Явления неживой природы
Окружающий человека мир постоянно меняется. Изменения в неживой природе называются физическими явлениями. Летит птица или ползет гусеница, сверкает молния, гремит гром, идет дождь, река несет свои воды мимо берегов, падает с дерева листок, просыпается вулкан, ветер поднимает пыль на дороге, кипит вода в чайнике, тает снег и много-много другого происходит вокруг. (Если нужно рассмотреть изменения, происходящие в живом организме птицы или гусеницы, то этим займутся другие науки, например, биология, зоология).
Спящий вулкан
Летящий самолёт
Полярное сияние
Существует несколько видов физических явлений.
- Механические – явления, связанные с движением. Летит самолет, бежит спортсмен, едет автомобиль. Звук — тоже движение колеблющихся тел;
- Тепловые – процессы, которые связаны с температурой тел. Нагревание воздуха в доме от батареи, горение дров в костре, образование льда на речке. Вот примеры тепловых явлений;
- Электрические – явления, обусловленные существованием в природе заряженных частиц. Например, работа электроприборов, молния, полярное сияние, искорки вокруг синтетической одежды в темноте;
- Магнитные – явления, связанные с действием магнита на некоторые тела. Стрелка компаса показывает на Юг и на Север, потому что Земля – это огромный магнит. В школе на уроках физики демонстрируют полосовой и дугообразный магниты. Электрические и магнитные явления тесным образом связаны друг с другом, поэтому их называют электромагнитными;
- Оптические (световые) явления – частный случай электромагнитных изменений. Солнечный «зайчик», радуга, зеркальное отражение – все это небольшая частица многочисленных явлений оптики.
Многие процессы имеют сложный характер. Например, вспышка молнии – это одновременно и электрическое, и магнитное, и оптическое явление.
Наблюдения и опыты
Человеку свойственны любопытство, интерес. Люди всегда пытались понять и объяснить окружающий их мир, но объяснение должно быть научно, т.е. должно опираться на физические теории и законы. Как же открываются законы, и создаются теории? Первый этап поиска научной истины называется научным наблюдением.
Процесс наблюдения
Процедура наблюдения содержит разнообразие методов, приводящих к истине:
Ученые тщательно наблюдают за определенным явлением, изучают его закономерности, формы проявления. Солнечные затмения, землетрясения, грозы, появления необычных небесных тел — комет в далеком прошлом пугали людей, заставляли их задумываться о существовании потусторонней силы. Ученые с помощью наблюдений определили причины и условия протекания этих процессов и заставили реально посмотреть на эти природные «чудеса».
Но для полного понимания происходящего нужно перейти ко второму этапу – опытному. Опыт позволяет воссоздать природное явление в лаборатории ученого.
(Источник)
Лишь после этого создается теория – третий заключительный этап поиска истины.
Работая над созданием теории, ученые вводят различные физические величины, которые характеризуют изучаемое явление, например, время, длина, масса. Правильное и точное измерение величин играет большую роль в выработке правильного вывода. Для этого нужны специальные приборы: часы, линейка или сантиметровая лента, весы и т. д.
Между измеренными величинами устанавливаются определенные связи, которые являются закономерными и называются физическими законами. Законы, описывающие общую группу явлений, образуют физическую теорию.
Вот пример рождения одной из теорий. На что реагирует человек прежде всего? Конечно, на движущиеся предметы. Наблюдая за движением птиц, животных, небесных тел, за падением капель дождя и снега, человек задумывается о причинах, которые заставляют двигаться тела. Он сравнивает движение разных тел, находит сходство и различие в их движении.
Ученые, жившие еще до нашей эры, Аристотель, Архимед и другие положили начало учению о движении, основываясь на наблюдениях. Но одни наблюдения не могли точно и верно объяснить движение тел.
В XVI – XVII веках ученые переходят к экспериментальным методам. Результатом опытов Х. Гюйгенса, Г. Галилея, Р. Декарта, И. Кеплера и многих других ученых стали законы, описывающие падение тел, движение планет Солнечной системы, поведение тел при столкновениях.
Достигнутые опытным путем результаты, получили завершение в работах великого английского ученого-физика Исаака Ньютона (1643 — 1727 г.г.), создавшего теорию классической механики, науки о движении. Но и гениальный Ньютон не до конца рассмотрел особенности движения тел. В XX веке Альберт Эйнштейн (1879 – 1955 г.г.) создает теорию движения, которая механику Ньютона включает в себя как частный случай.
Эйнштейн, Ньютон, Аристотель, Архимед
И это еще не все. Пока не изучены еще звездные миры, до которых надо добраться. Но как? Это вопрос будущего. И ответ на этот вопрос, может быть, даст еще одна теория движения.
Сложен путь решения загадок, которые ставит перед человеком природа. Но учиться распутывать и разгадывать их нужно правильно, как это делает наука физика:
- Наблюдение – начало поиска научной истины;
- Опыт – практическое открытие или подтверждение результатов наблюдений;
- Научная теория – завершенное доказательство научной истины.
И главная задача физики: открыть физические законы, по которым протекают различные явления; найти закономерности, сравнить и обобщить результаты; объяснить причины явлений и процессов, предположить их развитие; использовать эти законы в жизни и деятельности человека.
Законам физики подчиняется все, что находится во Вселенной.
Что изучает физика?
Слово «физика» возникло в глубокой древности. Родоначальником физики был ученый Аристотель (Др. Греция 384-322 г.г. до н. э.). Он написал книгу «Физика», посвященную исследованиям природы. Значит, греческое слово «физика» — это наука о природе.
Примеры изучения физики: свет, звук, лёд, радуга (Источник unsplash.com)
Природа — все живое и неживое в окружающем нас мире. Все, что связано с любыми природными объектами, о которых можно судить по ощущениям человека – это материя. В классе – парты, стулья, учебники, карандаши, ручки; в столовой – вкусные обеды и завтраки, аппетитные запахи; на улице – машины, люди, здания, ветер, бегущие после дождя ручейки; дома – знакомые вещи, мебель; в лесу – деревья, кусты, трава, птицы, животные.
Примеры тел: велосипед, сумка с вещами, карандаши, ткани и ножницы
Эти и другие предметы называются физическими телами. Тело состоит из вещества. Например, линейка может быть деревянной, стальной, пластмассовой. Поэтому, сталь, дерево, пластмасса – это физические вещества.
Примеры веществ в ведрах: деревянное, металлическое, пластиковое
Некоторые тела состоят из одного вещества, другие – из нескольких, например, бронза – сплав меди и олова. Тела, состоящие из одного вещества, называются однородными, а из нескольких веществ – неоднородными.
Вещество можно видеть, ощущать, фиксировать при помощи органов чувств. Но существует еще один вид материи, которая регистрируется только приборами. Это поле. Поле определяет притяжение тел к Земле, а планет к Солнцу. Останкинскую телебашню и телевизоры в домах соединяют между собой также физические поля.
Магнитное поле вокруг Земли
Понятия «материя» и «поле» более глубоко изучаются в старших классах.
Дистанционные курсы для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Россияне ценят в учителях образованность, любовь и доброжелательность к детям
Время чтения: 2 минуты
Онлайн-тренинг: нейрогимнастика для успешной учёбы и комфортной жизни
Время чтения: 2 минуты
Новые курсы: преподавание блогинга и архитектуры, подготовка аспирантов и другие
Время чтения: 16 минут
ГИА для школьников, находящихся за рубежом, может стать дистанционным
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
1. Как мы получаем знания о явлениях природы?2. Чем отличаютсянаблюдения от опытов?3. Достаточно ли одних опытов, для того чтобы получить научные знания?
да запросто№1Мы получаем знания с помощью наблюдений и опытов.№2Наблюдение происходит в основном за природными явлениями, существующими независимо от нашего сознания. А опыты, напротив, мы производим сами.№3Одних опытов недостаточно, еще необходимо грамотно произвести анализ проделанного опыта и сделать правильный вывод.
Физика — наука о наиболее общих и фундаментальных закономерностях, определяющих структуру и эволюцию материального мира.
В основе физической науки лежит научный метод познания. Наблюдения позволяют накопить фактический материал. Для его осмысления необходимо провести рассуждения, выдвинуть научную гипотезу, то есть предположение о причинах наблюдаемых явлений.
Научная гипотеза, как правило, предшествует осуществлению физического эксперимента. В результате эксперимента могут быть выявлены определенные закономерности. Научная гипотеза может не только предшествовать эксперименту, но и выступать основанием для построения на основе накопленных экспериментальных данных физической теории. Любая теория является некоторым приближением к реальности. Результаты теории постоянно проверяются экспериментом, являющимся критерием ее справедливости. Ho даже совпадение теории с экспериментом не означает ее абсолютной правильности. Иногда расхождение теории с более тонко поставленным экспериментом приводит к совершенствованию старой или созданию принципиально новой теории, дающей уточненные законы и более глубокое понимание физической реальности. Таким образом, любая теория рассматривается как верная, или экспериментально подтвержденная, для определенного круга явлений, т.е. имеет границы применимости.
Наши рассуждения можно представить в виде следующей условной цепочки:
-
Характеристика на ребенка соп в школе 1 класс
-
Сжатое изложение на тему любовь не должна быть безотчетной
-
Игры по социализации в средней группе детского сада
-
Пение в доу младшая группа
- Закрытая школа 2 сезон 9 серия смотреть онлайн бесплатно в хорошем качестве без рекламы
Публикация «План-конспект урока в 7 классе по теме „Методы исследования в физике“» размещена в разделах
- Исследовательская деятельность
- Исследовательская деятельность. Конспекты занятий, НОД
- Исследовательская и экспериментальная деятельность
- Средняя школа, 7 класс
- Средняя школа. 5-9 классы
- Физика
- Школа. Материалы для школьных педагогов
- Темочки
Образовательная: Обеспечить и сформировать осознанное усвоение знаний о методах исследования в физике;
Развивающая: совершенствовать интеллектуальные умения (наблюдать, сравнивать, размышлять, применять знания, делать выводы, вызвать интерес и желание изучать новый предмет; развивать познавательный интерес;
Воспитательная: прививать культуру умственного труда, аккуратность, учить видеть практическую пользу знаний, продолжить формирование коммуникативных умений, воспитывать внимательность, наблюдательность.
Тип урока : урок усвоения новых знаний
Оборудование и источники информации:
видеопроектор, интерактивная доска, компьютер, презентация, Исаченкова, Л. А. Физика : учеб. для 7 кл. учреждений общ. сред. образования с рус. яз. обучения / Л. А. Исаченкова, Е. В. Громыко Ю. Д. Лещинский / под ред. Л. А. Исаченковой.. Минск : Народная асвета, 2022
Структура урока :
1. Организационный момент (3 мин)
2. Актуализация опорных знаний (5 мин)
3. Изучение нового материала (15 мин)
4. Физкультминутка (2 мин)
5. Закрепление знаний (13 мин)
6. Организация домашнего задания (2 мин)
7. Итоги урока (5 мин)
Содержание урока
I. Организационный момент
Здравствуйте, садитесь! (Проверка присутствующих). Сегодня на уроке мы должны разобраться с методами научного познания окружающего мира. А это значит, что тема урока : Методы исследования в физике.
II. Актуализация опорных знаний проводится в ходе опроса учащихся:
1. Что в физике понимается под термином: физическое тело, вещество, физическое явление, физическая величина.
2. Какие физические тела и физические явления вы наблюдали по пути в школу, домой.
III. Изучение нового материала
Метод научного познания окружающего мира включает несколько этапов.
Учащиеся узнают методы научного познания на конкретном примере: непрозрачные тела и солнечный день. Делают записи в тетради.
Наблюдения Накопление фактов Выдвижение гипотезы Экспериментальная проверка гипотезы (опыт) Закон
Осуществляется с помощью органов чувств человека и приборов Результат наблюдений Предположение, догадка. Может быть и несколько гипотез для одного примера. Может быть не верной, тогда выдвигается друга гипотеза Заключительный этап научного познания. Ставится в лаборатории Подтвержденная опытом гипотеза – становится законом
IV. Физкультминутка
V. Закрепление знаний
1. Каковы источники наших знаний о физических явлениях? Приведите примеры.
2. Что является основанием для выдвижения гипотезы? Может ли гипотеза быть ошибочной? Приведите примеры, известные вам из других наук.
3. Какова роль опыта в научном познании?
4. Заполните таблицу:
Понятие Физическое тело Вещество Физическое явление Физическая величина
Свинец, гром, объем рельсы, пурга, алюминий, рассвет, буран, скорость, площадь, спирт, ножницы, ртуть, снегопад, стол, медь, длина вертолет, нефть, кипение, метель, выстрел, наводнение
VI. Организация домашнего задания §3
VII. Итоги урока
Итак, подведем итоги.
1. Познание природы начинается с наблюдений и накопления фактов.
2. Для объяснения фактов выдвигается гипотеза.
3. Результаты экспериментальной проверки гипотезы позволяют установить закон.
4. Появление новых фактов, противоречащих данной гипотезе, приводит к выдвижению новой гипотезы.
Рефлексия.
Продолжите фразы:
Сегодня на уроке я узнал…
Было интересно…
Знания, которые я получил на уроке, пригодятся
Принцип причинности
Принцип причинности – один из наиболее общих принципов, устанавливающий допустимые пределы влияния физических событий друг на друга.
Принцип причинности исключает влияние данного события на все прошедшие события («будущее не влияет на прошедшие события», «событие – причина предшествует событию – следствию»).
Измерение физических величин. Погрешность измерений
Измерение физических величин – совокупность действий, выполненных с помощью средств измерения (приборов) для нахождения численных значений физических величин.
При измерении физическая величина сравнивается с однородной величиной, принятой за единицу.
Измерения бывают:
- прямые – это такие измерения, выполняя которые, измеряемую величину получают непосредственно путем сравнения с величиной, принятой за единицу измерения;
- косвенные – это такие измерения, при которых значение величины определяется по известной зависимости (правилу, закону) между этой величиной и другими, определяемыми напрямую.
Выполняемые измерения величин не являются абсолютно точными. Даже основные физические константы измерены с погрешностью. Различают абсолютную и относительную погрешности измерений.
Абсолютная погрешность измерения:
В ряде случаев при многократных измерениях используют
где \( \mathrm{x}_{ср}=\sum\!\frac{\mathrm{x}_i}{N} \), где \( N \) – количество измерений, \( i \) – номер измерения.
Предполагают, что \( \mathrm{x}_{ср} \)в наибольшей степени соответствует истинному значению измеряемой величины.
После того как вычислена граница абсолютной погрешности, ее значение обычно округляется до одной значащей цифры. Затем результат измерения записывается с числом десятичных знаков, которых не больше, чем в абсолютной погрешности.
Относительная погрешность измерения:
Построение графиков по результатам эксперимента
В простейших случаях обработки экспериментальных данных измеряемую величину определяют несколько раз. При построении графиков следует иметь в виду, что по результатам опытов мы получаем не точку, а прямоугольник со сторонами \( 2\Delta x \) и \( 2\Delta y \). Поэтому при построении графиков необходимо проводить плавную линию так, чтобы по y разные стороны от кривой оказалось примерно одинаковое число точек. Тогда кривая зависимости \( x(y) \) будет лежать в «коридоре ошибок», проведенном по крайним точкам этих интервалов.
Физическая картина мира
Современная физика содержит небольшое число фундаментальных физических теорий, которые, однако, вместе с данными о характере физических процессов и явлений дают приближенное, но наиболее полное отображение различных форм движения материи (тепловая, механическая, электромагнитная).
Материя состоит из вещества и поля. Четкой границы между веществом и полем нет. Всем формам материи присущ корпускулярно-волновой дуализм. Законы движения всех микрочастиц носят статистический характер, для описания которых применяют принципы квантовой теории.
Единство мира проявляется в единстве строения материи и взаимодействий.
Существует четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильные, электромагнитные, гравитационные, слабые.
Окружающий нас мир – вечно движущаяся и развивающаяся материя, которая изменяется, но не исчезает.
Неизвестное слово «СИ»
При изучении физики приходится решать очень много расчетных, количественных, задач, где используются единицы измерения различных физических величин. Эти единицы измерения переводятся в общепринятую международную систему единиц измерения – СИ. Широко используются такие привычные единицы, как литр, минута, час, тонна, гектар и другие. Но, решая задачи по физике, нужно и их уметь переводить в систему интернациональную (СИ). Почему? Развернутый ответ на это вопрос здесь:
Что общего в следующих обозначениях: аршин, фут, кабельтов, сажень?
Что объединяет штоф, галлон, пинту, кварту, четверть, баррель?
Сразу очень непросто дать ответ на эти вопросы. Нужно быть неплохим эрудитом для этого. Первый набор слов обозначает единицы длины, а второй – единицы объема.
До 1960 года положение в обозначении физических величин было катастрофическим. Одни и те же физические величины по-разному обозначались не только в различных науках, но и в различных разделах физики. Одна и та же величина имела от 10 до 20 и более единиц измерения. А если учесть, что в разных странах тоже имелись свои единицы измерения, то получалась полнейшая неразбериха. Помнится история Вавилонской башни, которую не могли достроить, так как строители, начав говорить на разных языках, перестали понимать друг друга. Эта же история назревала и в мире физических единиц измерения.
Без измерения нельзя обойтись в любой сфере практической деятельности человека. В производственной и научной практике приходится измерять более 2 тысяч различных величин. Кроме того, возросли требования к точности измерения, ведь в те годы развивались такие отрасли, как кибернетика, электроника, космическая техника. Необходимо было решить противоречие: много очень точных измерений физических величин необходимо человечеству, но делались эти измерения в различных единицах, которые очень сложно сводить друг с другом.
Решением этой проблемы явилось введение единого универсального языка для измерения физических величин, понятного для всех стран. Таким языком стала Международная система единиц физических величин, разработанная ведущими специалистами ряда стран и утвержденная в 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам. Сокращенно эту систему называют СИ – система интернациональная.
В основе СИ – 7 основных единиц (см. таблицу) и 2 дополнительные (радиан и стерадиан, изучаются в старших классах школы). Все другие физические единицы СИ называются производными. Они образованы основными и дополнительными единицами.
Над единицами величин производятся математические действия. Следует запомнить некоторые правила работы с ними:
- Складывать и вычитать можно только однородные физические единицы;
- Физические единицы можно умножать и делить;
- Однородные физические единицы можно взаимно сокращать.
Сложные комбинации физических единиц называют в честь великих ученых, внесших большой вклад в определение этих величин. Причем сами единицы пишутся с маленькой буквы, а их сокращенные обозначения – с большой, например, 12 ньютонов и 12 Н.
Для измерения малых и больших величин применяются дольные и кратные приставки к основным единицам. Например, приставки милли (м) и микро (мк) обозначают тысячную и миллионную доли, а кило (к) и мега (М) в тысячу и миллион раз большую.
2 км = 2 000 м;
3 кг = 3 000 г;
4 км = 4 000 000 мм;
5 кг = 5 000 000мг;
6 мм = 0,006 м;
7 мг = 0,007 г;
8 мкм = 0,00000 м;
9 мкг = 0,000009 г.
Изучая старинные единицы измерения длин, масс, площадей, объемов, можно перевести их в систему СИ с помощью справочников и наглядно представить эти физические величины.
Словарь
Меры длины:
1. Аршин – 1) величина, равная 0, 7112м. 2) деревянная узкая дощечка с делениями.
2. Фут – (в пер. с англ. значит «ступня»). 1 фут = 30 см 48 мм.
3. Кабельтов – 1) в мореплавании (185,2 м). 2) в артиллерии (182,87 м). 3) Специальный трос для швартовки.
4. Сажень – часто использовалась на Руси. По сведениям истории, названий саженей больше 10, между собой они никак не связаны. Простая сажень – 150,8 см.
Меры объема:
5. Штоф – одна десятая часть ведра, равная десяти чаркам – это примерно 1,23 л. Введен в петровские времена для алкогольных напитков.
6. Галлон — мера жидких и сыпучих тел в Англии, равная 4,5 л; в США — 3,7 л (для жидких тел) и 4,4 л (для сыпучих тел).
7. Пинта – исторически принятая в странах английской системы мера объема жидкостей. Применяется редко в быту и торговле.1 пинта = 0,56 л.
8. Кварта – (с лат. «четверть») мера объема. Для сухих веществ 1 кварта = 1,1012 дм3, для жидких = 0,9463 дм3.
9. Четверть – на Руси мера объёма сыпучих тел. 1 четверть = 1.4 ведра = 3,08 л.
10. Баррель – 1) Единица объема, используемая в пивоварении. 2) Единица объема в производстве нефти. 1 баррель = 159 л.