Сколько формул в физике за 7-11 класс? Все основные формулы по физике для школьников 7-11 классов

Физика — один из базовых предметов, изучаемых в школе. В процессе усвоения этой науки учащиеся сталкиваются с большим количеством формул. Некоторым может показаться, что формул в физике слишком много, и запомнить их все невозможно. Однако, на самом деле, основные формулы по физике для школьников 7-11 классов можно выделить и освоить без особых трудностей.

Основные формулы в физике помогают школьникам решать различные задачи, связанные с механикой, электромагнетизмом, термодинамикой и другими разделами физики. Например, с помощью формулы второго закона Ньютона можно вычислить силу, действующую на тело, а формула закона Кулона позволяет определить взаимодействие между заряженными частицами.

Естественно, что запомнить все формулы сразу может быть сложно. Однако, с правильным подходом и систематическим изучением материала это вполне реально. В этой статье мы собрали все основные формулы по физике для школьников 7-11 классов, чтобы помочь вам лучше усвоить этот предмет и успешно решать физические задачи.

Какие формулы применяются в физике для 7-11 классов?

Одной из самых известных и широко используемых формул является закон всемирного тяготения Ньютона:

F = G * (m1 * m2) / r^2

где F — сила притяжения между двумя телами, G — гравитационная постоянная, m1 и m2 — массы этих тел, r — расстояние между ними.

Еще одной важной формулой является закон Ома:

I = U / R

где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.

В работе с электрическими цепями ученикам приходится использовать и другие формулы, такие как:

W = U * I * t — закон Джоуля-Ленца, где W — работа, U — напряжение, I — сила тока, t — время.

P = U * I — закон мощности, где P — мощность, U — напряжение, I — сила тока.

В механике школьникам необходимо знать формулы, связанные с движением:

V = S / t — формула скорости, где V — скорость, S — пройденное расстояние, t — время;

а = (V — V0) / t — формула ускорения, где a — ускорение, V — конечная скорость, V0 — начальная скорость, t — время;

F = m * a — формула силы, где F — сила, m — масса тела, a — ускорение;

W = F * S — формула работы, где W — работа, F — сила, S — путь.

Это лишь некоторые из множества формул, которые ученики изучают в курсе физики для 7-11 классов. Они позволяют объяснять и предсказывать разнообразные явления и являются основой для решения задач в физике.

Динамика и законы Ньютона

1. Первый закон Ньютона (Закон инерции): Тело покоится или движется равномерно прямолинейно, пока на него не действует внешняя сила.
2. Второй закон Ньютона: Изменение движения тела пропорционально приложенной силе и происходит в направлении этой силы. Формула второго закона: F = m * a, где F — сила, m — масса тела, a — ускорение.
3. Третий закон Ньютона (Закон взаимодействия): Каждой силе действия со стороны одного тела на другое всегда соответствует равная по модулю, противоположно направленная сила противодействия.

Законы Ньютона являются основой механики и широко применяются при изучении и описании движения тел в физике.

Сила трения и ее формулы

Существуют две основные формулы для расчета силы трения:

Коэффициент трения (μ или η) зависит от свойств поверхностей, между которыми возникает трение, и может быть разным для разных материалов.

Знание этих формул позволяет рассчитать силу трения в различных физических задачах и лучше понять принципы работы механизмов и движение тел.

Законы сохранения в механике

Закон сохранения импульса:

Масса тела, умноженная на его скорость, называется импульсом. Закон сохранения импульса утверждает, что в системе, где на тела не действуют внешние силы, сумма импульсов всех тел остается постоянной.

Закон сохранения энергии:

Энергия не может быть создана или уничтожена, она может только переходить из одной формы в другую. Закон сохранения энергии гласит, что сумма кинетической энергии и потенциальной энергии тела в замкнутой системе остается постоянной.

Закон сохранения механической энергии:

Если на тело, двигающееся по замкнутому контуру, не действуют силы трения и внешние силы, то его механическая энергия (сумма кинетической и потенциальной энергий) сохраняется.

Закон сохранения момента импульса:

Момент импульса тела определяется его массой, скоростью и расстоянием от оси вращения. Закон сохранения момента импульса утверждает, что в системе, где на тела не действуют внешние моменты сил, сумма моментов импульса всех тел остается постоянной.

Кинематика и формулы движения

Для описания движения тел в школьной программе существует ряд основных формул, которые помогают понять и предсказать их характеристики.

Самой простой формулой движения является формула скорости:

Кроме того, существуют формулы для определения пути, ускорения и времени:

Кроме указанных формул, в кинематике используются ряд других формул и законов, таких как формула равноускоренного движения:

Усвоение и понимание этих формул позволяют школьникам проводить расчеты и анализировать движение тел в пространстве.

Механические колебания и их формулы

Основные формулы, связанные с механическими колебаниями, позволяют описать их параметры и свойства. Вот некоторые из них:

1. Период колебаний (T) — время, за которое объект совершает полный цикл повторяющегося движения с максимального выдвига до следующего максимального выдвига.

T = 2π√(m/k)

где m — масса объекта, k — его коэффициент упругости.

2. Частота колебаний (f) — количество полных циклов колебаний, совершаемых объектом за единицу времени.

f = 1/T

3. Амплитуда (A) — наибольшее выдвигание объекта от его равновесного положения во время колебаний.

4. Скорость колебаний (v) — скорость, с которой объект совершает колебания.

5. Ускорение колебаний (a) — ускорение, с которым объект совершает колебания.

6. Периодические колебания пружинного маятника:

T = 2π√(m/k)

где m — масса маятника, k — жесткость пружины.

Это лишь некоторые из формул, связанных с механическими колебаниями. Изучение данных формул и умение применять их в конкретных задачах позволяют ученикам данной образовательной программы более глубоко понять и описывать процессы, связанные с колебаниями в механике.

Законы теплопередачи и тепловая энергия

1. 1. Закон Фурье — устанавливает, что направление теплового потока вещество осуществляется от области с более высокой температурой к области с более низкой температурой.
2. 2. Закон Стефана-Больцмана — определяет зависимость мощности излучения абсолютно черного тела от его температуры. Формула: P = εσAT^4, где P — мощность излучения, ε — эмиссивность, σ — постоянная Стефана-Больцмана, A — площадь поверхности, T — температура.
3. 3. Закон Джоуля-Ленца — утверждает, что при прохождении электрического тока через проводник в нем возникает нагревание, пропорциональное квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени. Формула: Q = I^2Rt, где Q — количество теплоты, I — сила тока, R — сопротивление проводника, t — время.
4. 4. Закон сохранения энергии — утверждает, что в изолированной системе сумма энергий всех ее частей остается постоянной. Формула: ΔQ = ΔU + ΔA, где ΔQ — изменение теплоты, ΔU — изменение внутренней энергии, ΔA — работа, совершаемая системой.

Эти законы позволяют более подробно изучить процессы тепловой энергии и теплопередачи и находят широкое применение в практической физике и инженерии.

Электростатика и закон Кулона

где:

• F — сила взаимодействия двух зарядов, Н
• k — электростатическая постоянная, значение которой в вакууме равно 9 * 10⁹ Н*м²/Кл²
• q₁, q₂ — величины зарядов, Кл
• r — расстояние между зарядами, м

Для решения задач по электростатике также необходимо знать следующие формулы:

где:

• F — сила взаимодействия заряда с электрическим полем, Н
• E — напряженность электрического поля, Н/Кл
• q — заряд, Кл
• r — расстояние до точки, в которой измеряется поле, м

Электростатика и закон Кулона являются фундаментальными основами электричества и широко применяются в различных областях науки и техники.

Магнетизм и закон Био-Савара

Закон Био-Савара, именованный в честь французских физиков Жан-Батиста Био и Феликса Савара, описывает магнитное поле, создаваемое электрическим током. Этот закон позволяет расчитать магнитное поле вокруг проводника с током.

Формула закона Био-Савара имеет вид:

B = (μ₀/4π) * (I * dl × r / r³)

где:

• B — магнитная индукция;
• μ₀ — магнитная постоянная, равная 4π*10⁻⁷ Гн/м;
• I — сила тока в проводнике;
• dl — элементарный вектор длины проводника;
• r — вектор положения точки, в которой измеряется магнитное поле относительно проводника.

Данная формула позволяет определить направление и величину магнитного поля, создаваемого током в проводнике.

Оптика и световые явления

В физике для школьников 7-11 классов основные формулы по оптике и световым явлениям включают:

• Формула преломления света: n₁sin(α₁) = n₂sin(α₂), где n₁ и n₂ — показатели преломления среды, α₁ и α₂ — углы падения и преломления соответственно.
• Формула полного внутреннего отражения: n₁sin(α₁) = n₂sin(α₂), где n₁ и n₂ — показатели преломления среды, α₁ и α₂ — углы падения и преломления соответственно.
• Формула геометрической оптики для тонкой линзы: 1/f = 1/О + 1/О’, где f — фокусное расстояние линзы, О и О’ — расстояния от предмета до линзы и отображения соответственно.
• Формула увеличения линзы: У = -О’/О, где У — увеличение линзы, О и О’ — расстояния от предмета до линзы и отображения соответственно.
• Закон Снеллиуса: n₁sin(α₁) = n₂sin(α₂), где n₁ и n₂ — показатели преломления среды, α₁ и α₂ — углы падения и преломления соответственно.
• Формула расчета силы линзы: F = P * S, где F — сила линзы, P — оптическая сила и S — площадь линзы.

Это основные формулы, которые помогут школьникам 7-11 классов лучше понять оптику и световые явления.