Роль физики

3.   Роль физики.

Гладить смотреть TV – все благодаря физике. (электрические, тепловые, звуковые явления…-летит самолет)

Методы использующиеся в физике:

-   Наблюдение

-   Опыты (демонстрируем)

-   Эксперимент (изучаем количественные закономерности)

Количественная мера (характеристика) тела – физическая величина (V, F, l, u).

Чтобы определить физическую величину, ее нужно измерить. Дети должны знать измерительные приборы, диапазон измерения, цену деления.

- Берем линейку :

Нужно от большего значения отнять меньшее и разделить на количество делений, которое находится между этими цифрами.

-      измерьте карандаш (здесь присутствует ошибка Паралакса, т.е. неправильное расположение взгляда). Для закрепления задайте что-либо измерить.

-      Задание домой: измерить страничку книги, найти метод измерения диаметра бутылки, измерить цену деления градусника, барометра, часов и т.д.

ТЕМА 12: первоначальные сведения о строении вещества.

 

Урок1. Строение вещества. Молекулы.

 

Все разделы физики используют то, что вещество состоит из отдельных молекул.

Задача: Подвести учеников к пониманию о дискретном строении вещества.

1.   Представление древних атомистов:

-      все тела состоят из отдельных частиц

-      между частицами имеются промежутки

-      все частицы находятся в непрерывном движении

подвести детей к тому, что тела состоят из мельчайших частичек, и наоборот.

Чтобы познакомить с явлением, дети должны знать значение этого слова.

Молекула – “moles” и “cula” – массочка.

“moles”- масса, а “cula”-уменьшительный суффикс.

Атом –с греческого – неделимый.

Вещества бывают простыми и сложными. Простые состоят из одинаковых атомов, а сложные из нескольких атомов. Н₂О-сложное вещество.

Пример: вещество состоит из мельчайших частиц. Как доказать? Поставим такой опыт – стакан с водой + сахар-рафинад=сладкую воду. Это объясняет то, что вещество состоит из мельчайших частиц.

Измерили размеры атома – 10^-8см. (записать на доске обязательно). Нужно сравнить яблоко с землей для того, чтобы показать детям размер атома. Диаметр волосинки порядка 0,05 мм, т.е. размер атома в несколько млн раз меньше, чем размер волосинки.

Вопрос: как молекулы расположены между собой?

Опыт- 0,5 стакана воды + 0,5 стакана спирта, сливаем в стакан и получаем меньший объем, чем объем двух стаканов. Подводим к тому, что между молекулами есть промежутки, поэтому несоответствие объема.

С газами – духи.

С твердыми телами – штатив + шарик или стальной цилиндр + масло = при маленьком давлении ничего, при больших давлениях на стенках цилиндра появляются капельки масла.

Урок 2. Движение молекул. Диффузия.

 

Задача урока: движение – есть неотъемлемое свойство материи.

Когда говорим о диффузии, то приводим примеры:

-      распространение газов

-      чернило + вода

Именно диффузия – экспериментальное обоснование движения молекул. Тогда можно показать опыт: весы, колба Петри, уравновешиваем, в эту чашу капаем несколько капель эфира, получаем отклонение весов, но через определенное время они уравновесятся и в колбе ничего не будет. Испарение – пример диффузии.

Есть стекло и на него кладут лед, поливают воском, в результате воск меняет цвет через определенное время.

Значение диффузии:

-      в консервных заводах используют явление диффузии

-      питание растения благодаря диффузии

состав воздуха у поверхности атмосферы однороден – свойство диффузии.

Для того, чтобы стальные поверхности уплотнить, то их покрывают углеродом (цементация).

Вывод: молекулы и атомы любого вещества находятся в непрерывном движении, это подтверждает явление диффузии в газах, жидкостях, твердых телах.

Двигаются ли молекулы одинаково в разных телах?

, почему скорости различны? – массы разные.

Ребята, так почему же если скорость 2000м/с , то например запах духов доходит медленно скажем до последней парты? Потому, что при движении молекулы сталкиваются и направленного движения нет.

Опыт: модель броуновского движения.

Домашнее задание: проделать опыт: 2 стакана, ______________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Цель домашнего задания: подготовка к следующему уроку.

Урок 3. Давление молекул и температура тела.

 

Расскажите, что вы получили?

Обобщаем и анализируем. Из опыта следует, что температура тела влияет на движение молекул.

Вывод: чем выше температура тела, тем быстрее происходит диффузия.

Опыт: горячая вода/холодная + кусочек сахара.

Урок 4. Взаимодействие (притяжение и отталкивание) молекул (атомов).

 

Если все тела состоят из молекул, в них есть промежутки, и они двигаются, то почему оно не рассыпается.

Опыт: весы с 2 чашами, к первой прикрепляем стеклянную пластинку на нитке. Подводим сосуд с водой, чтобы вода соприкасалась с пластинкой. Сколько гирек нужно положить, чтобы оторвать пластинку? Значит мы прикладываем силу.

Приводим к тому, что есть силы притягивания. Размеры атома - расстояние при котором начинается притягивание.

Примеры:

1.   клей

2.   присос

3.   окраска ткани

4.   сварка, спайка

Нужно показать, что молекулы не только притягиваются, но и отталкиваются.

Опыт: есть вода в стакане. Ее легко сжимать? – нет. Значит есть сила отталкивания.

На глубине 8 км в океане сжатие воды на 4%.

Если расстояние больше 10^-8, то молекулы не взаимодействуют друг с другом.

 

 

 

 

 

 

ТЕМА 13: Формирование понятия физическая величина

в средней школе.

 

Физическая величина – это характеристика определенных свойств объекта (тело, система тел, состояние процессов, и явлений) в качественном соотношении одинаковые для всех объектов, а в количественном индивидуальны для каждого объекта.

Например, физическая величина ускорение характеризует быстроту изменения скорости со временем и это ее качественная характеристика одинакова для всех объектов. Однако для различных тел ее количественное отношение различно. (если ускоряется поезд и самолет, то их ускорение различны).

Термин «величина» применяется к характеристикам и свойствам в том случае, если их можно количественно определить, т.е. измерить. Такие характеристики, как цвет, запах, вкус в настоящее время не подлежат измерению, поэтому их нельзя назвать величинами, а только характеристиками или свойствами. ГОСТ не рекомендует использовать словосочетание : величина скорости, сила по величине и направлению, величина давления; слово «величина» в этих словосочетаниях лишнее, т.к. скорость, сила и давление есть величинами. Вместо термина физическая величина можно использовать термин величина только в том случае, если из контекста следует, что речь идет о физической величине, а не о математической. Можно использовать термин размер величины и значение физической величины.

Единица физической величины – это физическая величина, фиксированная по размеру и принятая в качестве основы для количественной оценки конкретной физической величины.

Значение физической величины – это количественное содержание в объекте конкретной физической величины, выраженное в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Например:

l=2м

2м – значение физической величины

2 – числовое значение физической величины

м – единица физической величины

Иногда для определения физической величины используют термин – «называется». Например: Электроемкость проводника называется величина равная отношению заряда сообщенному проводнику к его потенциалу.

Т.к. определение физической величины должно полностью раскрывать понятие о физической величине, то лучше давать такое определение: Электроемкость – это физическая величина, которая характеризует электрические свойства проводника, она измеряется отношением заряда q, сообщенному проводнику к его потенциалу j.

Законы физики устанавливают количественные соотношения между физическими величинами, поэтому нужно уметь измерять физические величины.

Измерить физическую величину (например скорость) – это значит сравнить ее с величиной того же вида (скоростью) принятой за единицу.

Существуют основные системы единиц, которые отличаются выбором основных единиц. Те системы единиц, у которых в качестве основных выбраны единицы длины, массы и времени называются абсолютными. В качестве основной системы единиц ГОСТом выбрана международная система единиц: СИ.

Основные единицы:

-      единица длины – метр (м)

-      единица массы – килограмм (кг)

-      единица времени – секунда (с)

-      единица силы тока – ампер (А)

-      единица количества вещества – моль (моль)

кроме основных есть еще производные единицы : м/с, В; и дополнительные: единица плоского угла – радиан, единица телесного угла – стерадиан (ср).

размерность физической величины – это соотношение, показывающее как изменяется единица какой то величины при изменении основной величины.

Размерность физической величины: [u], в ГОСТах – dim u.

Для размерностей основных величин используют такие обозначения:

-      размерность длины – L

-      размерность массы – М

-      размерность времени – Т

-      размерность термодинамической температуры – Q

-      размерность силы тока - I

[l]=L размерность длины – l

[m]=M

[t]=T

проверка размерности, например: .   – это формула размерности.

Основные элементы рассказа ученикам о физической величине:

1.   название величины

2.   какое тело или явление описывает

3.   условное обозначание величины ()

4.   основное определяющее уравнение  

5.   физический смысл определяющего уравнения значение напряжения численно равно напряжению на проводнике при силе тока в 1А.  - значение скорости численно равно пути, которое проходит тело за единицу времени.

6.   Название единицы величины:

1     Ом – единица сопротивления. (ГОСТы не разрешают использовать термин «единица измерения»)

7.   Условное обозначение единицы величины: Ом, м, Н.

8.   Определение единицы величины.

9.   Прибор для прямого измерения единицы величины.

10.       Примеры значения величины которые встречаются в природе или технике.