МБОУ СОШ № 25

Учитель Хромова Н.Э.

Научные теории древнего мира.

Фалес

Гераклит

Все состоит из воды .

Все состоит из огня.

Эмпедокл

Анаксимен

Первоосновой являются 4 элемента: земля, вода, воздух, огонь .

Мир построен из воздуха.

Аристотель

• Все тела состоят из одного и того же вещества, но это вещество может принимать различные свойства.
• Всего 4 элемента: холод, тепло, влажность, сухость.

Соединяясь по два и будучи приданы веществу, элементы-свойства Аристотеля образуют элементы Эмпедокла:

Холод + сухость = земля

Сухость + тепло = огнь

Влажность + холод = вода

Влажность + тепло = воздух

Если мир состоит из 4 элементов, то взаимные превращения должны быть велики.

Нужно лишь найти секрет как сделать, чтобы из любого тела можно получить любое другое тело!

Архимед

Демокрит

Архимед построил планетарий или «небесную сферу», при движении которой можно было наблюдать движение пяти планет, восход Солнца и Луны, фазы и затмения Луны, исчезновение обоих тел за линией горизонта.

Занимался проблемой определения расстояний до планет.

Архимед прославился многими механическими конструкциями.

Рычаг был известен и до Архимеда, но лишь Архимед изложил его полную теорию и успешно её применял на практике

Все тела состоят из атомов.

«Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»

Галилео Галилей

Первый физический эксперимент и первое теоретическое обоснование.

Что изучает физика

Физика - это наука о материи, ее свойствах и движении.

Вещество

Сильное

Гравитационное

Электромаг-нитное

Органы чувств как источник информации об окружающем мире Наблюдение (через органы чувств)

Вкус : чувствителен к малому диапазону химических соединений

Обоняние: узкий диапазон восприятия газов и паров

Зрение : не воспринимает сверхвысокую интенсивность излучения

Слух: от 16 Гц до 20 КГц

Осязание : не различает слабые раздражители

Притча

Пятеро слепцов решили узнать как выглядит слон.

Первый, взобравшийся на спину, считал, что это стена.

Второй, щупавший ногу, решил, что это колонна.

Трений, взявший в руки хобот, принял его за трубу.

Слепой, дотронувшийся до бивня, подумал что это сабля, а слепой, державшийся за хвост, думал, что это верёвка.

А как думаешь ты, можно ли таким образом найти истину?

Делаем выводы

Наблюдения

недостаточно!

Размышления

Органы чувств ограничивают возможности познания человеком природных явлений из-за сравнительно узкого диапазона воспринимаемых им информационных сигналов.

Научный эксперимент

Эксперимент как критерий истинности теории.

Эксперимент как критерий истинности теории

Галилей:

ЭКСПЕРИМЕНТ

все тела независимо от их

массы в отсутствие сил сопротивления воздуха падают на Землю с одинаковым ускорением

Ньютон:

НАУЧНАЯ ТЕОРИЯ

Высказал гипотезу, согласно которой причина падения тел- притяжение их к Земле.

Аристотель:

НАБЛЮДЕНИЕ

тяжёлые тела падают на Землю быстрее лёгких

Физические модели

Модель в физике - упрощенная версия физической системы (процесса), сохраняющая её (его) главные черты

Спасибо за работу на уроке.

Домашнее задание.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Физика и познание мира Вводный урок физики в 10 классе Сатонина И.В., учитель физики МАОУ СОШ№104 г. Челябинск

Физика- Наука о наиболее общих и фундаментальных закономерностях, определяющих структуру и эволюцию материального мира.

Материя - множество существующих в мире объектов и систем, общая основа всевозможных явлений Формы существования материи: вещество, поле Способ существования материи – движение: Механическое Тепловое

Любое изменение материи - явление Механические Тепловые Электрические Световые

Научный метод познания наблюдение Выдвижение научной гипотезы 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. Установление количественных зависимостей между физическими величинами

1 2 2. С помощью какого прибора можно измерить силу?

Измерение массы тел Определить экспериментально массу предложенных тел. № опыта предмет Масса предмета 1 ручка 2 яблоко 3 конфета

Ценность закона Описание изучаемого явления Описание ряда других явлений и экспериментов

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

Физическая модель 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.)

Инварианты Постоянные, не изменяющиеся в процессе эволюции системы, величины (симметрия системы)

Фундаментальные взаимодействия Гравитационное (универсально, в нем участвуют все элементарные частицы) Слабое (присуще всем частицам, кроме фотона) Электромагнитное (связывает только заряженные частицы) Сильное (определяет связи только между адронами: протонами и нейтронами)

Кинематика – раздел физики, изучающий способы описания движений Кинематика раздел физики, изучающий способы описания движений и связь между величинами, характеризующими эти движения Динамика Раздел физики,отвечающий на вопрос: почему тела совершают те или иные движения

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Физика и познание мира

Вспомогательный материал к первому уроку физики в 10 классе по теме "Физика и познание мира. Механика Ньютона и границы её применимости.Кинематика точки". Учебник авторов Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева,...

Словарь – инструмент познания мира. (Библиотечный урок 9 класс)

Цель. Познакомить детей со словарями, как одним из видов справочной литературы. Закрепить уже известные им знания о словарях. Познако­мить с другими видами словарей. Научить детей пользоваться словаря...

г. Тверь, МОУ СОШ № 19

Слайд 2

ЧТО ИЗУЧАЕТ ФИЗИКА?

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

Слайд 3

Возникновение физики.

ПТОЛЕМЕЙ

• Каждый школьник знаком теперь с истинами, за которые Архимед отдал бы жизнь.
• Научный дух зародился в Древней Греции

• Ученый, положивший начало физике, как науке

Слайд 4

Материя

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

Слайд 5

Что и как изучает физика

Слайд 6

Эволюция взгляда на физическую картину мира

Слайд 7

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ

• Старинный рефрактор линзовый
• Рефлектор Ньютона зеркальный
• Вершина потухшего вулкана Мауна-Кеа высотой 4200 м (остров Гавайи)

Слайд 8

• Радиотелескоп в Аресибо Пуэрто-Рико
• Современная спутниковая обсерватория, работающая в инфракрасном диапазоне

Слайд 9

ЭТАПЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

• Любопытство. С него все и началось.
• П. Джеймс, Дж. Мартин «Все возможные миры»

Слайд 10

Научная гипотеза

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

Слайд 11

Теория

• Галилей
• Свободное падение тел
• Ньютон
• Закон Всемирного тяготения

Результаты теории проверяются постоянно экспериментом, который является критериемправильности теории

Слайд 12

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ

Особенность фундаментальных физических теорий – в их преемственности:

• более общая теория включает частные, уже известные законы
• определяет границы использования предыдущей теории.

Слайд 13

Физические законы и теории, границы их применимости

• 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;

Слайд 14

ЗАДАЧА

• Б и Г
• Б и В
• А и Б
• В и Г

Слайд 15

РЕШЕНИЕ

• 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.

Слайд 16

ЗАДАЧА

ЕГЭ 2009,А7 НА ФОТОГРАФИИ ПОКАЗАНА УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОУС-КОРЕННОГО СКОЛЬЖЕНИЯ КАРЕТКИ (1) МАССОЙ 0,1 КГ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ, УСТАНОВЛЕННОЙ ПОД УГЛОМ 300 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 = 1,25t
• Ʋ = 0,5t
• Ʋ = 2,5t
• Ʋ = 1,9t

Слайд 17

РЕШЕНИЕ

• ИСПОЛЬЗУЙТЕ ФОРМУЛУ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ БЕЗ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ. S=ɑt2/2
• НАХОДИТЕ УСКОРЕНИЕ 1,25 м/с2
• ЗАПИСЫВАЕТЕ УРАВНЕНИЕ СКОРОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ Ʋ = Ʋ0 +ɑt, Ʋ = 1,25t

Слайд 18

ЗАДАЧА

Слайд 19

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

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

Слайд 20

ГРАВИТАЦИОННОЕ

• Место взаимодействия -Между телами, имеющими массу
• Переносчик взаимодействия
• Гравитоны

ДАЛЬНОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

Слайд 21

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ

• Радиус действия, м -Бесконечно большой
• Место взаимодействия -Между телами, имеющими заряд
• Переносчик взаимодействия
• Фотоны

ДАЛЬНОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

Слайд 22

СИЛЬНОЕ (ЯДЕРНОЕ)

• Радиус действия, м – 1 фм (фемтометр, 10-15м)
• Место взаимодействия -Между нуклонами, эл. частицами
• Переносчик взаимодействия
• Глюоны(эл. частицы)

КОРТКОДЕЙСТВУЮЩЕЕ СТАБИЛЬНОСТЬ ЯДРА АТОМА

Слайд 23

СЛАБОЕ (ЯДЕРНОЕ)

• Радиус действия, м – 1 ам (аттометр), 10-17м
• Место взаимодействия –Между кварками
• Переносчик взаимодействия
• Бозоны

КОРТКОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

Радиоактивный распад урана, реакции термоядерного синтеза на Солнце

Слайд 24

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

• Длина–мера для измерения расстояния
• Метр – единица длины, равная расстоянию, которое проходит свет в вакууме за время ½ 99 792 458 с

Слайд 25

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

• Время – мера измерение разных промежутков времени

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

Слайд 26

• Масса
• Мера количества вещества и энергии
• Мера инертности
• Мера гравитационных свойств материи
• Килограмм – единица массы, равная массе международного эталона килограмма приблизительно равен массе 1 л чистой воды при 15 0С

Слайд 27

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

• 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.

Слайд 28

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

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

• Использовать весы с разновесом (m) и мерный цилиндр (V)
• Использовать амперметр и вольтметр для измерения силы тока и напряжения
• Примеры – измерение сопротивления проводника и плотности вещества

Слайд 29

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Погрешность измерения - оценка отклонения величины измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой)

• точности измерения.
• Погрешность измерительного прибора- разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины

Погрешность измерения равна половине цены деления прибора

• Абсолютная погрешность измерения (Δизм.) - разность между действительным и истинным значениями измеряемой величины:

Δизм.=Хд. - Хи.

• Относительная погрешность измерения (δизм.) - отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины, выраженное в %:

Посмотреть все слайды

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.

XVIII – XIX вв. сформирована механическая картина мира И. Ньютон Г. Галилей

И. Ньютон

Г. Галилей

Вторая половина XIXв. – начало XXв. электромагнитная картина мира Д. Максвелл М.Фарадей

Д. Максвелл

М.Фарадей

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

М.Планк

А. Эйнштейн

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

Класс: 10

Цель урока: дать учащимся представление о физической науке, физических явлениях, научном методе познания.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Ход урока

I. Актуализация знаний.

1. Знакомство с классом.

2. Знакомство с учебником, правилами и требованиями учителя.

3. Запись учениками школьных принадлежностей для урока физики.

а) учебник;

б) тетрадь 48 л.;

в) тетрадь для лабораторных и практических работ – 12 - 18 л.;

г) тетрадь для контрольных работ – 12 - 18 л.;

д) микрокалькулятор

е) линейка, карандаш, ластик, треугольник, транспортир, ручка (синяя и чёрная).

II. Правила техники безопасности в кабинете физики и на уроках физики.

• ИОТ – 6;
• ИОТ – 7;
• ИОТ – 8;
• журнал по технике безопасности на уроках физики (роспись учащихся об ознакомлении с правилами по ТБ).

III. Изучение нового материала.

1. Физика – наук о природе. А человек – дитя природы. И он должен уметь с ней разговаривать. Но как? На каком языке? Французский поэт Шарль Бодлер писал:

Природа – это храм, где камни говорят,
Хоть часто их язык бывает непонятен.
Вокруг – лес символов, тревожен, необъятен
И символы на нас с усмешкою глядят.

Пытливый ум человека не делит мир на части непроницаемой перегородкой: это “лирика”, а это “физика”. В мозгу человека всё сплетено в живой и неделимый клубок мыслей и чувств.

Зачем надевают кольцо золотое
На палец, когда обручаются двое? –
Меня любопытная леди спросила.
Не став пред вопросом в тупик,
Ответил я так собеседнице милой:
- Владеет любовь электрической силой,
А золото – проводник.
Роберт Бёрнс

2. Научный метод познания.

Пытаясь понять окружающий мир, человек ищет закономерности в различных и многообразных явлениях. На основании того, что ему уже известно из наблюдений и опытов, человек пытается угадать новую закономерность. Такая догадка называется гипотезой .

Научная гипотеза – это не любая догадка, а только такая, которая может быть проверена на опыте. После того, как догадка высказана, учёные ставят многочисленные опыты с целью подтвердить или опровергнуть эту догадку. Но, далеко не все гипотезы подтверждаются. И тогда начинают рождаться новые гипотезы. А для их проверки ставятся новые эксперименты.

Этот процесс – процесс научного познания мира – имел начало, но конца ему не видно.

Нам тайны нераскрытые раскрыть пора –
Лежат без пользы тайны, как в копилке –
Мы тайны эти с корнем вырвем у ядра –
На волю пустим джина из бутылки.
Владимир Высотский

3. Что и как изучает физика?

“Учёный изучает природу не потому, что это полезно; он исследует её потому, что это доставляет ему наслаждение, а это даёт ему наслаждение потому, что природа прекрасна. Если бы природа не была прекрасна, она не стоила бы того, чтобы быть познанной; жизнь не стоила бы того, чтобы быть прожитой.

“Наука полезна потому, что она научает нас создавать машины, я говорю машины полезны потому, что, работая для нас, они некогда оставят нам больше времени для научных занятий...” Арни Пуанкаре

О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель.
А.С.Пушкин

Точно подметил великий поэт характер научной деятельности. Опыт – “сын ошибок трудных”, вы можете почувствовать, выполняя лабораторные работы, что гений – “парадоксов друг” - об этом вы узнаете, решая задачи (парадокс _ неожиданная, непривычная мысль, противоречащая опыту).

А случай? Есть и он. Настойчивым и внимательным всегда везёт. И это – хорошо.

Наука для всех. Много веков длится процесс познания окружающего мира. Огромный труд был затрачен учёными, и немалый труд предстоит затратить каждому молодому человеку для того, чтобы усвоить основы современной науки. Они нужны не только учёному и инженеру, но и рабочему и трактористу. Всё в большей и большей мере люди на работе, да и дома, управляют машинами и механизмами. Чтобы понять, как они работают, нужно знать законы природы.

Простые истины. Мы знаем, что камень всегда падает вниз на землю, что есть твёрдые предметы, о которые можно ушибиться, что огонь может обжечь и т.д.

Однако, как ни важны подобные знания, накапливаемые ребёнком и взрослым человеком, они ещё не образуют науку. Это частные правила, касающиеся отдельных явлений. Они говорят нам о том, что произойдёт в обычных условиях, но не отвечают на вопрос: почему те или иные события вообще происходят и не могут ли эти события не наступить? Они также не позволяют предсказать, что произойдёт при других условиях.

Людям необходимо понять окружающий мир, чтобы использовать его законы для облегчения труда, улучшения условий жизни.

Преобразование мира. Именно развитие наук о природе дало в руки человека современную технику, и это привело к преобразованию окружающего нас мира. Основную роль сыграла физика – важнейшая наука, изучающая самые глубокие законы природы.

Физика составляет фундамент главнейших направлений техники. Строительная техника, гидротехника, теплотехника, электротехника и энергетика, радиоэлектроника, светотехника, огромная часть военной техник выросли на основе физики. Благодаря сознательному использованию законов физики техника из области случайных находок вышла на широкую дорогу целенаправленного развития.

Физика и другие науки. Физика – это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира. Поэтому понятия физики и её законы лежат в основе любого раздела естествознания.

В настоящее время физика очень тесно связана с астрономией, геологией, химией, биологией и другими естественными науками. Она много объясняет в этих науках, предоставляет им мощные методы исследования.

Физические величины и их измерение. Исследование явлений начинается с их наблюдения. Но для того чтобы понять и описать происходящие события, учёные вводят целый ряд физических величин, таких как скорость, сила, давление, температура, электрический заряд и многие другие. Каждой величине надо дать точное определение, в котором указывается, как эту величину можно измерить, как провести необходимый для такого измерения опыт.

Чаще всего в определениях физических величин просто уточняют и придают количественную форму тому, что непосредственно воспринимается нашими органами чувств. Так вводят понятия силы, температуры и т.д. Есть величины, которые не воспринимаются непосредственно нашими органами чувств (электрический заряд). Но они выражаются через другие величины, на которые органы чувств человека реагируют. Так, электрический заряд определяется по силам взаимодействия между заряженными телами.

Связь между физическими величинами. Чтобы из наблюдений за физическими явлениями сделать общие выводы, найти причины этих явлений, следует установить количественные зависимости между различными физическими величинами. Для этого необходимо специально изменять условия, в которых протекает данное явление. От непосредственного наблюдения надо перейти к физическому эксперименту.

Если меняются все условия сразу, то трудно уловить какие-либо закономерности. Поэтому, проводя физический эксперимент, стремятся проследить зависимость данной величины от характера изменения каждого из условий в отдельности. Например, давление газа зависит от его массы, объёма и температуры. Чтобы исследовать эту зависимость, надо сначала изучить, как влияет на давление изменение объёма, когда температура и масса остаются неизменными. Затем нужно проследить, как давление зависит от температуры при постоянном объёме, и т.д.

Законы природы и законы, определяющие жизнь общества. Любые изменения в природе подчиняются определённым законам. Движение тел описывается законами механики, распространение света законами оптики и т.д. Различие законов природы и законов, определяющих жизнь общества, состоит в том, что законы природы не изобретаются людьми, а открываются в процессе исследования окружающего мира. Если “общественные” законы могут быть нарушены или отменены, то нарушить или отменить законы природы не может никто!

IV. Закрепление изученного.

1. Пословица гласит: “Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”. А почему народ так решил?

2. Русский поэт И.Северянин в одном из своих стихотворений писал:

Мы живём, словно в сне неразгаданном,
На одной из удобных планет...
Много здесь, чего вовсе не надо нам,
А того, что нам хочется – нет...
Чего же нам хочется?

Домашнее задание.

1. Cтр. 3–5 учебника Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика – 10 (базовый и профильный уровни), - М.: Просвещение, 2010 г.