плечо силы | d | расстояние от точки опоры до линии действия силы |
Момент силы | M | произведение силы на плечо |
Коэффициент полезного действия | η | число, показывающее, какая часть затраченной работы стала полезной |
Сила давления | Fд | сила, возникающая при давлении одного тела на другое |
Давление | p | сила давления на единицу площади поверхности опоры |
Атмосферное давление | pa | сила давления воздуха на единицу площади поверхности опоры |
Архимедова (выталкиваю-щая) сила | Fa | сила, возникающая при погружении тела в жидкость |
μ=Fтр/P | [-] | скаляр |
Fтр= μP | Н | вектор направлен против скорости вдоль поверхности |
A=FS | Дж | скаляр |
N=A/t | Вт | скаляр |
- | Дж | скаляр |
Eк=mv²/2 | Дж | скаляр |
Еп=mgh | Дж | скаляр |
Еп=kx²/2 | Дж | скаляр |
| м | скаляр |
M=Fd | Н·м | скаляр |
η=Апол/Азат | [-], [%] | скаляр |
Fд=pS | Н | вектор направлен перпендикулярно опоре |
p= Fд/S | Па | скаляр |
| Па | скаляр |
Fa= ρжgVт | Н | вектор направлен вертикально вверх |
Нормальное атмосферное давление р = 105 Па = 760 мм рт ст
1 мм рт ст = 133,3 Па
Кратные приставки
Название | Обозначение | Множитель |
Дека | да | 10 |
Гекто | г | 102 |
Кило | к | 103 |
Мега | М | 106 |
Гига | Г | 109 |
Тера | Т | 1012 |
Пета | П | 1015 |
Экса | Э | 1018 |
Дольные приставки
Название | Обозначение | Множитель |
Деци | д | 10-1 |
Санти | с | 10-2 |
Милли | м | 10-3 |
Микро | мк | 10-6 |
Нано | н | 10-9 |
Пико | п | 10-12 |
Фемто | ф | 10-15 |
Атто | а | 10-18 |
Экспериментальные методы исследования:
прямые измерения при помощи линейки, мензурки, весов, динамометра, линейки-рычага
косвенные измерения методом расчета величины по формуле
метод рядов (размеры малых тел измеряются косвенным способом: тела выстраиваются в ряд, затем длину ряда делят на количество тел.)
метод гидростатического взвешивания (вес тела определяется погружением тела в жидкость с известной плотностью)
Физические явления
План характеристики физического явления
Когда, кем и как открыто
В чём заключается
Условия протекания
Законы
Примеры проявления в природе
Использование в быту и технике
Таблица физических явлений, изучаемых в курсе 7 класса
Название | В чём заключается явление |
Диффузия | Перемешивание молекул разных веществ |
Механическое движение | Изменение положения тела в пространстве относительно других тел |
Равномерное движение | Движение, при котором перемещения за равные промежутки времени равны |
Неравномерное движение | Движение, при котором перемещения за равные промежутки времени различны |
Инерция | Явление сохранения телом состояния покоя или равномерного прямолинейного движения |
Деформация | Изменение формы тела |
Невесомость | Отсутствие веса |
Трение | Взаимодействие двух тел соприкасающимися поверхностями |
Механическая работа | Явление, при котором тело движется под действием силы |
Дополнительные сведения о механическом движении:
Траектория – линия, по которой движется тело.
По траектории движение делится на прямолинейное и криволинейное.
По характеру движение делится на равномерное (при постоянной скорости), равноускоренное (если скорость увеличивается) и равнозамедленное (если скорость уменьшается).
Физические законы
План характеристики физического закона
Кем, когда и как открыт
Формулировка
Математическая запись
Границы применения
Связь с другими законами
Примеры
Таблица физических законов, изучаемых в курсе 7 класса
Название | Формулировка закона | Математическая запись |
Закон инерции | Если тело не взаимодействует с другими телами, то оно сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения | - |
Закон Гука | Сила упругости, возникающая при деформации, прямо пропорциональна деформации | Fy = kx |
Третий закон Ньютона | Сила действия равна силе противодействия | F12 = F21 |
Закон сохранения энергии | Энергия не исчезает, а передаётся от одного тела к другому или переходит из одного вида в другой | Eп = Eк ΔE = A |
Правило моментов | Тело, которое может вращаться, находится в равновесии, если сумма моментов сил, вращающих тело против часовой стрелки, равна сумме моментов сил, вращающих тело по часовой стрелке | М1 = М2 |
Золотое правило механики | Простые механизмы выигрыша в работе не дают | - |
Закон Паскаля | Жидкости и газы передают давление во все направления без изменения | - |
Закон гидростатической машины | Отношение площадей большого и малого поршня обратно пропорционально отношению сил давления на поршни | S1/S2 = F1/F2 |
Зависимость давления в жидкости от глубины | Давление в жидкостях и газах прямо пропорционально высоте столба жидкости или газа | p = gρжh |
Гидростатический парадокс | Давление в жидкости не зависит от формы сосуда | - |
Закон сообщающихся сосудов | Однородная жидкость в сообщающихся сосудах устанавливается на оди-наковых уровнях | - |
Закон Архимеда | На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и равная весу вытесненной жидкости или газа | F = ρжVт g |
Условия плавания тел | Тело, имеющее меньшую плотность, чем жидкость, всплывает в ней; тело с большей плотностью, чем жидкость, утонет | - |
Физические теории
План характеристики физической теории
Название
Авторы теории
Модели
Круг рассматриваемых явлений
Связь с другими теориями
Следствия
Применение
Перечень физических теорий, рассматриваемых в курсе 7 класса
Атомистика
Кинематика
Динамика
Механика
Статика
Гидростатика
Гидродинамика
Аэродинамика
Приборы и механизмы
Цена деления прибора – определяется делением разности двух соседних чисел на шкале на число делений между этими числами.
Мензурка – измерительный цилиндр со шкалой.
Гидравлические машины – машины, работающие с помощью жидкости и дающие выигрыш в силе давления.
Сообщающиеся сосуды – сосуды, соединяющиеся между собой.
Барометр – прибор для измерения давления.
Насос – механизм, создающий давление для перемещения жидкости или газа.
Ареометр – прибор для измерения плотности жидкости.
Воздушный шар (монгольфьер, шарльер, аэростат, дирижабль) – устройство для воздухоплавания.
5