Конспекты по физике
план-конспект занятия

ВВЕДЕНИЕ

Раздел 1.

Физика в познании вещества, поля, пространства и времени.

Тема 1.                       Ч Т О       И З У Ч А Е Т           Ф И З И К А.

§ 1.

Возникновение   физики.

Любое природное явление в окружающем нас мире имеет множество характеристик и признаков.

Физика как экспериментальная наука возникла из астрономии, фиксировавшей закономерность и повторяемость в движении звезд и планет.

Астрономы фиксировали и классифицировали данные своих наблюдений и, что особенно  важно, проводили измерения.  На результатах этих измерений строились количественные объяснения  основных закономерностей движения небесных тел.

Количественный   подход.

Начало физике  положил  итальянский   ученый  Галилео  Галилей,  поставивший первые физические эксперименты и предложивший  теоретическое  объяснение  движения тел.  До  Галилея,   изучение  движения  основывалось  на  чисто  философских  выводах и было  описательным.

Физика – наука о наиболее  общих  и  фундаментальных  закономерностях, определяющих  структуру  и  эволюцию  материального  мира.

Физика, как и любая другая наука, основывается на количественных наблюдениях.

Изучая падение тел разной массы, Галилей не просто наблюдал за их движением, но и  измерял  высоту,  с  которой  падают  тела,  и   определял  время  их падения.

В результате измерений  Галилеем  были  получены  количественные соотношения  между  величинами.  Только с их помощью  Галилею  удалось  объяснить закономерность падения тел на Землю.

Тема 2.      ОРГАНЫ    ЧУВСТВ    КАК    ИСТОЧНИК    ИНФОРМАЦИИ     ОБ                    § 2                                               ОКРУЖАЮЩЕМ        МИРЕ.

Диапазон восприятия органов  чувств.

Органы чувств человека  являются источником  информации  об  окружающем мире и обеспечивают  необходимый  уровень  адаптации  человека  к  возможным  изменениям  внешней  среды.

К органам чувств человека относятся:

• Органы   осязания;
• Органы  вкуса;
• Органы  обоняния;
• Органы  слуха;
• Органы  зрения.

Вместе с тем  органы чувств ограничивают возможности познания человеком природных явлений из-за сравнительно узкого диапазона восприятия.

Органы осязания не позволяют отличать друг от друга достаточно мелкие шероховатости и различать слабые раздражители и обеспечивают лишь режим биологического выживания организма.

Рецепторы  вкуса чувствительны только к ограниченному набору химических соединений и веществ, потребляемых организмом.

Органы обоняния реагируют лишь на некоторые газы, пары и их смеси в узком диапазоне концентрации.

Частотный диапазон  сигналов,  принимаемых  органами  слуха  человека, ограничен  16 Гц – 20 000 Гц.

Через  орган  зрения  (глаз)  человек получает  наибольший  объём информации по сравнению с другими органами чувств.  Однако  человеческий глаз воспринимает лишь видимый свет  ограниченный  чрезвычайно узким диапазоном длин волн.  Крайне  невелика и разрешающая способность глаза: минимальный размер объекта, различаемого глазом, оказывается порядка микрона.

Органы чувств и процесс познания.

Ограниченный объём информации, получаемый человеком от каждого органа чувств, приводит к неоднозначным и противоречивым представлениям  о структуре окружающего мира.   В  этих условиях дополнительную  информацию  можно получить лишь с помощью экспериментальных  установок,  существенно расширяющих  диапазон  принимаемых    информационных  сигналов,  и  парадоксальных  физических  теорий, адекватно описывающих основные закономерности  физических  явлений.

Несмотря на ограниченный диапазон восприятия органов чувств, человек  сумел определить  структуру вещества и понять природу многочисленных эффектов  вне   этого  диапазона.

Тема  3.                     ЭКСПЕРИМЕНТ.          ЗАКОН.              ТЕОРИЯ.

§ 3

Особенности  научного  эксперимента.

Суть любого научного эксперимента состоит в наблюдении явления и получении данных, его характеризующих.

Классификация и анализ экспериментальных данных выявляют характер изменения наблюдаемых  величин или их постоянство. Результаты таких исследований формулируются в виде определенных  закономерностей.

Физический закон – описание соотношений в природе, проявляющихся при определенных условиях в эксперименте.

Особая ценность получаемого из опыта закона состоит в том, что с его помощью часто можно описать не только изучаемое явление, но и ряд других явлений и экспериментов. Объяснить явление помогают основные компоненты физической теории:

Интуиция,  воображение,  догадка.

Научная гипотеза  является предположением о том, что существует связь между известным и вновь объясняемым явлением.

Научная теория содержит постулаты, определения, гипотезы и законы, объясняющие наблюдаемое  явление.

Любая физическая теория является некоторым приближением к реальности.

Результаты теории постоянно проверяются  экспериментом, являющимся  критерием правильности теории.

Фундаментальные  физические  теории.

Особенностью фундаментальных физических теорий  является их преемственность:

1. Классическая механика справедлива для описания движения тел, скорость которых много меньше скорости света.
2. С помощью теории Ньютона нельзя  описать  процессы  в  микромире,  которые активно использует современная электроника, компьютерная техника, новые технологии.

Ни одна физическая теория не может быть признана окончательной и верной навсегда. Всегда существует вероятность, что новые наблюдения потребуют уточнения теории.