Кратко: ниже — компактная шпаргалка: 7 класс — механика (движение, силы, давление, работа, энергия), 8 класс — тепловые явления, электричество, магнетизм, оптика. Все формулы с единицами СИ, ключевые формулировки выделены жирным.
7 класс
1. Механическое движение
- Равномерное движение: \(s = v t\), \(\;v = \dfrac{s}{t}\), \(\;t = \dfrac{s}{v}\). Единица скорости — м/с.
- Средняя скорость: \(v_{ср} = \dfrac{s_1 + s_2}{t_1 + t_2}\) (не среднее арифметическое скоростей!).
- Плотность: \(\rho = \dfrac{m}{V}\), отсюда \(m = \rho V\), \(V = \dfrac{m}{\rho}\). Единица — кг/м³.
2. Силы
- Сила тяжести: \(F_{тяж} = mg\), \(\;g \approx 9{,}8\ \text{Н/кг} \approx 10\ \text{Н/кг}\).
- Вес тела (на горизонтальной опоре в покое): \(P = mg\). Вес приложен к опоре, а не к телу.
- Закон Гука: \(F_{упр} = kx\), \(k\) — жёсткость, Н/м.
- Сила трения: \(F_{тр} = \mu N\), направлена против движения.
- Равнодействующая: силы вдоль одной прямой складываются или вычитаются как векторы.
3. Давление
- Давление твёрдого тела: \(p = \dfrac{F}{S}\). Единица — Паскаль (Па), \(1\ \text{Па} = 1\ \text{Н/м}^2\).
- Закон Паскаля: давление в жидкости/газе передаётся одинаково во все стороны.
- Давление столба жидкости: \(p = \rho g h\) (зависит только от плотности и глубины).
- Атмосферное давление: \(\approx 101{,}3\ \text{кПа}\), или \(760\ \text{мм рт. ст.}\)
- Гидравлический пресс: \(\dfrac{F_1}{S_1} = \dfrac{F_2}{S_2}\).
4. Сила Архимеда и плавание
- Закон Архимеда: \(F_A = \rho_{ж}\, g\, V_{погр}\).
- Условия плавания: \(F_A > mg\) — тело всплывает; \(F_A = mg\) — плавает внутри или на поверхности; \(F_A < mg\) — тонет.
5. Работа, мощность, энергия
- Работа: \(A = F s \cos\alpha\) (в 7 классе чаще \(A = Fs\), когда сила совпадает с направлением движения). Единица — Дж.
- Мощность: \(N = \dfrac{A}{t}\), единица — Вт.
- Кинетическая энергия: \(E_k = \dfrac{m v^2}{2}\); потенциальная: \(E_p = mgh\).
- Закон сохранения энергии: энергия не исчезает, а превращается из одного вида в другой.
6. Простые механизмы
- Правило рычага: \(F_1 l_1 = F_2 l_2\), где \(l\) — плечо (кратчайшее расстояние от оси до линии действия силы). Момент силы: \(M = F l\), Н·м.
- Неподвижный блок выигрыша в силе не даёт, подвижный даёт выигрыш в 2 раза (но путь в 2 раза больше).
- КПД: \(\eta = \dfrac{A_{пол}}{A_{затр}} \cdot 100\%\). «Золотое правило механики»: во сколько раз выигрываем в силе, во столько проигрываем в перемещении.
8 класс
1. Тепловые явления
- Внутренняя энергия меняется работой и теплопередачей; виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение.
- Нагревание/охлаждение: \(Q = c m \Delta t\), где \(c\) — удельная теплоёмкость, \(\text{Дж}/(\text{кг}\cdot°\text{C})\). Для воды \(c = 4200\).
- Плавление/кристаллизация: \(Q = \lambda m\), \(\lambda\) — удельная теплота плавления. Температура при плавлении не меняется.
- Парообразование/конденсация: \(Q = L m\); кипение идёт при постоянной температуре.
- Сгорание топлива: \(Q = q m\), \(q\) — удельная теплота сгорания.
- Уравнение теплового баланса: \(Q_{отд} = Q_{пол}\).
2. Электричество
- Сила тока: \(I = \dfrac{q}{t}\), единица — А. Измеряется амперметром, включается последовательно.
- Напряжение: \(U = \dfrac{A}{q}\), единица — В. Измеряется вольтметром, включается параллельно.
- Сопротивление: \(R = \dfrac{\rho l}{S}\) (\(\rho\) — удельное сопротивление, Ом·мм²/м).
- Закон Ома для участка цепи: \[I = \frac{U}{R}\]
- Последовательное соединение: \(I = I_1 = I_2\), \(\;U = U_1 + U_2\), \(\;R = R_1 + R_2\).
- Параллельное соединение: \(U = U_1 = U_2\), \(\;I = I_1 + I_2\), \(\;\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}\); для двух резисторов \(R = \dfrac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}\).
- Работа тока: \(A = U I t\); мощность: \(P = U I = \dfrac{U^2}{R} = I^2 R\).
- Закон Джоуля–Ленца: \[Q = I^2 R t\]
3. Магнитные явления
- Магнитное поле создаётся током и постоянными магнитами; линии поля выходят из северного полюса и входят в южный.
- Электромагнит: усилить действие можно увеличением тока и числа витков, введением сердечника.
4. Световые явления
- Закон отражения: угол падения равен углу отражения, луч, падающий и отражённый, и нормаль лежат в одной плоскости.
- Закон преломления: \(\dfrac{\sin\alpha}{\sin\gamma} = \dfrac{n_2}{n_1}\).
- Тонкая линза: \[\frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f}\] где \(F\) — фокусное расстояние, \(d\) — расстояние до предмета, \(f\) — до изображения. Оптическая сила: \(D = \dfrac{1}{F}\), единица — дптр.
- Увеличение: \(\Gamma = \dfrac{H}{h} = \dfrac{f}{d}\).
Как проверить себя
- Проверь единицы: подставь размерности в формулу — должно получиться то, что нужно (например, \(\text{кг}/\text{м}^3\) для плотности).
- Оцени порядок величины: скорость пешехода ~1,5 м/с, плотность воды 1000 кг/м³ — если ответ в 100 раз больше, где-то ошибка перевода единиц.
- Смотри на границы применимости: \(p = \rho g h\) — только для жидкости/газа, \(P = mg\) — только в покое.