理论物理。PS1:物质及其相互作用
pys . ps1.1::建立模型来说明原子核组成的变化以及裂变、聚变和放射性衰变过程中释放的能量。
pphy . ps1.3::研究和评估表达式计算剩余原子的百分比(N(t) = N0e - (lambda)t)使用模拟模型，计算，和/或图形表示。定义半衰期(t1/2)和衰减常数lambda。根据获得的数据进行概率调查和计算半衰期(不需要使用实际的放射性样品)。
半衰期
研究放射性物质的衰变。半衰期和放射性原子的数量可以调整，并且可以观察到理论或随机衰变。可以使用动态图、条形图和表格直观地解释数据。确定两个样品同位素的半衰期以及随机生成半衰期的样品。5分钟预告
理论物理。PS2:运动和稳定性:力和相互作用
pys . ps2.1::研究和评估一维运动学参数(距离，位移，速度，速度，加速度)与物体位置，运动方向和时间的图形和数学关系(使用手动绘图或计算机)。
距离-时间图-度量
创建一个跑步者的位置与时间的图表，并根据你所做的图表观察跑步者完成40米冲刺。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。如果直线的斜率为0，跑步者会怎么做?如果斜率是负的呢?添加第二个runner(第二个图形)，并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。5分钟预告
距离-时间和速度-时间图
创建一个跑步者的位置与时间的图表，并观察跑步者根据你所做的图表跑40码。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。添加第二个runner(第二个图形)，并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。也可以做一个跑步者的速度与时间的关系图，以及距离与时间的关系图。5分钟预告
距离-时间和速度-时间图-度量
创建一个跑步者的位置与时间的图表，并根据你所做的图表观察跑步者跑40米。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。添加第二个runner(第二个图形)，并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。也可以做一个跑步者的速度与时间的关系图，以及距离与时间的关系图。5分钟预告
风扇车物理学
通过在线性轨道上试验一辆推车(上面最多放三个风扇)来了解牛顿定律。手推车有质量，每个扇子也有质量。风扇在打开时产生恒定的力，并且可以随着测量推车的位置、速度和加速度而改变风扇的方向。5分钟预告
pys . ps2.2::用代数方法解决一维中涉及恒速度和恒加速度的问题。
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体，测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度，并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制，滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
pys . ps2.3::用代数方法解决弧长、角速度、角加速度等问题。将量与平动的切向幅度联系起来。
重力球场
想象一个巨大的投手站在地球上，准备投掷一个巨大的棒球。当球扔得越来越用力时会发生什么?用重力俯仰小装置找出答案。观察球以不同速度抛出时的运动轨迹。把球扔到不同的行星上，看看每个行星的重力是如何影响球的。5分钟预告
ps2.4::用自由体图来说明作用在物体上的接触力和非接触力。将这些图表与图形或基于分量的矢量分析以及牛顿第一定律和第二定律结合起来使用，以预测在恒定净力情况下力作用的物体的位置。
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体，测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度，并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制，滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
风扇车物理学
通过在线性轨道上试验一辆推车(上面最多放三个风扇)来了解牛顿定律。手推车有质量，每个扇子也有质量。风扇在打开时产生恒定的力，并且可以随着测量推车的位置、速度和加速度而改变风扇的方向。5分钟预告
自由落体实验
研究一个物体落到地面时的运动。各种各样的物体可以被比较，它们的运动可以在真空、正常空气和密度较大的空气中观察到。位置、速度和加速度随着时间的推移而测量，并且可以显示物体上的力。使用手动设置，可以调整物体的质量、半径、高度和初始速度，以及空气密度和风。5分钟预告
斜面-滚动物体
观察并比较不同形状的物体在斜面上滚动或滑动时的情况。比较每个物体的平移动能和旋转动能的百分比，看看这是如何影响每个物体移动的速度的。每个坡道的坡度可以调节，物体和坡道可以使用各种材料。5分钟预告
pphy . ps2.5:通过解释平衡力对静止或匀速运动物体的影响，收集证据来捍卫牛顿第一运动定律的主张。
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体，测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度，并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制，滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
斜面-滚动物体
观察并比较不同形状的物体在斜面上滚动或滑动时的情况。比较每个物体的平移动能和旋转动能的百分比，看看这是如何影响每个物体移动的速度的。每个坡道的坡度可以调节，物体和坡道可以使用各种材料。5分钟预告
pphy . ps2.7::计划、实施和分析受控调查的结果，以探索牛顿第二运动定律在受净不平衡力(Fnet = ma或Fnet = δ p/ δ t)影响的系统中的有效性。
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体，测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度，并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制，滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
pys . ps2.8::用涉及万有引力、静电、摩擦力和法向力的成对物体之间的力的例子来解释牛顿第三定律。
褶皱区
设计一辆汽车，在碰撞中保护测试假人。调整弯曲区域的长度和刚度以及安全单元的刚度，以确定汽车在碰撞过程中会如何变形。增加安全带和/或安全气囊，以防止假人撞到方向盘。三种不同的车身类型(轿车、SUV和超小型)可供选择，并且可以使用不同的碰撞速度。5分钟预告
斜面-滚动物体
观察并比较不同形状的物体在斜面上滚动或滑动时的情况。比较每个物体的平移动能和旋转动能的百分比，看看这是如何影响每个物体移动的速度的。每个坡道的坡度可以调节，物体和坡道可以使用各种材料。5分钟预告
pphy . ps2.9::使用牛顿万有引力定律，F = G(m1m2/r²)，计算引力，质量，或分离两个物体与质量的距离，给定关于其他量的信息。
pphy . ps2.10::描述和数学确定带电粒子之间的静电相互作用使用库仑定律，F下标e = k下标e(q1q2/r²)。比较和对比库仑定律和万有引力，特别是在距离方面。
pys . ps2.11:开发和应用脉冲动量定理，并结合科学和工程思想来设计、评估和改进一种设备，使碰撞过程中物体受到的力最小化(例如，头盔、安全带、降落伞)。
pys . ps2.12::用实验证据证明空气阻力是一种速度相关的阻力，导致终端速度。
pys . ps2.13::根据二维弹丸的起始高度、初始速度和发射角度，建立一个模型来预测弹丸的射程。
喂猴子(抛射动作)
向树上的猴子发射香蕉炮。香蕉从大炮射出的那一刻，猴子从树上掉了下来。确定大炮的瞄准位置，让猴子抓住香蕉。大炮的位置，发射角度和香蕉的初始速度可以改变。学生可以观察到猴子和香蕉的速度矢量和路径。5分钟预告
pphy . ps2.14::计划并进行调查，以提供证据，证明匀速圆周运动(F = mv²/r)需要垂直于物体运动的恒定力。
理论物理。PS3:能量
ps3.1:识别和计算系统中不同类型的能量及其从一种形式到另一种形式的转换(热能、动能、势能，包括磁能和电势能)。
系统中的能量转换
一个下落的圆柱体与一个旋转的螺旋桨相连，螺旋桨搅动并加热烧杯中的水。圆柱体的质量和高度，以及水的数量和初始温度都可以调节。当能量从一种形式转换为另一种形式时，测量水的温度。5分钟预告
斜面-滚动物体
观察并比较不同形状的物体在斜面上滚动或滑动时的情况。比较每个物体的平移动能和旋转动能的百分比，看看这是如何影响每个物体移动的速度的。每个坡道的坡度可以调节，物体和坡道可以使用各种材料。5分钟预告
斜面-滑动对象
研究在有或没有摩擦的情况下，一块从斜面上滑下的能量和运动。斜坡角度可以变化，可以使用多种材料的块和斜坡。势能和动能报告，当块滑下斜坡。两个实验可以同时进行，当因素变化时比较结果。5分钟预告
反应能量
放热化学反应释放能量，而吸热化学反应吸收能量。但是是什么导致一些反应是放热的，而另一些反应是吸热的呢?在这个模拟中，比较断裂键吸收的能量和形成键释放的能量，以确定反应是放热的还是吸热的。5分钟预告
过山车物理学
调整玩具车过山车上的山丘，看看当汽车朝着轨道尽头的鸡蛋(可以打破的)倾斜时会发生什么。三座小山的高度，以及汽车的质量和赛道的摩擦力都可以控制。在汽车行驶过程中，可以看到各种运动变量的图形，包括位置、速度、加速度、势能、动能和总能量。5分钟预告
pys . ps3.2::研究传导、对流和辐射作为热能传递的机制。
量热法实验室
研究当不同物质与水混合时，如何使用量热法来找到相对比热值。修改初始质量和温度值以查看对系统的影响。这些物质的一种或任何一种组合都可以与水混合。动态图(温度与时间)显示了混合后各个物质的温度。5分钟预告
传导与对流
两个烧瓶盛着彩色的水，一个黄色，另一个蓝色。设置每个烧瓶的起始温度，选择一种连接烧瓶的材料，看看烧瓶加热或冷却的速度有多快。烧瓶可以连接一个空心管，让烧瓶中的水混合，或者一个固体块，传递热量，但防止混合。5分钟预告
对流细胞
通过加热液体和观察产生的运动来探索对流的原因。热源(或热源)的位置和强度可以改变，也可以改变液体的粘度。用探针测量不同区域的温度和密度，观察液体中分子的运动。然后，探索地球地幔、海洋和大气中对流细胞的真实例子。5分钟预告
pys . ps3.3::当系统中流入和流出的能量以及其他组分的能量变化已知时，利用能量守恒原理和数学表示来量化系统中一个组分的能量变化。
量热法实验室
研究当不同物质与水混合时，如何使用量热法来找到相对比热值。修改初始质量和温度值以查看对系统的影响。这些物质的一种或任何一种组合都可以与水混合。动态图(温度与时间)显示了混合后各个物质的温度。5分钟预告
系统中的能量转换
一个下落的圆柱体与一个旋转的螺旋桨相连，螺旋桨搅动并加热烧杯中的水。圆柱体的质量和高度，以及水的数量和初始温度都可以调节。当能量从一种形式转换为另一种形式时，测量水的温度。5分钟预告
斜面-滑动对象
研究在有或没有摩擦的情况下，一块从斜面上滑下的能量和运动。斜坡角度可以变化，可以使用多种材料的块和斜坡。势能和动能报告，当块滑下斜坡。两个实验可以同时进行，当因素变化时比较结果。5分钟预告
反应能量
放热化学反应释放能量，而吸热化学反应吸收能量。但是是什么导致一些反应是放热的，而另一些反应是吸热的呢?在这个模拟中，比较断裂键吸收的能量和形成键释放的能量，以确定反应是放热的还是吸热的。5分钟预告
过山车物理学
调整玩具车过山车上的山丘，看看当汽车朝着轨道尽头的鸡蛋(可以打破的)倾斜时会发生什么。三座小山的高度，以及汽车的质量和赛道的摩擦力都可以控制。在汽车行驶过程中，可以看到各种运动变量的图形，包括位置、速度、加速度、势能、动能和总能量。5分钟预告
pys . ps3.4::通过规划和构建一个涉及一维运动的两个物体的受控科学调查，评估线性动量守恒定律(p=mv)的有效性。
pys . ps3.5::根据定性和定量证据构建一个论点，将物质的温度变化与其质量和从系统中添加或移除的热能联系起来。
pphy . ps3.6:定义功率并解决涉及能量生产或消耗速率(P = delta E/delta t)的问题。根据能源需求或消耗时间的变化解释和预测功率消耗的变化。调查常用的电力消耗和电力生产系统。
pys . ps3.8:传达科学思想，描述如何通过渗透空间的场(引力场、电场和磁场)来解释远处的力。解释能量是如何包含在场中，以及当产生和与场相互作用的物体改变其相对位置时，能量是如何变化的。
pys . ps3.9::描述，比较，并图解表示电场和磁场。定性地预测带电粒子在每种类型的场中的运动，但避免两种类型的场在同一空间区域组合的情况。将磁场限制在与带电粒子运动路径平行或垂直的范围内。
pys . ps3.10::开发一个电阻电路或电容电路的模型(草图，CAD图纸等)，并用它来说明电子、电荷和能量传递的行为。
pys . ps3.11:通过进行实验来研究欧姆定律(I=V/R)，以确定电流与电压，电流与电阻，电压与电阻之间的关系。
pys . ps3.12::在代数求解涉及多回路电路的问题时，应用能量和电荷守恒定律来评估基尔霍夫环和结规则的有效性。
pys . ps3.14:识别和沟通日常生活中使用的机器的能源效率和/或低效率信息。
家庭能源使用情况
探索许多家用电器所使用的能源，如电视机、吹风机、电灯、电脑等。估算每件物品每天使用的时间，从而估算出一天、一周、一个月和一年的总耗电量，以及这与消费者成本和环境影响的关系。5分钟预告
斜面-滚动物体
观察并比较不同形状的物体在斜面上滚动或滑动时的情况。比较每个物体的平移动能和旋转动能的百分比，看看这是如何影响每个物体移动的速度的。每个坡道的坡度可以调节，物体和坡道可以使用各种材料。5分钟预告
斜面-滑动对象
研究在有或没有摩擦的情况下，一块从斜面上滑下的能量和运动。斜坡角度可以变化，可以使用多种材料的块和斜坡。势能和动能报告，当块滑下斜坡。两个实验可以同时进行，当因素变化时比较结果。5分钟预告
理论物理。PS4:波及其在信息传输技术中的应用
pys . ps4.1:了解波的参数(即速度、周期、振幅、频率、角频率)，以及在纵波和横波的情况下这些量是如何定义的。
pys . ps4.2::描述影响声波通过介质传播的介质参数。
pys . ps4.3:理解在两种介质之间的界面上，波的反射、折射和传输可以根据特定的波参数和介质参数的特征来建模。
pys . ps4.6:计划并进行受控的科学调查，以构建光的行为(反射、折射、传输、干扰)的解释，包括使用射线图。
pphy . ps4.7:评估电磁辐射可以用波模型或粒子模型描述这一观点背后的主张、证据和推理。
相关性最近修订:8/17/2021
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