マインドマップギャラリー 2年生の物理
音響現象、光学、物理状態の変化、磁気現象、電気などを含む、2年生物理のマインドマップ。
2023-11-02 11:19:05 に編集されました2年生の物理
第1章 音響現象
第1節 音の生成と普及
音の生成
音源
意味
音源とは音を発する物体のことです
分類
自然な音源
風、雨、雷、稲妻など自然界のさまざまな物体。
人工音源
楽器や機械など人間が作ったさまざまな物体。
音源の振動
音の根本的な原因は音源の振動です
振動の周波数と振幅が音の高さと大きさを決定します
音源の種類
しっかりとした音源
太鼓や銅鑼などの固体を振動させるもの。
ガス音源
フルート、パイプオルガンなどの振動ガス。
液体音源
流水、波などの振動する液体。
音源の伝播
音源の振動は媒体中を伝わります
音源の伝播速度は、媒体の密度と弾性に関係します。
振動
音の生成
振動の定義
振動は、平衡位置付近での物体の往復運動です。
振動で音が出ます
振動の種類
機械的振動
物体は力の作用によって振動します
例: 音叉、ドラムヘッド、弦楽器など。
電磁振動
電磁場は、交流電場または磁場の作用下で振動を生成します。
例: スピーカー、ヘッドフォンなど。
振動の周波数
振動周波数とは、振動物体が 1 秒間に振動する回数を指します。
周波数が高くなるほど音のピッチも高くなります
振動の振幅
振幅とは、振動する物体が平衡位置から逸脱できる最大距離を指します。
振幅が大きいほど音は大きくなります
音の伝播
音の伝わり方
音は固体、液体、気体を通って伝わります
音は固体中で最も速く伝わります
音速
空気中の音速は約340メートル/秒です
音は空気中よりも固体中の方が速く伝わります
音の減衰
音は伝わるにつれて徐々に弱くなっていく
音の減衰は距離、媒体、障害物に関係します
頻度
音の周波数
周波数の定義
単位時間当たりの振動数
周波数とピッチの関係
周波数が高くなるほどピッチも高くなります
周波数と波長の関係
周波数が高くなるほど波長は短くなります
周波数と音速の関係
音速は周波数に比例する
周波数と音色の関係
周波数は音色に影響します
周波数と楽器の関係
楽器が異なれば周波数範囲も異なります。
音の伝播
中くらい
音速
音波の伝播
第2節 音の特徴
トーン
頻度
意味
周波数とは、1秒あたりの振動数を指します。
ユニット
ヘルツ (Hz)、1 秒あたりの振動数
影響を与える要因
周波数は振動する物体の質量、長さ、張力に関係します。
トーン
ピッチは周波数に関係しており、周波数が高いほどピッチも高くなります。
音楽
楽器が異なれば、周波数に関連してピッチも異なります。
ラウドネス
振幅
意味
振幅とは、振動物体が振動中に平衡位置から逸脱する最大距離を指します。
影響を与える要因
振幅は振動する物体の質量、弾性係数、振動周波数に関係します。
ラウドネス
ラウドネスとは、人間の耳で知覚される音の大きさを指します
音量は振幅に比例します
振幅が大きいほど音量も大きくなります
振幅が小さいほど、音量は小さくなります。
デシベル
音色
第 2 章 光学
第1節 光の伝播
光源
意味
光源とは光を発する物体のことです
分類
自然光源
太陽
月
星
人工光
電灯
キャンドル
懐中電灯
直線伝播
光の直進
光の直線伝播の定義
光は同じ均一媒質内を直進します。
光は真空中では直進します
光の直線伝播
日食
影
ピンホールイメージング
光アプリケーションの線形伝播
レーザーアライメント
射撃の目的
光ファイバー通信;
光の速度
第2節 光の反射
反射の法則
コンテンツ
光の反射現象
光が 1 つの媒体から別の媒体に通過するとき、2 つの媒体間の界面で反射が発生します。
光の反射現象は鏡や水面など生活のあらゆるところで見られます。
反射の法則の内容
入射光線、反射光線、法線が同じ平面内にある
入射光線と反射光線は法線の両側にあります
入射角は反射角に等しい
反射の法則の適用
平面鏡結像
潜望鏡
バックミラー;
鏡の反射
拡散反射
第3節 光の屈折
屈折の法則
意味
光がある媒体から別の媒体に通過するとき、その伝播方向は偏向されます。
屈折率
真空中の光の速度と媒質中の光の速度の比
屈折の法則の公式
n1/sinθ1 = n2/sinθ2
応用
レンズイメージング
屈折現象の生活への応用
屈折現象の実験的検証
実験原理
実験手順
結果の分析;
屈折率
全反射
第3章 物質の状態の変化
セクション 1 温度
温度計
摂氏度
熱力学温度
第2節 物質の状態の変化
コンセプト
物質の存在の 3 つの状態
固体の状態
液体
ガス状の
物質の状態変化の定義
物質がある状態から別の状態に変化するプロセス
物質の状態変化の種類
溶ける
物質が固体から液体に変化する過程
吸熱性の
凝固
物質が液体から固体に変化する過程
発熱性の
気化
物質が液体から気体状態に変化する過程
吸熱性の
液化
物質が気体状態から液体状態に変化する過程
発熱性の
昇華
物質が固体から気体状態に直接変化するプロセス
吸熱性の
荘厳な
物質が気体状態から固体状態に直接変化するプロセス
発熱;
セクション 3 熱伝達
熱伝導
熱対流
放熱
第4章 電気
セクション 1 電流と回路
現在
回路
直列回路
並列回路
セクション 2 電圧と抵抗
電圧
抵抗
オームの法則
第3節 電力
電力の概念
電力の定義
電力は、電流がどれだけ早く作用するかを示します。
電力の単位はワット(W)またはキロワット(kW)です。
電力計算式
P=I*V
P は電力を表し、単位はワット (W) またはキロワット (kW) です。
Iは電流を表し、単位はアンペア(A)です。
Vは電圧を表し、単位はボルト(V)です。
電力の測定
電力の測定方法
電力計を使用して電力を測定する
電圧計と電流計を使用した電力の測定
電力計使用上の注意
電力計のレンジ選択
電力メーターの見方
電力用途
日常生活における電力の応用
ランプ、テレビ、コンピュータなどの家庭用電化製品の電力
電気温水器やエアコンなどの大電力機器の電力
生産における電力の利用
モーターやトランスなどの生産設備の電力
電気溶接機、電気ドリル、その他の電動工具の電力。
第5章 磁気現象
第1節 磁場
磁場
磁場の定義
磁場は目に見えない無形の物質です
磁石の周りには磁場が存在します
磁石の中に置かれた磁石に磁場が及ぼす力
磁場の基本的な性質
磁場には方向性があります
磁場のある点における磁場の方向は、小さな磁針がその点に静止しているときにN極が指す方向です。
磁場が強いか弱いか
磁場のある点における磁場の強さは、磁気誘導強度で表すことができます。
磁場の分布
磁場の分布が不均一である
磁場の強さと方向は空間的な位置によって変化します
磁場の分布は磁石の形状と材質に関係します
磁場と電流の関係
電流は磁場を生成する可能性があります
電流の磁場の方向は電流の方向に関係します。
電流に対する磁場の影響
磁場によってそこに流された電流に及ぼされる力
磁場と磁石の関係
磁石は磁石です
磁性は磁石の固有の特性です
磁石の分類
磁石は永久磁石と電磁石に分けられます
磁場の応用
生産と生活における磁場の応用
電磁石の応用
リニアモーターカーの応用。
磁力線
コンセプト
磁場を表す曲線
磁力線は閉曲線です
磁力線が密集しているところは磁場が強い
磁力線がまばらな場所では磁場は弱くなります
磁力線の方向
磁力線は常にN極からS極を向いています
磁力線は磁石の外側で S 極から N 極に向かっています。
磁石の内部では磁力線がN極からS極に向かっています。
磁力線の性質
磁力線は交わらない
磁力線は磁場を分割することができます
磁力線は磁場の分布を説明できる
磁力線の応用
磁場の方向と強さを決定する
磁場の分布と変化を解析
磁場の磁束を計算します。
磁極
セクション 2 電流の磁場
磁場の基本的な性質
磁場は目に見えず無形です
磁場には方向性があります
磁場が強いか弱いか
磁場の表現方法
磁力線
磁力線の密度は磁場の強さを示します
磁力線の方向は磁場の方向を示します
電流の磁場
電流が流れるワイヤの周囲には磁界が存在します
電流の方向は磁場の方向に関係します
電流の大きさは磁場の強さに関係します
アンペアの法則
右手でワイヤーを持ちます
親指は電流の方向を指す
4 本の指が磁場の方向を指しています。
セクション 3 電流に対する磁場の影響
磁界が電流に及ぼす影響の原理
磁界が電流に与える影響の原理は、磁界中の電流は磁力の影響を受けるということです。
磁場の力の大きさは、電流の大きさと磁場の強さに関係します。
磁力の方向は電流の方向と磁場の方向に関係します。
電流に対する磁場の影響の応用
電磁石
電磁石は、コイルに電流を流すことによって磁場を生成する装置です。
電磁石の磁力は電流の大きさとコイルの巻き数に関係します。
電磁リレー
電磁リレーは、電磁石を使用して回路のオンとオフを制御するスイッチです。
電磁リレーは制御回路や保護回路に使用可能
磁場の電流への影響に関する実験
実験装置
電源、スイッチ、ワイヤー、コイル、磁石、電流計
実験手順
回路を接続する
現在のサイズを調整する
電流に対する磁場の影響を観察する
実験結果
電流に対する磁場の影響の原理は検証されています。