(Β' Τάξη Εσπερινού) Έργο Ενέργεια

Transcript

1 Φυσική Α' Γενικού Λυκείου (Α' Τάξη Εσπερινού) Ευθύγραμμες Κινήσεις: Ομαλή Ομαλά μεταβαλλόμενη Μεγέθη κινήσεων Χρονική στιγμή χρονική διάρκεια Θέση Μετατόπιση Ταχύτητα (μέση στιγμιαία) Επιτάχυνση Εξισώσεις κινήσεων Εφαρμογή για τον υπολογισμό θέσης μετατόπισης ταχύτητας Επίλυση... Διαγράμματα: Κατασκευή από πειραματικά δεδομένα Σύνδεση με εξισώσεις κινήσεων Κατανόηση ερμηνεία (μορφή διαγραμμάτων, εμβαδόν κλίση) Κίνηση διάγραμμα... Δυνάμεις Διανυσματικό μέγεθος: Δυνάμεις στην φύση (βάρος, τριβή, δυνάμεις που ασκούμε στα αντικείμενα) Σχεδιασμός δυνάμεων Βάρος Μάζα Σύνθεση ανάλυση δυνάμεων Τριβή Νόμοι των Δυνάμεων 1ος Ν.Ν. & Θεμελιώδης νόμος Μηχανικής 3ος Ν.Ν. (δράση αντίδραση, αλληλεπιδράσεις, δυνάμεις από επαφή και απόσταση) Δύναμη & κίνηση. Θ.Ν.Μ. στην ευθύγραμμη κίνηση. Ελεύθερη πτώση. Έργο Ενέργεια (Β' Τάξη Εσπερινού) Έργο δύναμης (σταθερής...) Κινητική Ενέργεια: Ορισμός Υπολογισμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας (Θ.Μ.Κ.Ε.) Βαρυτική δυναμική ενέργεια: Έργο βάρους και μεταβολή της U B. Ενεργειακές μετατροπές κατά την ελεύθερη πτώση (δυναμική κινητική μέσω του έργου του βάρους) Μηχανική ενέργεια Διατήρηση στην ελεύθερη πτώση Ισχύς Ρυθμός παραγωγής έργου Ρυθμός κατανάλωσης & μετατροπής ενέργειας

2 Φυσική Β' Γενικού Λυκείου (γενικής παιδείας) Στατικός ηλεκτρισμός Νόμος Coulomb (εξίσωση, σχεδιασμός, εξάρτηση r, q, σταθερά ) Ένταση ηλεκτρικού πεδίου δύναμη/μονάδα φορτίου... - σχεδιασμός Υπολογισμός δύναμης Δυναμικές γραμμές Μορφές ηλεκτρικών πεδίων (Coulomb, ομογενές...) Σχεδιασμός έντασης με την βοήθεια των δυν. γραμμών (μέτρο - κατεύθυνση) Δυναμικό - Διαφορά δυναμικού Αξιωματικός ορισμός δυναμικής ενέργειας (εξάρτηση από θέση -πηγή) Σύνδεση με ενεργειακή μεταβολή έργο. Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα Ηλεκτρικό ρεύμα Ένταση ηλ. Ρεύματος (ροή φορτίου...) Ηλεκτρικές πηγές τάση (αιτία της ροής του ηλ. Φορτίου...) Ενέργεια ηλ. Πηγής ΗΕΔ. Ενέργεια ηλ. Ρεύματος σε τμήμα κυκλώματος (Ε ηλ = V I Δt) Ηλεκτρικό κύκλωμα Ηλεκτρική αντίσταση Αντιστάτες Νόμος του Ohm Νόμος του Joule 1ος Κανόνας Kirchhoff Βολτόμετρο αμπερόμετρο (ιδανικό/πραγματικό, συνδεσμολογία) Συνδεσμολογία αντιστατών Εφαρμογή της διατήρησης της ενέργειας στο κύκλωμα: Νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα. Ηλεκτρική ισχύς εφαρμογές (στοιχεία κανονικής λειτουργίας συσκευής, Οικιακή ηλεκτρική ενέργεια kw/kwh...) Το φώς * Εισαγωγή: Βασικά στοιχεία κύματος (λ, f, c) Η/Μ Κύμα (αναπαράσταση μεταφορά ενέργειας) Η φύση του φωτός Σωματιδιακή φύση (αρχαίοι - Νεύτωνας - Einstein) Κυματική φύση (Η/Μ Maxwell θεμελιώδης εξίσωση κυματικής) * Κβαντική θεωρία (Planck - πακέτα ενέργειας, ενέργεια φωτονίου) Ανάκλαση φωτός Γωνίες πρόσπτωσης ανάκλασης Διάθλαση φωτός Ταχύτητα διάδοσης δείκτης διάθλασης Μήκος κύματος δείκτης διάθλασης Σχετικός δείκτης διάθλασης Διασκεδασμός Εξάρτηση δείκτη διάθλασης από μήκος κύματος

3 Ανάλυση φωτός (γωνία εκτροπής φάσμα λευκού φωτός μονοχρωματικές ακτινοβολίες ουράνιο τόξο) Μη ορατές ακτινοβολίες Υπεριώδης ακτινοβολία (περιοχή μηκών κύματος ιδιότητες - εφαρμογές) Υπέρυθρη ακτινοβολία (περιοχή μηκών κύματος ιδιότητες - εφαρμογές) Ατομικά φαινόμενα Ατομικά φάσματα αερίων (...κλειδί για την μελέτη της δομής του ατόμου). Φασματικές γραμμές εκπομπής και απορρόφησης - ταυτότητα αερίου Ατομικά πρότυπα Δημόκριτος Λεύκιππος Επίκουρος (φιλοσοφικές θεωρίες...) Thomson (κατανομή ηλ. φορτίου) Rutherford (πείραμα - συμπεράσματα - αδυναμίες) Bohr (Άτομο υδρογόνου) Ενέργεια στρεφόμενου ηλεκτρονίου Κβάντωση ακτίνας - επιτρεπόμενες τροχιές, Ενεργειακές στάθμες Αρνητικές τιμές ενέργειας φυσική σημασία Διέγερση αποδιέγερση ατόμου, ιονισμός (κρούση απορρόφηση/εκπομπή φωτονίων - ενέργειες φωτονίων & περιοχές Η/Μ φάσματος) Αδυναμίες προτύπου Ακτίνες Χ Ακτινογραφίες - Φύση ακτίνων (περιοχή στο Η/Μ Φάσμα) Παραγωγή ακτίνων Χ (...διάταξη, κάθοδος άνοδος, ηλ. Πεδίο, θέρμανση καθόδου) Γραμμικό Συνεχές φάσμα, λ min. Απορρόφηση Χρήσεις προφυλάξεις (Ιατρική βιομηχανία...) Φυσική Β' Γενικού Λυκείου (Προσανατολισμού) Καμπυλόγραμμες Κινήσεις Οριζόντια βολή Αρχή ανεξαρτησίας των κινήσεων Εξισώσεις θέσης εξίσωση τροχιάς (χρόνος πτώσης, βεληνεκές) Ταχύτητα (μέτρο, διεύθυνση) Κυκλική κίνηση Περίοδος συχνότητα Γραμμική ταχύτητα γωνιακή ταχύτητα (μέτρο, διεύθυνση, χρησιμότητα της γωνιακής ταχύτητας στην περιστροφή σωμάτων) Κεντρομόλος επιτάχυνση Κεντρομόλος δύναμη (αλλαγή διεύθυνσης γραμμικής ταχύτητας, θεμελιώδης νόμος μηχανικής στην κυκλική κίνηση, συνισταμένη δύναμη στην διεύθυνση της ακτίνας ) Σχέσεις μεταξύ των μεγεθών της κίνησης Ορμή Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα Ορμή

4 Ορισμός (...διανυσματικό μέγεθος) Μεταβολή της ορμής Σύστημα σωμάτων ορμή συστήματος 2ος Νόμος του Νεύτωνα Δύναμη & μεταβολή ορμής ρυθμός μεταβολής ορμής 2ος Ν.Ν. Θεμελιώδης νόμος μηχανικής Διατήρηση ορμής 3ος Ν.Ν., & 2ος Ν.Ν. η ορμή διατηρείται στις αλληλεπιδράσεις Ελαστική και πλαστική κρούση Μεγέθη που διατηρούνται (...ορμή) Μεγέθη που δεν διατηρούνται (...μηχ. Ενέργεια) Εφαρμογές της Α.Δ.Ο. Κινητική θεωρία Θερμοδυναμική Ιδανικό αέριο - Μακροσκοπική θεώρηση Καταστατικά μεγέθη p, V, T Κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας αντιστρεπτή μεταβολή Ισόθερμη Ισόχωρη - Ισοβαρής μεταβολή (Νόμοι - Διαγράμματα) Καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων Ιδανικό αέριο - μικροσκοπική θεώρηση Μικροσκοπικά μεγέθη ισοκατανομή ενέργειας: Πίεση - Μέση τιμή των τετραγώνων των ταχυτήτων Μέση Κινητική ενέργεια μορίων - Θερμοκρασία Ενεργός ταχύτητα Ενέργεια Έργο αερίου Θερμότητα (...μεταφορά ενέργειας λόγω θερμοκρασιακής διαφοράς), αδιαβατική μεταβολή (νόμος, διάγραμμα p-v). Εσωτερική ενέργεια ιδανικού αερίου (καταστατικό μέγεθος, εξάρτηση από την θερμοκρασία) Έργο αερίου (σε ισοβαρή ισόθερμη αδιαβατική - ισόχωρη, από διάγραμμα p V) 1ος Θερμοδυναμικός νόμος & εφαρμογές: Ισόθερμη Ισόχωρη Ισοβαρής Αδιαβατική Κυκλική μεταβολή Γραμμομοριακή ειδική θερμότητα Φυσική σημασία, c p, c v, ορισμός. Σχέση μεταξύ τους, υπολογισμός γ ( c p > c v, c p = c v +R,, τιμή για μονατομικό αέριο) Θερμικές μηχανές: Απορροφούμενη / επιστρεφόμενη θερμότητα, μετατροπή σε μηχανικό έργο (ποιοτική περιγραφή λειτουργίας ) Συντελεστής απόδοσης θερμικής μηχανής 2ος Θερμοδυναμικός νόμος (Διατύπωση Planck Clausious...) Κύκλος - Μηχανή Carnot (περιγραφή κύκλου, μέγιστος θεωρητικός συντελεστής απόδοσης, υπολογισμός συντελεστή..)

5 Ηλεκτρικό Πεδίο Ενέργεια συστήματος φορτίων Σχέση έντασης και διαφοράς δυναμικού στο Ο.Η.Π. (εφαρμογή σε κινήσεις, υπολογισμό έργου κ.λ.π.) Κίνηση φορτισμένων σωματιδίων παράλληλα και κάθετα στις δυναμικές γραμμές ηλ. Πεδίου. (...κίνηση σε καθοδικό σωλήνα..) Πυκνωτές Χωρητικότητα εξάρτηση από γεωμετρικά χαρακτηριστικά/διηλεκτρικό Φόρτιση - Ενέργεια (...ερμηνεία) Ηλεκτρικό πεδίο στο εσωτερικό πυκνωτή Πηγές: ΦΕΚ 1401 για την διδασκαλία των φυσικών επιστημών στις Α & Β Λυκείου (2-6-14) ΦΕΚ 2660 για την ύλη των μαθημάτων Φυσικών Επιστημών στην Α Λυκείου ( ) Εγκύκλιος για την εξεταστέα ύλη των μαθημάτων Φυσικών Επιστημών στην Β Λυκείου ( )