Глава 1: Электрические заряды и поля
-
Электрические Заряды —
-
Сохранение заряда
-
Закон Кулона между двумя точечными зарядами
-
Силы между несколькими зарядами
-
Принцип суперпозиции
-
Непрерывное распределение заряда
-
-
Электрическое поле, электрическое поле от точечного заряда, линии электрического поля, электрический диполь, электрическое поле от диполя, крутящий момент на диполе в однородном электрическом поле.
-
Электрический поток, формулировка теоремы Гаусса и ее приложений для нахождения поля из-за бесконечно длинного прямого провода, равномерно заряженного бесконечного плоского листа и равномерно заряженной тонкой сферической оболочки (поле внутри и снаружи).
Электрические Заряды —
Сохранение заряда
Закон Кулона между двумя точечными зарядами
Силы между несколькими зарядами
Принцип суперпозиции
Непрерывное распределение заряда
Электрическое поле, электрическое поле от точечного заряда, линии электрического поля, электрический диполь, электрическое поле от диполя, крутящий момент на диполе в однородном электрическом поле.
Электрический поток, формулировка теоремы Гаусса и ее приложений для нахождения поля из-за бесконечно длинного прямого провода, равномерно заряженного бесконечного плоского листа и равномерно заряженной тонкой сферической оболочки (поле внутри и снаружи).
Глава 2: Электростатический потенциал и емкость
-
Электрический потенциал, разность потенциалов, электрический потенциал за счет точечного заряда, диполя и системы зарядов
-
Эквипотенциальные поверхности, электрическая потенциальная энергия системы двухточечных зарядов и электрического диполя в электростатическом поле
-
Проводники и изоляторы, свободные и связанные заряды внутри проводника
-
Диэлектрики и электрическая поляризация, конденсаторы и емкость, комбинация конденсаторов, включенных последовательно и параллельно, емкость конденсатора с параллельными пластинами с и без диэлектрической среды между пластинами, энергия, запасенная в конденсаторе.
Электрический потенциал, разность потенциалов, электрический потенциал за счет точечного заряда, диполя и системы зарядов
Эквипотенциальные поверхности, электрическая потенциальная энергия системы двухточечных зарядов и электрического диполя в электростатическом поле
Проводники и изоляторы, свободные и связанные заряды внутри проводника
Диэлектрики и электрическая поляризация, конденсаторы и емкость, комбинация конденсаторов, включенных последовательно и параллельно, емкость конденсатора с параллельными пластинами с и без диэлектрической среды между пластинами, энергия, запасенная в конденсаторе.
Блок II: Текущее электричество
Глава 3: Текущее электричество
-
Электрический ток, течение электрических зарядов в металлическом проводнике, скорость дрейфа, подвижность и их связь с электрическим током
-
Закон Ома, электрическое сопротивление, характеристики VI (линейные и нелинейные), электрическая энергия и мощность, удельное электрическое сопротивление и проводимость
-
Углеродные резисторы, цветовой код для углеродных резисторов; последовательные и параллельные комбинации резисторов; температурная зависимость сопротивления
-
Внутреннее сопротивление элемента, разность потенциалов и ЭДС элемента, комбинация элементов последовательно и параллельно
-
Законы Кирхгофа и простые приложения
-
Мост Уитстона, метровый мост
-
Потенциометр —
-
Принцип и его применения для измерения разности потенциалов и для сравнения ЭДС двух ячеек
-
Измерение внутреннего сопротивления ячейки
-
Электрический ток, течение электрических зарядов в металлическом проводнике, скорость дрейфа, подвижность и их связь с электрическим током
Закон Ома, электрическое сопротивление, характеристики VI (линейные и нелинейные), электрическая энергия и мощность, удельное электрическое сопротивление и проводимость
Углеродные резисторы, цветовой код для углеродных резисторов; последовательные и параллельные комбинации резисторов; температурная зависимость сопротивления
Внутреннее сопротивление элемента, разность потенциалов и ЭДС элемента, комбинация элементов последовательно и параллельно
Законы Кирхгофа и простые приложения
Мост Уитстона, метровый мост
Потенциометр —
Принцип и его применения для измерения разности потенциалов и для сравнения ЭДС двух ячеек
Измерение внутреннего сопротивления ячейки
Модуль III: Магнитные эффекты тока и магнетизма
Глава 4: Движущиеся Заряды и Магнетизм
-
Концепция магнитного поля —
-
Эксперимент Эрстеда
-
-
Закон Био — Саварта и его применение в токоведущей круговой петле
-
Закон Ампера и его приложения к бесконечно длинной прямой проволоке
-
Прямые и тороидальные соленоиды
-
Сила на движущийся заряд в однородных магнитных и электрических полях
-
циклотрон
-
Сила на проводнике с током в однородном магнитном поле
-
Сила между двумя параллельными токонесущими проводниками — определение ампер
-
Крутящий момент, испытываемый токовой петлей в однородном магнитном поле; Гальванометр с подвижной катушкой — ее текущая чувствительность и преобразование в амперметр и вольтметр.
Концепция магнитного поля —
Эксперимент Эрстеда
Закон Био — Саварта и его применение в токоведущей круговой петле
Закон Ампера и его приложения к бесконечно длинной прямой проволоке
Прямые и тороидальные соленоиды
Сила на движущийся заряд в однородных магнитных и электрических полях
циклотрон
Сила на проводнике с током в однородном магнитном поле
Сила между двумя параллельными токонесущими проводниками — определение ампер
Крутящий момент, испытываемый токовой петлей в однородном магнитном поле; Гальванометр с подвижной катушкой — ее текущая чувствительность и преобразование в амперметр и вольтметр.
Глава 5: магнетизм и материя
-
Токовая петля как магнитный диполь и его магнитный дипольный момент
-
Магнитный дипольный момент вращающегося электрона
-
Напряженность магнитного поля за счет магнитного диполя (стержневого магнита) вдоль его оси и перпендикулярно его оси
-
Крутящий момент на магнитном диполе (стержневой магнит) в однородном магнитном поле —
-
Барный магнит как эквивалентный соленоид
-
Линии магнитного поля
-
Магнитное поле Земли
-
Магнитные элементы
-
-
Пара-, диа- и ферромагнитные вещества, с примерами
-
Электромагниты и факторы, влияющие на их сильные стороны
-
Постоянные магниты
Токовая петля как магнитный диполь и его магнитный дипольный момент
Магнитный дипольный момент вращающегося электрона
Напряженность магнитного поля за счет магнитного диполя (стержневого магнита) вдоль его оси и перпендикулярно его оси
Крутящий момент на магнитном диполе (стержневой магнит) в однородном магнитном поле —
Барный магнит как эквивалентный соленоид
Линии магнитного поля
Магнитное поле Земли
Магнитные элементы
Пара-, диа- и ферромагнитные вещества, с примерами
Электромагниты и факторы, влияющие на их сильные стороны
Постоянные магниты
Блок IV: электромагнитная индукция и переменные токи
Глава 6: Электромагнитная индукция
- Электромагнитная индукция —
- Законы Фарадея
- Индуцированная ЭДС и ток
- Закон Ленца
- вихревые токи
- Я и взаимная индукция.
Глава 7: переменный ток
- Переменные токи —
- Пиковое и среднеквадратичное значение переменного тока / напряжения
- Реактивность и импеданс
- Колебания LC (только качественная обработка)
- Схема серии LCR
- Резонанс
- Мощность в цепях переменного тока
- Безводный ток
- Генератор переменного тока и трансформатор
Блок V: электромагнитные волны
Глава 8: электромагнитные волны
-
Основная идея тока смещения, электромагнитные волны, их характеристики, их поперечная природа (только качественные идеи).
-
Электромагнитный спектр (радиоволны, микроволны, инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые, рентгеновские, гамма-лучи), включая элементарные факты об их использовании.
Основная идея тока смещения, электромагнитные волны, их характеристики, их поперечная природа (только качественные идеи).
Электромагнитный спектр (радиоволны, микроволны, инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые, рентгеновские, гамма-лучи), включая элементарные факты об их использовании.
Блок VI: Оптика
Глава 9: Лучевая оптика и оптические инструменты
-
Ray Optics —
-
Отражение света
-
Сферические зеркала
-
Зеркальная формула
-
Преломление света
-
Полное внутреннее отражение и его приложения
-
Оптические волокна
-
Преломление на сферических поверхностях
-
линзы
-
Формула тонких линз
-
Формула Ленсмейкера
-
-
Увеличение, мощность линзы, сочетание тонких линз в контактной комбинации линзы и зеркала
-
Преломление и рассеивание света через призму.
-
Рассеяние света — синий цвет неба и красноватое появление солнца на рассвете и закате
-
Оптические инструменты: микроскопы и астрономические телескопы (отражающие и преломляющие) и их увеличительные способности
Ray Optics —
Отражение света
Сферические зеркала
Зеркальная формула
Преломление света
Полное внутреннее отражение и его приложения
Оптические волокна
Преломление на сферических поверхностях
линзы
Формула тонких линз
Формула Ленсмейкера
Увеличение, мощность линзы, сочетание тонких линз в контактной комбинации линзы и зеркала
Преломление и рассеивание света через призму.
Рассеяние света — синий цвет неба и красноватое появление солнца на рассвете и закате
Оптические инструменты: микроскопы и астрономические телескопы (отражающие и преломляющие) и их увеличительные способности
Глава 10: Волновая оптика
-
Волновая оптика: волновой фронт и принцип Гюйгена, отражение и преломление плоской волны на плоской поверхности с использованием волновых фронтов
-
Доказательство законов отражения и преломления по принципу Гюйгена
-
Интерференционный эксперимент с двумя щелями Юнга и выражение для ширины полосы, когерентных источников и устойчивой интерференции света
-
Дифракция из-за одной щели, ширина центрального максимума
-
Разрешающая способность микроскопов и астрономических телескопов
-
Поляризация, плоскополяризованный свет, закон Брюстера, использование плоско поляризованного света и поляроиды
Волновая оптика: волновой фронт и принцип Гюйгена, отражение и преломление плоской волны на плоской поверхности с использованием волновых фронтов
Доказательство законов отражения и преломления по принципу Гюйгена
Интерференционный эксперимент с двумя щелями Юнга и выражение для ширины полосы, когерентных источников и устойчивой интерференции света
Дифракция из-за одной щели, ширина центрального максимума
Разрешающая способность микроскопов и астрономических телескопов
Поляризация, плоскополяризованный свет, закон Брюстера, использование плоско поляризованного света и поляроиды
Модуль VII: Двойственная природа материи и излучения
Глава 11: Двойственная природа излучения и материи
-
Двойственная природа излучения
-
Фотоэлектрический эффект
-
Наблюдения Герца и Ленарда
-
Фотоэлектрическое уравнение Эйнштейна-природа света частиц
-
Волны материи-волновая природа частиц, соотношение де Бройля
-
Эксперимент с Дэвиссоном-Гермером (детали эксперимента следует опустить; следует пояснить только заключение).
Двойственная природа излучения
Фотоэлектрический эффект
Наблюдения Герца и Ленарда
Фотоэлектрическое уравнение Эйнштейна-природа света частиц
Волны материи-волновая природа частиц, соотношение де Бройля
Эксперимент с Дэвиссоном-Гермером (детали эксперимента следует опустить; следует пояснить только заключение).
Блок VIII: атомы и ядра
Глава 12: Атомы
- Эксперимент по рассеянию альфа-частиц
- Модель атома Резерфорда
- Модель Бора
- Энергетические уровни
- Водородный спектр
Глава 13: Ядра
- Состав и размер —
- ядро
- Атомные массы
- Изотопы
- Изобары
- изотонов
- Радиоактивность альфа-, бета- и гамма-частиц / лучей и их свойства
- Закон радиоактивного распада
- Массово-энергетическое соотношение —
- Массовый дефект
- Энергия связи на нуклон и ее изменение с массовым числом
- Ядерное деление
- Термоядерная реакция
Блок IX: Электронные устройства
Глава 14: Полупроводниковая электроника: материалы, устройства и простые схемы
-
Энергетические зоны в проводниках, полупроводниках и изоляторах (только качественные идеи)
-
Полупроводниковый диод — IV характеристики в прямом и обратном смещении, диод в качестве выпрямителя
-
Специальные pn переходные диоды: светодиод, фотодиод, солнечный элемент и стабилитрон и их характеристики, стабилитрон в качестве регулятора напряжения
-
Соединительный транзистор, действие транзистора, характеристики транзистора и транзистора в качестве усилителя (общая конфигурация эмиттера), базовое представление об аналоговых и цифровых сигналах, логических элементах (ИЛИ, И, НЕ, НАН и НОР).
Энергетические зоны в проводниках, полупроводниках и изоляторах (только качественные идеи)
Полупроводниковый диод — IV характеристики в прямом и обратном смещении, диод в качестве выпрямителя
Специальные pn переходные диоды: светодиод, фотодиод, солнечный элемент и стабилитрон и их характеристики, стабилитрон в качестве регулятора напряжения
Соединительный транзистор, действие транзистора, характеристики транзистора и транзистора в качестве усилителя (общая конфигурация эмиттера), базовое представление об аналоговых и цифровых сигналах, логических элементах (ИЛИ, И, НЕ, НАН и НОР).
Блок X: Системы связи
Глава 15: Системы связи
-
Элементы системы связи (только структурная схема)
-
Пропускная способность сигналов (речь, телевидение и цифровые данные)
-
Пропускная способность среды передачи
-
-
Распространение электромагнитных волн в атмосфере, распространение небесных и космических волн, спутниковая связь
-
Потребность в модуляции, амплитудной модуляции и частотной модуляции, преимущества частотной модуляции перед амплитудной модуляцией
-
Основные идеи об интернете, мобильной телефонии и глобальной системе позиционирования (GPS).
Элементы системы связи (только структурная схема)
Пропускная способность сигналов (речь, телевидение и цифровые данные)
Пропускная способность среды передачи
Распространение электромагнитных волн в атмосфере, распространение небесных и космических волн, спутниковая связь
Потребность в модуляции, амплитудной модуляции и частотной модуляции, преимущества частотной модуляции перед амплитудной модуляцией
Основные идеи об интернете, мобильной телефонии и глобальной системе позиционирования (GPS).
Практическая работа
- Запись не менее 15 экспериментов, которые должны быть выполнены студентами.
- Запись не менее 5 будет продемонстрирована учителями.
- Отчет о проекте, который будет выполняться студентами.
Чтобы скачать PDF нажмите здесь .