6
;
Скалярные и векторные величины в физике
Скалярными величинами называют такие, для задания которых достаточно сообщить только их численные значения, например: длина пути S, масса
тела m, температура тела t, сила тока I, оптическая сила линзы D. <...> электрического поля E ; индукция магнитного поля B . <...> Проекции вектора на оси координат OX OY . <...> Сравнить проекции скорости
тела в указанные моменты времени. <...> абс ( υ1 ) и υотн ( υ1, 2 ) – скорость тела относительно неподвижной и движущейся системы отсчета соответственно; <...> 0 и υ – скорость тела в начальный и данный момент времени соответственно, направлена по касательной к данной точке траектории;
, – углы между вектором скорости и осью OX в начальный и данный
момент времени соответственно;
s – перемещение тела за время t (вектор, соединяющий начальную точку
траектории с данной);
S – путь, пройденный телом за время t (длина траектории АВС);
15 <...> Центростремительное ускорение
Рекомендации для решения задач по кинематике <...> Правило сложения скоростей υабс υотн u ( υ1 υ1,2 υ2 ) позволяет определить скорость тела относительно любой выбранной системы отсчета (неподвижной или движущейся). <...> Определить путь, пройденный им за восьмую секунду движения. <...> Все тела, находясь в свободном падении, независимо от их массы и размеров движутся с одним и тем же уско
рением
направленным
вертикально
вниз,
a g const ,
g 9,8 м с 2 10 м с 2 . <...> На какой высоте скорость тела будет 2 м с и направлена вертикально вниз? <...> Тогда
уравнения координаты y1 (*) и проекции скорости υ1 y (**), записанные для
2 <...> Маленький шарик падает вертикально вниз на
30
плоскость, наклоненную под углом 30о к горизонту, и, упруго отL 0,2 м скочив, вторично падает на наклонную плоскость на расстоянии
L 20 см от первого удара. <...> Из графика видно, что сначала координата тела увеличивалась прямо пропорционально времени x t , значит, тело двигалось равномерно: υx1 υx 2 и <...> По условию тело движется с ускорением а const, значит, координата
тела <...>
Физика.pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.307
Стр.308
Физика.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
Г. П. Киселева, В. М. Киселев
ФИЗИКА
Допущено Научно-методическим советом по физике
Министерства образования и науки Российской Федерации
в качестве учебного пособия для подготовительных отделений
высших учебных заведений
(пр. № 29 от 30.11.2009 г.)
Красноярск
СФУ
2011
Стр.2
УДК 53(07)
К38
Рецензенты:
В. И. Тесленко, д-р пед. наук, профессор Красноярского государственного
педагогического университета им. В.П. Астафьева;
И. С. Виноградова, д-р физ.-мат. наук, профессор Сибирского государственного
технологического университета
Киселева, Г. П.
К38 Физика : учеб. пособие для подготовительных отделений / Г. П. Киселева,
В. М. Киселев. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2011. – 308 с.
ISBN 978-5-7638-2315-8
Цель пособия – упорядочить полученные в школе знания, научить применять
эти знания для решения разнообразных физических задач в системе довузовской подготовки.
Каждый
раздел пособия содержит: краткие теоретические сведения, методы и
примеры решения задач, подборку задач для аудиторной и самостоятельной работы,
проверочный тематический тест.
Предназначено организаторам подготовительных курсов, учителям физики в
процессе подготовки к итоговой аттестации в школе и вступительным испытаниям в
вуз, учащимся старших классов средних школ, лицеев и техникумов, слушателям
подготовительных отделений и курсов. Будет полезно также студентам первых курсов
технических специальностей.
Допущено НМС по физике МОиН РФ под председательством академика РАН
Ж.И. Алферова в качестве учебного пособия для подготовительных отделений высших
учебных заведений.
УДК 53(07)
© Сибирский
федеральный
университет, 2011
ISBN 978-5-7638-2315-8
Стр.3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее пособие предназначено слушателям подготовительных отделений
и подготовительных курсов разной продолжительности, а также учащимся
старших классов для организации самостоятельной работы при подготовке
к экзаменам по физике. Его содержание соответствует требованиям,
предъявляемым на вступительных испытаниях по физике в вуз.
Книга представляет собой обобщение многолетнего опыта работы авторов
в системе довузовской подготовки, на подготовительном отделении и
подготовительных курсах институтов, в настоящее время входящих в состав
Сибирского федерального университета.
Пособие не может заменить учебники физики в плане изложения теоретических
основ физики, доказательства и выводов большинства положений,
истории важнейших открытий. Основная его цель– упорядочить теоретические
знания, полученные в школе, восполнить недостающие знания, а главное,
научить применять эти знания для решения физических задач разной
степени сложности.
Очевидно, что решение любой физической задачи есть результат решения
системы уравнений, отражающих математическую запись условия задачи.
В связи с этим в первой главе книги приведены основные необходимые
сведения из элементарной математики, векторной алгебры, начал анализа.
Несмотря на особенности методов решения задач из разных разделов физики,
общий план действий везде одинаков:
1. Выделив ключевые слова из условия, определить явление, описанное в
задаче.
2. Сделать чертеж, иллюстрирующий происходящие процессы, обозначить
на нем все данные и неизвестные физические величины.
3. Сделать краткую запись условия задачи в единицах СИ.
4. На основании известных законов, связывающих между собой физические
величины, записать такую систему уравнений, чтобы число уравнений в
ней было равно числу неизвестных.
5. Решить систему уравнений. Подставить численные значения величин,
используя для этого табличные данные. Сделать анализ полученного решения.
В
главах 2–6 дан краткий справочный материал к каждому разделу курса
физики средней школы, приведены рекомендации, методы и примеры реше3
Стр.4
ния задач (всего 149), задачи для аудиторной работы под руководством преподавателя,
домашние для самостоятельной работы, а также проверочные тематические
тесты. В конце каждого раздела даны ответы к задачам, а в конце
книги ответы к тестам.
В главе 7 предлагаются контрольные тесты в формате ЕГЭ и региональных
олимпиад по физике.
В приложении приведены справочные данные, необходимые для вычислений.
Предметный
указатель облегчит отыскание нужных сведений в пособии.
Учебное пособие может быть полезным для учителей физики средних
школ, гимназий, лицеев и техникумов, а также для студентов первых курсов
технических специальностей.
4
Стр.5
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ...................................................................................................
Глава 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ МАТЕМАТИКИ ...........................
Глава 2. МЕХАНИКА....................................................................................
2.1. Кинематика .....................................................................................
Тест № 1. Кинематика ...................................................................
2.2. Динамика .........................................................................................
Тест № 2. Динамика. ......................................................................
2.3. Работа. Мощность. Энергия. Законы сохранения ......................
Тест № 3. Законы сохранения. ......................................................
2.4. Элементы статики. Равновесие .....................................................
Тест № 4. Элементы статики. .......................................................
2.5. Гидростатика ..................................................................................
Тест № 5. Гидростатика. ................................................................
2.6. Механические колебания и волны ...............................................
Тест № 6. Механические колебания и волны. ............................
Глава 3. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ ................................................................
3.1. Молекулярная физика. ...................................................................
3.2. Идеальный газ.................................................................................
Тест № 7. Молекулярная физика. Газовые законы .....................
3.3. Термодинамика...............................................................................
3.4. Свойства паров и жидкостей. Тепловое расширение .................
Тест № 8. Термодинамика. ............................................................
Глава 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ..........................................
4.1. Электростатика ...............................................................................
Тест № 9. Электростатика. ............................................................
4.2. Законы постоянного тока ..............................................................
Тест № 10. Законы постоянного тока ..........................................
4.3. Магнитное поле тока .....................................................................
4.4. Электромагнитная индукция ........................................................
4.5. Электромагнитные колебания и волны .......................................
Тест № 11. Магнитные явления ....................................................
Глава 5. ОПТИКА ..........................................................................................
5.1. Геометрическая оптика..................................................................
5.2. Волновая оптика .............................................................................
306
3
5
15
15
38
41
64
67
80
82
92
94
100
102
111
114
114
115
120
132
136
153
153
172
175
193
196
199
201
215
218
218
223
236
Стр.307
Тест № 12. Оптика .........................................................................
Глава 6. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
И КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ ..........................................................
6.1. Элементы специальной теории относительности (СТО) ...........
6.2. Квантовые свойства света .............................................................
6.3. Строение атома ...............................................................................
6.4. Строение ядра атома ......................................................................
Тест № 13. Основы СТО и квантовой физики ............................
Глава 7. КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ ..............................................................
Библиографический список ..........................................................................
Приложение ....................................................................................................
Предметный указатель ..................................................................................
201
239
239
240
242
244
256
259
284
285
296
307
Стр.308