Гипермаркет знаний>>Физика>>Физика 7 класс>> Физика — наука о природе. Физические тела и физические явления

§  1  Физика — наука о природе. Физические тела и физические явления.

Еще  в  глубокой  древности  люди  начали  собирать  информацию  об окружающем мире. Кроме  обычного любопытства,  это было  вызвано практическими  нуждами. Ведь,  например,  если  знаешь,  как  поднять
и  переместить тяжелые  камни, то  сможешь  возвести  прочные  стены и построить дом, жить в  котором удобнее,  чем  в пещере или  зем­лянке. А  если  научишься  выплавлять металлы  из руд  и  изготавли­вать  плуги,  косы, топоры,  оружие  и т.  п.,  сможешь лучше вспахать поле  и  получить  более  высокий  урожай,  а  в  случае  опасности  суме ешь  защитить  свою  землю.

В  древности  существовала  только  одна  наука  —  она  объединя­ла  все знания о природе, которые накопило к тому времени человечество. В  наши  дни  эта  наука  называется  естествознанием.

Узнаём о физической науке

С течением времени объем научных знаний об окружающем мире неиз­меримо увеличился, и естествознание разделилось на отдельные науки — биологию, химию, астрономию, географию и ряд других (рис. 1.1). Одной из частей естествознания является физика.  Благодаря достижениям физической науки человечество  обладает  уникальными  знаниями  о  структуре  и  поведении самых разнообразных  объектов  —  от  гигантских  звезд  до  мельчайших  частиц  вещества —  атомов  и  молекул. 

Эти  знания стали  основой  для  создания  новых  технологий и приборов, которые помогают в работе врачам и строителям, путешественникам и земледельцам, облегчают нашу повседневную жизнь,  открыва­ют быстрый  доступ  к  запасам  информации,  на­копленным человечеством и т.  п.

Чтобы  понять,  как  далеко  шагнуло  вперед человечество,  достаточно  сравнить  условия  мор­ских путешествий в глубокой древности и в наши дни (рис.  1.2).

Рис.  1.2. Древнегреческий  герой Одиссей долгие годы не мог вернуться на родину. При каждой новой попытке буря забрасывала его корабль в неизвестное место. Капитан современной яхты до­ставил бы античного героя домой всего за несколько дней.

В  отличие  от  древнегреческих  парусников, корабль XXI века имеет двигатель и не  зависит от прихотей  ветра.  Современный капитан имеет подробную  карту  района  плавания.  Его  судно оснащено спутниковой системой GPS, благодаря которой  ему  всегда  известны  местонахождение и  курс.  Сонар  —  устройство  для  зондирования морского  дна  —  предупредит  капитана  о  под­водных скалах и рифах,  а радар —  о надводных опасностях  (айсбергах  и  других  судах)  в  услови­ях плохой  видимости.  В  случае  аварии  капитан всегда может вызвать помощь по радио.

Очевидно,  что  с  современным  оснащени­ем  осуществлять  морские  путешествия  стало намного  безопаснее.  А  ведь  все  эти  приборы, механизмы  и  устройства  созданы  благодаря знанию  законов физики  (рис.  1.3),  к  изучению которой  вы сейчас приступаете.

Рис.  1.3. Благодаря знанию законов физики созданы техни­ческие средства, позволяющие за считанные секунды связаться с любой точкой мира.

2. Выясняем, из чего состоит окружающий мир

Все, что нас окружает,  ученые называют материей. Услышав слово  «материя», многие из вас  представляют  себе  какую-то  ткань  —  на­пример джинсовую.  Ho  для  физиков  это  поня­тие намного шире. Ту материю, которую можно воспринять  с  помощью  наших  органов  чувств (например,  пощупать),  называют  веществом.

Вещество — это и металлы, и пластики, и дере­во, и воздух. О структуре и свойствах вещества вы  узнаете,  изучив  раздел  2  этого  учебника.

Определенная  часть  пространства,  занятая  веществом,  называется физическим телом.

Так, физическими  телами являются любые окружающие  нас  предметы:  ручка,  тетрадь, стол,  дверь и т.  д.  Человек,  дерево,  облако, Солнце,  Земля —  это  тоже примеры физических тел  (рис.  1.4).

Рис. 1.4. Примеры физических тел

В XIX столетии ученые установили, что кроме вещества существует еще один вид материи,  который невозможно  «пощупать». Этот особый вид мате­рии называется полем. С помощью поля —  невидимых электромагнитных волн  —  мы  имеем  возможность  связываться  со  своими  собеседниками  по мобильному  телефону,  капитан  корабля —  запросить  спутник  о  координа­тах своего судна. С помощью подобных волн работают радио и телевидение.

Еще  одним  примером  электромагнитного  поля  является  свет.  С  некоторы­ми  свойствами света вы познакомитесь при изучении раздела  3.

3.  Вспоминаем о физических явлениях

Материя вокруг нас постоянно изменяется. Некоторые тела перемеща­ются относительно друг друга, часть из них сталкиваются и, возможно, разру­шаются,  из одних тел образуются другие... Перечень таких изменений можно продолжать и продолжать — недаром еще в глубокой древности философ Герак­лит заметил:  «Все течет, все меняется». Изменения в окружающем нас мире, то есть в природе, ученые называют специальным термином — явления.

Рис.  1.5 .  Примеры природных явлений

Рис. 1.6. Сложное природное явление —  грозу можно представить как совокупность целого ряда физических явлений

Восход  и  закат Солнца,  сход  снежной  лавины,  извержение  вулкана,  бег лошади,  прыжок пантеры —  все это примеры природных явлений (рис.  1.5).

Чтобы  лучше  понять  сложные  природные  явления,  ученые  разделяют их на  совокупность физических  явлений —  явлений,  которые можно  опи­сать с  помощью физических законов.

На  рис.  1.6  показана  совокупность  физических  явлений,  образующих сложное природное явление —  грозу. Так, молния —  огромный электричес­кий  разряд  —  представляет  собой  электромагнитное  явление.  Если  молния попадет в дерево,  то  оно  вспыхнет и  начнет выделять  тепло — физики в таком случае говорят о тепловом явлении.  Грохот грома и потрескивание пылающего  дерева —  звуковые явления.

Примеры  некоторых  физических  явлений  приведены  в  таблице.  Взгля­ните, например,  на первую строку таблицы.  Что может быть общего между полетом ракеты, падением камня и вращением целой планеты? Ответ прост. Все  приведенные  в  этой  строке  примеры  явлений  описываются  одними и теми же законами — законами механического движения. С помощью этих законов  можно  вычислить  координаты  любого  движущегося  тела  (будь  то камень,  ракета или планета)  в любой интересующий нас момент времени.

Рис. 1.7  Примеры электромагнитных явлений

Каждый  из  вас,  снимая  свитер  или  расчесывая  волосы  пластмассовым гребнем,  наверняка  обращал  внимание  на появляющиеся при  этом  крохот­ные искры. И эти искры, и могучий разряд молнии относятся к одним и тем же  электромагнитным  явлениям  и,  соответственно,  подчиняются  одним и  тем  же  законам.  Поэтому  для  изучения  электромагнитных  явлений  не стоит дожидаться грозы. Достаточно изучить, как ведут себя безопасные искорки, чтобы понять, чего следует ждать от молнии и как избежать возмож­ной  опасности.  Впервые  такие  исследования  провел  американский  ученый Б.  Франклин  (1706—1790),  который  изобрел  эффективное  средство  защиты от  грозового разряда — молниеотвод.

Изучив  физические  явления  по  отдельности,  ученые  устанавливают  их взаимосвязь.  Так,  разряд молнии  (электромагнитное явление) обязательно со­провождается значительным повышением температуры в канале молнии (теп­ловое  явление).  Исследование  этих  явлений  в  их  взаимосвязи  позволило  не только лучше понять природное явление —  грозу, но и найти путь практиче­ского  применения  электромагнитных  и  тепловых  явлений.  Наверняка  каж­дый  из  вас,  проходя  мимо  строительной  площадки,  видел  рабочих  в  защит­ных масках и ослепительные вспышки электросварки. Электросварка (способ соединения металлических деталей с помощью электрического разряда) — это и есть пример практического использования научных исследований.

4.  Определяем, что же изучает физика

Теперь, когда вы узнали,  что собой представляют материя и физичес­кие явления,  пришла  пора  определить,  что же  является  предметом  изуче­ния физики. Эта наука изучает:  структуру и свойства материи; физические
явления и их взаимосвязь.

•  подводим итоги

Окружающий нас мир состоит из материи. Существует два вида мате­рии:  вещество,  из которого  состоят все физические  тела,  и поле.

В  мире,  который  нас  окружает,  постоянно  происходят  изменения.  Эти изменения называются явлениями.  Тепловые,  световые, механические,  зву­ковые,  электромагнитные явления — все это примеры физических явлений.

Предмет изучения физики —  структура и свойства материи, физические яв­ления и их взаимосвязь.

•   Контрольные вопросы 
  

Что  изучает  физика?  Приведите  примеры  физических  явле­ний.  Можно ли  считать физическими  явлениями  события,  кото­рые происходят во сне или в воображении?  4.  Из каких веществ со­стоят следующие тела:  учебник,  карандаш, футбольный мяч,  стакан, автомобиль?  Какие  физические  тела  могут  состоять  из  стекла, металла,  дерева,  пластмассы?

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Содержание урока
 конспект урока и опорный каркас
 презентация урока
 интерактивные технологии 
 акселеративные методы обучения

Практика
 тесты, тестирование онлайн
 задачи и упражнения 
 домашние задания
 практикумы и тренинги
 вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
 видео- и аудиоматериалы
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
 рефераты
 шпаргалки 
 фишки для любознательных 
 статьи (МАН)
 литература основная и дополнительная
 словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 календарные планы
 учебные программы
 методические рекомендации  
 обсуждения

 Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.