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PSC:物理科学/化学
1.1:物质的结构和性质
PSC.S.PS。1:执行计算,涉及英文和公制转换的等价声明(例如,牛顿/千克/磅)。公里/ mi。, kg/g, km/m)。
使用单位转换磁贴从一个单位转换到另一个单位。可以翻转磁贴来取消单位。在公制单位之间或在公制和美国习惯单位之间进行转换。解决距离、时间、速度、质量、体积和密度问题。5分钟预告
PSC.S.PS。第4题:比较一个原子的亚原子粒子的质量、位置和电荷,然后解释这些粒子如何影响原子的性质,包括特性、质量、体积和反应性。
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
PSC.S.PS。5:分析数据并解释元素周期表,以确定以下趋势:
PSC.S.PS.5.1::价电子数
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
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
PSC.S.PS.5.3:金属、非金属、类金属的位置和性质
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
PSC.S.PS。6:根据分子的成键排列和结构,识别离子化合物和分子化合物以及简单链碳氢化合物的名称/公式。
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
PSC.S.PS。8:交流科学和技术信息,说明为什么分子水平的结构在设计材料的功能中是重要的。
你曾经用过手套加热器来保暖吗?用即时冷敷来治疗伤口怎么样?在感受热的小发明中,用各种溶解在水中的盐和不同的包材料制作你自己的冷热包。了解放热和吸热过程,以及当键断裂和新键形成时,能量是如何被吸收或释放的。5分钟预告
1.2:化学反应
PSC.S.PS。用数学表示来证明在化学反应中原子、质量、能量和电荷是守恒的。
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
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
PSC.S.PS。应用科学原理和证据来解释改变反应粒子的温度或浓度对反应发生速度的影响。
观察有和没有催化剂的化学反应。测定浓度、温度、表面积和催化剂对反应速率的影响。反应物和生成物浓度随时间的变化被记录下来,并且模拟的速度可以由用户调节。5分钟预告
PSC.S.PS。12:细化化学系统的设计,具体规定条件的改变,从而在平衡状态下产生更多的产物。
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
观察可逆反应中反应物和生成物是如何相互作用的。每种物质的量都可以控制,同时也可以控制腔室的压力。本课主要讲分压、道尔顿定律和勒夏特列原理。5分钟预告
北冰洋的贻贝养殖户已经报告了贻贝的问题。他们注意到贻贝的壳已经被侵蚀,变得易碎。学生扮演海洋化学家的角色,分析海洋碳化学和平衡的变化,以确定贻贝壳侵蚀的原因。视频预览
PSC.S.PS。13: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
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
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
物理科学/物理
2.1::能量
PSP.S.PS。15:创建一个计算模型,当已知系统中其他组分的能量变化和进出系统的能量时,计算系统中一个组分的能量变化。
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
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
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
PSP.S.PS。17:设计、制造和改进一种装置,在给定的限制条件下将一种形式的能量转换为另一种形式的能量。
你曾经用过手套加热器来保暖吗?用即时冷敷来治疗伤口怎么样?在感受热的小发明中,用各种溶解在水中的盐和不同的包材料制作你自己的冷热包。了解放热和吸热过程,以及当键断裂和新键形成时,能量是如何被吸收或释放的。5分钟预告
设计你自己的投石机,向城堡墙壁投掷抛射物。投石机的所有尺寸都可以调整,配重和有效载荷的质量也可以调整。在发射标签上选择一个目标,或者只是看看你的投射物会飞多远。5分钟预告
PSP.S.PS。18:计划并进行一项调查,以提供证据,证明当两个不同温度的组件在一个封闭系统内组合时,热能的传递会导致系统中组件之间更均匀的能量分布(热力学第二定律)。
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
PSP.S.PS。【参考翻译】:开发和使用两个物体通过电场或磁场相互作用的模型,以说明物体之间的力以及由于相互作用而引起的物体能量的变化。
把一个带电粒子发射进一个腔室。可以在腔室中加入带电粒子来影响运动粒子的路径。发射速度也可以改变。尝试通过操纵腔内的固定粒子来匹配给定的路径。5分钟预告
探索变化的磁场是如何诱发电流的。磁铁可以在一圈铁丝下面以恒定的速度向上或向下移动,或者铁丝可以向任何方向拖动或旋转。可以显示磁场和电场,以及导线中的磁通量和电流。5分钟预告
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
把磁铁条和其他各种物体拖到一张纸上。单击Play以释放物体,以查看它们是否被吸引在一起,排斥在一起,或不受影响。你也可以把铁屑洒在磁铁和其他物体上,以查看产生的磁场线。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
2.2:作用力和相互作用
PSP.S.PS。20:实验生成距离、速度/速度和加速度的图形数据,以分析物体的运动,并证明和/或推导运动学方程。
创建一个跑步者位置与时间的图表,并观察跑步者完成40码冲刺。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
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
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
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
PSP.S.PS。【句子翻译】:分析数据来证明牛顿第二运动定律描述了作用在宏观物体上的合力、物体质量和加速度之间的数学关系。
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
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
PSP.S.PS。22:找出两个相互作用的物体之间相等和相反的力对,并使用牛顿第三定律将它们的大小和方向联系起来。
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
PSP.S.PS。23:用数学表示来支持物体系统的总动量是守恒的,当系统是封闭的。
用两个无摩擦的冰球研究二维弹性碰撞。每个冰球的质量、速度和初始位置都可以修改,以创建各种场景。5分钟预告
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
PSP.S.PS。24:应用科学和工程的思想来设计、评估和改进一个能在碰撞过程中使宏观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
PSP.S.PS。25:开发并使用一个模型来描述牛顿万有引力定律所表达的质量、距离和力之间的数学关系。
拖动两个物体,观察它们位置变化时它们之间的引力。每个物体的质量都可以调整,引力以矢量和数字的形式显示。5分钟预告
2.3:波和电磁辐射
PSP.S.PS。【参考翻译】:在区分纵波和横波时,用数学表示来支持在各种介质中传播的波的频率、波长和速度之间的关系。
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
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
PSP.S.PS。27:评估已发表材料中关于不同频率的电磁辐射被物质吸收时所产生影响的声明的有效性和可靠性。
用强大的手电筒照射各种材料,测量每种材料加热的速度。看看光线角度、光线颜色、材料类型和材料颜色是如何影响加热的。可以加一个玻璃罩来模拟温室。5分钟预告
让阳光透过棱镜,用温度计测量光谱不同区域的温度。温度计可以被拖过可见光谱甚至更远。这再现了威廉·赫歇尔的实验,该实验导致1800年红外辐射的发现。5分钟预告
让阳光透过棱镜,用温度计测量光谱不同区域的温度。温度计可以被拖过可见光谱甚至更远。这再现了威廉·赫歇尔的实验,该实验导致1800年红外辐射的发现。5分钟预告
在虚拟实验室中,向金属板发射一束光,观察表面电子的影响。金属的种类、波长和光量都可以调节。可以产生一个电场来抵抗电子并测量它们的初始能量。5分钟预告
用强力手电筒照爆一粒爆米花。透镜将光线聚焦在内核上。灯丝的温度和手电筒与镜头之间的距离都可以改变。在手电筒和爆米花之间可以放置一些障碍物。5分钟预告
PSP.S.PS。28:定性地分析了反射角、折射定律,以及入射角和折射角的关系。
用白光或单色光束照射棱镜。探索棱镜如何折射光线,并调查影响折射量的因素。棱镜的折射率,棱镜的宽度,棱镜的角度,光的角度,光的波长可以调节。5分钟预告
将激光对准镜子,比较入射光束的角度和反射角。可使用量角器测量入射角和反射角,并可调节反射镜的角度。分束器可以用来劈开光束。平面镜和不规则镜都可以使用。5分钟预告
确定光束从一种介质移动到另一种介质的折射角度。入射角和每个折射率都可以变化。使用所提供的工具,可以测量折射角,并且还可以比较每种物质中波的波长和频率。5分钟预告
PSP.S.PS。29:交流关于一些技术设备如何利用波的行为原理和波与物质的相互作用来传输和捕获信息和能量的技术信息(例如,宽带、蓝牙、卫星和WiFi)。
观察四个紧密间隔的发射器产生的波阵面。每个波源的间距和相移可以调节,波速也可以调节。通过这四个来源,你可以观察到一个随时间移动的建设性干扰区域。相控阵在雷达和超声波等领域有多种实际应用。5分钟预告
ETAS:科学工程、技术和应用
3.1:工程设计
ETAS.S.PS。30:分析一项重大的全球挑战,为考虑到社会需求和愿望的解决方案规定定性和定量的标准和限制。
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
ETAS.S.PS。31:为一个复杂的现实问题设计一个解决方案,把它分解成更小的、更易于管理的、可以通过工程解决的问题。
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
ETAS.S.PS。32:根据优先考虑的标准和权衡,评估一个复杂现实问题的解决方案,这些标准和权衡考虑了一系列限制因素,包括成本、安全、可靠性和美学,以及可能的社会、文化和环境影响。
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
ETAS.S.PS。[参考译文]使用计算机模拟模拟所提出的解决方案对一个复杂的现实问题的影响,对与问题相关的系统内部和系统之间的相互作用有许多标准和限制。
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