Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 7 клас. Повні уроки>>Фізика: Навколишнiй свiт, у якому ми живемо. Мiкро-, макро- i мегасвiти. Простiр i час.

Тема

• Навколишнiй свiт, у якому ми живемо. Мiкро-, макро- i мегасвiти. Простiр i час

Мета

• Ознайомитися з  поняттям « Мiкро-, макро- i мегасвiти.»,
• засвоїти поняття « Простір та час»,
• навчиться розрізняти Мiкро-, макро- i мегаоб'єкти.

Хід уроку

Всесвіт та його масштаби

В фізиці вивчається будова матерії на перших структурних рівнях і вихідні найпростіші форми її руху у всьому Всесвіті, починаючи від елементарних часток (розміри порядку 10^-15 - 10^-18 м) і кінчаючи величезними зоряними островами - галактиками (розмірами порядку 10²² м). Наочне подання про доступний спостереженню й вивченню в цей час області Всесвіту дає шкала розмірів об'єктів.

Зсув по цій шкалі на один розподіл вправо відповідає збільшенню розмірів (даних у метрах) в 10 разів. Структура основних фізичних об'єктів показана в таблиці .

Ми почнемо наш шлях від зовнішніх границь нашому Всесвіту. Адже мир - єдиний. Його об'єкти повторюють структуру один одного, але до відомої межі... Коли зміна розмірів приводить до нової якості.

Так у Мегасвіті еталон довжини - галактика, світловий рік.

У макросвіті - людин і звична одиниця - метр.

У мікросвіті - атом й нанометр.

Простір і час

До фундаментальних понять, якими філософи займалися із древніх часів, ставляться простір і час.

Що ж такий час? У словнику Брокгауза порозумівається, що час є «послідовність подій, що виявляється з минулого, сьогодення й майбутнього, з виникнення й зникнення речей.» Це, так сказати, загальноприйняте, повсякденне подання, що однак сутність і причини часу не пояснює. Що ж говорять філософія або інші науки про сутності часу?

Філософи досліджують час у з'єднанні із простором і багато сперечаються про те,  чи об'єктивні ці поняття, інакше кажучи,  чи існують вони взагалі незалежно від сприйняття людини, або вони є продуктом його уяви? Для Демокрита простір був порожнечею, у якій рухаються атоми, а цей рух може відбуватися тільки в часі. Аристотель уявляв собі час як «число руху», для нього час не міг існувати без душі, тому що лише душу може вважати. Для Галилео Галилея й Исаака Ньютона простір був нескінченно а час тік рівномірно й теж нескінченно. Всі зміни у світі поширювалися нескінченно швидко у всьому Всесвіті.

Для сьогоднішніх філософів-матеріалістів проблема «простір-час» вирішується дуже просто. «У світі не існує нічого крім матерії, що рухається, і ця матерія, що рухається, не може рухатися інакше як у просторі й у часі » (Ленін). Але що таке матерія, як вона виникла й чому вона рухається? Альберт Эйнштейн винайшов «просторово-часовий континуум» (лат. континуум – єдність) і затверджував, що час і маса тіл залежать від їхньої швидкості. Коли тіло досягає швидкості світла, його час зупиняється, а маса стає нескінченно великою. Після Эйнштейна були початі нові спроби зрозуміти суть часу (А. П. Левич, Б. В. Гнеденко, Н. А. Козирєв). Уважається , що час необратимо, тобто всякий матеріальний процес розвивається в одному напрямку - від минулого до майбутнього.

• а) Визначення часу

Нехай у нас є дві події - А и Б. Будемо говорити, що Б відбулося пізніше А, якщо Б відбулося внаслідок А. Таким чином, всі події можна вибудувати в один ланцюжок так, щоб кожне передувало всім своїм наслідкам (можливо, не єдиним способом - це пов'язане з відносністю одночасності й виходить за рамки теми). У ланцюжку, що вийшов, події можна перенумерувати, і число, зіставлене події А, назвати часом події А. Так певний час задає лише послідовність подій - за часом двох подій можна встановити, яке з них відбулося раніше й тому могло бути причиною іншого. (Більше рання подія може й не бути причиною більше пізнього, але воно із упевненістю не є його наслідком.) Сам спосіб зіставлення числа події вибирається довільно - як ми побачимо, протягом історії цей спосіб багато разів мінявся.

• б) Вимір часу

Легше всього вимірювати час - тобто зіставляти подіям чисельне значення часу - за допомогою когось періодичного процесу, взявши за основу те, що кожен період його забирає рівний час. Безумовно, на шкалі часу, обраної по якомусь одному періодичному події, якесь інше може відбуватися нерівномірно, і один його період буде займати більше часу, чим інший. Інакше кажучи, не всі шкали часу рівноправні - якісь із них, у яких більше число періодичних процесів відбувається рівномірно, у силу цього зручніше в застосуванні. Протягом історії шкала часу вдосконалювався саме в тім напрямку, щоб найбільш важливі для науки періодичні процеси відбувалися рівномірно. Далі всюди сучасна шкала часу буде вважатися абсолютно точної - не тому, що її неможливо вдосконалити, а для зручності викладу.

• в) Астрономічний час

Найпростіший для спостереження періодичний процес - обертання Землі й пов'язана із цим зміна дня й ночі. У древньому Римі для виміру часу були обрані контрольні крапки світанку й заходу, прийняті за 0 й 12 годин відповідно. Недосконалість цієї схеми очевидно: узимку дні коротше, ніж улітку, і тому в одна година в червні можна встигнути зробити істотно більше, ніж в одна година в грудні. Тому наступним кроком в удосконалюванні виміру часу по сонцю було використання видимого сонячного часу, коли полудень - час найвищого положення сонця над обрієм - прийнято за 12 годин, а інтервал між напівднями - видимий сонячний день - поділений на 24 години.

Простір - якийсь безагрегатний стан речовини, тобто потенційна речовина. Простір - це те, із чого складається все. Це та “рідина”, при “замерзанні” якої, утворяться сніжинки різних розмірів, структури й конфігурації - тобто речовина.Але рідина “ простір” - рідина особлива й незвичайна. На відміну від води, що складає з молекул, атомів і т.д.- простір недискретно, тобто не має дискретної структури. Внаслідок чого, будь-який обсяг простору можна розділити на нескінченно велику кількість менших обсягів, при цьому ми ніколи не одержимо той, абсолютно малий, кінцевий, фундаментальний обсяг або фундаментальну довжину.

Завдання

Розділите об'єкти на три групи:

Сонце

Автомобіль

Муха

Бактерія

Людина

Собака

Атом водню

Сонячна система

Список використаних джерел

1. Янчук В. Довідник школяра: 5-11 кл., 2002, Київ

2. Коршак Є. В., Ляшенко О. І., Савченко В.Ф. Фізика 7 клас: Підруч. для для загальноосвітніх навч. закл. - Ірпінь: Перун, 2002.

3. Сергеев А. В. Наблюдения учащихся при изучении физики на первой ступени обучения: Пособие для учителей. - К.: Рад. шк., 2007.

4. В.Г. Разумовский, Л.С. Хижнякова. Современный урок физики в средней школе. – М.: Просвещение, 2003.

5.Энциклопедический словарь юного физика.

Відредаговано та надіслано Борисенко І. М.

Над уроком працювали

Борисенко І. М.

Петров О.Л.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.