Physics Zen

英国

A-Level Physics

A-Level Physics向けに選んだスキルで、力学、電気、波動、光学、熱力学、現代物理の試験に沿った演習ができます。

60スキル · g = 9.81 m/s²

取り決め

  • A-Levelコースには、アプリの学習内容から選んだ60スキルが含まれます。
  • 問題では g = 9.81 m/s² を使用します。
  • 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。いかなる試験機関とも提携していません。

このコースの単元

力学

  • 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
  • 摩擦力: 垂直抗力から摩擦力を求め、すべる物体にはたらく合力を求める
  • 斜面上の運動: 重力を斜面に沿った方向に分解し、摩擦がある場合とない場合の加速度を求める
  • 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
  • 仕事率: 仕事・時間・力・速さを仕事率（単位 W）で結びつける
  • 運動量と力積: 運動量と力積を求め、運動の変化を生む平均の力を求める
  • 運動量保存則: 合体する衝突や反動に運動量保存則を使う
  • 弾性衝突: 運動エネルギーも保存される衝突を、等しい質量の場合から扱う
  • 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
  • 万有引力: 逆2乗の法則で、表面の重力加速度、軌道速度、公転周期を求める
  • 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
  • 力のモーメントと慣性モーメント: 力が物体を回転させるはたらきと、回転軸のまわりの慣性モーメントを求める
  • 剛体の回転運動: 回転の運動方程式と角加速度一定の運動の式を使う
  • 回転のエネルギーと角運動量: 転がる物体の2種類の運動エネルギーと、系で保存される角運動量を扱う
  • 密度と圧力: 質量・体積・密度を結びつけ、深さに応じた圧力を求める
  • 浮力: 浮力、見かけの重さ、浮いている物体が沈んでいる割合を求める

電磁気

  • 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
  • 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
  • キルヒホッフの法則: 電源が2つある回路に第1法則（電流）と第2法則（電圧）を使う
  • 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
  • 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

波動・光学

熱力学

  • 比熱: 温度変化に必要な熱量と、混合したあとの温度を求める
  • 状態変化: 融解や沸騰に必要な熱量を、温度上昇に必要な熱量と合わせて求める
  • 気体の法則と分子運動論: 理想気体の状態方程式とボイル・シャルルの法則を、常にケルビン単位で使う
  • 熱力学第1法則とエントロピー: 加えた熱と気体がした仕事から、内部エネルギーの変化を求める
  • 熱機関と効率: 熱機関の効率と、その上限であるカルノー効率を求める

現代物理

  • 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
  • クォークとレプトン: ハドロンのクォークから電荷とストレンジネスを求め、反応式を釣り合わせる
  • 対生成と対消滅: 静止エネルギーから対消滅で生じる光子のエネルギーを求め、対生成後に残る運動エネルギーを求める

Physics Zenでできること

A-Levelコースには、素粒子物理を含む試験関連スキルをまとめています。試験で使う重力加速度の取り決めを適用した状態で、分野を横断して練習できます。

このコースのトピック

学習ガイド

A-Level Physicsの試験対策：5分野の学習計画

Physics ZenのA-Level Physicsコースは、力学、電磁気、波動・光学、熱力学、現代物理から選んだ60スキルを扱います。AP Physics 1との違いと学習順序を整理。重力加速度g = 9.81 m/s²と、無料レッスンからPremiumへ進むことも説明。試験機関の要件を網羅するものではありません。

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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