Самостоятельная работа по физике на тему «Внутренняя энергия» (8 класс)
Самостоятельная работа
Физика 8 класс
По теме «Внутренняя энергия»
1 вариант
1. Назовите фамилию учёного , который предложил 100-градусную шкалу .
2. Написать формулу количества теплоты (нагрев) . Написать как называется , как читается и в чем изменяется каждая буква в формуле. ( каждая величина )
3. Виды теплопередачи . ( написать виды)
4. На сколько градусов нагреется кусок алюминия массой 2 кг, если ему сообщить такое количество теплоты, какое идет нагревание воды массой 880 г от 0°С до 100 °С?
5. Определите, какое количество теплоты требуется для нагревания 425г воды на 20°С?
6. Сколько потребуется количества теплоты чтоб нагреть оловянного солдатика массой 0,2 кг от 10 градусов до 12,3 ?
7.
2 вариант
1. Кто придумал термодинамическую шкалу?
2. Написать формулу перевода абсолютной температуры. Написать как называется , как читается и в чем изменяется каждая буква в формуле.
3. Из чего складывается внутренняя энергия ?
4. В алюминиевой кастрюле, масса которой 800г, нагревается 5 л воды от 10°С до кипения. Какое количество теплоты пойдет на нагревание кастрюли и воды?
5. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагрева 0,2кг воды от 15°С до 20°С?
6. Сколько потребуется количества теплоты чтоб нагреть оловянного солдатика массой 200 грамм от 12 градусов до 14,3 ?
3 вариант
1. Учёный , который своим опытом доказал, что теплота является формой движения.
2. Написать формулу перевода абсолютной температуры. Написать как называется , как читается и в чем изменяется каждая буква в формуле. ( каждая величина )
4. Литр воды при температуре 15°С налит в медный ковшик массой 300г. Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть воду в ковшике на 85°С?
5. Как изменится внутренняя энергия двух литров воды при нагревании на 5°С?
6. В алюминиевой четыреста граммовой кастрюле , находилась Вода , объемом 2 литра , которую с 20 градусов нагрели до 100.
Какое количество теплоты понадобилось для нагревания ?Самостоятельная работа по теме «Парообразование и конденсация» 8 класс
Физика 8 класс. Самостоятельная работа по теме «Парообразование»
Вариант 1
1. Сколько потребуется теплоты для превращения в пар 100 г спирта, взятого при температуре кипения? (Удельная теплота парообразования спирта 9*105 Дж/кг)
2. Почему стекла окон в жилых помещениях покрываются в зимнее время ледяными узорами? С какой стороны окна появляются ледяные узоры?
3. Сколько потребуется энергии для превращения в пар 3
кг воды, взятой при 25 градусах Цельсия? (Удельная
теплоемкость воды 4200 Дж/(кг С), удельная теплота
парообразования воды 2,3*10
4.
* Найдите количество теплоты, необходимое для
превращения в пар 2 дм3 льда, взятого при 0
градусов Цельсия (Плотность воды 1000 кг/м3, льда
900 кг/м3, Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг*С), удельная теплота парообразования воды 2,3*106 Дж/кг, удельная теплота плавления льда 3,4*105 Дж/кг)
Вариант 2
1. Для полного испарения жидкости массой 200 г потребовалось 60 кДж тепла. Чему равна удельная теплота парообразования жидкости?
2. Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?
3. Какое количество теплоты потребуется для превращения в пар 400 см3 кипятка? (Плотность воды 1000 кг/м3, удельная теплота парообразования воды 2,3*106 Дж/кг)
4. * Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 2 кг, имеющего температуру 100 градусов Цельсия и последующем остывании до 10 градусов Цельсия? (Удельная теплота парообразования воды 2,3*106 Дж/кг)
Контрольная работа по физике 8 класс по теме: » Электрические явления»
8 КЛАСС
ТЕМА: «Электрические явления»
ВАРИАНТ 3
Уровень А
1.
Время разряда молнии равно 3 мс. Сила тока в
канале молнии около 30 кА. Какой заряд проходит по каналу молнии?
Ответ _________Кл.
2. На рисунке изображен график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах. Чему равно сопротивление проводника?
Ответ ________Ом.
3. Если уменьшить в 2 раза напряжение между концами проводника, а его длину увеличить в 2 раза, то сила тока, протекающего через проводник,
1) не изменится 2) уменьшится в 4 раза 3) увеличится в 4 раза 4) увеличится в 2 раза
4. Сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, равно
Решение:
5. На корпусе электродрели укреплена табличка с надписью: «220 В, 500 Вт». Найдите силу тока, потребляемого электродрелью при включении в сеть.
Решение:
6.
Решение:
7. Пылинка, имеющая отрицательный заряд -10е, при освещении потеряла четыре электрона. Каким стал заряд пылинки?
1) 6е 2) -6е 3) 14е 4) -14е
8. Какая из нижеперечисленных частиц обладает отрицательным зарядом?
1) атом 2) электрон 3) протон 4) нейтрон
9.Как изменится энергия электрического поля
конденсатора, если напряжение на его обкладках увеличитьв2раза:
а)увеличится в 2 раза б)уменьшится в 2 раза в)
увеличится в 4 раза
Уровень В
10. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую
позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими
буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ФОРМУЛА |
А) Сила тока | 1) ρ l / S |
Б) Напряжение | 2) ε ε̥S/d |
В) Сопротивление | 3) A / q |
Г) электроемкость | 4) q / t |
| 5) I · U · t |
| 6) I2 · R |
Уровень С
11. Кипятильник нагревает 1,2 кг воды от 12 °С до кипения за 10 минут. Определите ток, потребляемый кипятильником, если он рассчитан на напряжение 220 В. КПД кипятильника 90 %. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж / (кг · °С).
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ФИЗИКЕ
8 КЛАСС
ТЕМА: «Электрические явления»
ВАРИАНТ 4
Уровень А
1.
Ток в электронагревательном приборе 5 А. Чему
равен заряд, который пройдет через нагреватель за 3 минуты?
Ответ ______Кл .
2. На рисунке изображен график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах. Чему равно сопротивление проводника?
Ответ _______Ом.
3. Если напряжение между концами проводника и его длину уменьшить в 2 раза, то сила тока, протекающего через проводник,
1) уменьшится в 2 раза 2) не изменится 3) увеличится в 2 раза 4) уменьшится в 4 раза
4. Рассчитайте общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если сопротивление каждого элемента цепи равно 1 Ом.
Решение:
5. При силе тока 0,6 А сопротивление лампы равно 5 Ом. Определите мощность электрического тока лампы.
Решение:
6. Чему равно напряжение на концах проводника, если при прохождении по нему электрического тока 4 А в течение 7,5 минут, выделяется 216 кДж теплоты?
Решение:
7.
1) –е 2) -5е 3) +е 4) +4е
8. Какая из нижеперечисленных частиц обладает положительным зарядом?
1) атом 2) электрон 3) протон 4) нейтрон
9.Как изменится энергия электрического поля
конденсатора, если заряд на его обкладках уменьшить в 2раза:
а)уменьшится в 2 раза б)уменьшится в 4раза в) увеличится в 2 раза.
Уровень В
10. Установите соответствие между физическими величинами и единицами измерения этих величин.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ |
А) Сила тока | 1) Джоуль |
Б) Напряжение | 2) Фарад |
В) Мощность | 3) Вольт |
Д)электроемкость | 4) Ватт |
| 5) Ом |
| 6) Ампер |
Уровень С
11.
Троллейбус движется равномерно по
горизонтальному участку пути со скоростью 36 км/ч. Сила сопротивления,
действующая на троллейбус, равна 2,2 кН. Найдите силу тока в обмотке двигателя,
если напряжение на клеммах двигателя 550 В, а КПД равен 80%.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ФИЗИКЕ
8 КЛАСС
ТЕМА: «Электрические явления»
ВАРИАНТ 2
Уровень А
1. Сила тока, идущего по проводнику, равна 2 А. Какой заряд проходит по проводнику за 10 минут?
Ответ _______Кл.
2. При увеличении напряжения U на участке электрической цепи сила тока I в цепи изменяется в соответствии с графиком (см. рисунок). Электрическое споротивление на этом участке цепи равно
Ответ ________Ом.
3. Если увеличить в 2 раза напряжение между концами проводника, а его длину уменьшить в 2 раза, то сила тока, протекающего через проводник,
1) не изменится 2) уменьшится в 4 раза 3) увеличится в 4 раза 4) увеличится в 2 раза
4.
Сопротивление участка цепи, изображенного на
рисунке, равно
Решение:
5. На цоколе лампы накаливания написано: «150 Вт, 220 В». Найдите силу тока в спирали при включении в сеть с номинальным напряжением.
Решение:
6. Проволочная спираль, сопротивление которой в нагретом состоянии равно 55 Ом, включена в сеть с напряжением 127 В. Какое количество теплоты выделяет эта спираль за 1 минуту?
Решение:
7. От капли, имеющей электрический заряд -2е, отделилась капля с зарядом +е. Каков электрический заряд оставшейся части капли?
1) –е 2) -3е 3) +е 4) +3е
8. Модель атома Резерфорда описывается атом как
1) однородное электрически нейтральное тело очень малого размера
2) шар из протонов, окруженный слоем электронов
3) сплошной однородный положительно заряженный шар с вкраплениями электронов
4) положительно заряженное малое ядро, вокруг которого движутся электроны
9.
Как изменится емкость плоского воздушного
конденсатора, если площадь обкладок уменьшить в 2
раза,арасстояниемеждунимиувеличитьв2раза:
а)не изменится б)увеличится в 2раза в) уменьшится в 4 раза
Уровень В
10. Установите соответствие между физическими величинами и единицами измерения этих величин.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ |
А) Сила тока | 1) Джоуль |
Б) Сопоротивление | 2) Фарад |
В) Работа электрического тока | 3) Вольт |
Д) электроемкость | 4) Ампер |
| 5) Ом |
| 6)Ватт |
Уровень С
11.
Электродвигатель подъемного крана подключен к
источнику тока напряжением 380 В, при этом сила тока в обмотке равна 20 А.
Определите КПД подъемного крана, если он поднимает груз массой 1 т на высоту 19
м за 50 с.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ФИЗИКЕ
8 КЛАСС
ТЕМА: «Электрические явления»
ВАРИАНТ 1
Уровень А
1. За 20 минут через утюг проходит электрический заряд 960 Кл. Определите силу тока в утюге.
Ответ _______А.
2. На рисунке изображен график зависимости силы тока от напряжения на одной секции телевизора. Каково сопротивление этой секции?
Ответ ____Ом.
3. Если увеличить в 2 раза напряжение между концами проводника, а площадь его сечения уменьшить в 2 раза, то сила тока, протекающего через проводник,
1) увеличится в 2 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) не изменится 4) увеличится в 4 раза
4.
Сопротивление участка цепи, изображенного на
рисунке, равно
Решение:
5. На штепсельных вилках некоторых бытовых электрических приборов имеется надпись: «6А, 250 В». Определите максимально допустимую мощность электроприборов, которые можно включать, используя такие вилки.
Решение:
6. Чему равно время прохождения тока по проводнику, если при напряжении на его концах 120 В совершается работа 540 кДж? Сопротивление проводника 24 Ом.
Решение:
7. Пылинка, имеющая положительный заряд +е, потеряла электрон. Каким стал заряд пылинки?
1) 0 2) -2е 3) +2е 4) –е
8. Согласно современным представлениям, ядро атома состоит из
1) электронов и протонов 2) нейтронов и позитронов 3) одних протонов 4) протонов и нейтнонов
9.Как изменится электроемкость плоского
конденсатора при увеличении заряда на пластинах конденсаторав2раза:
а)не изменится б)уменьшится в 2раза в) уменьшится в 4 раза
Уровень В
10.
Установите соответствие между физическими
величинами и формулами, по которым эти величины определяются.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ФОРМУЛА |
А) Сила тока | 1) A / q |
Б) Напряжение | 2) ε ε̥S/d |
В) Сопротивление | 3) ρ l / S |
Д) электроемкость | 4) I · U · t |
| 5) q / t |
| 6)I2 · R |
Уровень С
11. С помощью кипятильника, имеющего КПД 90%, нагрели 3 кг воды от
19 °С до кипения за 15 минут.
Какой ток при этом потреблял
кипятильник в сети напряжением 220 В? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж / (кг
· °С).
Самостоятельная работа по теме «Электромагнитные явления». 8 класс.
I. Задания на понимание процесса познания физических объектов и явлений
1. Может ли какая-либо частица иметь заряд, равный…
А) 1/2 заряда электрона?
Б) 1/3 заряда электрона?
В) 1,5 заряда электрона?
Г) 2,5 заряда электрона?
Д) удвоенному заряду электрона?
2. В каком пункте перечислены лишь электрические явления?
А) Заряд, сила тока;
Б) электрический ток, отталкивание зарядов;
В) электрический ток, сила тока;
Г) напряжение, электрон.
Д) Верный ответ не приведен.
3. Какое из перечисленных утверждений (гипотез) объясняет явление электризации трением?
А) тела теряют электроны;
Б) тела заряжаются положительно;
В) на телах возникают положительные и отрицательные заряды;
Г) одно тело теряет электроны, другое – столько же их приобретает;
Д) ни одно.
4. На рисунке изображено магнитное поле прямого тока. Существует ли поле в области, обведенной рамкой?
А) Нет, раз там не изображены линии магнитного поля;
Б) нет;
В) да, магнитное поле материально;
Г) да, магнитное поле бесконечно.
Д) Верный ответ не приведен.
5. Какой из перечисленных терминов обозначает модель физического объекта?
А) Электроны;
Б) электрический ток;
В) электрическое поле;
Г) электрическое сопротивление;
Д) точечный заряд.
II. Задания на качественное описание физических объектов и явлений
6. От чего зависит электрическое сопротивление проводника?
А) От поперечного сечения и силы тока;
Б) от силы тока и напряжения;
В) от формы проводника и его длины;
Г) от изоляции проводника, от источника тока.
Д) Полный верный ответ не приведен.
7. Какое явление лежит в основе действия электроскопа?
А) Отталкивание разноименных зарядов;
Б) притяжение одноименных зарядов;
В) электризация прикосновением;
Г) отталкивание одноименных зарядов.
Д) Верный ответ не приведен.
8. Что такое электрический ток?
А) Электрические заряды;
Б) явление молнии;
В) электрическое поле;
Г) источник тока.
Д) Верный ответ не приведен.
9. Укажите ответ, в котором перечислены лишь действия электрического тока.
А) Электрическое напряжение, тепловое действие;
Б) тепловое действие, сопротивление проводника;
В) сила тока, магнитное действие;
Г) напряжение, химическое действие.
Д) Верный ответ не приведен.
10. Какой установкой надо воспользоваться, чтобы экспериментально проверить гипотезу: «Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника»?
Д) Верная схема не приведена.
11. Что изменилось на участке цепи, если включенный последовательно с резистором амперметр показывает увеличение силы тока?
А) Увеличилось сопротивление;
Б) уменьшилось напряжение;
В) увеличилось напряжение или уменьшилось сопротивление;
Г) увеличилось сопротивление или уменьшилось напряжение.
Д) Верный ответ не приведен.
12. Чему равна сила тока, протекающего через два последовательно соединенных резистора, если в первом из них она равна 1 А?
А) 1 А;
Б) 2 А;
В) 3 А;
Г) 0,5 А.
Д) Верный ответ не приведен.
13. В каком случае не допущено погрешностей при изображении электрической цепи фонарика?
Д) Верная схема не приведена.
14. Как французский ученый Ампер объяснил намагниченность железа?
А) Никак не объяснил;
Б) наличием заряженных частиц;
В) существованием постоянных магнитов;
Г) наличием северного и южного магнитных полюсов;
Д) существованием круговых электрических токов внутри молекул вещества.
15. Как взаимодействует северный полюс одного магнита с южным полюсом другого?
А) Два магнита всегда притягиваются;
Б) разноименные полюсы отталкиваются;
В) один магнит всегда действует на другой;
Г) около любого магнита есть магнитное поле.
Д) Верный ответ не приведен.
III. Количественное описание физических объектов и явлений
16. Напряжение на концах проводника 8 В, а его сопротивление 4 Ом. Чему равна сила тока?
А) 8 А;
Б) 7 А;
В) 6 А;
Г) 5 А.
Д) Верный ответ не приведен.
17. На электрической лампочке написано: «2,5 В; 0,2 А». Какую работу совершает электрический ток при нормальной работе лампы за 1 с?
А) 0,5 Дж;
Б) 1 Дж;
В) 10 Дж;
Г) 5 Дж;
Д) 2,5 Дж.
18. Мощность электродвигателя 3 кВт, а сила тока, протекающая через него, 12 А. Каково напряжение на зажимах электродвигателя?
А) 36 В;
Б) 0,25 В;
В) 250 В;
Г) 360 В;
Д) 220 В.
IV. Применение знаний в усложненной ситуации
19. Алюминиевая и медная проволоки имеют одинаковые массы и площадь поперечного сечения. Какая из проволок имеет большее сопротивление?
А) Алюминиевая;
Б) медная;
В) сопротивления одинаковые;
Г) сравнивать нельзя;
Д) не знаю, как сравнить сопротивления.
20. Как будет изменяться показание амперметра, если точку А поочередно соединить медной проволокой с точками
В и С?
А) Никак;
Б) при соединении точек А и В показание не изменится, а при соединении точек А и С станет равно нулю;
В) в обоих случаях упадет до нуля;
Г) в обоих случаях увеличится.
Д) Верный ответ не приведен.
Самостійна робота в 8 класі з теми «Електричний струм»
Самостійна робота в 8 класі з теми «Електричний струм»
Варіант № 1
Завдання 1. Як поводяться вільні заряди у провіднику, через який не йде електричний струм?
Завдання 2. Перелічіть елементи та накресліть в зошит схему електричного кола зображеного на малюнку
Завдання 3.В якому випадку на малюнку правильно підключено амперметр?
Завдання 4. Сила струму в електричному колі дорівнює 1,4 А. Який електричний заряд проходе по спіралі за 10 хвилин?
Завдання 5.
У якого приладу найменша ціна поділки. Визначте її.
Завдання 6. Накресліть схему електричного кола, що складається з акумулятора, лампи, ключа, амперметра, вольтметра, для випадку коли вольтметром вимірюють напругу на плюсах джерела струму.
Завдання 7. На відстані 9 см один від одного розташовані позитивні заряди8 і 2 Кл. Де потрібно розташувати третій заряд, щоб скомпенсувати відштовхування цих позитивних зарядів?
Варіант № 2
Завдання 1. Кулі двох електроскопів, один з яких заряджений, з’єднують металевим дротом. Чи виникає при цьому електричний струм?
Завдання 2. Перелічіть елементи та накресліть в зошит схему електричного кола зображеного на малюнку
Завдання 3. В якому випадку правильно підключено вольтметр?
Вправа 4.Який струм тече через амперметри, зображені на малюнку?
Завдання 5. Від якого до якого полюса джерела струму тече струм у провідниках, якими з’єднані елементи електричного кола?
Завдання 6.
Накресліть схему електричного кола, що складається з акумулятора, лампи, ключа, амперметра, вольтметра, для випадку коли вольтметром вимірюють напругу на лампі.
Завдання 7. Позитивний заряд 9 нКл і негативний заряд -1нКл розташовані на відстані 8 см. Який третій заряд потрібно додати до цієї системи, щоб протягування між зарядами «зникло»?
Урок двенадцатого класса «Физика работы»
В качестве закрытия и неформальной оценки учащимся предоставляется остальная часть класса, чтобы начать домашнее задание сегодня вечером. Студенты остаются со своими партнерами от парного чтения, поскольку я раздаю копию домашнего задания каждому студенту. Это задание, которое каждый человек должен выполнить на отдельном листе бумаги, хотя они могут использовать своего партнера по предыдущему занятию в качестве ресурса во время работы в классе. Я поощряю сотрудничество, поскольку студенты впервые применяют свои новые знания.
Кроме того, я хожу вокруг, чтобы предложить помощь или решить проблемы со студентами, когда они работают.
Вы можете услышать, как я говорю: «Ну, под каким углом толкает объект и в каком направлении он движется?» в ответ на вопрос студента об угле. Мой стиль — привести учеников к ответу, а не просто дать им ответ. При этом, если ученик постоянно борется и явно нуждается в ответе, я приспосабливаюсь к нему или к ней.
Я называю домашнее задание неформальным, потому что не хочу, чтобы ученики нервничали, что оно будет считаться оценкой за викторину или тест.Поскольку моя цель — оценить их уровень понимания, я соберу задание и поставлю оценку на точность в начале следующего собрания класса. Я не только хочу дать студентам индивидуальные отзывы об этом домашнем задании, как показано в этом примере, я также хочу проверить темп курса и убедиться, что мои студенты готовы перейти к следующему уроку.
Это наше завершающее мероприятие на сегодня, и оно предназначено для того, чтобы учащиеся применили свои новые знания, полученные в результате парного чтения.Я также пытаюсь сделать шаг к перевернутой классной комнате.
Мне нравится, когда учащиеся используют меня в качестве ресурса, когда они работают над проблемами, и я думаю, что это помогает им обрести уверенность в себе. Раньше я пытался проводить целые периоды занятий в полностью перевернутом классе, но трудно заставить студентов нести ответственность за усвоение необходимого материала. Я считаю, что сочетание рабочего времени (которое длится до тех пор, пока не прозвенит звонок) и обучения в классе лучше всего соответствует потребностям моих учеников.
Как помочь студентам стать независимыми учениками
В быстро меняющемся рабочем месте и в то время, когда выпускники соревнуются за работу и карьеру с другими людьми по всему миру, способность быстро меняться и применять новые навыки имеет первостепенное значение.Итог: обучение тому, как учиться, меняет правила игры в глобальной экономике знаний, и никогда не рано научить студентов, как начать учиться самостоятельно.
Развитие независимых учащихся
Вдохновлять учащихся мотивацией к обучению: Мотивация к обучению является ключом к успеху в школе, после ее окончания на мировом рынке труда и для жизни в мире постоянных изменений в технологиях.
Используйте силу ваших отношений со студентами, чтобы показать их страсть к учебе.Когда вы воплощаете страсть к обучению, ваши ученики с большей вероятностью будут иметь сильную, положительную эмоциональную связь с обучением, которая будет вдохновлять их мотивацию продолжать учиться. С учителями, которые высвобождают свою страсть к обучению, учащиеся всех классов могут свободно изучать новые способы обучения с мотивацией и радостью. Со временем ожидайте самомотивации, а не уступчивости.
Помогите учащимся представить, что они будут чувствовать, когда узнают что-то новое. Позвольте добровольцам описать свои чувства после того, как они что-то узнали.При необходимости попросите учащихся визуализировать, как будет выглядеть законченный проект.
Поощряйте студентов рассказывать другу о своей учебной цели и заручитесь их поддержкой. Это позволяет студентам озвучить свою цель, что поможет им усвоить ее. Студенты всех возрастов по своей природе общительны, и получение поддержки от сверстников может быть очень мотивирующим фактором.
Обучайте студентов ставить цели и разрабатывать план обучения: Поддерживайте студентов в разработке их собственных учебных целей, которые являются реалистичными, но сложными.Часто самые мотивирующие цели — это те, которые позволяют нам использовать наши личные сильные стороны. Тем не менее, ученики часто ставят перед собой цели, основанные на универсальной учебной программе или на их личных недостатках в обучении — подумайте об индивидуальной образовательной программе, — что может обескураживать.
Если у вас есть ученики, у которых в настоящее время отсутствует мотивация к учебе, подумайте о том, чтобы помочь им в разработке учебных целей, основанных на их личных способностях в учебе. Например, для некоторых учащихся индивидуальная цель может заключаться в разработке перерывов на движение для класса.Другой ученик может поставить цель заполнить свой дневник признательности или благодарности фотографиями или иллюстрациями. Другому студенту Pinterest предлагает идеи, которые могут помочь ему заинтересоваться новыми темами для изучения.
Учителя могут помочь учащимся осознать свои сильные стороны и понять, как ставить личные цели.
Обучайте студентов, как лучше всего структурировать свое независимое учебное время. Наш мозг не эволюционировал, чтобы заниматься физикой в течение нескольких часов подряд.Мы рекомендуем студентам планировать смещение акцента после каждых 20 минут самостоятельного обучения. По крайней мере, каждый час или около того они должны вставать и двигаться. Изучая новый материал, они должны использовать разные места. Например, мы используем внешний стол в патио, особенно удобное кресло, рабочий стол в помещении и различные местные кафе в качестве мест для работы. Поскольку память для местоположений — это мощный инструмент, использование нескольких местоположений для обучения помогает запоминанию.
Поощряйте учеников становиться дисциплинированными учениками.Поддержите их, чтобы они взяли на себя обязательство приступить к достижению своих целей. Помогите им подтвердить их стремление к самоорганизации, управлять своим вниманием с течением времени и ограничить отвлекающие факторы, которые тратят время впустую.
Помогите учащимся научиться последовательно определять себя как людей, которые привержены своим целям и достигают их. Вероятно, будет необходимо напоминать им снова и снова, что на пути обучения успешные люди прощают себя, когда они делают ошибки, а затем продолжают.
Научите учеников самооценке: Попросите учеников написать письмо ученику, который будет в классе в следующем году. По завершении проекта, раздела или главы попросите учащихся обобщить то, что они узнали, и рассказать будущему учащемуся, как они преодолели любые учебные проблемы. Эта стратегия дает возможность студентам поразмышлять практически над любой темой.
Предложите учащимся разделиться на пары и по очереди поделиться тем, что они узнали. Это занятие — мы называем его «приятелями по мозгу» — дает студентам возможность учиться друг у друга.Например, каждый партнер может помнить разные аспекты урока. И у них могут быть разные точки зрения, поэтому, когда они делятся, каждый партнер может научиться лучше понимать различные точки зрения.
По мере того, как ваши ученики практикуют самостоятельное обучение, поощряйте их замечать изменения. Например, когда мы попросили учеников обсудить изменения в успеваемости, один ученик сказал: «Теперь я получаю задания вовремя, и мои оценки улучшились». Другой сказал: «Мне нравится учиться в школе, потому что я знаю, как получать более высокие оценки.«Со временем подобные утверждения становятся частью позитивной идентичности учащихся, способствующей успеху в школе.
Oak Meadow High School — Учебная программа и дистанционное обучение
Advanced Study Project (ASP) предлагает студентам возможность участвовать в увлекательном и актуальном академическом, профессиональном или гибридном исследовании по их собственному дизайну, зарабатывая кредит и готовясь к сложной работе в колледже и за его пределами. Во время этого односеместрового (0,5 кредита) или полного года (1 кредит) студентам предоставляется возможность развить конкретную область интересов, работая как с местным наставником, так и с консультантом факультета Оук-Мидоу, которые проводят их через начальный этап.
процесс формирования и доработки их предложения, разработка схемы и листа планирования, вплоть до завершения финального проекта.В рамках опыта студенты должны будут представить свой заключительный проект своим сверстникам и посетить три других студенческих презентации на серии семинаров проекта Oak Meadow (форум, на котором студенты делятся своими работами).
Студенты должны записаться в школу Oak Meadow, чтобы воспользоваться этой возможностью; Взимается плата за обучение за один курс, семестр или год. Студенты могут выбрать разработку и выполнение учебного проекта на целый год или двух проектов на один семестр на протяжении всей своей карьеры в Oak Meadow.Существует три варианта продвинутого учебного проекта: академический проект, профессиональный опыт работы или гибридный подход. ( Обратите внимание: Студенты могут записаться в Advanced Study Project, чтобы заработать переводной кредит, не записываясь на какие-либо другие курсы Oak Meadow. Требуется форма заявки.
)
Academic Advanced Study: В рамках Academic Advanced Study Project студенты участвуют в учебном процессе, основанном на исследованиях, который завершается финальным проектом, который может принимать различные формы: исследовательская работа, портфолио экспериментов или эссе, мультимедийные или видеопрезентации. .Темы проекта могут включать в себя любую область интересов, в целом относящуюся к предметам науки, литературы и истории. Примеры включают альтернативные источники топлива, миграцию птиц, текущую внешнюю политику, исследования мира, мультикультурную литературу, графические романы, гражданскую войну и т. Д. Наши консультанты факультета работают со студентами, чтобы прояснить интересы и создать четкие руководящие принципы для учебы и заданий.
Повышенное профессиональное обучение: В рамках проекта углубленного профессионального обучения студенты тратят не менее 4 баллов.5 часов в неделю для получения практического опыта в активной рабочей среде.
Благодаря наставничеству квалифицированного специалиста студенты получают навыки и опыт в различных дисциплинах: музыкальное или изобразительное искусство, ремесла и ремесла, такие как плотничество и строительство, ткачество, сельское хозяйство, кулинария, кинопроизводство, бизнес и бухгалтерский учет, веб-дизайн, образование, Финальный проект включает в себя хорошо поддерживаемый еженедельный журнал, документированные часы работы и достижения, обзор наставника и заключительное эссе, отражающее опыт обучения и будущие амбиции.
Гибридное расширенное исследование: Гибридный расширенный учебный проект позволяет студентам разрабатывать проекты, сочетающие в себе преимущества академической и профессиональной программ, включая практическое обучение на месте с академическими исследованиями, письмом и презентациями. Этот гибридный вариант можно использовать для объединения академических, профессиональных и творческих элементов или для объединения нескольких направлений обучения и опыта.
Просмотрите форму заявки ASP здесь>
статей для детей | Кафедра физики
Обзор
Каждый концентратор физики должен заполнить младшую работу (JP) в каждом семестре младшего года.Каждый JP — это усилие на полный семестр, которое должно быть примерно сопоставимо с одним курсом в Принстоне. Цели JP — получить опыт проведения независимых исследований, познакомиться с литературой по физике и научиться представлять информацию в ясном, кратком, научном стиле. Ожидается, что студенты будут тесно сотрудничать с консультантами факультетов на протяжении всего процесса JP.
Обычно преподаватели предлагают темы (часто из своей области исследований), хотя темы, вдохновленные студентами, также более чем приветствуются.Для многих из вас это будет ваш первый шанс поучаствовать в работе с преподавателем по предмету, представляющему взаимный интерес. Сделать большинство из этого!
Окончательная версия вашего JP должна быть представлена в электронной форме до 15:00 в день, установленный Университетом в качестве крайнего срока для самостоятельной работы юниоров.
Требования при сдаче JP несколько детализированы; пожалуйста, обратитесь к разделу «Оценка». На странице важных дат представлен полный список дат и крайних сроков, относящихся к самостоятельной работе юниоров.В случае возникновения путаницы в датах и сроках, страницу с важными датами следует рассматривать как авторитетную.
Младший комитет
Комитет из нескольких факультетов физики наблюдает за всеми работами для младших курсов. Осенью 2021 года членами комитета станут профессор (-ы) Дэниел Марлоу (председатель), Уильям Биалек и Шинсей Рю. Младшему комитету помогает Карен Келли, администратор бакалавриата. Комитет встречается с младшими в начале учебного года, чтобы обрисовать, что ожидается, и помочь им начать выбор советников и тем.Комитет может устанавливать основные этапы в течение семестра в дополнение к указанным на этой веб-странице; любые такие дополнительные этапы будут объявлены всем юниорам по электронной почте и четко указаны на странице важных дат. По общим вопросам о JPs обращайтесь к председателю юношеского комитета.
Начало работы
Выбор тем JP и советников широко открыт при соблюдении следующих правил:
- Ваша тема должна быть связана с физикой.
- Ваш консультант и второй читатель должны иметь постоянную должность преподавателя в Принстонском университете, и по крайней мере один из них должен иметь основное назначение на физическом факультете.
- У двух ваших JP должны быть разные советники.
- Рекомендуется, чтобы два JP работали в разных областях исследований, и требуется, чтобы они были независимыми проектами; другими словами, второй JP может не основываться на первом, а вместо этого должен двигаться в новом направлении. Вы можете написать свою кандидатскую диссертацию вместе с куратором одного из ваших дипломированных специалистов; Фактически, JP может быть полезным предшественником старшей диссертации.
- Если у вас есть какие-либо сомнения относительно того, подходит ли ваша предложенная тема JP и / или советник, пожалуйста, спросите раньше, чем позже.
Вы должны сообщить о своем выборе советника и тему администратору бакалавриата до 15:00 24 сентября. Если ваш консультант не назначен на прием на физический факультет, вы должны сообщить о своем выборе второго читателя администратору бакалавриата до 15:00 24 сентября. Этот второй читатель затем будет действовать как содокладчик JP, ответственный за обеспечение того, чтобы тема затрагивала физику.
Вы можете опираться на предыдущую работу в своих младших статьях, например, на летнюю работу (вспомните, однако, что второй JP не может основываться на первом).Однако также приемлемо начинать новый проект в начале каждого семестра с консультантом, с которым вы ранее не работали. В любом случае, чтобы иметь равные условия, ваш JP будет оцениваться на основе работы, проделанной в течение семестра, в конце которого он был сдан.
Главный совет при написании хорошего JP — ограничение объема. Следует избегать обзора активной области или отчета о некоторых чтениях, которые вы предприняли в течение семестра.
Стремитесь к конкретности и глубине, а не к широте.Экспериментальная работа приветствуется в JP, но будьте особенно осторожны, чтобы иметь определенную цель, которая не будет слишком много шагов за пределами вашей досягаемости, когда вы начнете. Расширение JP не предоставляется на основании отказа оборудования. Компьютерное моделирование как часть JP возможны, но вы должны убедиться, что ваша работа в JP выходит за рамки программирования и демонстрирует понимание физики и того, почему моделирование прошло именно так. Некоторые JP содержат оригинальные работы, но это не является обязательным требованием. Сильные JP могут возникнуть в результате повторного получения результатов, уже представленных в литературе (возможно, в лучшем или более ясном виде), выполнения относительно обычных измерений с помощью экспериментального прибора (цель которого вы можете четко объяснить в JP) или поиска некоторого скромного расширения уже опубликованных работ. или в процессе.Ключ состоит в том, чтобы регулярно встречаться с вашим консультантом, приоритизировать JP в достаточной степени, чтобы вы добивались устойчивого прогресса, и сосредоточиться на описании, которое расскажет нам, что вы сделали, и покажет ваше понимание вашего конкретного проекта.
Эскиз и черновик
Краткий план JP должен быть представлен в 15:00 8 октября. Этот план должен быть подписан вашим консультантом. Отправьте электронную копию администратору программы бакалавриата с CC своему консультанту, а также второму читателю / со-консультанту, если ваш основной консультант должен быть назначен не на физический факультет.Наброски следует готовить после консультации с консультантами. Схема должна прояснять объем вашего JP, и обычно это несколько предложений резюме плюс примерно полстраницы схемы.
Черновик JP обычно должен быть сдан 19 ноября; см. страницу важных дат. Черновик должен быть отправлен администратору бакалавриата по электронной почте с указанием того, кто ваш второй читатель; даже если вы ранее указали своего второго читателя / со-консультанта, подтвердите этот выбор во время подачи черновика JP.Вы должны отправить копию своему советнику и второму читателю / со-советнику, чтобы у них тоже была электронная копия вашего черновика.
Черновик не будет оцениваться, но невыполнение вовремя, как описано, приведет к понижению окончательной оценки JP на одну ступень (например, с A- до B +). Консультант прочитает черновик и вернет его в течение нескольких дней с комментариями, которые помогут вам с вашим окончанием JP.
Презентация
JP должны быть подготовлены в LaTeX, если ваш консультант специально не запрашивает другую систему набора.Рисунки и таблицы должны быть правильно пронумерованы, с подписями. Ссылки на научную литературу должны быть сделаны с библиографией в конце документа, а библиографические записи должны быть полными и в стандартном и согласованном формате. Прежде всего, стремитесь к ясной, читаемой прозе. Если вам нужно использовать жаргон, объясните это. Определите хотя бы один раз любую используемую вами аббревиатуру. Хороший способ убедиться, что ваш JP доступен для других концентраторов физики, — это попросить другой концентратор прочитать его и прокомментировать.
Рекомендуемый объем окончательной версии JP составляет 15-20 страниц.
Это может показаться коротким для работы в течение всего семестра, но это возможность подготовить действительно отточенный документ. Чем более зрелым будет ваше понимание вашей темы, тем лучше вы будете излагать ее кратко и ясно. Будьте готовы пройти несколько проектов, чтобы достичь нужного уровня. Пересматривайте, исправляйте, исправляйте!
Оценка
Мы рекомендуем сдавать JP в электронном виде, как вложение в формате PDF к электронному письму администратору бакалавриата, с CC вашему консультанту и второму читателю.Это электронное письмо должно быть получено администратором программы бакалавриата до 15:00 дня, установленного университетом в качестве крайнего срока для самостоятельной работы юниоров. Признание студентом оригинальной работы должно появиться на первой странице JP, и обычно ожидается, что название аннотации, ваше имя и имя вашего консультанта также появятся на первой странице. Формулировка Благодарности должна быть такой, как изложено в текущей редакции Прав, Правил и Обязанностей: «Этот документ представляет мою собственную работу в соответствии с правилами Университета.
«Подтверждение должно быть подписано. Для электронных документов вы можете подписать электронным способом, введя свое имя и указав перед ним пометку / s /. Подписание и отправка в электронном виде означает, что вы соглашаетесь соблюдать Академические правила университета в отношении данного JP. Если вам неудобно использовать электронную подпись, вы можете вместо этого сдать свой JP в бумажном виде с собственноручной подписью администратору бакалавриата до 15:00 дня, установленного университетом в качестве крайнего срока для самостоятельной работы юниоров.В этом случае вы все равно должны отправить по электронной почте копию JP администратору бакалавриата, вашему консультанту и второму читателю, чтобы они были получены не позднее этого же крайнего срока в 15:00.
Оценка JP основывается на самом JP как документе, а не на впечатлениях консультантов об ученике. При выставлении оценок консультанты и вторые читатели должны ответить на следующие вопросы:
- Бумага правильная?
- Указывает ли статья на четкое понимание предмета?
- Написана ли статья на уровне, понятном другому младшему концентратору физики?
- Статья написана хорошо? Особенно:
- Написано ясно и точно?
- Бумага хорошо организована?
- Правильны ли грамматика и орфография?
- Цифры четкие и читаемые? Есть ли у них полезные подписи?
- Была ли бумага тщательно проверена?
- Четко ли цитируются ссылки в тексте?
- Соответствует ли длина бумаги (от 15 до 20 страниц)?
- Есть ли попытка применить к проблеме физику бакалавриата? (Это может включать вывод уравнений, проверку величин и т. Д.)
- Есть ли у бумаги не только ширина, но и глубина?
- Указывает ли статья на способность эффективно использовать научную литературу?
Д.)В итоговой оценке научному содержанию и качеству изложения придается примерно равное значение.
Рекомендации по оценке от консультанта и второго читателя передаются младшему комитету вместе с краткими текстовыми описаниями, описывающими и оценивающими JP. Младший комитет отвечает за выставление окончательных оценок, и обычно он делает это с помощью собрания, на которое приглашаются все советники JP.
Следующие ниже приблизительные описания оценок типичны для практики выставления оценок на физическом факультете.
- А +, А, А-. JP показывает отличную стипендию. Он может содержать некоторые новые идеи или результаты, или это может быть отличный обзор существующей литературы. Презентация и содержание сильны, и JP будет понятен другому младшему концентратору.
- В +, В, В-. JP показывает хорошую или разумную стипендию, но оставляет место для улучшения. Могут быть отмечены некоторые недостатки в содержании или представлении.
- С +, С, С-. JP демонстрирует некоторую ученость, но без достаточной глубины. В содержании могут быть значительные ошибки или упущения, а представление может быть неаккуратным или неполным.
- D. Наименьшая проходная оценка. JP имеет недостатки во многих отношениях, с минимальным содержанием физики, плохой презентацией и / или плохой стипендией.
- F. Есть несколько причин, по которым F может быть получен. Один из способов состоит в том, чтобы JP в значительной степени неполный и неверный.Второй способ заключается в том, что JP не будет вовремя сдан с учетом предоставленных продлений. Третий способ — вовремя сдать JP, но с проблемами, которые не позволяют его принять. Примеры этого последнего: отсутствие на первой странице заголовка, имени студента, подтверждения студентом оригинальной работы или подписи после этого подтверждения (см. Выше, как обращаться с электронной подписью). Форматирование, которое делает JP неоправданно сложным для печати и / или чтения, также может помешать его принятию и привести к получению F.
Могут быть отмечены некоторые недостатки в содержании или представлении.
Примеры работ для детей
Образец шаблона JP на обороте, спасибо Николь Оздовски.
Сара Анджум, «Квантовые каскадные лазеры на длине волны ~ 16 мкм на основе GaAs / AlGaAs», рекомендовано Клэр Гмахл, осень 2017 г.
Тесс В. П. Якобсон, «Зависимость рассеяния электронов темной материи от скорости», советник — Мариангела Лисанти, осень 2017 г.
Bendeguz Offertaler, «Анизотропия в целочисленном квантовом эффекте Холла», рекомендовано Барри Брэдлином, осень 2017 г.
Глава 2: Как преподают учителя: особые методы | Новый взгляд на преподавание естественных наук: Справочник
индивидуально подотчетных способов (Stover et al., 1993). Само взаимодействие может принимать разные формы:
внеклассные учебные группы
очные дискуссионные группы
проектных группы (в и / или вне класса)
группы, в которых назначаются и меняются роли (лидер, хронометрист, техник, пресс-секретарь и т.
Д.)
Д.)Хотя совместное обучение эффективно использовалось в начальных, средних и старших классах в течение ряда лет, как обсуждали Джонсон и Джонсон (1989) и Славин (1989), было проведено мало исследований, чтобы продемонстрировать его эффективность в колледже. школьный класс.Тем не менее, все большее число практиков оценивают его эффективность (Treisman and Fullilove, 1990; Johnson et al., 1991; Smith et al., 1991; Caprio, 1993; Posner and Markstein, 1994; Cooper, 1995; Watson and Marshall, 1995). Хотя многие сторонники совместного обучения быстро указывают на его преимущества, они также чувствительны к его предполагаемым проблемам. Cooper (1995), , например, указывает, что перед тем, как приступить к совместному обучению, необходимо учитывать охват, отсутствие контроля во время урока и учащихся, которые не переносят свой вес в группе.Кроме того, тщательного рассмотрения требует оценка групповой работы (см. Главу 6).
ЛАБОРАТОРИИ Трудно представить себе обучение науке или изучение науки без лабораторных или полевых работ.
Эксперименты лежат в основе всех научных знаний и понимания. Лаборатории — прекрасное место для преподавания и изучения науки. Они предоставляют студентам возможность думать, обсуждать и решать реальные проблемы.Создание и обучение эффективной лаборатории требует таких же навыков, творческого потенциала и упорного труда, как предложение и выполнение первоклассного исследовательского проекта.
Несмотря на важность экспериментов в науке, вводные лаборатории не могут передать радость открытия большинству наших студентов. Обычно они дают низкие оценки вводным научным лабораториям, часто называя их скучными или пустой тратой времени. Что случилось? Ясно, что многие вводные лабораторные программы страдают от пренебрежения.Обычно учащиеся просматривают список пошаговых инструкций, пытаясь воспроизвести ожидаемые результаты и задаваясь вопросом, как получить правильный ответ. Хотя этот подход имеет мало общего с наукой, это обычная практика, поскольку он эффективен. Лаборатории дороги, отнимают много времени и предсказуемы.
Лаборатории «поваренных книг» позволяют кафедрам предлагать свои лабораторные курсы большому количеству студентов.
Улучшение лабораторного обучения в бакалавриате стало приоритетной задачей для многих учебных заведений, отчасти благодаря увлекательной программе, разрабатываемой во многих учреждениях.Некоторые лаборатории поощряют критическое и количественное мышление, некоторые делают упор на демонстрацию принципов или разработку лабораторных методов, а некоторые помогают студентам углубить понимание фундаментальных концепций (Hake, 1992). По возможности лабораторная работа должна совпадать с лекцией или дискуссией. Прежде чем приступить к разработке
Outreach | Кафедра физики
CT Science Fair
Ярмарка науки и инженерии в Коннектикуте — это ежегодная научно-техническая ярмарка штата Коннектикут, открытая для всех учащихся 7–12 классов, проживающих или обучающихся в школах Коннектикута.
Важная цель программы — привлечь молодых людей к карьере в области науки и техники, развивая при этом навыки, необходимые для критического мышления. Посредством участия в научной ярмарке учащиеся поощряются к самостоятельной работе, используя надлежащие методы исследования.
2015
2014
CT Конвенция об изобретении
Сотрудники физического факультета участвуют в мероприятии в качестве наставников и судей. Конвенция об изобретении СТ — международно признанная образовательная организация 501 (c) (3), удостоенная наград.Программа открыта для учащихся K-8 по всему штату и предназначена для развития, поощрения и улучшения навыков критического мышления посредством изобретений, инноваций и предпринимательства.
STEM-Fest
Первый конкурс Фестиваля науки, технологий, инженерии и математики проводится в мае для старшеклассников CT. STEM Fest спонсируется факультетами математики, физики, биологии Калифорнийского университета и Институтом материаловедения.
Это автономная однодневная последовательность практических мероприятий для старшеклассников, в которых учащиеся могут соревноваться и оценивать свои навыки, которые являются частью стандартов Common Core.
КАСЕТ
Эта увлекательная программа для учеников, поступающих с 5 по 1 класс, включает 5-дневные модули с 9 до 12 по практической археологии, астрономии, химии, младшему инженерному делу, созданию фильмов iMovie, микробиологии и физике, а также трехдневный модуль по морским наукам. Каждую неделю можно проходить новый модуль.
У студентов есть возможность изучать области науки, которые они обычно не могут изучать в классе. Обучаемые в полностью оборудованных лабораториях или на полях кампуса UConn Storrs, каждый проект, демонстрация и эксперимент были тщательно отобраны с учетом требований безопасности.Основное внимание в каждом модуле уделяется «обучению на практике» в непринужденной, неконкурентной атмосфере.
5.4 Экономия энергии | Рабочая энергия и мощность
5.
4 Сохранение энергии (ESCMG)Мы рассмотрим две категории сил: консервативные и неконсервативные.
- Консервативная сила
- Консервативная сила — это сила, ради которой выполняется работа. по или против зависит только от начальной и конечной точек движения, а не от на выбранном пути.
Консервативная сила приводит к сохранению или потенциальная энергия и мы можем определить потенциальная энергия (\ (E_p \)) для любой консервативной силы.
Гравитация — консервативная сила, и мы изучали потенциальную энергию гравитации. в 10-м классе. Теперь у нас есть все концепции, которые нам нужны, чтобы вывести это сами. Давайте рассмотрим, как толкать мяч вверх по разным склонам.
Рисунок 5.5: Показаны три разных склона, каждый из которых достигает высоты \ (h \).В воображаемый прямоугольный треугольник показан для каждого уклона.
\ (d \) — длина откоса. \ (\ alpha \) — угол, под которым
наклон делают с горизонталью.Наклон длины \ (d \) — гипотенуза воображаемой прямоугольный треугольник. Работа, выполняемая силой тяжести при толкании шарика масса \ (m \) на каждом из склонов может быть вычислена. Мы знаем, что составляющая гравитационного сила, параллельная склону, равна \ (\ vec {F} _ {gx} = \ vec {F} _g \ sin \ alpha \) вниз по склону.
Работа, совершаемая силой тяжести, когда сила \ (\ vec {F} \) толкает мяч вверх по склону, будет равна отрицательный, потому что направление движения и \ (\ vec {F} _g \ sin \ alpha \) противоположны.
\ begin {align *} W_g & = F d \ cos \ theta \\ & = (\ vec {F} _g \ sin \ alpha) d (-1) \\ & = — \ vec {F} _g (\ sin \ alpha) d \\ & = — \ vec {F} _g \ left (\ frac {\ text {напротив}} {\ text {hypotenuse}} \ right) d \\ & = — \ vec {F} _g \ left (\ frac {h} {d} \ right) d \\ & = — \ vec {F} _g h \ end {выровнять *} Этот окончательный результат не зависит от угла наклона.
Это потому что
\ (\ sin \ alpha = \ frac {\ text {напротив}} {\ text {hypotenuse}} = \ frac {h} {d} \), и поэтому расстояние сокращается. Если мяч
движется вниз по склону, единственное изменение — это знак, работа выполняется под действием силы тяжести
все равно зависит только от изменения высоты. Вот почему механическая энергия включает в себя потенциальную энергию гравитации.
и сохраняется. Если объект поднимается
на расстоянии \ (h \) гравитация совершает отрицательную работу, если она движется обратно вниз
\ (h \) гравитация делает положительную работу, но абсолютный объем работы такой же
так что вы получите его обратно, независимо от того, какой путь вы выберете!
Это означает, что работа, выполняемая силой тяжести, будет одинаковой для мяча, движущегося вверх по любому склону, потому что конец
позиция
находится на той же высоте.Различные уклоны не заканчиваются в одном и том же положении на картинке. Если мы сломаемся
каждый склон на две секции
как показано на рис.
5.6, у нас есть 3 разных пути к точному
та же конечная точка. В этом случае общая работа, проделанная силой тяжести на каждом пути, является суммой работы.
выполняется на каждой детали, которая зависит только от высоты. Общая проделанная работа связана с общей высотой.
Есть и другие примеры, когда заводишь игрушку,
таймер для яиц или старомодные часы, вы работаете против его пружины и накапливаете энергию
в этом. (Мы рассматриваем эти пружины как идеальные, поскольку предполагаем, что нет трения и
производство тепловой энергии.) Эта накопленная энергия может быть возвращена в виде работы, и она полезна
думать об этом как о потенциальной энергии, содержащейся в весне.
Общая работа, выполняемая консервативной силой, приводит к изменению потенциальной энергии, \ (\ Дельта E_p \). Если консервативная сила делает положительную работу, то изменение потенциальная энергия отрицательна. Следовательно:
\ [W _ {\ text {conservative}} = — \ Delta E_p \]- Неконсервативная сила
- Неконсервативная сила — это сила, для которой выполняется работа от объекта зависит от пути, пройденного объектом.
Неконсервативные силы не означают, что полная энергия не сохраняется.Общая энергия всегда сохраняется. Неконсервативные силы означают, что механическая энергия не сохраняется в конкретной системе. который означает, что передача энергии необратима.
Трение — хороший пример неконсервативной силы, потому что если он удаляет энергию из системы, то
количество механической энергии не сохраняется. Неконсервативные силы тоже могут делать положительную работу
тем самым увеличивая общую механическую энергию системы.
Энергия, передаваемая для преодоления трения, зависит от пройденного расстояния и преобразуется в тепловую. энергия, которая не может быть восстановлена системой.
Теорема о неконсервативных силах и рабочей энергии (ESCMH)
Мы знаем, что проделанная чистая работа будет суммой работы, проделанной всеми отдельными силами:
\ begin {align *} F _ {\ text {net}} & = F _ {\ text {консервативный}} + F _ {\ text {неконсервативный}} \\ & (\ text {результат работы этих сил}) \\ W _ {\ text {net}} & = W _ {\ text {консервативный}} + W _ {\ text {неконсервативный}} \\ & (\ text {используя теорему о работе-энергии}) \\ \ Delta E_k & = W _ {\ text {консервативный}} + W _ {\ text {неконсервативный}} \\ & (\ text {using} ~ W _ {\ text {conservative}} = — \ Delta PE) \\ \ Delta E_k & = — \ Delta E_p + W _ {\ text {неконсервативный}} \\ W _ {\ text {неконсервативно}} & = \ Delta E_k + \ Delta E_p \ end {выровнять *} Когда неконсервативные силы противодействуют движению, неконсервативные силы совершают работу.
{- 1} $} \), а
сила трения по нему постоянна
\ (\ text {450} \) \ (\ text {N} \).
Проанализируйте проблему и определите, что выдается
Трение останавливает игрока, преобразовывая его кинетическую энергию в другие формы, в том числе термальная энергия. В терминах теоремы работы-энергии, работа, совершаемая трением, которая равна отрицательная, добавляется к начальной кинетической энергии, чтобы уменьшить ее до нуля. Работа проделана трение отрицательное, потому что \ (F_f \) находится в направлении, противоположном движению (то есть, \ (θ = \ text {180} \ text {º} \) , так что \ (\ соз \ тета = -1 \)).Таким образом, \ (W _ {\ text {неконсервативный}} = -F_f \ Delta x \).
Нет изменений в потенциальной энергии.
Далее рассчитываем расстояние, используя закон сохранения энергии
Начнем с сохранения энергии:
\ [W _ {\ text {неконсервативно}} = \ Delta EK + \ Delta PE \]Уравнение расширяется до:
\ begin {align *} W _ {\ text {неконсервативно}} & = \ Delta E_k + \ Delta E_p \\ & = E_ {k, f} — E_ {k, i} + (0) \\ -F_f \ Delta x & = E_ {k, f} — E_ {k, i} \\ -F_f \ Delta x & = (0) — E_ {k, i} \\ F_f \ Delta x & = \ frac {1} {2} mv_i ^ 2 \\ \ Delta x & = \ frac {mv_i ^ 2} {2F_f} \\ & = \ frac {(\ text {65,0}) (\ text {6,00}) ^ 2} {2 (\ text {450})} \\ & = \ текст {2,60} \ текст {м} \ end {выровнять *}Процитировать окончательный ответ
Футболист останавливается после скольжения на \ (\ text {2,60} \) \ (\ text {m} \).
{- 1} $} \)
ныряет по наклонной насыпи у края поля.Сила трения все еще
\ (\ text {450} \) \ (\ text {N} \) так как это та же поверхность, но
поверхность наклонена в \ (\ text {5} \) \ (\ text {º} \). Как
куда он сейчас скользит?
Проанализировать вопрос
Трение останавливает игрока, преобразовывая его кинетическую энергию в другие формы, в том числе тепловая энергия, как в предыдущем рассмотренном примере. Разница в этом случае в том, что высота игрока изменится, что означает ненулевое изменение гравитационного потенциальная энергия.
Работа, совершаемая трением, отрицательна, потому что \ (F_f \) находится в направлении, противоположном движению (то есть \ (θ = \ text {180} \ text {º} \)).
Набросаем ситуацию, показывающую, что футболист скользит на расстояние \ (d \)
вверх по склону.
2 \),
Процитировать окончательный ответ
Игрок скользит на \ (\ text {2,31} \) \ (\ text {m} \) перед остановка.
Как и следовало ожидать, футболист скользит короче.
расстояние по скольжению в гору. Обратите внимание, что проблема также могла быть решена в терминах
сил напрямую и теоремы об энергии работы, вместо использования потенциальной энергии.Этот метод потребовал бы объединения нормальной силы и вектора силы тяжести,
которые больше не отменяют друг друга, потому что они указывают в разные стороны, и трение,
найти чистую силу. Затем вы можете использовать чистую силу и чистую работу, чтобы найти
расстояние \ (d \), которое сводит кинетическую энергию к нулю.
Применяя
сохранение энергии и использование вместо нее потенциальной энергии, нам нужно только рассмотреть
гравитационная потенциальная энергия, без объединения и разрешающей векторов силы.{-1} $} \)
набегает на \ (\ text {2,50} \) \ (\ text {m} \) — высотное здание как
показано на рисунке. Найдите ее последнюю скорость наверху,
учитывая, что коэффициент трения между лыжами и снегом равен \ (\ text {0,0800} \).
(Намекать:
Найдите расстояние, пройденное по склону, принимая прямолинейный путь, как показано на
рис.)
Нам нужно определить длину откоса, так как это расстояние, на котором трение действует так же, как и обычная сила лыжника на склоне, чтобы определить величину силы из-за трения.Нормальная сила уравновешивает компонент силы тяжести, перпендикулярный к наклон, следовательно: \ begin {align *} F _ {\ text {friction}} & = — \ mu N \\ & = — \ mu F_g \ cos \ theta \\ & = — \ mu mg \ cos \ theta \ end {выровнять *} Длина откоса будет \ (\ Delta x = \ dfrac {h} {\ sin \ theta} \). 2 & = -2 (0,08) (9,8) \ cos (35) \ dfrac {2.{-1} $} \) набегает на холм на высоту \ (\ text {22,0} \) \ (\ text {m} \) над его отправная точка, сколько тепловой энергии было произведено трением?
Кинетическая энергия была преобразована в потенциальную. Добавление трения как диссипативного сила гарантирует, что часть кинетической энергии теряется в виде тепловой энергии. Разница в потенциальная энергия, полученная с трением и без него, является энергией, потерянной на трение.Гравитационный полученная потенциальная энергия связана только с высотой, поэтому разница в высоте позволяет нам быстро определить потерю энергии на трение.
Автомобиль без трения поднялся на высоту \ (\ text {47,65} \) \ (\ text {m} \), с трением высота была только \ (\ text {22} \) \ (\ text {m} \). Энергия, теряемая на трение, равна эквивалентной энергии, необходимой для увеличения гравитационной потенциальной энергии за счет увеличения транспортное средство высотой \ (\ text {25,65} \) \ (\ text {m} \).Следовательно, энергия, теряемая на трение, составляет:
\ begin {align *} W & = mgh \\ & = (750) (9,8) (25,65) \\ & = \ text {188 527,5} \ text {J} \ end {выровнять *}Мы вычислили потенциальную гравитационную энергию, потерянную на трение, но правильный ответ будет отрицательным это количество, так как работа, совершаемая трением, отрицательна: — \ (\ text {188 527,5} \) \ (\ text {J} \)
Что такое средняя сила трения, если холм имеет уклон \ (\ text {2,5} \) \ (\ text {º} \) выше горизонтали?
Предположим постоянную силу трения.Диссанс, над которым действовало трение длина откоса, мы знаем угол наклона и высоту по вертикали, поэтому мы можем вычислить расстояние (гипотенузу). Мы можем использовать определение работы для вычисления силы, помните, что трение действует противоположно смещению:
\ begin {align *} W_ {трение} & = F_ {трение} \ Delta x \ cos \ theta \\ & = -F \ Delta x \\ & = -F \ frac {h} {\ sin (2.5)} \\ — \ text {188 527,5} & = -F \ frac {h} {\ sin (2.5)} \\ F & = \ text {188 527,5} \ frac {\ sin (2.5)} {22} \\ F & = \ text {373,79} \ text {N} \ end {выровнять *} \ (\ текст {373,79} \) \ (\ текст {N} \)Пуля, летящая со скоростью 100 м / с, просто пробивает деревянную доску длиной 5 м. Какой должна быть скорость (в м / с) пуля, чтобы пробить деревянную доску из того же материала, но толщиной 10 м?
Конечная скорость и, следовательно, конечная кинетическая энергия в обоих случаях равны нулю.{-1} $} \)
.