Доклад на тему физика и физические методы изучения природы
Обновлено: 04.07.2024
распознавание и распределение конкретных физических понятий по структурным элементам логической цепочки: наблюдение – гипотеза – эксперимент - вывод.
Глоссарий по теме
Моделирование – это процесс замены реального объекта, процесса или явления другим, называемым моделью.
Модель – упрощенная версия реального объекта, процесса или явления, сохраняющая их основные свойства.
Научный факт – утверждение, которое можно всегда проверить и подтвердить при выполнении заданных условий.
Научная гипотеза – предположение, недоказанное утверждение, выдвигаемое для объяснения каких-нибудь явлений.
Постулат – исходное положение, допущение, принимаемое без доказательств.
Физика – это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.
Физическая величина – свойство материального объекта или явления, общее в качественном отношении для класса объектов или явлений, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
Физический закон – основанная на научных фактах устойчивая связь между повторяющимися явлениями, процессами и состоянием тел и других материальных объектов в окружающем мире.
Физический эксперимент – способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях.
Измерение - нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения. Способы измерения: прямой и косвенный
Список обязательной литературы:
Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н.Сотский. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 5 – 9.
1. В.А.Касьянов. Физика.10. Учебник для общеобразовательных учреждений: профильный уровень.
М.: Дрофа, 2005. С. 3-16.
2. Перельман М.Е. Наблюдения и озарения, или как физики выявляют законы природы. Издательство: Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2012.
Основное содержание урока
Физика тесно связна с астрономией, химией, биологией, геологией и другими естественными науками. Физическими методами исследования пользуются ученые всех областей науки. За последние четыре столетия люди освоили географию, проникли в недра Земли, покорили океан. Человек создал устройства, благодаря которым он может передвигаться по земле и летать, общаться с жителями других континентов, не покидая собственного жилища. Люди научились использовать источники энергии, предотвращать эпидемии смертоносных болезней. Эти и другие достижения – результат научного подхода к познанию природы
Физика – фундаментальная наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.
Физика основывается на количественных наблюдениях. Основателем количественного подхода является Галилео Галилей.
Материя – объективная реальность, существующая независимо от нас и нашего знания о нем. Материя существует в виде вещества и поля.
Формы материи: пространство, время. Движение – способ существования материи.
Все физические процессы и явления, происходящие в природе можно объяснить типами фундаментальных взаимодействий:
Естественнонаучное познание происходит по этапам: Наблюдение – Гипотеза – Теория – Эксперимент. Именно эксперимент является критерием правильности теории.
Особенности научного наблюдения: целенаправлено; сознательно организовано; методически обдумано; результаты можно записать, измерить, оценить; наблюдатель не вмешивается в ход наблюдаемого процесса.
Эксперимент, как исследование каких-либо явлений путем создания новых условий, соответствующих целям исследования, следует различать на мысленный и реальный.
Примерный план проведения эксперимента
1.Формулировка цели опыта
2.Формулировка гипотезы, которую можно было положить в основу опыта.
3.Определение условий, необходимых для проверки гипотезы, установления причинно-следственной связи.
4. Подбор оборудования и материалов, необходимых для опытов.
5. Практическая реализация опыта, сопровождаемая фиксированием результатов измерений и наблюдений выбранными способами.
6. Математическая обработка полученных данных.
Структура физической теории: основание (фундамент) – ядро – выводы (следствие) – применение. Особенностью фундаментальных физических теории является их преемственность.
Принцип соответствия - утверждение, что любая новая научная теория должна включать старую теорию и её результаты как частный случай.
Гипотеза (от греч. hypóthesis - основание, предположение) - предположение, выдвигаемое перед началом наблюдения или эксперимента, которое должно быть проверено в результате их проведения.
Стандартная формулировка гипотез: «Если …. (факт, следствие), то (значит, при условии) . (причина).
Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. В ходе эксперимента гипотезу доказывают, превращая её в установленный факт (теорию, теорему, закон), ИЛИ же опровергают.
Примерный план изучения физических законов:
1. Связь между какими явлениями (или величинами) выражает закон
2. Формулировка и формула закона.
3. Каким образом был открыт закон: на основе анализа опытных данных или теоретически (как следствие из теории)
4. Опыты, подтверждающие справедливость закона.
5. Примеры использования и учета действия закона на практике.
6. Границы применимости закона.
Одним из важнейших методов исследования является моделирование. Модель – это идеализация реального объекта или явления при сохранении основных свойств, определяющих данный объект или явление. Примеры физических моделей: материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальный газ, др.
Для того, чтобы понять и описать эксперимент вводятся физические величины.
С развитием научных знаний появилась необходимость в развитии единой системы единиц измерений.
Измерить величину - это значит сравнить ее с эталоном, с единицей измерения. Прямое измерение - определение значения физической величины непосредственно средствами измерения. Косвенное измерение – определение значения физической величины по формуле, связывающей её с другими физическими величинами, определяемыми прямыми измерениями.
При обработке результатов измерений нужно оценивать, с какой точностью проводится измерение, какую ошибку допускает ваш прибор, то есть определить погрешность измерений и как влияет сам процесс измерения на объект, который вы измеряете.
Объективность получаемых данных обеспечивают различные физические приборы. Следует различать: приборы наблюдения (микроскоп, телескоп, бинокль и др.) и приборы измерения (термометр, барометр, линейка, весы и др.).
Примеры и разбор тренировочных заданий
Вопросы к кроссворду:
- Эксперимент, возможность проведения которого зависит от наличия соответствующей материально-технической и финансовой обеспеченности.
- Процесс замены реального объекта, процесса или явления другим, называемым моделью.
- Вид наблюдения, в котором информация получается при помощи приборов.
- Наблюдение за тем, что происходит вокруг, без определенной цели.
- Единица измерения, с которой сравнивают измеряемую величину.
2. Подчеркните слова, обозначающие приборы для измерения, одной чертой; приборы для наблюдения – двумя: термометр, бинокль, секундомер, микроскоп, транспортир.
Правильный вариант: Одной чертой: термометр, секундомер, транспортир. Двумя чертами: бинокль, микроскоп.
Физика – наука о природе. Физические тела и явления. Наблюдение и описание физических явлений. Физический эксперимент. Моделирование явлений и объектов природы. Физические величины и их измерение. Точность и погрешность измерений. Международная система единиц.Физические законы и закономерности. Физика и техника. Научный метод познания. Роль физики в формировании естественнонаучной грамотности.
Механические явления
Механическое движение. Материальная точка как модель физического тела. Относительность механического движения. Система отсчета. Физические величины, необходимые для описания движения и взаимосвязь между ними (путь, перемещение, скорость, ускорение, время движения). Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение. Равномерное движение по окружности. Первый закон Ньютона и инерция.Масса тела. Плотность вещества. Сила. Единицы силы. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Свободное падение тел. Сила тяжести. Закон всемирного тяготения. Сила упругости. Закон Гука. Вес тела. Невесомость. Связь между силой тяжести и массой тела. Динамометр. Равнодействующая сила. Сила трения. Трение скольжения. Трение покоя. Трение в природе и технике.
Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Механическая работа. Мощность. Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Превращение одного вида механической энергии в другой. Закон сохранения полной механической энергии.
Условия равновесия твердого тела, имеющего закрепленную ось движения. Момент силы.
Основы молекулярно-кинетической теории
Строение вещества. Атомы и молекулы. Тепловое движение атомов и молекул. Взаимодействие (притяжение и отталкивание) молекул. Тепловое равновесие. Температура. Связь температуры со скоростью хаотического движения частиц. Внутренняя энергия. Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии тела. Количество теплоты. Закон сохранения и превращения энергии в тепловых процессах. Испарение и конденсация. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара. Кипение. Зависимость температуры кипения от давления. Влажность воздуха.
Основы термодинамики
Работа газа при расширении. Преобразования энергии в тепловых машинах (паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания, реактивный двигатель). КПД тепловой машины.
Основы электродинамики
Электрическое поле как особый вид материи. Напряженность электрического поля. Действие электрического поля на электрические заряды. Конденсатор. Энергия электрического поля конденсатора.
Электрический ток. Источники электрического тока. Электрическая цепь и ее составные части. Направление и действия электрического тока. Носители электрических зарядов в металлах. Сила тока. Электрическое напряжение. Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления.Зависимость силы тока от напряжения. Закон Ома для участка цепи. Удельное сопротивление. Реостаты. Последовательное соединение проводников. Параллельное соединение проводников.Работа электрического поля по перемещению электрических зарядов. Мощность электрического тока. Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля - Ленца. Электрические нагревательные и осветительные приборы. Короткое замыкание. Ток в различных средах.
Резерв (2 часа)
Контроль уровня обучения. Физика 10 класс.
Темы лабораторных и практических работ в 10 классе
Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение
Образовательного процесса.
Учебно-методические пособия для учителя
Интернет-ресурсы
СОДЕРЖАНИЕ
Основы электродинамики (продолжение).
Магнитное поле
Взаимодействие токов. Магнитное поле тока. Магнитная индукция. Сила Ампера. Сила Лоренца.
Представленная презентация предназначена для студентов специальности 34.02.01 "Сестринское дело", изучающим темы дисциплины ОУД.10 "Физика". Цель презентации - донести информацию в наглядной, легко воспринимаемой форме.
Краснотурьинский филиал
Физика и физические методы изучения природы
Бояринова О.В., преподаватель
1. Физика – наука о природе
Что изучает физика?
Физика – это, прежде всего наука о природе, всё, что нас окружает.
Летают птицы
Физика – это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира
Физика является одной из древнейших наук.
Древний человек наблюдал за окружающим миром, от которого зависела вся его жизнь, пытался понять явления природы. Солнце давало людям тепло и приносило засухи. Дожди поливали живительной влагой и вызывали наводнения; бедствия несли ураганы и землетрясения. Древние люди не знали причин их возникновения и приписывали разрушительные явления сверхъестественным силам. Постепенно люди начали понимать действительные причины природных явлений и их взаимосвязь. Так начали зарождаться науки о природе, одной из которых была физика.
В русском языке это слово появилось в 18 веке, благодаря Михаилу Васильевичу Ломоносову.
Физическое тело – это каждый окружающий нас предмет.
Вещество - это всё то, из чего состоят физические тела. (Показ физических тел, состоящих из разных веществ)
Материя – это всё то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.)
Физические явления – это изменения, происходящие с физическими телами.
Основные физические явления
Физические явления – это изменения, происходящие с физическими телами.
2. Естественнонаучный метод познания, его возможности, границы применимости
Научное познание — это объективно-истинное знание о природе, обществе и человеке, полученное в результате научно-исследовательской деятельности и, как правило, апробированное (доказанное) практикой.
Естественнонаучное познание структурно состоит из эмпирического и теоретического направлений научного исследования.
Эмпирические методы познания
целенаправленное восприятие явлений без вмешательства в них
изучение явлений в контролируемых и управляемых условиях
определение отношения измеряемой величины к эталону
выявление сходства или различия объектов или их признаков.
Теоретические методы познания
процесс мысленного или реального расчленения предмета, явления на части (признаки, свойства, отношения)
соединение выделенных в ходе анализа сторон предмета в единое целое
объединение различных объектов в группы на основе общих признаков
отвлечение в процессе познания от некоторых свойств объекта с целью углубленного исследования одной определенной его стороны
Теоретические методы познания
отображение знания в знаковом, символическом виде
умозаключение о сходстве объектов в определенном отношении на основе их сходства в ряде других отношений
создание и изучение заместителя (модели) объекта
создание понятий для объектов, не существующих в действительности, но имеющих прообраз в ней
Теоретические методы познания
движение от общего к частному
движение от частного (фактов) к общему утверждению
3. Моделирование физических явлений и процессов
Использование различных компьютерных технологий позволяет нам понять очень сложные физические процессы: заглянуть внутрь атома, рассмотреть процесс кипения жидкости, смоделировать прохождение электрического тока в проводнике, решать сложные задачи.
Моделированием называется целенаправленное исследование явлений, процессов или объектов путем построения и изучения их моделей.
Физические модели
При построении физической модели необходимо в системе материальных объектов выделить и "идеализировать" физические тела, поля, условия движения, взаимодействия, ввести физические величины, характеризующие свойства объектов, сформулировать физические законы, описывающие связь между этими понятиями и взаимодействия между материальными объектами.
При построении физических моделей можно выделить три этапа:
4. Роль эксперимента и теории в процессе познания природы
Эксперимент , неотъемлемая основа любого прогресса естественных наук, эксперимент, из которого мы всегда исходим и к которому мы всегда возвращаемся, – лишь он один может служить нам источником знаний о реальных фактах, которые стоят выше любой теоретической концепции, любой предвзятой идеи.
Что касается теории, то ее задача состоит в классификации и синтезе полученных результатов, расположении их в разумную систему, которая не только позволяет истолковывать известное, но также по мере возможности предвидеть еще не известное.
5. Физические законы. Границы применимости физических законов.
Физический закон – эмпирически установленная и выраженная в строгой формулировке устойчивая связь между повторяющимися явлениями, процессами и состояниями тел и других материальных объектов в окружающем мире.
Теория, проверенная и подтверждённая многочисленными экспериментами, может рассматриваться как физический закон.
Для того чтобы некая связь могла быть названа физическим законом, она должна удовлетворять следующим требованиям:
- Эмпирическая подтвержденность . Физический закон считается верным, если подтверждён многократными экспериментами.
- Универсальность. Закон должен быть справедлив для большого числа объектов. В идеале – для всех объектов во Вселенной.
- Простота. Физические законы обычно выражаются в виде короткого словесного утверждения или компактной математической формулы.
- Устойчивость. Физические законы не меняются со временем, хотя и могут признаваться приближениями к более точным законам.
Физические законы, имеющие наиболее обширные области применимости, называются фундаментальными.
На первом уроке физики (Физика – это наука о природе. Физические тела и физические явления), мы изучили, что физика изучает явления неживой природы и из этих явлений физика выделяет более простые, более конкретные физические явления. Мы узнали, что физические явления бывают механические, световые, звуковые, электромагнитные, тепловые.
Откуда же люди узнали, что существуют такие явления? Ответ очевиден: наблюдали. А что значит наблюдали, и как надо наблюдать? Об этом пойдёт речь в этой статье.
Дело в том, что изучение природы не происходит вот просто так: смотришь и уже знаешь физику. Нет. Существуют специальные научные методы изучения природы, с которыми сейчас начнём знакомится.
Научные методы
Что такого особенного в слове научные? Дело в том, что очень часто нам кажется одно, а на самом деле происходит другое. Давайте сейчас проведём такой самообман. На рисунке ниже два одинаковых отрезка.
Два отрезка одинаковой длины.
А сейчас каждый отрезок снабдим разными окончаниями.
Те же два отрезка, но с окончаниями.
А теперь попросим кого-нибудь постороннего сказать, какой из отрезков длиннее. И что? Каждый скажет, что нижний отрезок длиннее. Обман зрения. Следовательно, если вы хотите исследовать природу, если вы хотите изучать физику, то очень часто нельзя верить тому, что вы видите своими глазами. Есть такая поговорка: "Не верь глазам своим", и то, что нельзя верить глазам своим, вы видите прямо сейчас. Два одинаковых отрезка кажутся разными по длине из-за того, что созданы специальные условия для обмана зрения. Поэтому когда речь идёт о научных методах, нужно всегда стараться исключить все условия, при которых возможен обман зрения, при которых можно получить какие-то ложные данные.
Наблюдение
Какие же методы изучения природы мы знаем? Как было сказано ранее, один из таких методов – наблюдение. До Галилея, с глубокой древности, учёные изучающие природу, например, тот же Аристотель, ни каких экспериментов не ставили. Что такое эксперимент мы ещё расскажем в этой статье. Они просто смотрели вокруг и размышляли. То, что они делали, мы называем наблюдения. Чем же отличается наблюдение? Что это такое? Это один из методов исследования природы. Например, мы прекрасно знаем из повседневной жизни, что камень падает быстро, а тополиный пух очень медленно. Аристотель, наблюдая то же самое, говорил, что тяжёлые тела падают быстро, а медленные медленно. Что это? Результат какого исследования? Наблюдения. Так что же такое наблюдение? Аристотель что-то специально делал для своего исследования, создавал какие-то специальные условия? Нет, он просто смотрел. Итак, наблюдение – это исследование явления без создания специальных условий.
Возникает вопрос: а всегда ли лёгкое тело падает медленно, а тяжёлое быстро? Этот вопрос является предположением. На научном языке предположение называется – гипотеза.
Гипотеза
Гипотеза – это тоже этап, один из методов научного исследования природы. Теперь мы высказываем гипотезу, которая обобщает результаты нашего наблюдения за падением камня и тополиного пуха – любое тяжёлое тело всегда падает быстрее лёгкого.
Попробуем теперь проверить эту гипотезу. А что значит проверить? Это что-то сделать, чтобы узнать справедлива наша гипотеза или нет, подтвердить её или опровергнуть. Проверяют гипотезу при помощи эксперимента. Эксперимент отличается от наблюдения тем, что мы проводим исследование в специально созданных условиях.
Эксперимент
Эксперимент – это исследование явления в специально созданных условиях.
А теперь проведём эксперимент. Возьмём два одинаковых листа бумаги. Если их отпустить, то они будут падать одинаково медленно. А теперь мы создадим для нашего эксперимента специальные условия, и состоять они будут в следующем – мы помнём один лист. Очевидно, что вес помятого листа бумаги не изменился. Давайте теперь отпустим эти два листа бумаги. Оказывается, что один и тот же лист бумаги, если он свёрнут в комочек, падает быстрее. А теперь скомканный лист бросим вместе с книгой. В результате они упадут практически одинаково.
Эксперимент показал, что комок бумаги падает быстрее не свёрнутого листа. За экспериментом следует какой-то вывод, гипотеза, которая объясняет результаты эксперимента. Гипотеза – кроме силы тяжести, что-то влияет на скорость падения бумаги, предположительно – воздух.
Вслед за этой гипотезой будет опять эксперимент. Мы что-то предположили, и теперь нужно сразу же это проверить. Эксперимент: проведём падение тела так, чтобы воздух не мешал, то есть исключим влияние воздуха или уменьшим его. Это можно сделать по разному. Например, скомкав лист мы уменьшили влияние воздуха на него при падении. Можно сделать по другому. Можно бросить лист ребром, в этом случае сопротивление воздуха будет меньше и лист также будет падать быстрее.
Галилео Галилей, со своими учениками, он уменьшил влияние воздуха другим способом. На тело действует сила притяжения Земли. Чем массивнее тело, тем больше сила притяжения земли. Если вы хотите, чтобы влияние воздуха, а мы видим, что влияние воздуха при падении тела зависит от площади нижней поверхности тела, так вот, если вы хотите чтобы влияние воздуха было меньше, нам надо взять тела из вещества, которое сильно притягиваются к Земле, то есть которое имеет высокую массу при малых размерах. Например, можно взять чугунное ядро и свинцовую пулю. И вот Галилей бросал с Пизанской башни эти предметы. На самом деле его ученики бросали, а он наблюдал и делал выводы. Но создавая специальные условия, он фактически проводил эксперимент. Мушкетная пуля сравнительно лёгкая, но из-за маленьких размеров воздух на неё практически не влияет. Оказалось, что пуля и ядро падают на землю практически одновременно, хотя пуля лёгкая, а ядро тяжёлое. Галилей уменьшил влияние воздуха вот таким способом, за счёт увеличения вклада сил тяжести.
Ньютон пошёл по другому пути. Ньютон жил позже Галилея. Исаак Ньютон просто напросто выкачивал воздух из трубки в которой падали предметы разной массы: тяжёлые и лёгкие. Он бросал пёрышко и дробинку. Когда в трубке воздух был, то перо немного опустилось, а дробинка за это время упала на дно трубки. Но когда Ньютон откачал воздух, оказалось следующее: как только трубку перевернули и они начали падать, они достигли нижнего края трубки одновременно. Воздуха нет – нечему мешать движению, и поэтому и пёрышко, и дробинка достигают дна одновременно.
Физические законы
Итак, на основании гипотезы, подтверждённой различными экспериментами, мы делаем вывод, который уже можно назвать физическим законом.
Закон свободного падения: все тела падают под действием силы тяжести одинаково. Пока что не будем вдаваться в подробности, что значит "одинаково". Об этом мы поговорим в другой статье очень детально.
С какими мы столкнулись понятиями:
- Наблюдение.
- Гипотеза.
- Эксперимент.
- Закон.
Обратите внимание, что мы периодически возвращались после эксперимента к новой гипотезе и к новому эксперименту, но на всё более высоком уровне. Мы поднимались от незнания к знанию не по прямой, а по спирали. Хотя, с точки зрения математики, правильно назвать её винтовой линией, так как спираль – это плоская кривая.
Теперь давайте вернёмся к закону свободного падения: все тела падают под действием силы тяжести одинаково. А как это одинаково? Как можно описать это на количественном уровне? Для этого существуют физические величины, которые придумывают учёные. Примеры физических величин: метр, килограмм, секунда. Эти физические величины оказываются связанными между собой (например, скорость можно измерить в метрах в секунду) и эти величины описывают явления природы. А то, что связывает различные физические величины называется теорией.
Физическая теория
На основании законов, открытых учёными, строится теория, то есть количественное описание физических явлений. Так что мы можем в список выше добавить пятый пункт: теория.
Так, например, была построена механика. Исаак Ньютон, обобщив законы свободного падения, которые были открыты Галилеем, сумел описать на количественном уровне движение тел под действием силы тяжести. Он открыл закон, который называется "Закон всемирного тяготения". Оказывается, не только лист бумаги, чугунное ядро, свинцовая пуля и другие предметы притягиваются к Земле. Луна также притягивается к Земле. Сравнивая движение Луны и движение яблока, которое бросили, Ньютон установил, что любые два тела притягиваются друг к другу. Два человека, сидящие за партой притягиваются друг к другу, к парте, к учителю.
Открыв этот закон физики построили теорию движения планет. Солнечная система подчиняется закону всемирного тяготения. Более того, на основании особенностей движения планет, были открыты новые планеты. Было предсказано, что за Ураном должна быть ещё одна планета, потому что движение Урана было не совсем таким, как думали астрономы. Эта планета была названа Нептун. Это было сделано, как говорят, на кончике пера.
Но вот беда, оказывается, что теория, которую сейчас называют классической физикой, не всегда могла описать различные физические явления. Оказывается, что если скорость тела приближается к скорости света, то понятная нам механика перестаёт работать. Эйнштейн создаёт теорию относительности, в которой рассматривается движение тел с огромными околосветовыми скоростями. Оказывается, скорость света нельзя превысить. А старая добрая классическая механика является частным случаем этой новой теории относительности.
Далее, пытаясь описать свечение нагретых тел, Макс Планк в 1900 году был вынужден предположить (вынужден, так как ему это предположение не нравилось), что нагретые тела испускают свет не непрерывно, а определёнными порциями. То есть, физические величины могут меняться скачкообразно, что противоречит старой доброй классической физике. Так родилась квантовая механика. Теперь старая добрая классическая физика получалась из квантовой механики как частный случай.
То есть, никогда физики не останутся без работы, потому что проводя всё более сложные и сложные эксперименты, физики открывают явления, которые старая физика не может описать и им приходиться строить новые разделы физики. Квантовая механика, теория относительности, а сейчас существуют и более новые разделы физики, которые описывают микромир, при чём при огромных скоростях движения частиц.
Абсолютного знания не существует. Никогда не наступит такого момента, что мы скажем: "Всё, физика открыта". Кстати, такое мнение существовало в конце 19 века. А потом Планк открывает квантовую механику и квантовую физику.
Чем полезно изучение физики
Изучение физики очень полезно для умственного развития. Зная физику, вы понимаете, как "цепляются шестерёнки" везде. Из 15 нобелевских лауреатов по экономике, 13 заканчивали физические факультеты. Изучая физику, вы в целом научаетесь ориентироваться в мире, который вас окружает.
Давайте сравним математика и физика. Математик – это острейший ум, он великолепно умеет решать задачи. Но только у него есть один недостаток: для того чтобы математик смог решить задачу, эту задачу ему нужно точно сформулировать. Вот тебе вот это дано, получи, пожалуйста, вот это. И математик хороший справится с этим. А у физика ситуация другая. Природа не формулирует конкретных условий задач, и хороший физик это тот, который умеет в фантастическом хаосе физических явлений выделить что-то, что можно познавать. То есть выделить что-то, что можно уже анализировать, проводить опыты, чтобы выяснять подробности этого чего-то. Это называется умение, даже лучше сказать талант поставить задачу. Физики умеют ориентироваться в мире, в котором нету чётко сформулированных условий задач. Они эти задачи формулируют, для этого они используют различные, так называемые модели. Например, есть такая модель - материальная точка. Материальная точка – это тело, размерами которого в данной задаче можно пренебречь. И вот если считать тело материальной точкой, то описать его движение гораздо проще, чем если описывать движение тела большого размера. Подробную информацию об этом вы получите при изучении раздела "Механика".
Итак, чем хорош физик? Тем, что он умеет решать задачи, у которых нет чётко поставленного условия. Та же история и в экономике, та же история и в жизни.
Физика — наука о природе. Наблюдение и описание физических явлений. Измерение физических величин. Международная система единиц. Научный метод познания. Наука и техника.
Механические явления. Кинематика
Механическое движение. Траектория. Путь — скалярная величина. Скорость — векторная величина. Модуль вектора скорости. Равномерное прямолинейное движение. Относительность механического движения. Графики зависимости пути и модуля скорости от времени движения.
Ускорение — векторная величина. Равноускоренное прямолинейное движение. Графики зависимости пути и модуля скорости равноускоренного прямолинейного движения от времени движения. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорение.
Динамика
Инерция. Инертность тел. Первый закон Ньютона. Взаимодействие тел. Масса — скалярная величина. Плотность вещества. Сила — векторная величина. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Движение и силы.
Сила упругости. Сила трения. Сила тяжести. Закон всемирного тяготения. Центр тяжести.
Давление. Атмосферное давление. Закон Паскаля. Закон Архимеда. Условие плавания тел.
Условия равновесия твёрдого тела.
Законы сохранения импульса и механической энергии. Механические колебания и волны
Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
Кинетическая энергия. Работа. Потенциальная энергия. Мощность. Закон сохранения механической энергии. Простые механизмы. Коэффициент полезного действия (КПД). Возобновляемые источники энергии.
Механические колебания. Резонанс. Механические волны. Звук. Использование колебаний в технике.
Строение и свойства вещества
Строение вещества. Опыты, доказывающие атомное строение вещества. Тепловое движение и взаимодействие частиц вещества. Агрегатные состояния вещества. Свойства газов, жидкостей и твёрдых тел.
Тепловые явления
Тепловое равновесие. Температура. Внутренняя энергия. Работа и теплопередача. Виды теплопередачи. Количество теплоты. Испарение и конденсация. Кипение. Влажность воздуха. Плавление и кристаллизация. Закон сохранения энергии в тепловых процессах.
Преобразования энергии в тепловых машинах. КПД тепловой машины. Экологические проблемы теплоэнергетики.
Электрические явления
Электризация тел. Электрический заряд. Два вида электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Напряжение. Конденсатор. Энергия электрического поля.
Постоянный электрический ток. Сила тока. Электрическое сопротивление. Электрическое напряжение. Проводники, диэлектрики и полупроводники. Закон Ома для участка электрической цепи. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля—Ленца. Правила безопасности при работе с источниками электрического тока.
Магнитные явления
Постоянные магниты. Взаимодействие магнитов. Магнитное поле. Магнитное поле тока. Действие магнитного поля на проводник с током.
Электродвигатель постоянного тока.
Электромагнитная индукция. Электрогенератор. Трансформатор.
Электромагнитные колебания и волны
Электромагнитные колебания. Электромагнитные волны. Влияние электромагнитных излучений на живые организмы.
Принципы радиосвязи и телевидения.
Свет — электромагнитная волна. Прямолинейное распространение света. Отражение и преломление света. Плоское зеркало. Линзы. Фокусное расстояние и оптическая сила линзы. Оптические приборы. Дисперсия света.
Квантовые явления
Строение атома. Планетарная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Линейчатые спектры. Атомное ядро. Состав атомного ядра. Ядерные силы. Дефект масс. Энергия связи атомных ядер. Радиоактивность. Методы регистрации ядерных излучений. Ядерные реакции. Ядерный реактор. Термоядерные реакции.
Влияние радиоактивных излучений на живые организмы. Экологические проблемы, возникающие при использовании атомных электростанций.
Строение и эволюция Вселенной
Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира. Физическая природа небесных тел Солнечной системы. Происхождение Солнечной системы. Физическая природа Солнца и звёзд. Строение Вселенной. Эволюция Вселенной.
Биология
Живые организмы
Биология как наука. Роль биологии в практической деятельности людей. Разнообразие организмов. Отличительные признаки представителей разных царств живой природы. Методы изучения живых организмов: наблюдение, измерение, эксперимент. Клеточное строение организмов.
Правила работы в кабинете биологии, с биологическими приборами и инструментами.
Бактерии. Многообразие бактерий. Роль бактерий в природе и жизни человека. Бактерии — возбудители заболеваний. Меры профилактики заболеваний, вызываемых бактериями.
Грибы. Многообразие грибов, их роль в природе и жизни человека. Съедобные и ядовитые грибы. Оказание приёмов первой помощи при отравлении грибами.
Лишайники. Роль лишайников в природе и жизни человека.
Вирусы — неклеточные формы. Заболевания, вызываемые вирусами. Меры профилактики заболеваний.
Растения. Клетки, ткани и органы растений. Процессы жизнедеятельности: обмен веществ и превращение энергии, питание, фотосинтез, дыхание, удаление продуктов обмена, транспорт веществ. Регуляция процессов жизнедеятельности. Движения. Рост, развитие и размножение. Многообразие растений, принципы их классификации. Водоросли, мхи, папоротники, голосеменные и покрытосеменные растения. Значение растений в природе и жизни человека. Важнейшие сельскохозяйственные культуры. Ядовитые растения. Охрана редких и исчезающих видов растений. Основные растительные сообщества. Усложнение растений в процессе эволюции.
Животные. Строение животных. Процессы жизнедеятельности и их регуляция у животных. Размножение, рост и развитие. Поведение. Раздражимость. Рефлексы. Инстинкты. Многообразие (типы, классы хордовых) животных, их роль в природе и жизни человека. Сельскохозяйственные и домашние животные. Профилактика заболеваний, вызываемых животными. Усложнение животных в процессе эволюции. Приспособления к различным средам обитания. Охрана редких и исчезающих видов животных.
Человек и его здоровье
Человек и окружающая среда. Природная и социальная среда обитания человека. Защита среды обитания человека.
Общие сведения об организме человека. Место человека в системе органического мира. Черты сходства и различий человека и животных. Строение организма человека: клетки, ткани, органы, системы органов. Методы изучения организма человека.
Опора и движение. Опорно-двигательная система. Профилактика травматизма. Значение физических упражнений и культуры труда для формирования скелета и мускулатуры. Первая помощь при травмах опорно-двигательной системы.
Транспорт веществ. Внутренняя среда организма, значение её постоянства. Кровеносная и лимфатическая системы. Кровь. Группы крови. Лимфа. Переливание крови. Иммунитет. Антитела. Аллергические реакции. Предупредительные прививки. Лечебные сыворотки. Строение и работа сердца. Кровяное давление и пульс. Приёмы оказания первой помощи при кровотечениях.
Дыхание. Дыхательная система. Строение органов дыхания. Регуляция дыхания. Газообмен в лёгких и тканях. Гигиена органов дыхания. Заболевания органов дыхания и их предупреждение. Приёмы оказания первой помощи при отравлении угарным газом, спасении утопающего. Инфекционные заболевания и меры их профилактики. Вред табакокурения.
Питание. Пищеварение. Пищеварительная система. Нарушения работы пищеварительной системы и их профилактика.
Обмен веществ и превращения энергии в организме. Пластический и энергетический обмен. Обмен воды, минеральных солей, белков, углеводов и жиров. Витамины. Рациональное питание. Нормы и режим питания.
Покровы тела. Строение и функции кожи. Роль кожи в терморегуляции. Уход за кожей, волосами, ногтями. Приёмы оказания первой помощи при травмах, ожогах, обморожениях и их профилактика. Закаливание организма.
Выделение. Строение и функции выделительной системы. Заболевания органов мочевыделительной системы и их предупреждение.
Размножение и развитие. Половые железы и половые клетки. Половое созревание. Инфекции, передающиеся половым путём, их профилактика. ВИЧ-инфекция и её профилактика. Наследственные заболевания. Медикогенетическое консультирование. Оплодотворение, внутриутробное развитие. Беременность. Вредное влияние на развитие организма курения, употребления алкоголя, наркотиков. Роды. Развитие после рождения.
Органы чувств. Строение и функции органов зрения и слуха. Нарушения зрения и слуха, их предупреждение. Вестибулярный аппарат. Мышечное и кожное чувства. Обоняние. Вкус.
Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности организма. Нервная система. Рефлекс и рефлекторная дуга. Эндокринная система. Гормоны, механизмы их действия на клетки. Нарушения деятельности нервной и эндокринной систем и их предупреждение.
Поведение и психика человека. Безусловные рефлексы и инстинкты. Условные рефлексы. Особенности поведения человека. Речь. Мышление. Внимание. Память. Эмоции и чувства. Сон. Темперамент и характер. Способности и одарённость. Межличностные отношения. Роль обучения и воспитания в развитии поведения и психики человека.
Здоровый образ жизни. Соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил здорового образа жизни. Укрепление здоровья: аутотренинг, закаливание, двигательная активность. Влияние физических упражнений на органы и системы органов. Факторы риска: стрессы, гиподинамия, переутомление, переохлаждение. Вредные и полезные привычки, их влияние на состояние здоровья.
Читайте также: