Цели урока:
· создать условия для формирования у учащихся понятия о научном методе познания природы, обосновать необходимость введения физических моделей и физических величин;
· сформировать представление о классической механике Ньютона как о системе знаний, которая имеет границы применимости;
· развивать внимание и любознательность.
Планируемые результаты обучения: учащиеся знают о методах научного познания, понимают, в чем состоит создание научной теории, могут сформулировать цель науки; учащиеся вспомнили основные законы классической механики Ньютона; учащиеся знают границы применимости законов, могут охарактеризовать основные модели физики.
ӀӀ. Мотивационный этап
По словам французского писателя Жозефа Эрнеста Ренана (111823-1892) «каждый школьник знаком теперь с истинами, за которые Архимед отдал бы жизнь». За последние 400 лет человеческая цивилизация прошла путь познания, неизмеримо больший, чем за всю предшествующую историю. За эти годы люди освоили географию и недра Земли, покорили океан. Человек создал устройства, позволявшие ему летать и передвигаться по земле с огромной скоростью, общаться с жителями других континентов, не выходя из собственного жилища, и видеть происходящее в иных краях. Он освоил источники энергии, решил проблемы обеспечения пищей, научился предотвращать эпидемии самых страшных болезней. Эти достижения – плоды научного подхода к познанию природы.
ӀӀӀ. Изучение нового материала
1. Основные этапы познания.
2. Что изучает физика?
Все, что нас окружает: земля, вода, воздух, животные, планеты, звезды – это природа. Все, что составляет природу, называют материальным миром. Материя – это множество существующих в мире объектов и систем, общая основа всевозможных явлений. Формы существования материи: вещество и поле. Движение – способ существования материи. Виды движения: механическое, тепловое. Любое изменение материи – явление. Виды физических явлений: механические, тепловые, электрические, оптические.
Физика – это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира. Слайд 8
Понятия физики и ее законы лежат в основе любого раздела естествознания.
Цель наук – открыть и изучить законы природы, а затем использовать их для удовлетворения практических нужд человеческого общества.
3. Что такое физическое знание.
4. Научный метод познания.
5. Физика - наука экспериментальная.
Благодаря итальянцу Галилео Галилею в естествознание вошло число, от наблюдений ученые перешли к измерениям и расчетам. Это позволило упорядочить огромный массив фактов, переведя их на язык формул.
Опыт имеет в физике очень важное значение. Многие законы физики открыты благодаря наблюдениям за явлениями природы или специально поставленным опытам.
6. Физические величины и их измерение. Слайды 21-24
Среди многочисленных физических величин существуют основные базовые величины, через которые с помощью определенных количественных соотношений выражаются остальные. Такими базовыми величинами являются длина, время и масс.
Длина характеризует протяженность или расстояние в пространстве. Метр – единица длины, равная расстоянию. которое проходит свет в вакууме за время 1/299792458 с.
Время – мера скорости, с которой происходят какие – либо изменения, т.е. мера скорости развития событий. Секунда – единица времени, равная 9192631770 периодам излучения изотопа атома цезия -133.
Погрешность физической величины, с.343 учебника
7. Физический закон.
- Какие физические законы вы знаете?
8. Физическая теория. Изучая количественные связи между отдельными величинами, можно выяснить частные закономерности. На основе таких закономерностей развивают теорию явлений. Теория должна объяснять частные закономерности с общей точки зрения. Теория не только объясняет наблюдаемые явления, но и предсказывает новые. Английский физик Дж.Максвелл предсказал существование электромагнитных волн.
Научная теория содержит постулаты, определения, гипотезы и законы, объясняющие наблюдаемое явление.
Исаак Ньютон – основоположник фундаментальной физической теории, высказал гипотезу, согласно которой причина падения тел – притяжение их к Земле. Ньютоном была создана классическая теория тяготения.
Задание: заполнить схему «Идея атомизма».
В V в. до н.э. Демокрит предположил, что все вещества состоят из невидимых человеческим глазом малых частиц – атомов.
В 19 в. Джон дальтон, объясняя химические превращения и реакции, пришел к выводу, что каждому химическому элементу соответствует свой тип мельчайших невидимых атомов, а все вещества состоят из химических соединений атомов.
Последующая классификация атомов в периодической таблице химических элементов Д.И.Менделеева в порядке возрастания массы показала, что в природе насчитывается около 110 химических
элементов. Это означает, что многообразный окружающий мир сконструирован примерно из сотни блоков – атомов.
1887г Джозеф Томсон обнаружил электрон. По своим характеристикам он не вписывался в периодическую таблицу Менделеева.
1911г. Эрнест Резерфорд экспериментально создает планетарную модель атома.
1914-1932гг. Эксперименты показали, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов.
Согласно современным представлениям, протон и нейтрон являются сложными частицами, состоящими из кварков.
8. Физические модели.
Изучение сложных природных явлений в полном объеме невозможно без введения упрощающих предположений.
9. Что изучает механика.
Давайте вспомним основные разделы физики:
· Механика
· Молекулярная физика. Термодинамика.
· Электродинамика. Оптика.
· Квантовая физика.
Изучение курса физики-10 мы начнем с механики, ибо относящиеся сюда явления наиболее просты, а также потому, что знание законов механики окажет нам существенную помощь при изучении других разделов. Механика - раздел физики, изучающий механические явления.
Все в мире происходит где-то и когда – то: в пространстве (Где?) и во времени (Когда?). Каждое тело в любой момент времени занимает определенное положение в пространстве относительно других тел. Если с течением времени положение тела не изменяется, то тело находится в покое, если же с течением времени положение тела изменяется, то это значит что тело совершает механическое движение. Механическим движением называется перемещение тел или частей тел в пространстве относительно друг друга с течением времени.
Механика – от греческого слова «механэ» (машина, приспособление)- область физики, изучающая движение материальных объектов и взаимодействие между ними. Еще в древности египтяне, греки и римляне применяли различные машины в военных целях (метательное орудие), в строительстве, где использовали движение колес, рычагов, канатов.
-Беседа с учащимися о том, где применяются машины и приспособления
10. Основная задача механики.
Изучить движение тела – значит узнать, как изменяется его положение с течением времени. Если это известно, то можно вычислить положение тела в любой момент времени. В этом и состоит основная задача механики (ОЗМ): определение положения тела в любой момент времени.
11. О границах применимости классической механики Ньютона
Классическая механика Ньютона - механика, основанная на законах Ньютона. Механика Ньютона в течение двух столетий прекрасно описывала наблюдаемое поведение макроскопических тел. Однако движение тел со скоростью, близкой к скорости света, она объяснить не смогла. СТО Эйнштейна, основанная на постулатах, отличных от ньютоновских, объяснила законы движения тел, движущихся со скоростью, сравнимой со скоростью света. Для небольшой скорости (много меньше скорости света) результаты теории относительности совпадают с результатами классической механики Ньютона. Это совпадение и определяет одну из границ применимости теории Ньютона. Явления, не подчиняющиеся законам механики: электромагнитные, движение микроскопических частиц, движение тел со скоростями, близкими к скорости света.
Границы применимости теории Ньютона:
1) Классическая механика справедлива для описания движения тел, скорость которых меньше скорости света
2) С помощью теории Ньютона нельзя описать процессы в микромире
Ни одна физическая теория не может быть признана окончательной и верной навсегда. Всегда существует вероятность, что новые наблюдения потребуют уточнения теории. В этом слысле все изучается лишь для того, чтобы снова стать непонятным или в лучшем случае потребовать исправления.
ӀV. Закрепление первичного знания
Домашнее задание:
1. Ответить на вопросы
-Что изучает физика?
-В чем состоит научный метод познания?
-С какой целью вводится физическая величина? Назовите известные вам физические величины и их единицы измерения.
-Какие физические теории вы знаете?
-Какую роль играет физика в научно-техническом прогрессе? Назовите наиболее значимые изобретения XIX и XX веков.
-Что изучает механика?
-Какое движение называется механическим?
-Что понимают под относительностью механического движения? Приведите примеры относительности механического движения.
-Какие движения подчиняются законам Ньютона?
2. Составить презентацию по данной теме
Фото выполненного домашнего задания студент отправляет до 02.11.2021 мне на электронную почту: ludmilakorotcenkova@gmail.com
При отправлении задания четко указать ФИО, группу, дату, тему