Урок физики в 7 классе "Астрономия - наука о небесных телах. Научные методы изучения природы"

Тема: Астрономия – наука о небесных телах. Научные методы изучения природы.

Цели урока: познакомиться с научными методами изучения природы.

Задачи урока:

Образовательная

- Знать понятия астрономия, галактика, солнечная система.

- Уметь отличать физические законы от гипотез.

Развивающая

- Развивать память, речь и логическое мышление.

Воспитывающая

- Воспитывать аккуратность, самостоятельность, дисциплинированность.

Тип урока: комбинированный.

1. Орг. момент (2-3 мин)

2. Фронтальный опрос домашнего задания (10-12 мин)

3. Объяснение новой темы (18-20 мин)

4. Закрепление новой темы ( 3-5 мин)

5. Домашнее задание (2-3 мин)

6. Итоги урока (1-2 мин)

Ход урока.

1. Орг. момент.

1. Какие объекты входят в понятие называемое природой? (люди, животные, растения, Земля, Луна, Солнце, далекие звезды).

2. Что называют природными явлениями? (Многообразные изменения, происходящие в природе, называют природными явлениями.)

3. Какие природные явления относятся к физическим? ( механические, тепловые, электромагнитные, световые явления, строение вещества.)

4. Что означает слово физика? (природа)

5. Какова цель физики? (открытие законов, обосновывающих различные физические явления, происходящие в природе.)

6. Как открываются физические законы? (в процессе познания связей между явлениями природы )

7. Что называется материей? (материей называется то, что имеется во вселенной)

8. Что называется телом? (предмет определенной формы, который занимает в пространстве конкретный объем).

9. Что называется веществом? (вид материи, который характеризует качественную сущность тела).

1. Астрономия – греческое слово, астро означает звезда, а номос – закон.

Она изучает те объекты и явления, которые наблюдаются на небе. Астрономия как и физика, древняя наука о природе. Ее развитие было вызвано жизненной необходи­мостью. У древних людей в те вре­мена отсутствовали приборы и сред­ства для определения времени и на­правления. Поэтому, чтобы проло­жить курс корабля в открытом море, определить продолжительность года, время наступления сезона или время суток, люди вели постоянные наблю­дения за небесными телами.

Древние сооружения, предназна­ченные для наблюдения за движени­ем небесных тел - своеобразные об­серватории - встречаются повсюду в Европе, Азии, Америке, Африке. Есть они и на территории Казахста­на.

Астрономия изуча­ет явления, происходящие в телах или в системе тел, находящихся в космическом пространстве. К астро­номическим телам относятся звезды (одна из них - Солнце), планеты (Земля), спутники планет (например, Луна - спутник Земли), а также ко­меты и метеориты.

К астрономическим явлениям от­носятся движение тел в космическом пространстве, а также различные процессы, протекающие в этих телах, тесно связанные с физическими, хи­мическими, биологическими, геоло­гическими и другими явлениями.

Системы звезд и их созвездия со­ставляют галактику (рис. 1,2). Часть бесконечной Вселенной, где рис. 1

мы живем, называют нашей Галактикой.

В ней имеется более 150 милли­ардов звезд. Солнце - самая близкая к нам звезда. Лучи Солнца, распрост­раняющиеся со скоростью 300 000 км и секунду, достигают Земли за 8 ми­нут, а от одной стороны нашей Га­лактики до другой свет проходит с той же скоростью за сто миллионов лет.

Земля - одна из девяти планет, которые вращаются вокруг Солнца. Луна вращается вокруг Земли. рис. 2

У других планет тоже имеются свои спут­ники. Все они входят в Солнечную систему.

Звезды в галактиках распо­ложены, как пылинки вихря, по спирали (рис. 2). Млечный путь - Одна из ветвей такой спирали, в которой сконцентрированы звез­ды нашей Галактики. Все галактики развиваются в движении, изменяются, звезды гаснут и снова возрождаются.

Многие открытия физики непосредственно связаны с иссле­дованиями астрономов. Например, газ гелий первоначально был обнаружен на Солнце с помощью научного физического мето­да, называемого спектральным анализом. Поскольку впервые этот газ был найден в составе атмосферы Солнца, его назвали гелием (в переводе с греческого гелиос - Солнце). Позже его нашли в составе воздуха Земли. Раздел астрономии, изучающий физические явления во Вселенной, называется астрофизикой.

После того как Ю. А. Гагарин 12 апреля 1961 года совершил первый полет в космос, стал быстро развиваться новый раз­ дел астрономии - космонавтика. Космонавтика изучает движе­ние искусственно созданных аппаратов в космическом прост­ранстве.

Среди способов изучения природы следует выделить три наи­более распространенных научных метода: наблюдение, экспе­римент и теоретические исследования.

Наблюдения в основном используются для сбора научных фактов. На основе сопоставления и систематизации накоплен­ных фактов устанавливаются определенные закономерности. Например, в процессе наблюдения за положением небесных тел были открыты закономерности их движения.

Сравнивая новые сведения с известными ранее, ищут ответ на вопрос: имеются ли между ними причинно-следственные связи!

Определение сущности явления требует от исследователя обширности его знаний и мышления, смелости, способности предвидеть и предугадывать. Такие свойства человека позволяют ему выдвигать научную гипотезу, являющуюся предположитель­ным ответом на решаемую проблему.

Научно обоснованное предположение называется гипотезой. В истории наук были как неудачные, так и удачные научные гипотезы, способствовавшие расцвету цивилизации. В качестве примера можно привести две гипотезы о происхождении молнии.

Верную гипотезу о возник­новении молнии выдвинул зна­менитый американский ученый В. Франклин (1706-1790). Соглас­но ей, молния является очень мощной электрической искрой (рис. 3), рис. 3

наблюдаемой между разноименно заряженными облаками или облаком и Землей. Искру-молнию можно наблюдать и в лабораторных условиях между разноименно заряженными телами.

Правильность своей гипотезы Франклин проверил, запустив воздушного змея в пасмурный день в небо. К концу шелковой нити, привязанной к змею, он повесил тяжелый железный ключ. Приблизив затем палец к этому железному ключу, Франклин потерял сознание от действия сильной электрической искры. Так на опыте он подтвердил правильность своего предположения о том, что «молния - это электрическая искра».

Раскрыв тайну молний, В. Франклин начал поиск способа защиты от нее и придумал громоотвод.

При выполнении сложного опыта, отчасти похожего на опыт В. Франклина, в 1758 году от удара шаровой молнии погиб рос­сийский ученый Г. В. Рихман, близкий друг М. В. Ломоносова.

Таким образом, выдвижение гипотезы — не есть научное открытие. Правильность любой гипотезы доказывает толь­ко практический опыт или эксперимент.

В познании природы, в проведении на­учных экспериментов людям помогают раз­личные специально созданные приборы. Некоторые физические приборы весьма просты. К ним можно отнести линейку, вертикальные и горизонтальные уровни, весы. Такие приборы, как термометр, секундомер, различные источники тока (батареи, аккумуляторы), находят широкое применение и в быту, и при проведении экспериментов.

Вместе с тем, имеются и сложные прибо­ры, необходимые для развития науки и тех­ники. К ним относятся гигантские ускорители, с помощью которых можно довести скорость движения элементарных частиц (на­пример, электронов) до больших значений, близких к скорости света. Первый ускоритель, предназначенный для физических экс­периментов, был построен в г. Дубна под Москвой в 1957 году. Его диаметр составлял 72 м, а диаметр ускорителя, построенного позже в г. Серпухове, составил уже 6 км.

Для астрономических наблюдений также используются различные приборы и установки. Основной из них - телескоп. На рисунке 4 представлены в относительном мас­штабе часть Солнечного диска и девять его планет со спутниками в виде темных и светлых точек. Рис.4

1. 1. Что означает слово астрономия?

2. Что изучает астрономия?

3. Какие научные методы изучения природы наиболее распространены?

4. Что такое гипотеза?

5. Какие физические и астрономические приборы, кроме приведенных в учебнике вы знаете?

1. Домашнее задание §4,7.

2. Итоги урока.