1. Введение

1.1. Основные понятия

Физика:

Основоположником науки “Физика” можно считать Аристотеля, автора фундаментального трактата “Физика”.

“…название происходит от греческого слова physis, что значит “природа”.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.3

Important

Физика - наука о явлениях неживой природы

Наука “Физика” занимается изучением явлений неживой природы.

Материя:

Понятие “Материя” включает в себя:

• Вещество

• Поле

“Все, что нас окружает, ученные называют материей. Услышав слово “материя”, многие из вас представляют себе какую-то ткань - например джинсовую. Но для физиков это понятие намного шире. Ту материю, которую можно воспринять с помощью наших органов чувств (например, пощупать), называют веществом. Вещество - это и металлы, и пластики, и дерево, и воздух.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.7

Физическое тело:

“Определенная часть пространства, занятая веществом, называется физическим телом.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.7

“В ХIХ столетии ученые установили, что кроме вещества существует еще один вид материи, который невозможно “пощупать”. Этот особый вид материи называется полем.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.8

Явления:

В физике различают два вида явлений:

• Явления неживой природы (изменения)

• Физические явления

“Изменения в окружающем нас мире, то есть в природе, ученые называют специальным термином - явления. Восход и закат Солнца, сход снежной лавины, извержение вулкана, бег лошади, прыжок пантеры - все это примеры природных явлений. Чтобы лучше понять сложные природные явления, ученые разделяют их на совокупность физических явлений - явлений, которые можно описать с помощью физических законов.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.8-9

Пример:

Молния - явление неживой природы.

Физические явления, вызванные молнией:

• Оптика - видим молнию (световое физическое явления)

• Акустика - слышим гром (звуковое физическое явление)

• Термодинамика - в молнии высокая температура (тепловое физическое явление)

• Электродинамика - электроника может выйти из строя (электромагнитное физическое явление)

• Механика - движение грозовой тучи (механическое физическое явление)

Дополнительные разделы физики:

• Атомная физика

• Ядерная физика

• Физика элементарных частиц

Физическая величина:

Физическая величина - это физическое понятие, выраженное числом в процессе измерения.

“Общая характеристика многих материальных объектов или явления, которая может приобретать индивидуальное значение для каждого из них, называется физической величиной”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.17

Измерение:

Измерением называется сравнение физической величины с однородной величиной, принятой за единицу.

“Измерить физическую величину - значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.18

Эталон:

Устройство для хранения и воспроизведения единицы физической величины называется эталоном физической величины.

Мега-, макро- и микро- миры:

• \(10^{-15} м\) (радиус атомного ядра) - \(10^{-9} м\) (радиус атома водорода) - Микромир. Квантовая физика

• \(10^{-9} м\) - \(10^{15} м\) (размер солнечной системы) - Макромир. Классическая физика

• \(10^{15} м\) - \(10^{26} м\) (размер вселенной) - Мегамир. Космология

Молекулы:

“Молекула - мельчайшая частица вещества, способная существовать самостоятельно, сохраняющая его состав и химические свойства.”

– ЯКласс, Молекулы

“Все вещества состоят из отдельных частиц - это предположение было доказано современной наукой. Эти частицы были названы молекулами (в переводе с латинского “маленькая масса”). Молекула вещества - это мельчайшая частица данного вещества… Молекулы, в свою очередь, состоят из еще более мелких частиц - атомов.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.18

“Молекулой называется наименьшая частичка вещества, имеющая его основные химические свойства и состоящая из атомов… Некоторые из них [веществ] состоят только из одного вида атомов (одного химического элемента) и поэтому называются простыми. Примерами таких веществ является углерод, железо и др.””

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.81

Можно ли атомы называть молекулами?

“…очень гладко отшлифованные пластики свинца и золота кладут одна на другую и ставят на них некоторый груз… При комнатной температуре за 4-5 лет золото и свинец взаимно проникают друг в друга на расстояние около 1 мм. …мы наблюдаем взаимное проникновение молекул вещества, т.к. диффузию.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.22

В данном примере атомы золота и свинца называли молекулами.

Диффузия:

“Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называют диффузией… Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.22

Взаимное притяжение и отталкивание молекул:

“…между молекулами существует взаимное притяжение. …между молекулами (атомами) в то же время существует отталкивание.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.23-24

Смачивание и несмачивание:

“Если жидкость смачивает твердое тело, то это значит, что молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам тела. Когда наблюдается несмачиваемост, то это означает, что молекулы жидкости притягиваются сильнее друг к другу, чем к молекулам твердого тела.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.25

Плотность:

“Плотность - это физическая величина, которая равна отношению массы тела к его объему.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.49

1.2. Научные методы изучения природы

“Основной задачей ученых-физиков является проведение физических исследований. Физическое исследование - это целенаправленное изучение того или иного явления средствами физики.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.12

Научный метод изучения природы

Наблюдение - исследование явления без создания специальных условий.

“Наблюдение - это восприятие природы с целью получения первичных данных для дальнейшего анализа.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.12

Пример наблюдения:

Тяжелые тела (блокнот) падают быстрее легких (лист бумаги).

Гипотеза - предположение, сделанное на основе наблюдения.

Пример гипотезы:

Любое тяжелое тело падает быстрее легкого.

Эксперимент - это исследование явления в специально созданных условиях.

“Эксперимент - это исследование физического явления в условиях, находящихся под контролем ученого, с целью более глубокого изучения этого явления.”

– Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. стр.12

Пример эксперимента:

Бросаем комок бумаги и несвернутый лист бумаги. Комок бумаги падает быстрее несвернутого листа.

Гипотеза:

Что-то влияет на скорость падения бумаги (воздух?)

Эксперимент:

Изучим падение уменьшив или исключив влияние воздуха.

Закон свободного падения:

Все тела падают под действием силы тяжести одинаково.

На основании законов строится Теория.

2. Измерение физических величин

2.1. Измерение площади и объема

Формулы площадей

Квадрат:

\[S = a^2\]

где:

• a - сторона квадрата

Прямоугольник:

\[S = a*b\]

где:

• a и b - стороны прямоугольника

Треугольник:

\[S = 1/2 * a * h\]

где:

• a - основание треугольника

• h - высота, проведенная к основанию треугольника (a)

Круг:

\[S = \pi * r^2 = \pi (d/2)^2 = \pi * d^2/4\]

где:

• r - радиус окружности

• \(\pi = l/d\)

• l - длина окружности

• d - диаметр окружности

Формулы объемов

Куб:

\[V = a^3\]

где:

• a - сторона куба

Прямоугольный параллелепипед:

\[V = a*b*c\]

где:

• a, b, c - стороны параллелепипеда

Цилиндр:

\[V = S*h = \pi * r^2 * h = (\pi * d^2 * h)/ 4\]

где:

• S - площадь основания цилиндра

• r - радиус основания цилиндра

• h - высота цилиндра

• d - диаметр основания цилиндра

Шар:

\[V = 4/3 * \pi * r^3 = \pi * d^3/6\]

где:

• r - радиус шара

• d - диаметр шара

2.2. Измерение плотности

Плотность вещества измеряется в \(кг / м^3\):

\[p = m / V\]

где:

• m - масса тела

• V - объем тела

Формуля для вычисления массы или объема через плотность:

\[m = p * V\]

\[V = m / p\]

2.3. Преобразование единиц измерения физических величин

Нормализованная форма представления числа:

Нормализованной называется форма представления числа, при которой абсолютное значение мантиссы десятичного числа лежит на полуинтервале [1,10). Например: \(1.2 * 10^5\)

Основные формулы математического преобразования степеней:

\(10^x * 10^y = 10^{x + y}\)

\(10^x / 10^y = 10^{x - y}\)

\((10^x)^y = 10^{x * y}\)

Приставки для кратных единиц

Десятичный множитель	Приставка	Обозначение рус.	Обозначение междунар.
\(10^{-1}\)	деци	д	d
\(10^{-2}\)	санти	с	c
\(10^{-3}\)	милли	м	m
\(10^{-6}\)	микро	мк	µ
\(10^{-9}\)	нано	н	n
\(10^{-12}\)	пико	п	p
\(10^{-15}\)	фемто	ф	f
\(10^{-18}\)	атто	а	a
\(10^{-21}\)	зепто	з	z
\(10^{-24}\)	иокто	и	y

Приставки для дольных единиц

Десятичный множитель	Приставка	Обозначение рус.	Обозначение междунар.
\(10^{1}\)	дека	да	da
\(10^{2}\)	гекто	г	h
\(10^{3}\)	кило	к	k
\(10^{6}\)	мега	М	M
\(10^{9}\)	гига	Г	G
\(10^{12}\)	тера	Т	T
\(10^{15}\)	пета	П	P
\(10^{18}\)	экса	Э	E
\(10^{21}\)	зетта	З	Z
\(10^{24}\)	иотта (йотта)	И	Y

Преобразование единиц измерения длин

Преобразование	Формула преобразования	Пример
милли -> санти	\(милли => 10^{-3} = 10^{-1} * 10^{-2} => 10^{-1} санти\)	\(1 мм = 1 * 10^{-1} см = 0.1 см\)
милли -> деци	\(милли => 10^{-3} = 10^{-2} * 10^{-1} => 10^{-2} деци\)	\(1 мм = 1 * 10^{-2} дм = 0.01 дм\)
милли -> 1	\(милли => 10^{-3}\)	\(1 мм = 1 * 10^{-3} м = 0.001 м\)
санти -> милли	\(санти => 10^{-2} = 10^{1} * 10^{-3} => 10^{1} милли\)	\(1 см = 1 * 10^{1} мм = 10 мм\)
санти -> деци	\(санти => 10^{-2} = 10^{-1} * 10^{-1} => 10^{-1} деци\)	\(1 см = 1 * 10^{-1} дм = 0.1 дм\)
санти -> 1	\(санти => 10^{-2}\)	\(1 см = 1 * 10^{-2} м = 0.01 м\)
деци -> милли	\(деци => 10^{-1} = 10^{2} * 10^{-3} => 10^{2} милли\)	\(1 дм = 1 * 10^{2} мм = 100 мм\)
деци -> санти	\(деци => 10^{-1} = 10^{1} * 10^{-2} => 10^{1} санти\)	\(1 дм = 1 * 10^{1} см = 10 см\)
деци -> 1	\(деци => 10^{-1}\)	\(1 дм = 1 * 10^{-1} м = 0.1 м\)
1 -> милли	\(1 => 10^{0} = 10^{3} * 10^{-3} => 10^{3} милли\)	\(1 м = 1 * 10^{3} мм = 1000 мм\)
1 -> санти	\(1 => 10^{0} = 10^{2} * 10^{-2} => 10^{2} санти\)	\(1 м = 1 * 10^{2} мм = 100 см\)
1 -> деци	\(1 => 10^{0} = 10^{1} * 10^{-1} => 10^{1} деци\)	\(1 м = 1 * 10^{1} мм = 10 дм\)

Преобразование единиц измерения площадей

Преобразование	Формула преобразования	Пример
\(милли^{2} -> санти^{2}\)	\(милли^2 => (10^{-3} )^2 = 10^{-2} * (10^{-2})^2 => 10^{-2} санти^2\)	\(1 мм^2= 1 * 10^{-2} см^2 = 0.01 см^2\)
\(милли^{2} -> деци^{2}\)	\(милли^2 => (10^{-3} )^2 = 10^{-4} * (10^{-1})^2 => 10^{-4} деци^2\)	\(1 мм^2 = 1 * 10^{-4} дм^2 = 0.0001 дм^2\)
\(милли^{2} -> 1^{2}\)	\(милли^2 => (10^{-3} )^2\)	\(1 мм^2 = 1 * 10^{-6} м^2 = 0.000001 м^2\)
\(санти^{2} -> милли^{2}\)	\(санти^2 => (10^{-2})^2 = 10^{2} * (10^{-3})^2 => 10^{2} милли^2\)	\(1 см^2 = 1 * 10^{2} мм^2 = 100 мм^2\)
\(санти^{2} -> деци^{2}\)	\(санти^2 => (10^{-2})^2 = 10^{-2} * (10^{-1})^2 => 10^{-2} деци^2\)	\(1 см^2 = 1 * 10^{-2} дм^2 = 0.01 дм^2\)
\(санти^{2} -> 1^{2}\)	\(санти^2 => (10^{-2})^2\)	\(1 см^2 = 1 * 10^{-4} м^2 = 0.0001 м^2\)
\(деци^{2} -> милли^{2}\)	\(деци^2 => (10^{-1})^2 = 10^{4} * (10^{-3})^2 => 10^{4} милли^2\)	\(1 дм^2 = 1 * 10^{4} мм^2 = 10000 мм^2\)
\(деци^{2} -> санти^{2}\)	\(деци^2 => (10^{-1})^2 = 10^{2} * (10^{-2})^2 => 10^{2} санти^2\)	\(1 дм^2 = 1 * 10^{2} см^2 = 100 см^2\)
\(деци^{2} -> 1^{2}\)	\(деци^2 => (10^{-1})^2\)	\(1 дм^2 = 1 * 10^{-2} м^2 = 0.01 м^2\)
\(1^{2} -> милли^{2}\)	\(1^2 => (10^{0})^2 = 10^{6} * (10^{-3})^2 => 10^{6} милли^2\)	\(1 м^2 = 1 * 10^{6} мм^2 = 1000000 мм^2\)
\(1^{2} -> санти^{2}\)	\(1^2 => (10^{0})^2 = 10^{4} * (10^{-2})^2 => 10^{4} санти^2\)	\(1 м^2 = 1 * 10^{4} мм^2 = 10000 см^2\)
\(1^{2} -> деци^{2}\)	\(1^2 => (10^{0})^2 = 10^{2} * (10^{-1})^2 => 10^{2} деци^2\)	\(1 м^2 = 1 * 10^{2} мм^2 = 100 дм^2\)

3. Взаимодействие тел

3.1. Механическое движение

Механическое движение:

“Изменение с течением времени положения тела относительно других тел называется механическим движением.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.30

Траектория:

“Изменяя свое положение в пространстве, переходя из одного места в другое, тело движется по некоторой линии, которую называют траекторией движения тела.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.31

Путь:

“Длина траектории, по которой движется тело в течение некоторого промежутка времени, называется путем.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.31

Равномерное движение:

“Если тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути, то его движение называют равномерным.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.32

Неравномерное движение:

“Если тело за равные промежутки времени проходит разные пути, то его движение называют неравномерным.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.33

Скорость:

“Скорость тела при равномерном движении - это величина, равная отношению пути ко времени, за которое этот путь пройден.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. стр.34

Формулы скорости, пути и времени:

\[V = S / t\]

\[S = V * t\]

\[t = S / V\]

где:

• V - скорость

• S - путь

• t - время

Инерция:

“Явление сохраниния скорости тела при отсутствии действия на него друигх тел называют инерцией.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010, с.41

Масса тела:

“Масса тела - это физическая величина, которая является мерой инертности тела.”

– Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010, с.45

\[- \Delta V_1 / \Delta V_2 = m_2 / m_1\]

4. Ссылки

1. 7 класс (основная школа), Павел ВИКТОР

2. ЯКласс, Молекулы

3. Кирик Л.А., Физика-7. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. Харьков: “Гимназия”, 2002. - 112 с.

4. Лукашик В.И., Сборник задач по физике. 7-9 классы - 25-е изд. - М.: Просвещение, 2011. - 240 с.

5. Божинова Ф.Я., Физика. 7 класс: Учебник - Х.:Издательство “Ранок”, 2007. - 192 с.

6. Перышкин А.В., Физика. 7 кл. - 14-е изд. - М.: Дрофа, 2010. - 192 с.