Презентация "Физика и познание мира" 10 класс

• И кто возьмет на себя поставить предел человеческому духу? Кто решится утверждать, что мы знаем все, что может быть познано в мире?
• Галилео Галилей.

Физика изучает мир, в котором мы живем, явления, в нем происходящие, открывает законы, которым подчиняются все эти явления, устанавливает их взаимосвязи.

Физика – важнейший источник знаний об окружающем мире. Физика исследует наиболее общие свойства и формы движения материи. Физика ищет ответы на вопросы: как устроен окружающий мир; каким законам подчиняются происходящие в нем явления и процессы.

Лукреций Кар 50 г.до н.э. мир – это атомы, движущиеся в пустоте. «Всю, самое по себе, составляют две вещи: это, во-первых, тела, во-вторых же, пустое пространство, где бывают они и где двигаться могут различно».

И. Ньютон

Г. Галилей

Середина XX в. Современная физическая картина мира, включающая теорию относительности и квантовую теорию.

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

Возникли новые научные дисциплины.

Химическая физика исследует электронное строение атомов и молекул, физическую природу химических связей.

Астрофизика изучает многообразие физических явлений во Вселенной.

Биофизика Изучает физико-химические явления в живых организмах.

Геофизика Исследует внутреннее строение Земли (физика твердой Земли, физика моря, физика атмосферы).

Петрофизика исследует связь физических свойств горных пород с их структурой

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

Каждый школьник знаком теперь с истинами,

за которые Архимед отдал бы жизнь.

Научный дух зародился в Древней Греции

Ученый, положивший начало физике, как науке

• Все то, что существует во Вселенной, независимо от нашего сознания. Материя в нашем мире существует в виде вещества и поля

28.01.23

Урок №1

ЗАДАЧА ФИЗИКИ – ПОИСК ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ЯВЛЕНИЯМИ:

• МЕХАНИЧЕСКИМИ
• ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ
• МАГНИТНЫМИ
• СВЕТОВЫМИ
• ТЕПЛОВЫМИ
• ЗВУКОВЫМИ

Физика и методы научного познания

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).

• Формы существования материи: вещество,

Способ существования материи – движение:

поле

• Механическое
• Тепловое

Вершина потухшего вулкана Мауна-Кеа высотой 4200 м (остров Гавайи)

Старинный рефрактор

линзовый

Рефлектор Ньютона

зеркальный

Современная спутниковая обсерватория, работающая в инфракрасном диапазоне

Радиотелескоп в Аресибо Пуэрто-Рико

Любопытство. С него все и началось.

П. Джеймс, Дж. Мартин «Все возможные миры»

• В результате обобщения экспериментальных фактов, а также результатов деятельности людей устанавливаются физические законы — устойчивые повторяющиеся объективные закономерности, существующие в природе. Наиболее важные законы устанавливают связь между физическими величинами, для чего необходимо эти величины измерять.
• Научный метод , опираясь на опыт, отыскивают количественные (математически формулируемые) законы природы ; открытые законы проверяются практикой;

Выдвижение научной гипотезы

• наблюдение

Установление

количественных

зависимостей между

физическими величинами

Введение ряда физических величин

(качественных и количественных

характеристик физического явления

или объекта)

Измерить физическую величину-

найти опытным путем ее значение,

т.е. число с указанием единицы

измерения.

научная гипотеза является предположением о том, что существует связь между известным и вновь объясняемым явлением. Но те гипотезы, которые не нашли подтверждения в экспериментах, считаются ложными и отвергаются

И. Ньютон

• Научная гипотеза – предположение, что существует связь между известным и вновь объясняемым явлением
• Научная теория – совокупность постулатов, определений, гипотез и законов, объясняющих наблюдаемое явление
• Эксперимент – критерий правильности теории

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

• Упрощенная версия физической системы (процесса), сохраняющая его главные черты.
• Границы применимости физической теории определяются границами применимости используемой модели (математический маятник, абсолютно твердое тело, математический маятник. Идеальный проводник, изолятор и т.д.)

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

28.01.23

Урок №1

Физика и методы научного познания

Особенность фундаментальных физических теорий –

в их преемственности:

более общая теория включает частные, уже известные законы

определяет границы использования предыдущей теории.

Галилей

Свободное падение тел

Ньютон

Закон Всемирного тяготения

Результаты теории проверяются постоянно экспериментом , который является критерием правильности теории

• Опыты, как правило, сопровождаются измерениями. Характеристики тел или процессов, которые могут быть измерены на опыте, называют физическими величинами . Физическими величинами являются объем, температура, скорость, масса, вес и т. д.

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

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

• Б и Г
• Б и В
• А и Б
• В и Г

• ПРИЗМЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА ДОЛЖНЫ БЫТЬ ОДИНАКОВЫМИ, Т.Е. УГОЛ ПРИ ВЕРШИНЕ РАВНЫМ.
• СООТЕТСВЕННО УГЛЫ ПАДЕНИЯ БУДУТ РАЗЛЧИНЫ В СЛУЧАЕ А И Б .
• ВСПОМНИТЕ, КАК ПОСТРОИТЬ УГОЛ ПАДЕНИЯ.

ЕГЭ 2009,А7 НА ФОТОГРАФИИ ПОКАЗАНА УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОУС-КОРЕННОГО СКОЛЬЖЕНИЯ КАРЕТКИ (1) МАССОЙ 0,1 КГ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ, УСТАНОВЛЕННОЙ ПОД УГЛОМ 30 0 К ГОРИЗОНТУ.

В момент начала движения верхний датчик (А) включает секундомер (2), а при прохождении каретки мимо нижнего датчика (В) секундомер выключается. Числа на линейке обозначают длину в см. Какое выражение описывает зависимость скорости каретки от времени ?

• Ʋ = 1,25 t
• Ʋ = 0,5 t
• Ʋ = 2,5 t
• Ʋ = 1,9 t

• ИСПОЛЬЗУЙТЕ ФОРМУЛУ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ БЕЗ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ.
• S= ɑt 2 /2
• НАХОДИТЕ УСКОРЕНИЕ 1,25 м/с 2
• ЗАПИСЫВАЕТЕ УРАВНЕНИЕ СКОРОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ Ʋ = Ʋ 0 + ɑ t , Ʋ = 1,25 t

Все бесконечное разнообразие физических процессов, происходящих в нашем мире, можно объяснить существованием в природе очень малого количества фундаментальных взаимодействий

Взаимодействия

Гравита-

ционное

Электро-

магнитное

Сильное

Слабое

Радиус действия, м -Бесконечно большой

Место взаимодействия -Между телами, имеющими массу

Переносчик взаимодействия

Гравитоны

ДАЛЬНОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

Радиус действия, м -Бесконечно большой

Место взаимодействия -Между телами, имеющими заряд

Переносчик взаимодействия

Фотоны

ДАЛЬНОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

Радиус действия, м –

1 фм (фемтометр, 10 -15 м)

Место взаимодействия -Между нуклонами,

эл. частицами

Переносчик взаимодействия

Глюоны (эл. частицы)

СТАБИЛЬНОСТЬ ЯДРА АТОМА

КОРТКОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

Радиус действия, м –

1 ам (аттометр) , 10 -17 м

Место взаимодействия –Между кварками

Переносчик взаимодействия

Бозоны

Радиоактивный распад урана,

реакции термоядерного синтеза на Солнце

КОРОТКОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

• определение средних величин;
• составление уравнений, неравенств;
• исследование зависимостей между физическими величинами, прямая и обратная пропорциональность;
• графическое изображение результатов измерения;
• формулировка законов в количественной форме.

Физическая величина это количественная характеристика свойства физического тела или физического явления . Для каждой физической величины имеются соответствующие единицы измерения .

Значения физических величин получают в процессе измерений .

Измерить физическую величину значит сравнить ее с однородной величиной принятой за единицу этой величины.

В результате измерения физической величины получается числовое значение- некоторое число в единицах измерения .

Значения физических величин получают в процессе их измерения с помощью измерительных приборов .

Измерение длины

Линейка

Штангенциркуль

Микрометр

ДЛИНА

Длина – мера для измерения расстояния

Метр – единица длины, равная расстоянию, которое проходит свет в вакууме за время ½ 99 792 458 с

..\..\http.doc

Измерение углов

Транспортир

Измерение времени

Часы

Секундомер

ВРЕМЯ

Время – мера измерение разных промежутков времени

Секунда – эта единица времени, равная 9 192 631 770 периодам излучения изотопа атома цезия – 133

..\..\http.doc

Измерение объема

Мензурка

Измерение температуры

Термометр

МАССА

Мера количества вещества и энергии

Масса

Мера инертности

Мера гравитационных свойств материи

Килограмм – единица массы, равная массе международного эталона килограмма

приблизительно равен массе 1 л чистой воды при 15 0 С

Измерение атмосферного давления

Барометр

Измерение давления

Манометр

• Измерение физических величин есть действие, выполняемое с помощью средств измерений для нахождения значения физической величины в принятых единицах.
• Прямое измерение - измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Например: измерение напряжения при помощи вольтметра.

Шкала прибора это часть отсчетного устройства, представляющая собой совокупность штрихов, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой физической величины.

Предел измерения- максимальное значение на шкале.

Цена деления шкалы- значение наименьшего деления на шкале прибора.

Штрих это знак соответствующей величины.

Деление шкалы это промежуток между двумя соседними штрихами шкалы.

Чтобы определить цену деления шкалы любого прибора нужно разность двух близлежащих значений шкалы разделить на число делений между ними.

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

• Косвенное измерение - измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

Примеры – измерение сопротивления проводника и плотности вещества

ρ = m/V

Использовать весы с разновесом ( m ) и мерный цилиндр ( V )

Использовать амперметр и вольтметр для измерения силы тока и напряжения

Измерение длины при помощи линейки- прямое измерение.

V=a · b · c

Прямые

измерения

Измеряемая

величина

c

V= 5см·2 c м·5см=50см 3

b

a

Косвенное измерение

a=5 см

b=2 см

c=5 см

Любое измерение дает приближенное значение измеряемой величины.

Степень точности различна.

Степень точности зависит от:

-Чувствительности прибора

-Восприимчивости органов чувств

-Методов измерения

Длина коробка:

4 см с недостатком

5 см с избытком

Погрешность не должна превышать цену деления измерительного прибора.

L= 4,5 см- приближенное значение измеряемой величины

Δ L= 0,5 см- абсолютная погрешность измерения длины

Приближенное значение измеряемой величины равно среднему арифметическому двух значений, между которыми находится истинное значение.

Абсолютная погрешность равна половине цены деления измерительного прибора.

Обозначается греческой буквой Δ «дельта», измеряется в единицах измеряемой величины.

Абсолютная погрешность показывает интервал, в котором находится истинное значение измеряемой величины.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ

Что измерено точнее?

L= 8 см

t=6 0 C

Относительной погрешностью измерения называется отношение абсолютной погрешности измерения к приближенному значению измеряемой величины.

Относительная погрешность измерения показывает, какую часть составляет абсолютная погрешность измерения от приближенного значения измеряемой величины.

• Стр.3-5, 342-345 – читать
• Измерить площадь ладони ( на листочке в клетку обрисовать ладонь, сосчитать количество целых клеток, к ним прибавить половину нецелых клеток, умножить на площадь одной клетки, а затем перевести в м ^ 2. Все вычисления делать на листочке!
• Принести 2 тетради в клетку по 18 листов.
• От класса пачку бумаги.