Физика и познание мира. Экспериментальный характер физики. Классическая механика Ньютона Ирушкина А.А.МБОУ СОШ №12 г. Астрахань
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.
________________________________________ _ _ физика
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.
Экспериментвыдвижение 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? Механика (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 Любое движение, а также покой тела относительны. Кажется нам, что корабль, на котором плывем, неподвижен, Тот же, который стоит причаленный, мимо проходит. Кажется, будто к корме убегают холмы и долины, мимо которых идет наш корабль, паруса распустивши....
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 движенияСпособы 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 ИсточникУчебник для 10 класса общеобразовательных учрежденийГ.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н. СотскийМосква, «Просвещение» 2007