Презентация.Физика и познание мира 10 кл

Физика и познание мира. Экспериментальный характер физики. Классическая механика Ньютона

Гаджиев М.Г.

Цель урока: выяснить роль физики в современном мире; сформулировать понятие о научном методе познания природы, обосновать необходимость введения физических моделей и физических величин, дать представление о классической механике Ньютона и границах ее применимости .

Физика исследует наиболее общие свойства и формы движения материи. Она ищет ответы на вопросы: как устроен окружающий мир, каким законам подчиняются происходящие в нем явления и процессы.

Основные этапы познания

• 50 г. до н.э. Лукреций Кар : мир - это атомы, движущиеся в пустоте.

-«Всю, самоё по себе, составляют природу две вещи: это, во-первых, тела, во-вторых же, пустое пространство, где пребывают они и где двигаться могут различно».

• XVIII - XIX вв . - сформирована механическая картина мира.
• Вторая половина XIX в. - начало XX в. - электромагнитная картина мира.
• Середина XX в. - современная физическая картина мира , включающая теорию относительности и квантовую теорию.

• Возникли новые научные дисциплины.
• Возникли новые научные дисциплины.

Свершились все мечты, что были так далеки. Победный ум прошел за годы сотни миль. Про электричество пишу я эти строки, А у ворот, гудя, стоит автомобиль. (1912 г. В.Я. Брюсов)

Создание телеграфа, электрических осветителей, телефона, радио, электродвигателей, открытие линий метрополитена - триумфальное шествие изобретений XIX века.

Развитие электроники как результат открытия электрона и создание квантовой теории. Вакуумная полупроводниковая микроэлектроника приводит к созданию совершенных систем радиосвязи, развивается телевидение, совершенствуется ЭВМ, появляются персональные компьютеры, создается лазер, т.е. все то, что так привычно для современного человека

Исследования в области ядерной физики позволили решить энергетические проблемы, родилась ядерная энергетика.

Научный метод познания. Моделирование

Модель как приближение к реальной действительности характеризует лишь отдельные ее стороны и имеет определенные границы применяемости

• модель материальной точки;
• модель идеального газа;
• модель структурного строения вещества;
• модель электронного газа;
• модель физических полей и др.

Эксперимент выдвижение гипотезы на основе имеющихся знаний, наблюдений, подлежащих экспериментальной проверке; планирование эксперимента, отбор оборудования; проведение опытов; анализ результатов, выяснение количественной связи между физическими величинами, выявление частных закономерностей, развитие теории явления.

При изучении школьного курса физики особое значение имеют физические величины , которые вводятся для описания происходящих явлений и позволяют пользоваться математическими методами и операциями:

определение средних величин;

составление уравнений, неравенств;

исследование зависимостей между физическими величинами, прямая и обратная пропорциональность;

графическое изображение результатов измерения;

формулировка законов в количественной форме.

• Человек получает возможность управлять явлениями природы и использовать их во благо человека

Но многие явления достаточно сложны, так как в них переплетаются различные процессы.

Например, явление грозы.

Какие процессы (явления) там скрыты?

• а) тепловые (испарение и конденсация воздушного пара);
• б) электрические (возникновение электрических зарядов и электрического напряжения между грозовыми облаками);
• в) оптические (вспышка молнии, возникновение электрического разряда);
• г) акустические (гром);
• д) механические (падение капель, ветер, движение облаков, образование вихрей).

Что изучает механика?

• Меха́ника ( греч. «механэ» - искусство построения машин) — область физики, изучающая движение материальных объектов и взаимодействие между ними.
• Еще в древности египтяне, греки и римляне применяли различные машины в военных целях (метательное орудие), в строительстве, где использовали движение колес, рычагов, канатов.
• Механическое движение - изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Относительно других тел..

• Нет и не может быть абсолютно неподвижных тел.
• Могут двигаться и нематериальные тела: солнечный зайчик, тень.

Тит Лукреций Кар

• Прочтите абзац «…относительно других тел» (§ 1).
• Ответьте на вопрос: «Может ли одно и то же тело одновременно двигаться и находиться в покое?»

Классическая механика Ньютона и границы ее применимости.

• Классическая механика Ньютона - механика, основанная на законах Ньютона.
• Явления, не подчиняющиеся законам механики:

электромагнитные,

движение микроскопических частиц,

движение тел со скоростями, близкими к скорости света.

• Что изучает физика?
• В чем состоит научный метод познания?
• С какой целью вводится физическая величина?
• Назовите известные вам физические величины и их единицы измерения.
• Какие физические теории вы знаете?
• Какую роль играет физика в научно-техническом прогрессе? Назовите наиболее значимые изобретения XIX и XX веков.
• Что изучает механика?
• Какое движение называется механическим?
• Что понимают под относительностью механического движения?
• Приведите примеры относительности механического движения.
• Какие движения подчиняются законам Ньютона?

Повторение основных понятий кинематики.

• Кинематика - часть механики, изучающая движения тел без исследования причин, вызывающих эти движения
• Способы описания движения тела:
• 1 способ: описание движения некоторой точки движущегося тела.
• 2 способ: описание движения тела с помощью модели материальной точки.
• Материальная точка- тело, размерами и формой которого в данных условиях можно пренебречь.

Укажите, в каких из приведенных ниже случаев изучаемое тело можно принять за материальную точку?

• а) Вычисляют давление трактора на грунт.
• б) Определяют высоту взлета ракеты.
• в) Рассчитывают работу, совершенную при поднятии в горизонтальном положении плиты перекрытия известной массы на заданную высоту.
• г) Определяют объем стального шарика, пользуясь измерительным цилиндром (мензуркой).
• д) Рассчитывают путь, пройденный железнодорожным составом длиной около 1 км за несколько секунд.
• е) Определяют скорость движения Земли по орбите вокруг Солнца.

Определение положения точки в пространстве.

• Почему для описания движения тела необходимо выделить особое тело - тело отсчета?
• Можно ли тело отсчета выбрать произвольно?
• Изменится ли положение тела в пространстве, если заменить одно тело отсчета на другое?

Тело, относительно которого задается положение данного тела или же данной точки, называется телом отсчета.

• Какие системы координат вам знакомы?

• Что называется радиус-вектором?

Домашнее задание

• §1-3

Источник

Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений

Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н. Сотский

Москва, «Просвещение» 2007