Для чего нужны физические явления
Явления природы. Физические явления, их разнообразие
Все, что создала природа или человек, ученые называют физическими телами. С течением времени тела меняются. Например, из маленького желудя вырастает могучий дуб. Из его ствола столяр производит мебель. Гончар из глины делает посуду. Под действием ветра, воды и солнечных лучей разрушаются горы. Водяной пар, находящийся в воздухе, возвращается на землю в виде дождя и снега. И таких примеров можно привести очень много.
Мир явлений
Изменения, происходящие с телами, получили название явления. Различают биологические, физические, химические и некоторые другие явления.
К биологическим явлениям относятся явления в живой природе, например забота о новорожденных малышах, прилет птиц весной, объединение волков в стаю, размножение, рост и развитие организмов.
Рост растения — пример биологического явления
Физическим явлениям свойственны изменения агрегатного состояния вещества, размеров и формы тела, положение тел друг относительно друга. При этом новые вещества не образуются.
Физические явления
Превращение воды в лед и ее испарение, изготовление из гранита памятника, измельчения сахара в сахарную пудру — все это примеры физических явлений. Они очень разные, но при этом ни одно вещество не разрушилось и новые вещества не образовались.
В отличие от физических явлений, при химических явлениях одни вещества превращаются в другие. Например, дрова в костре превратились в кучку пепла, на железной цепи образовалась ржавчина, подсолнечное масло превратили в маргарин.
В природе одни явления сопровождаются другими. К примеру, рост организма является биологическим явлением. Однако оно сопровождается физическим явлением — увеличением линейных размеров тела. Чтобы расти, организмы должны питаться, а значит, во время роста в организмах происходят и химические явления. Еще пример: химическое явление горения сопровождается выделением света и тепла, которые являются физическими явлениями.
Повторяемость явлений в природе
Явления природы время от времени сменяют друг друга, то есть способны чередоваться или повторяться. С начальной школы ты знаем о чередовании времен года, дня и ночи. Повторяются цвета радуги, независимо от того, в каком месте нашей планеты она появилась.
В мире живой природы также много примеров повторяющихся явлений. С детенышами происходят те же биологические явления, и с родителями (рис. 36). Они рождаются, растут, развиваются, питаются, оставляют потомство, погибают. Благодаря такой повторяемости явлений существует жизнь на Земле.
Как можно описывать явления
Чтобы твои наблюдения за явлениями в природе были упорядоченными, их следует описывать по определенному плану. Для этого следует определить цель наблюдения и фиксировать ход событий. Например, записывать изменения, которые происходят:
Разнообразие физических явлений
Ознакомься с рисунком с названиями основных физических явлений.
Явления, связанные с движением тел, называют механическими. При этом тела меняют свое положение относительно других тел. Например, полет птицы, движение автомобиля, падение капель дождя.
Тепловые явления связаны с нагревом и охлаждением тел. Примером тепловых явлений является нагрев днем и охлаждение ночью поверхности Земли.
К звуковым явлениям относятся явления, связанные с возникновением и распространением звука. Пение птицы, жужжание крылышек комара, раскаты грома — это звуки. Их мы воспринимаем ухом как колебания воздуха звуковыми волнами.
Световые явления связаны с распространением световых лучей. Свет излучают Солнце, молния, включенная электрическая лампочка, горящая свеча и тому подобное.
Магнитные явления — это явления притяжения тел магнитом. Например, показания стрелки компаса, привлечение магнитом железных гвоздей.
Явления, обусловленные электризацией тел, называют электрическими. Благодаря им работает множество современных бытовых и осветительных приборов (холодильник, пылесос, люстра и т.д.). Даже мобильный телефон ты не сможешь зарядить без использования электрического явления.
Электрические явления встречаются и в природе. Во время грозы можно наблюдать молнию. Она является разновидностью мощного электрического тока. Откуда берутся заряженные частицы, которые вызывают молнию? Грозы в основном бывают летом или поздней весной, когда теплый воздух поднимается высоко вверх. Вследствие трения в облаках слоев воздуха и капель воды они электризуются. Во время грозы наэлектризованные облака могут сблизиться настолько, что от этого возникает электрическое явление — молния. Она сопровождается громким звуком — громом. Во время грозы молния также может возникнуть между облаком и землей. Это очень опасно, потому что от молнии случаются пожары и поражения людей током.
Поэтому во время грозы нужно соблюдать определенные правила поведения: избегать контакта с металлическими телами. Если гроза застала тебя на открытой местности, нужно сесть на землю и переждать ее. И на рисунке правильно поступил тот мальчик, который спрятался в углубление в земле, а не встал под одиночным деревом.
Правильное (а) и неправильное (б) поведение на открытой местности во время грозы
Чтобы предотвратить попадание молнии, на дома и другие сооружения устанавливают молниеотводы.
Заключение
Любые изменения, происходящие в природе, называют явлениями. Различают биологические, физические и химические явления.
Биологические явления является основой жизнедеятельности организмов.
Во время физических явлений не происходит превращение одних веществ в другие, а во время химических — из одних веществ образуются другие.
Явления природы описывают по определенному плану.
В природе многие явления сменяют друг друга, способны чередоваться, повторяться.
Физика
Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов
Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы
План урока:
Что изучает физика?
Примеры изучения физики: свет, звук, лёд, радуга (Источник unsplash.com)
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.
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).
Существует несколько видов физических явлений.
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.
Процедура наблюдения содержит разнообразие методов, приводящих к истине:
Но для полного понимания происходящего нужно перейти ко второму этапу – опытному. Опыт позволяет воссоздать природное явление в лаборатории ученого.
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.
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:
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.
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:
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:
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.
4 км = 4 000 000 мм;
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.
7. Пинта – исторически принятая в странах английской системы мера объема жидкостей. Применяется редко в быту и торговле.1 пинта = 0,56 л.
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.
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Эпиграф к уроку
Физика в современном состоянии является одной из ведущих наук в природе, изучающая наиболее более простые свойства, общие для всех или для большинства явлений.
С. Вавилов
— ознакомить учащихся с предметом изучения физики; добиться усвоения ими отдельных физических понятий; ознакомиться с оборудованием кабинета физики и типовыми правилами безопасности во время работы в нем;
— вызвать интерес и желание изучать новый предмет; развивать познавательный интерес;
— воспитывать внимательность, наблюдательность.
Основные понятия : природа, физика, физическое тело, физические явления, вещество.
Оборудование: тележка, колба, штатив, спиртовка, резиновый пробка, устройство для демонстрации молнии, магнит, металлический предмет, лист картона. Оптическая скамья, щель, треугольная призма, экран, затемнение окон; оборудование для практической работы № 1.
Тип урока: усвоение новых знаний и формирование практических умений.
Прежде чем приступить к изучению самой физики, необходимо ознакомиться с
техникой безопасности в кабинете физики.
При проведении лабораторных работ нельзя пользоваться разбитой или треснувшей посудой. Если же, каким-то образом вышло так, что посуда была разбита, ни в коем случае нельзя собирать осколки руками (для этого есть щетка и совок).
Теперь поговорим непосредственно о проведении различных работ.
Это только сэкономит время в процессе работы.
На рабочем месте нужно быть предельно внимательным и точно выполнять указания учителя.
Без разрешения учителя нельзя покидать рабочее место.
Очень важно, чтобы на рабочем месте был порядок: приборы, оборудование и материалы нужно располагать в порядке, указанном учителем.
Никаких посторонних предметов на рабочем месте быть не должно.
Нельзя вносить или выносить какое-то оборудование без разрешения учителя.
Все мы разные и одновременно очень похожие. Давайте проверим, кто любит кататься на велосипеде, поднимите вверх правую руку. Кто умеет плавать, покажите левую ладонь.
Кто хорошо отдохнул летом, похлопайте в ладони, а все, у кого есть друзья, улыбнитесь.
Как видите, мы лучше узнали друг друга.
II. Актуализация опорных знаний
С чего же начать изучение физики?
Попробуйте закрыть глаза и вспомнить все, что вы связываете со словом Природа.
Например: Лес Озеро, Парк, Шашлыки – ПРИРОДА.
Полезные ископаемые, Земля, Природоведение –
В первую очередь, рассмотрим самые обычные примеры из жизни: известно, что зимой, при достаточно низких температурах реки и озера замерзают, а летом, при достаточно высоких температурах – наоборот, оттаивают. Эти все явления объясняет физика.
III. Мотивация учебной деятельности
Наука объясняет мифы
. Моисей увидел куст, который горел, но не сгорал.
Как вы считаете, такое могло быть на самом деле?
В 1960 г. газеты сообщили, что в жаркий день куст Моисея вспыхнул красно-голубым пламенем.
IV. Восприятие и усвоение нового материала
1.Что изучает физика?
С давних времен человек задумывался над ходом природных явлений, которые наблюдал вокруг. Сначала они удивляли его, а иногда пугали, потому что человек не мог объяснить, почему то или иное изменение в природе происходит именно так, а не иначе. Со временем от обычного созерцания различных явлений люди перешли к целенаправленному наблюдению за ними.
Впоследствии они начали искать закономерности течения природных явлений, проводить простейшие опыты для выяснения их причин. Логическим продолжением было обобщение полученных результатов, выдвижение предположений и их проверка. Так рождалась наука о природных явлениях и процессах, свойствах живой и неживой материи, из которой состоит окружающий мир .
Физика – это предмет помогающий объяснить многие вещи, с которыми человек сталкивается ежедневно.
ФИЗИКА – это наука о природе
Конечно, существуют и другие науки о природе:
Назовите их: химия, биология, география, астрономия
и так далее, но все они используют законы физики.
2. Основные физические понятия
Понятия и законы физики как самые общие положены в основу всего естествознания и техники.
Так, говоря о движении различных предметов: самолета, человека, мяча и т.п, физик часто может не обращать внимания на то, что именно движется, потому что для изучения движения это во многих случаях не имеет значения. Тогда он говорит, что движется
Физическое тело (или просто тело), понимая под этим любой предмет, например, карандаш, мел, доска, дом и т. д.
Все, что есть во Вселенной, называют материей.
Материя – все, что есть во Вселенной
Материя — это (приведите примеры):
это растения, животные, планеты, Луна, Солнце, звезды;
вода, железо, алюминий, воздух, радиоволны, свет, атомы и т.д.__
Вещество – это то, из чего состоят все физические тела
3. Физические явления
В окружающем мире происходят самые разнообразные изменения или явления.
Явления природы — это изменения, которые постоянно в ней происходят.
В физике такие явления называют физическими явлениями.
ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ – это любые превращения вещества или проявления его свойств, происходящие без изменения состава вещества.
Мы с вами будем изучать:
МЕХАНИЧЕСКИЕ – движение самолетов, автомобилей, качание маятника
(продемонстрировать опыт, например, движение шарика по наклонной проволоке переходящей в петлю ; тележки по столу; ),
ТЕПЛОВЫЕ – таяние льда, кипение воды, образование снега.
(продемонстрировать опыт, например, с поднятием воды в трубке при нагревании)
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ – притяжение и отталкивание наэлектризованных тел, электрический ток
(продемонстрировать опыт, например, молния (у нас есть спец. прибор); электрический разряд между двумя кондукторами электрофорной машины),
МАГНИТНЫЕ – действие магнитов на железо, влияние Земли на стрелку компаса
(продемонстрировать опыт, например, к одной из сторон картонки приложить магнит, а ко второй — металлический предмет (можно маленькую детскую железную машинку). Разместить картонку вертикально и двигать магнитом — при этом будет двигаться и предмет)
ОПТИЧЕСКИЕ (СВЕТОВЫЕ) – отражение света, свечение источников, распространение света
(продемонстрировать опыт, например, крутить картонный черно-белый круг; солнечные зайчики; использовать призму прямого зрения)
Со всеми этими явлениями мы с вами будем знакомиться на уроках физики.
ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА ФИЗИКИ:
открыть законы, которые связывают физические явления,
найти связь и причины явлений
Значительную часть знаний, которыми обладает человечество, люди приобрели с помощью некоторых наблюдений.
Рассмотрим падение тела. Если много раз выпускать мяч из рук, он всегда будет падать на Землю. Но будет ли то же самое происходить с камнем?
Конечно. Если взять перо или листок, то эти тела падают несколько иначе. Соответственно, возникают вопросы: есть ли разница, тяжелое тело мы бросаем или легкое? Имеет ли значение его форма и объём?
Для того чтобы ответить на эти вопросы, нужно произвести целенаправленные наблюдения.
Такие наблюдения называются опытами (или экспериментами).
ОПЫТ – это наблюдения, которые проводятся в соответствии с некоторым планом
Он провел эксперимент в итальянском городе Пиза, где находится всемирно известная пизанская башня (она стоит под наклоном). Для того чтобы убедить своих современников, что его гипотеза верна, Галилей сбросил с башни мушкетную пулю и пушечное ядро. Вопреки ожиданиям, и ядро, и пуля приземлились практически одновременно. Причина произошедшего будет объяснена в других темах.
V. Рефлексия знаний
Заблаговременно подготовить и продемонстрировать несколько ярких опытов.
1. Оборудование: два стакана (химические 100-миллилитровый стакана), промокательная бумага, остаток тонкой свечи, спички.
Выполнение опыта. В один стакан поставьте свечу и зажгите ее. Смочите водой промокательную бумагу, в которой вырезано отверстие, диаметр которого меньше, чем диаметр стакана, и накройте им стакан. Опрокинув вверх дном другой стакан, поставьте ее на первую так, чтобы их отверстия были точно друг против друга. Через некоторое время свеча погаснет. Верхний стакан осторожно поднимите вверх вместе с ним поднимется и нижний.
2. Оборудование : две стеклянные банки с чистой и соленой водой, две одинаковые картофелины.
Выполнение опыта. Опустите в банки по картофелине. В чистой воде картофель утонет, а в соленой будет плавать.
3. Оборудование: салфетка, вода, спирт, спички.
Выполнение опыта. Салфетку заблаговременно смочите водой, облейте спиртом и подожгите. Пламя со временем погаснет, салфетка остается невредимой.
4. Оборудование: вареное яйцо, кусочек бумаги, спички, стеклянная посуда с горловиной, что имеет диаметр немного меньший, чем диаметр яйца.
Выполнение опыта. Подожгите бумагу и бросьте его на дно сосуда. Очищенное яйцо положите на горловину сосуда, слегка прижав. Через некоторое время яйцо упадет на дно сосуда.
IV. Ученики должны выбрать один из увиденных опытов и попытаться объяснить его.
VI. Обобщение и систематизация знаний
В тетради ученики чертят таблицы. Первая строка заполняется в классе «хором», остальные строки заполнить дома самостоятельно.