Что изучает физика? Физические термины, наблюдения и опыты.

Ход урока

1 слайд: I. Организационный этап

Великий английский физик-экспериментатор Эрнст Резерфорд как-то пошутил: «Есть только две науки – физика и коллекционирование марок». В ходе этого урока вы узнаете, почему именно физику Резерфорд выделил среди всех других наук, что она изучает, познакомитесь с первыми физическими понятиями: вещество, тело, явление.

II. Изучение нового материала

2 слайд: 1.Сегодня состоится ваше первое знакомство с удивительно интересной наукой – физикой.

Впервые слово «физика» появилось в сочинениях Аристотеля в 4 веке до нашей эры. В переводе с греческого языка слово «фюзис» означает «природа». В русский язык этот термин ввел в XVIII веке Михаил Васильевич Ломоносов.

3 слайд: Физика – это одна из наук о природе. И она имеет тесную связь с такими науками, как астрономия, география, биология, химия и т.д. все эти науки применяют законы физики.

4 слайд: 2.Физика изучает явления природы.

 Что такое физические явления?

В жизни мы постоянно сталкиваемся с различными изменениями, которые происходят в окружающем нас мире. В физике эти изменения принято называть  явлениями.

Каждый вид явлений изучает отдельный раздел физики (механика, электродинамика, оптика, термодинамика, акустика и другие). Эти явления называются физическими.

Физические явления – любые превращения вещества или проявления его свойств, происходящие без изменения состава вещества.

Но эти разделы тесно взаимосвязаны и образуют единую стройную физическую науку, которая позволяет описать и объяснить причины самых разнообразных явлений природы – от образования галактик до процессов внутри атомов – кирпичиков, их которых состоит всё, что мы видим вокруг себя, включая нас самих.

3. Виды физических явлений

5 слайд: Явления могут быть механическими. Например, скатывание шарика по наклонной плоскости. 

6 слайд: Все вы видели кипение воды в чайнике, таяние льда. Это – примеры тепловых явлений. 

7 слайд: Даже самый обычный мыльный пузырь может стать объектом изучения физики. Радужное переливание красок его стенок – это световые (оптические) явления. 

8 слайд: Колебания струн скрипки или гитары, колебания воздуха в духовых музыкальных  инструментах порождают звук. Совсем другой звук возникает от волн морского прибоя. Звуковые явления также изучает физика

9 слайд: Существуют электрические явления. Например, при замыкании электрической цепи загорается лампочка. 

10 слайд: Явления могут быть магнитными. Возможно, вы знаете, что магниты, поднесенные друг к другу одноименными полюсами, отталкиваются, а поднесенные разноименными полюсами – притягиваются. Также известно, что магниты притягивают предметы, сделанные из одного материала (например, железа), но заметно не действуют на предметы из других материалов (стекла, дерева, пластмассы). 

11 слайд: Важно понимать, что явления природы и физические явления – не совсем одно и то же. Как правило, явление природы – это несколько физических явлений, происходящих одновременно.

Например, молния, ударяющая в землю, – это одновременно:

- электрическое явление (между тучей и землей протекает электрический ток),

- магнитное явление (они всегда сопровождают протекание электрического тока),

- тепловое (воздух в канале молнии разогревается до температуры в несколько тысяч градусов),

- световое (вспышка молнии видна за несколько километров),

- звуковое (мощные раскаты грома).

12 слайд: Задача физики состоит в том, чтобы открывать различные закономерности, которые позволяют объяснить и объединить разные физические явления.

13 слайд: 4. Физические термины

Для описания физических явлений используются специальные термины. Мы будем знакомиться с ними постепенно, и очень скоро из этих терминов сложится язык физической науки. С некоторыми из них мы познакомимся прямо сейчас.

14 слайд: В физики каждое из окружающих нас тел принято называть физическим телом или просто телом. Тела можно охарактеризовать по их внешнему виду. Они могут иметь форму и объем. Некоторые тела могут быть одной формы, но разного объема. Другие же, наоборот, одного объема, но разной формы.

Рис. 8. Гайки имеют одинаковую форму, но разный объем, а скрепки, наоборот, обладают одинаковым объемом, но различной формой

Правда, существуют тела, у которых нет формы, – это жидкости. А есть и тела, у которых нет ни формы, ни объема, – это газы. Подробнее об этом мы будем говорить на следующих уроках.

Тела могут состоять из различных веществ. Например, шарик стальной, основу термометра составляет стекло, а на катушку намотана медная проволока.

Вещество – это один из видом материи. Материя - это все то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные, предметы, звук, свет и т.п.)

15 слайд: Обратите внимание на термины, которыми мы пользуемся. Шарик – это физическое тело, сталь, из которой он сделан, – вещество, а скатывание шарика по наклонной плоскости – это физическое явление.

16 слайд: давайте с вами выполним задание, чтобы закрепить понятие данных терминов.

5. Введение. Наблюдения и опыты

Признайтесь, вы когда-нибудь ломали свои игрушки? Конечно же ломали! А почему вы это делали? Позвольте ответить за вас. Вам было неинтересно просто смотреть на свою игрушку. Вам хотелось узнать, «а что будет, если?..» А известно ли вам, что именно это непреодолимое желание узнать «а что будет, если?..» постоянно испытывают ученые-физики во время любого исследования? Сегодня вы узнаете об основных этапах научного исследования, о том, что такое наблюдения, опыты (эксперименты), что такое гипотеза, что такое теория, и что является целью любого физического исследования.

Человек начал задумываться о физических явлениях очень давно. Наверное, когда в первый раз посмотрел на звездное небо; или, когда в первый раз увидел падение камня; или, когда в его ладони растаяла снежинка; а может быть, когда ему удалось разжечь первый в мире костер. Эти явления на первых порах представлялись чудесными и необъяснимыми, казались проявлениями сверхъестественных сил. Но постепенно человек стал проникать в тайны явлений природы. Как же это происходило?

17 слайд: 6. Наблюдение, гипотеза, опыт, теория

Самым первым способом изучать природу было наблюдение, когда человек наблюдал за физическими явлениями, происходящими в природе. Что же такое наблюдение?

Наблюдение – это изучение явлений природы без вмешательства в их ход.

Изучать – это не просто смотреть, как происходит явление, но и задумываться, почему оно происходит так, а не иначе.

Например, из наблюдений, вы знаете, что листок бумаги падает медленнее, чем книга. И вы задумываетесь: почему так происходит?

В вашем мозгу возникают различные догадки о причине того, что вы наблюдали. Такие догадки, недоказанные предположения, в науке называются гипотезами. Гипотез может быть несколько. Например, в случае с листком бумаги и книгой, гипотез может быть две.

Гипотеза №1. Листок бумаги падает медленнее, так как он легче, чем книга.

Гипотеза №2. Падению листка бумаги мешает сопротивление воздуха.

Обе гипотезы не могут быть справедливыми. По крайней мере, одна из них ошибочна. Чтобы подтвердить справедливость одной гипотезы и опровергнуть другую, необходимо изучить наблюдаемое явление в специально созданных условиях.

Изучение явления природы в специально созданных условиях называется экспериментом (опытом).

18 слайд: Проведем такой опыт. Возьмем два одинаковых листка бумаги и разместим один листок вертикально, а другой на той же высоте, но горизонтально. Если теперь одновременно отпустить оба листка, то вертикально расположенный лист будет падать намного быстрее горизонтального. Оба листка одинаково притягиваются к земле, но вертикальный листок не испытывает такого сопротивления воздуха, как горизонтальный.

Еще один эксперимент. Положим листок бумаги на книгу, расположим книгу горизонтально и отпустим. Мы увидим, что легкий листок и тяжелая книга будут падать вместе, так как книга заслоняет листок от встречного потока воздуха.

Теперь на основании проведенных опытов мы можем сделать выводы. Оба опыта подтверждают справедливость гипотезы №2 и опровергают гипотезу №1.

Гипотеза, справедливость которой подтверждена опытным путем, превращается в научную теорию, в которой описываются закономерности изучаемого явления.

7. Главная задача теории

Научная теория не только объясняет наблюдаемые физические явления.

Главная задача теории – предсказывать результаты еще не проведенных экспериментов.

Изучая падение листка бумаги, мы приходим к удивительному выводу: в безвоздушном пространстве все тела должны падать одинаково.

Более 300 лет тому назад английский ученый Исаак Ньютон поместил в длинную и достаточно широкую стеклянную трубку легчайшее птичье перо и тяжелый кусочек свинца. Если установить трубку вертикально и потом быстро перевернуть, то оба предмета начинают падать. Пока в трубке есть воздух, перо значительно отстает от кусочка свинца. Но когда Ньютон откачал воздух из стеклянной трубки и повторил опыт, оба предмета падали одинаково.

 19 слайд: Запишите пожалуйста схему метода научного познания.

Физическая теория всегда сопровождается математическими расчетами. Она позволяет предсказать результаты измерений различных физических величин, которые описывают изучаемое явление. Что такое физическая величина и что такое измерение, вы узнаете на следующем уроке.

20 слайд: посмотрите на портреты известных ученых физиков, с открытиями которых, мы будем с вами знакомится на уроках физики

III. Подведение итогов.

21 слайд: для подведения итогов урока, давайте вспомним термины и понятии,  с которыми мы сегодня познакомились.

24 слайд: IV. Домашнее задание.

пп.1-3, вопросы