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PSCI。PS1:物质及其相互作用
ps1.1:利用分子动力学理论和热流因素，解释固体、液体、气体和等离子体的状态变化。
探索分子运动、温度和相变之间的关系。比较固体、液体和气体的分子结构。图中冰融化和水沸腾时温度的变化。求高度对相位变化的影响。启动温度、冰量、高度和加热或冷却速率都可以调节。5分钟预告
PSCI.PS1.2:图形化地表示和讨论涉及气体压力、体积和温度的调查结果。
通过进行温度恒定(波义耳定律)和压力保持固定(查尔斯定律)的实验来研究理想气体的性质。压力是通过在容器盖上放置质量来控制的，温度是通过可调的热源来控制的。吕萨克关于压力与温度的定律也可以通过保持体积恒定来探索。5分钟预告
探索在带有可移动活塞的腔室中理想气体的量、温度、压力和体积之间的关系。发现包含在波义耳定律、查尔斯定律、阿伏伽德罗定律和吕萨克定律中的比例法则。利用这些关系来推导理想气体定律，并计算理想气体常数的值。5分钟预告
PSCI.PS1.4:应用科学原理和证据来解释物理和化学变化。
化学变化导致新物质的形成。但是你怎么知道是否发生了化学变化呢?通过观察和测量各种化学反应来探索这个问题。在此过程中，你将学习化学方程，酸和碱，放热和吸热反应，以及物质守恒。5分钟预告
PSCI.PS1.5::追溯现代原子理论的发展，描述原子粒子的性质和位置。
通过氢气容器发射光子流。观察具有特定能量的光子是如何被吸收的，从而导致电子移动到不同的轨道上。根据被吸收和发射的光子构建氢的光谱。5分钟预告
发射光子来测定气体的光谱。观察一个被吸收的光子如何改变一个电子的轨道，以及一个被激发的电子如何发射光子。根据能级图计算吸收和发射光子的能量。激光产生的光能是可以调制的，用一盏灯就可以一次看到整个吸收光谱。5分钟预告
PSCI.PS1.6:描述一种元素的不同同位素的原子之间的差异。
元素周期表中列出的每个元素的原子质量实际上是该元素所有不同同位素的加权平均质量。在平均原子质量小装置中，使用质谱仪将一种元素分离成其同位素。然后，通过考虑每个同位素的质量和丰度来计算平均原子质量。5分钟预告
用质子、中子和电子来制造元素。随着质子、中子和电子数量的变化，元素的名称和符号、Z、N和A数字、电子点图以及周期表中的基团和周期等信息就会显示出来。每种元素被分为金属、类金属或非金属，并给出了其在室温下的状态。5分钟预告
通过向原子核中加入质子和中子来探索什么是同位素。在中子与质子的图表上绘制稳定同位素和放射性同位素，并探索稳定同位素的中子:质子比如何从较轻的元素到较重的元素发生变化。5分钟预告
PSCI.PS1.7::使用周期表作为模型来预测元素的相对性质。
探索元素周期表中原子半径、电离能和电子亲和度的变化趋势。用尺子测量原子半径，通过探索去除电子的难易程度和原子吸引额外电子的强度来模拟电离能和电子亲和度。在整个周期表上查看这些性质，看看它们在不同周期和不同组之间是如何变化的。5分钟预告
PSCI.PS1.8:利用最外层能级的电子模式，预测元素如何结合。
选择一种物质，然后在原子之间移动电子，形成共价键，形成分子。观察单键、双键和三共价键中共享电子的轨道。将完成的分子与相应的刘易斯图进行比较。5分钟预告
通过填充电子轨道来创造任意元素的电子排布。确定电子构型和原子半径之间的关系。发现原子半径的趋势在周期和向下家族/组的周期表。5分钟预告
模拟各种金属和非金属之间的离子键。选择一个金属原子和一个非金属原子，将电子从一个原子转移到另一个原子。观察获得和失去电子对电荷的影响，并重新排列原子以表示分子结构。额外的金属和非金属原子可以添加到屏幕上，由此产生的化学式可以显示出来。5分钟预告
PSCI.PS1.9::以周期表为模型，预测二元离子化合物的分子式。解释和使用二元离子和分子化合物的命名规则。
模拟各种金属和非金属之间的离子键。选择一个金属原子和一个非金属原子，将电子从一个原子转移到另一个原子。观察获得和失去电子对电荷的影响，并重新排列原子以表示分子结构。额外的金属和非金属原子可以添加到屏幕上，由此产生的化学式可以显示出来。5分钟预告
PSCI.PS1.10:开发一个模型来说明在化学反应中原子和质量是守恒的(即平衡化学方程)。
平衡和分类五种类型的化学反应:合成，分解，单一取代，双重取代，燃烧。在平衡反应时，每一侧的原子数以可视化、直方图和数值数据的形式呈现。5分钟预告
通过改变反应物和生成物的系数来练习平衡化学方程。随着公式的操作，每个元素的数量以单个原子、直方图或数字形式显示。反应物和生成物的摩尔质量也可以计算和平衡，以证明质量守恒。5分钟预告
PSCI.PS1.11:使用模型来识别化学反应，如合成、分解、单置换和双置换。给定反应物，使用这些模型来预测化学反应的产物。
平衡和分类五种类型的化学反应:合成，分解，单一取代，双重取代，燃烧。在平衡反应时，每一侧的原子数以可视化、直方图和数值数据的形式呈现。5分钟预告
通过改变反应物和生成物的系数来练习平衡化学方程。随着公式的操作，每个元素的数量以单个原子、直方图或数字形式显示。反应物和生成物的摩尔质量也可以计算和平衡，以证明质量守恒。5分钟预告
观察可逆反应中反应物和生成物是如何相互作用的。每种物质的初始量都可以控制，同时也可以控制腔室的压力。随着时间的推移，每个反应物和生成物的量、浓度和分压可以被跟踪，因为反应朝着平衡的方向进行。5分钟预告
PSCI.PS1.12:通过使用pH工具和适当的指标将物质分为酸性、碱性或中性。
使用几种常见的粉末，如玉米淀粉、泡打粉、小苏打、盐和明胶，进行多次实验。对已知粉末的研究结果可以用来用科学的方法分析几个未知的粉末。未知可以是单个粉末，也可以是已知粉末的组合。5分钟预告
用pH值纸测试常见物质的酸度。肥皂、柠檬汁、牛奶和烤箱清洁剂等材料都可以通过将pH值条的颜色与标准刻度进行比较来测试。5分钟预告
使用pH值纸(四种颜色指示剂)测试许多常见日常物质的酸度。包括肥皂、柠檬汁、牛奶和烤箱清洁剂在内的材料可以通过将pH值条的颜色与校准的刻度进行比较来测试。5分钟预告
PSCI.PS1.14: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。
观察核衰变的五种主要类型:α衰变、β衰变、γ衰变、正电子发射和电子捕获。通过确定子产物和发射粒子的质量数和原子序数来写出核方程。5分钟预告
探索核聚变和裂变反应的例子。遵循质子-质子链、CNO循环和铀-235裂变的步骤。写出每一步的平衡核方程，并比较每个过程产生的能量。5分钟预告
PSCI。PS2:运动和稳定性:力和相互作用
PSCI.PS2.1::使用数学表示来显示各种因素(例如，位置，时间，力的方向)如何影响一维运动学参数(距离，位移，速度，速度，加速度)。用图形法确定这些一维运动学参数之间的关系。
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
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
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
PSCI.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。
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
ps2.3::用自由体图来说明作用在物体上的接触力和非接触力。
拖拽两个带电粒子，观察它们位置变化时它们之间的库仑力。每个物体的电荷都可以调整，随着物体之间距离的改变，力以数字和矢量的形式显示出来。5分钟预告
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
研究一个斜面如何重新定向和减少向下拉砖的力，有或没有摩擦。玩具车可以对砖施加可变的向上力，可以确定飞机的机械优势和效率。力与距离的关系图说明了功的概念。5分钟预告
带正电荷、负电荷或不带电荷的髓球悬挂在琴弦上。可以调节髓球的电荷和质量，以及弦的长度，这将使髓球改变位置。随着变量的调整，可以测量距离，并且可以显示作用在球上的力(库仑和引力)。5分钟预告
PSCI.PS2.4:计划并进行调查以收集证据，并提供关于力、质量和加速度之间关系的数学解释。用F=ma求解相关问题。
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
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
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
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
PSCI.PS2.5::使用数学表示来支持物体系统的总动量守恒的说法，当系统上没有合力时。
在无摩擦空气轨道上调整两个滑翔机的质量和速度。测量每个滑翔机的速度、动量和动能，因为它们彼此接近和碰撞。碰撞可以是弹性的也可以是非弹性的。5分钟预告
PSCI.PS2.6:应用科学和工程的思想来设计、评估和改进一个在碰撞过程中使物体受到的力最小化的装置。
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
ps2.7:计划并进行调查，以提供电流可以产生磁场的证据。
测量实验室中不同位置的磁场强度和方向。将感应磁场的强度与地球磁场进行比较。感应电流的方向和大小可以调节。5分钟预告
PSCI。PS3:能量
ps3.1:识别并给出各种形式的能量(动能、引力势、弹性势)的例子，并解决有关功能定理和幂的数学问题。
研究一个斜面如何重新定向和减少向下拉砖的力，有或没有摩擦。玩具车可以对砖施加可变的向上力，可以确定飞机的机械优势和效率。力与距离的关系图说明了功的概念。5分钟预告
使用滑轮系统将重物举到一定高度。使用最多三个固定滑轮和三个活动滑轮来测量抬起重物所需的力。可以调节所要提升的重量和滑轮系统的效率，并报告重量的高度和总输入距离。5分钟预告
PSCI.PS3.2:计划并进行调查，以提供证据，证明热能将作为热量在两种不同温度的物体之间移动，从而在物体之间产生更均匀的能量分布(温度)。
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
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
一个装有热水的绝缘烧杯与装有冷水的烧杯通过一根导电棒相连，随着时间的推移，由于热量通过导电棒传递，烧杯的温度就会相等。四种材料(铝、铜、钢和玻璃)可供选择。5分钟预告
PSCI.PS3.4:收集数据，并提出关于能量守恒定律和效率，机械优势，以及精制设备的功率的发现。
使用滑轮系统将重物举到一定高度。使用最多三个固定滑轮和三个活动滑轮来测量抬起重物所需的力。可以调节所要提升的重量和滑轮系统的效率，并报告重量的高度和总输入距离。5分钟预告
PSCI.PS3.5:研究一个封闭系统内动能、势能和总能量之间的关系(能量守恒定律)。
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
用摆做实验，了解简谐运动中的能量守恒。摆的质量、长度和重力加速度可以调节，初始角度也可以调节。摆动摆的势能、动能和总能量可以显示在表格、条形图或图形上。5分钟预告
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
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
探索加速度，速度，动量，和能量发送一个雪橇下山到一群雪人。雪橇的起始高度和质量可以改变，也可以改变雪人的数量。在双雪橇场景中，观察不同质量和起始高度的雪橇之间的碰撞。5分钟预告
ps3.6:确定热量、质量、比热容和温度变化之间的数学关系，使用方程Q = mCp δ T。
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
PSCI.PS3.7:通过简单串并联电路的设计和构造演示欧姆定律。
用串联和并联元件构建复合电路。利用欧姆定律和等效电阻方程计算每个元件的电压、电阻和电流。用电压表、安培表和欧姆表检查你的答案。学习保险丝作为安全装置的作用。5分钟预告
用电池、灯泡、电阻器、保险丝、电线和开关构建电路。电流表、电压表和欧姆表可用于测量整个电路中的电流、电压和电阻。电池的电压和仪表的精度可以调节。可以构建多个电路进行比较。5分钟预告
PSCI.PS3.8:计划并进行实验，使用受控化学反应来传递热能和/或做机械功。
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
PSCI。PS4:波及其在信息传输技术中的应用
PSCI.PS4.1:使用科学推理来比较和对比横波和纵波的性质，并给出每种类型的例子。
观察纵向(压缩)波在具有均匀间隔分隔器的封闭或开放管中的传播。波的强度和频率可以被控制，或者波可以作为单独的脉冲来观察。将分隔器的运动与位移、速度、加速度和压力的图形进行比较。5分钟预告
在模拟波纹池中研究波动、衍射、干涉和折射。可以选择各种各样的场景，包括带有一个或两个间隙的障碍物、多个波源、反射障碍物或水下岩石。波的波长和强度可以调节，以及水槽中的阻尼量。5分钟预告
观察和测量用手移动弹簧模型上的横向、纵向和组合波。调整手的幅度和频率，以及弹簧的张力和密度。报告了波的速度和功率，并可以测量波长和振幅。5分钟预告
PSCI.PS4.2:设计/进行调查并解释收集到的数据，以解释机械波如何通过介质传输能量。
观察和测量用手移动弹簧模型上的横向、纵向和组合波。调整手的幅度和频率，以及弹簧的张力和密度。报告了波的速度和功率，并可以测量波长和振幅。5分钟预告
ps4.3:开发和使用数学模型来表示波的特性，包括频率，振幅，波长和速度。
在模拟波纹池中研究波动、衍射、干涉和折射。可以选择各种各样的场景，包括带有一个或两个间隙的障碍物、多个波源、反射障碍物或水下岩石。波的波长和强度可以调节，以及水槽中的阻尼量。5分钟预告
观察和测量用手移动弹簧模型上的横向、纵向和组合波。调整手的幅度和频率，以及弹簧的张力和密度。报告了波的速度和功率，并可以测量波长和振幅。5分钟预告
