Physics Zen

ドイツ

Abitur Physik

物理のAbiturに向けた重点演習。場、振動と波動、波動光学、量子物理、原子核物理と、その土台となる力学を扱います。特定の州の試験を完全に再現するものではありません。

38スキル · g = 9.81 m/s²

取り決め

  • このコースはIQBの問題プールに共通する場、振動と波動、量子物理の内容に沿っています。特定の州の全課程には対応していません。
  • 重点演習であり、完全な模擬試験ではありません。相対性理論と熱力学はこのコースに含まれません。
  • 問題では g = 9.81 m/s² を使用します。
  • アプリ内の順序は学習の流れに沿うため、場より先に力学を扱います。
  • Physics Zenは独立した試験対策演習であり、公式の試験教材ではありません。

このコースの単元

力学の基礎

  • 等速直線運動: 一定の速度で進むときの距離・速さ・時間の関係と、km/h から m/s への換算
  • 等加速度直線運動: 等加速度運動の公式を使い、v-t グラフを読み取る
  • 自由落下: 重力のもとで落とす・投げる運動:落下時間、着地の速さ、最高点の高さ
  • 放物運動: 投げ出された運動を水平方向と鉛直方向に分け、滞空時間と水平到達距離を求める
  • 斜方投射: 初速度を成分に分解し、最高点までの時間、最高点の高さ、水平到達距離を求める
  • ニュートンの運動の法則: F = ma を使い、一直線上の力を合成し、質量と重さを区別する
  • 仕事: 運動の向きと角をなす力がする仕事や、摩擦に逆らってする仕事を求める
  • 運動エネルギーと位置エネルギー: 運動エネルギーと重力による位置エネルギーを計算し、そこから速さや高さを逆算する
  • 力学的エネルギー保存則: 摩擦のない経路で高さと速さを交換し、摩擦が奪う分も考える
  • 等速円運動: 円周上の周期・振動数・速さを結びつけ、向心加速度を求める
  • 向心力: 張力から摩擦力まで、物体を円軌道に保つ力を求める

振動

  • ばねとフックの法則: フックの法則を使い、ばねにつけたおもりの振動の周期を求める
  • 単振り子: 単振り子の周期と、重力加速度が変わると周期がどう変わるかを求める
  • 単振動のエネルギー: 振幅、最大の速さ、振動のエネルギーの間を行き来する

場

  • 電荷とクーロンの法則: 2つの電荷の間にはたらく力と、電荷を担う電子の数を求める
  • 電場: 試験電荷が受ける力から、また離れた点電荷から電場を求める
  • 電位: 電位、静電気力による位置エネルギー、電圧で加速された電荷の速さを求める
  • 電気量・電気容量・静電エネルギー: 電気量、電圧、極板の形状、蓄えられるエネルギーを結びつける
  • RC 回路の充電と放電: 時定数と、指数関数的に変化する電圧を扱う
  • 電流がつくる磁場: 直線導線のまわりとソレノイドの内部の磁場を求め、2本の導線の磁場を合成する
  • 磁場から受ける力: 磁場中を動く荷電粒子と、電流が流れる導線が受ける力を求める
  • 電磁誘導: ファラデーの法則で、磁束の変化がコイルに生じる誘導起電力を求める
  • 交流と変圧器: 実効値と変圧比から電圧の変化を計算し、高電圧送電の理由を説明する
  • インダクタンスと LC 回路: コイルの自己誘導起電力と蓄えられるエネルギー、交流でのリアクタンス、LC 回路の周期を求める

電気回路

  • オームの法則と抵抗: 電圧・電流・抵抗を結びつけ、導線の寸法から抵抗を求める
  • 直列と並列: 抵抗を直列・並列に合成し、枝分かれした電流の分かれ方を求める
  • 電力: 電力を3通りの式で求め、機器が使う電力量を kWh で求める

波動と波動光学

量子物理と原子核物理

  • 光子と光電効果: 波長から光子のエネルギーを求め、飛び出す電子の運動エネルギーを求める
  • 物質波とX線: 粒子のド・ブロイ波長、X線管の限界波長、ブラッグ反射から面の間隔を求める
  • エネルギー準位: 原子の遷移で放出される光子を、eV と nm で求める
  • 放射性崩壊: 半減期ごとに放射能の強さを半分にし、崩壊後の核種を答える
  • 質量とエネルギー: 質量欠損をエネルギーに換算し、核子1個あたりの結合エネルギーを求める

Physics Zenでできること

Abiturコースでは、IQBに共通する分野の38スキルを練習します。電場と磁場、コンデンサーとRC過渡現象、振動、干渉と回折、光電効果と原子のエネルギー準位、放射性崩壊と結合エネルギーに加え、これらに必要な運動学、エネルギー、円運動の基礎も扱います。全体を通して数値が変わる問題、即時採点、詳しい解説を利用できます。

このコースのトピック

Physics Zenは独立した演習ツールです。College Board、各試験機関、IQB、フランス教育省とは提携していません。

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