Метод научного познания

10 класс ФИЗИКА И ПОЗНАНИЕ МИРА

ЧТО ИЗУЧАЕТ ФИЗИКА?

Физика изучает мир, в котором мы живем, явления, в нем происходящие, открывает законы, которым подчиняются все эти явления, устанавливает их взаимосвязи.

Возникновение физики.

Каждый школьник знаком теперь с истинами,

за которые Архимед отдал бы жизнь.

Научный дух зародился в Древней Греции

Ученый, положивший начало физике, как науке

Материя

• Все то, что существует во Вселенной, независимо от нашего сознания. Материя в нашем мире существует в виде вещества и поля

Что и как изучает физика

Эволюция взгляда на физическую картину мира

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ

Вершина потухшего вулкана Мауна-Кеа высотой 4200 м (остров Гавайи)

Старинный рефрактор

линзовый

Рефлектор Ньютона

зеркальный

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ

Современная спутниковая обсерватория, работающая в инфракрасном диапазоне

Радиотелескоп в Аресибо Пуэрто-Рико

ЭТАПЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Любопытство. С него все и началось.

П. Джеймс, Дж. Мартин «Все возможные миры»

Научная гипотеза

научная гипотеза является предположением о том, что существует связь между известным и вновь объясняемым явлением. Но те гипотезы, которые не нашли подтверждения в экспериментах, считаются ложными и отвергаются

И. Ньютон

Теория

Галилей

Свободное падение тел

Ньютон

Закон Всемирного тяготения

Результаты теории проверяются постоянно экспериментом , который является критерием правильности теории

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ

Особенность фундаментальных физических теорий –

в их преемственности:

более общая теория включает частные, уже известные законы

определяет границы использования предыдущей теории.

• В результате обобщения экспериментальных фактов, а также результатов деятельности людей устанавливаются физические законы — устойчивые повторяющиеся объективные закономерности, существующие в природе. Наиболее важные законы устанавливают связь между физическими величинами, для чего необходимо эти величины измерять.

• Научный метод , опираясь на опыт, отыскивают количественные (математически формулируемые) законы природы ; открытые законы проверяются практикой;

ЗАДАЧА

• Б и Г
• Б и В
• А и Б
• В и Г

РЕШЕНИЕ

• ПРИЗМЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА ДОЛЖНЫ БЫТЬ ОДИНАКОВЫМИ, Т.Е. УГОЛ ПРИ ВЕРШИНЕ РАВНЫМ.
• СООТЕТСВЕННО УГЛЫ ПАДЕНИЯ БУДУТ РАЗЛЧИНЫ В СЛУЧАЕ А И Б .
• ВСПОМНИТЕ, КАК ПОСТРОИТЬ УГОЛ ПАДЕНИЯ.

ЗАДАЧА

ЕГЭ 2009,А7 НА ФОТОГРАФИИ ПОКАЗАНА УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОУС-КОРЕННОГО СКОЛЬЖЕНИЯ КАРЕТКИ (1) МАССОЙ 0,1 КГ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ, УСТАНОВЛЕННОЙ ПОД УГЛОМ 30 0 К ГОРИЗОНТУ.

В момент начала движения верхний датчик (А) включает секундомер (2), а при прохождении каретки мимо нижнего датчика (В) секундомер выключается. Числа на линейке обозначают длину в см. Какое выражение описывает зависимость скорости каретки от времени ?

• Ʋ = 1,25 t
• Ʋ = 0,5 t
• Ʋ = 2,5 t
• Ʋ = 1,9 t

РЕШЕНИЕ

• ИСПОЛЬЗУЙТЕ ФОРМУЛУ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ БЕЗ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ.

• S= ɑt 2 /2

• НАХОДИТЕ УСКОРЕНИЕ 1,25 м/с 2
• ЗАПИСЫВАЕТЕ УРАВНЕНИЕ СКОРОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ Ʋ = Ʋ 0 + ɑ t , Ʋ = 1,25 t

ЗАДАЧА

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Все бесконечное разнообразие физических процессов, происходящих в нашем мире, можно объяснить существованием в природе очень малого количества фундаментальных взаимодействий

Взаимодействия

Гравита-

ционное

Электро-

магнитное

Сильное

Слабое

ГРАВИТАЦИОННОЕ

Радиус действия, м -Бесконечно большой

Место взаимодействия -Между телами, имеющими массу

Переносчик взаимодействия

Гравитоны

ДАЛЬНОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ

Радиус действия, м -Бесконечно большой

Место взаимодействия -Между телами, имеющими заряд

Переносчик взаимодействия

Фотоны

ДАЛЬНОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

СИЛЬНОЕ (ЯДЕРНОЕ)

Радиус действия, м –

1 фм (фемтометр, 10 -15 м)

Место взаимодействия -Между нуклонами,

эл. частицами

Переносчик взаимодействия

Глюоны (эл. частицы)

СТАБИЛЬНОСТЬ ЯДРА АТОМА

КОРТКОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

СЛАБОЕ (ЯДЕРНОЕ)

Радиус действия, м –

1 ам (аттометр) , 10 -17 м

Место взаимодействия –Между кварками

Переносчик взаимодействия

Бозоны

Радиоактивный распад урана,

реакции термоядерного синтеза на Солнце

КОРТКОДЕЙСТВУЮЩЕЕ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ДЛИНА

Длина – мера для измерения расстояния

Метр – единица длины, равная расстоянию, которое проходит свет в вакууме за время ½ 99 792 458 с

..\..\http.doc

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ВРЕМЯ

Время – мера измерение разных промежутков времени

Секунда – эта единица времени, равная 9 192 631 770 периодам излучения изотопа атома цезия – 133

..\..\http.doc

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

МАССА

Мера количества вещества и энергии

Масса

Мера инертности

Мера гравитационных свойств материи

Килограмм – единица массы, равная массе международного эталона килограмма

приблизительно равен массе 1 л чистой воды при 15 0 С

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

• Измерение физических величин есть действие, выполняемое с помощью средств измерений для нахождения значения физической величины в принятых единицах.
• Прямое измерение - измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Например: измерение напряжения при помощи вольтметра.

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

• Косвенное измерение - измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

Примеры – измерение сопротивления проводника и плотности вещества

ρ = m/V

Использовать весы с разновесом ( m ) и мерный цилиндр ( V )

Использовать амперметр и вольтметр для измерения силы тока и напряжения

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Погрешность измерения  — оценка отклонения величины измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой)

точности измерения.

Погрешность измерительного прибора - разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины

Погрешность измерения равна половине цены деления прибора

Абсолютная погрешность измерения ( Δизм .) - разность между действительным и истинным значениями измеряемой величины:

Δизм.=Хд. - Хи .

• Относительная погрешность измерения ( δизм .) - отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины, выраженное в %: