Наш мир погружен в огромный океан энергии, мы летим в бесконечном пространстве с непостижимой скоростью. Все вокруг вращается, движется — все энергия. Перед нами грандиозная задача — найти способы добычи этой энергии. Тогда, извлекая ее из этого неисчерпаемого источника, человечество будет продвигаться вперед гигантскими шагами”.

Никола Тесла

Молекулярная физика и электродинамика 9-10 Класс


Закончив изучать основы механики, учащиеся начинают знакомство с новыми разделами физики, описывающими физические явления, объяснить которые классическая ньютоновская механика не в состоянии.

Первая часть предлагаемого учащимся 9-10 класса курса посвящена изучению молекулярной физики и основ термодинамики. Предметом изучения этой области физики являются так называемые макроскопические тела и их внутренние свойства. К макроскопическим телам относятся любые физические объекты, состоящие из огромного числа атомов и молекул: воздух или гелий в воздушном шаре, жидкость в бутылке, кусок льда, металлическая болванка и т.д.

Если механика изучает движение макроскопических тел относительно друг друга и не объясняет, например, переход тела, находящегося в состоянии покоя, из одного агрегатного состояния в другое, то молекулярная физика формулирует законы, описывающие зависимость внутренних свойств макроскопических тел от температуры и опирающиеся на представление о том, что любое тело состоит из отдельных взаимодействующих между собой частиц, находящихся в беспрестанном беспорядочном, хаотичном движении.

Во второй и большей части курса учащиеся знакомятся с основами электродинамики. Этот раздел физики изучает движение и взаимодействие электрически заряженных частиц, так называемое электромагнитное взаимодействие.

В процессе обучения учащиеся получат представление об одном из самых фундаментальных понятий физики — электромагнитном поле, особом виде материи, через посредство которого осуществляется любое электрическое и магнитное взаимодействие между заряженными телами.

Изучение необходимого теоретического материала, как всегда на наших курсах, сопровождается решением множества увлекательных физических задач, а также наглядными демонстрациями.

1-2 Четверть

Содержание курса

Молекулярная физика
  1. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры и масса молекул. Количество вещества.
  2. Броуновское движение. Силы взаимодействия молекул.
  3. Газообразные, жидкие, твердые тела. Идеальный газ.
  4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
  5. Температура и тепловое равновесие. Определение температуры.
  6. Абсолютная температура. Температура – мера средней кинетической энергии молекул.
  7. Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы.
  8. Давление насыщенного пара. Кипение. Влажность воздуха.
Основы термодинамики
  1. Внутренняя энергия и работа в термодинамике.
  2. Количество теплоты. Первый закон термодинамики.
  3. Применение первого закона термодинамики.
  4. Необратимость процессов в природе и ее статистическое истолкование.
  5. Принцип действия тепловых двигателей и их КПД.
Электростатика
  1. Электрический заряд. Заряженные тела. Электризация тел.
  2. Закон сохранения электрического заряда.
  3. Закон Кулона.
  4. Близкодействие и действие на расстоянии.
  5. Электрическое поле.
  6. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Силовые линии электрического поля.
  7. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков.
  8. Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле.
  9. Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов.
  10. Напряженность и разность потенциалов электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности.
  11. Электроемкость.
  12. Конденсаторы.

3-4 Четверть

Содержание курса

Законы постоянного тока
  1. Электрический ток. Сила тока.
  2. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление.
  3. Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников.
  4. Работа и мощность постоянного тока. ЭДС.
  5. Закон Ома для полной цепи.
Электрический ток в различных средах
  1. Электрическая проводимость. Электронная проводимость металлов.
  2. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость.
  3. Полупроводники. p- и n-проводимость. Транзисторы.
  4. Электрический ток в вакууме. Электронные пучки. Электронно-лучевая трубка.
  5. Электрический ток в жидкостях. Электролиз.
  6. Электрический ток в газах. Плазма
Магнитное поле
  1. Взаимодействие токов.
  2. Вектор и линии магнитной индукции.
  3. Модуль вектора магнитной индукции. Сила ампера.
  4. Применение закона Ампера.
  5. Движущийся заряд в магнитном поле. Сила Лоренца.
  6. Магнитные свойства вещества.
Электромагнитная индукция
  1. Открытие электромагнитной индукции.
  2. Магнитный поток.
  3. Правило Ленца.
  4. Закон электромагнитной индукции.
  5. Вихревое электрическое поле.
  6. ЭДС индукции в движущихся проводниках.
  7. Самоиндукция. Индуктивность.
  8. Энергия магнитного поля тока.
  9. Электромагнитное поле.
Факультатив
  1. Термодинамика и электродинамика в современных технологиях.