Физика скачать реферат

[ книги ] [ рефераты ] [ тесты ] [ ридеры ] [ регистрация ] [ вход ]
[ новинки книг ] [ категории книг ] [ правила ]

Занимательные опыты по физике скачать реферат

Введение
Законы физики основаны на фактах, установленных опытным путем. Причем нередко истолкование одних и тех же фактов меняется в ходе исто-рического развития физики. Факты накапливаются в результате наблюдений. Но при этом только ими ограничиваться нельзя. Это только первый шаг к по-знанию. Дальше идет эксперимент, выработка понятий, допускающих каче-ственные характеристики в форме числа. Чтобы из наблюдений сделать об-щие выводы, выяснить причины явлений, надо установить количественные зависимости между величинами. Если такая зависимость получается, то най-ден физический закон. Если найден физический закон, то нет необходимости ставить в каждом отдельном случае опыт, достаточно выполнить соответст-вующие вычисления.
Изучив экспериментально количественные связи между величинами, можно выявить закономерности. На основе этих закономерностей развивает-ся общая теория явлений.
Следовательно, без эксперимента нет и не может быть рационального обучения физике; одно словесное обучение физике неизбежно приводит к формализму и механическому заучиванию. Первые мысли учителя должны быть направлены на то, чтобы учащийся видел опыт и проделывал его сам, видел прибор в руках преподавателя и держал его в своих собственных ру-ках. Однако если учащиеся будут проделывать различные опыты и наблю-дать за демонстрацией опытов, выполняемых учителем, но не будут слышать продуманных ярких рассказов преподавателя, не будут решать задач, не бу-дут читать учебника и знакомиться с литературой, то такую работу учителя еще нельзя назвать удовлетворительной. Преподавание предполагает широ-кое использование эксперимента, обсуждение со школьниками особенностей его постановки и наблюдаемых результатов. Проведение лабораторного экс-перимента и решение расчетных задач не предусматриваются. Для проверки усвоения рекомендуются контрольные работы, ответы на качественные во-просы, написание рефератов с последующим анализом их содержания на уроках.

1.Теоретическая часть
Механика (от греческого  - мастерство, относящееся к маши-нам; наука о машинах) – наука о простейшей форме движении материи – ме-ханическом движении, представляющем изменение с течением времени про-странственного расположения тел, и о связанных с движением тел взаимо-действиях между ними. Механика исследует общие закономерности, связы-вающие механические движения и взаимодействия, принимая для самих взаимодействий законы, полученные опытным путем и обосновываемые в физике. Методы механики широко используются в различных областях есте-ствознания и техники.
Механика изучает движения материальных тел, пользуясь следующими абстракциями:
1) Материальная точка, как тело пренебрежимо малых размеров, но ко-нечной массы. Роль материальной точки может играть центр инерции систе-мы материальных точек, в котором при этом считается сосредоточенной мас-са всей системы;
2) Абсолютно твердое тело, совокупность материальных точек, нахо-дящихся на неизменных расстояниях друг от друга. Эта абстракция приме-нима, если можно пренебречь деформацией тела;
3) Сплошная среда. При этой абстракции допускается изменение вза-имного расположения элементарных объемов. В противоположность твердо-му телу для задания движения сплошной среды требуется бесчисленное множество параметров. К сплошным средам относятся твердые, жидкие и га-зообразные тела, отражаемые в следующих отвлечённых представлениях: идеально упругое тело, пластичное тело, идеальная жидкость, вязкая жид-кость, идеальный газ и другие. Указанные отвлечённые представления о ма-териальном теле отражают действительные свойства реальных тел, сущест-венные в данных условиях.
Соответственно этому механику разделяют на:
 механику материальной точки;
 механику системы материальных точек;
 механику абсолютно твердого тела;
 механику сплошной среды.
Последняя в свою очередь подразделяется на теорию упругости, гид-ромеханику, аэромеханику, газовую механику и другие.
Термином «теоретическая механика» обычно обозначают часть меха-ники, занимающуюся исследованием наиболее общих законов движения, формулировкой её общих положений и теорем, а также приложением мето-дов механики к изучению движения материальной точки, системы конечного числа материальных точек и абсолютно твердого тела.
В каждом из этих разделов, прежде всего, выделяется статика, объеди-няющая вопросы, относящиеся к исследованию условий равновесия сил. Различают статику твердого тела и статику сплошной среды: статику упруго-го тела, гидростатику и аэростатику. Движение тел в отвлечении от взаимо-действия между ними изучает кинематика. Существенная особенность кине-матики сплошных сред заключается в необходимости определить для каждо-го момента времени распределение в пространстве перемещений и скоро-стей. Предметом динамики являются механические движения материальных тел в связи с их взаимодействиями.
Существенные применения механики относятся к области техники. За-дачи, выдвигаемые техникой перед механикой, весьма разнообразны; это – вопросы движения машин и механизмов, механика транспортных средств на суше, на море и в воздухе, строительной механики, разнообразных отделов технологии и многие другие. В связи с необходимостью удовлетворения за-просов техники из механики выделились специальные технические науки. Кинематика механизмов, динамика машин, теория гироскопов, внешняя бал-листика представляют технические науки, использующие методы абсолютно твердого тела. Сопротивление материалов и гидравлика, имеющие с теорией упругости и гидродинамикой общие основы, вырабатывают для практики ме-тоды расчёта, корректируемые экспериментальными данными. Все разделы механики развивались и продолжают развиваться в тесной связи с запросами практики, в ходе разрешения задач техники.
Механика как раздел физики развивался в тесной взаимосвязи с други-ми её разделами – с оптикой, термодинамикой и другими. Основы так назы-ваемой классической механики были обобщены в начале XX в. в связи с от-крытием физических полей и законов движения микрочастиц. Содержание механики быстродвижущихся частиц и систем (со скоростями порядка ско-рости света) изложены в теории относительности, а механика микродвиже-ний – в квантовой механике.
В основе механики лежат следующие законы Ньютона. П е р в ы й з а к о н, или закон инерции, характеризует движение тел в условиях изолиро-ванности от других тел, либо при уравновешенности внешних воздействий. Закон этот гласит: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока приложенные силы не заставят его изме-нить это состояние. Первый закон может служить для определения инерци-альных систем отсчета. В т о р о й з а к о н, устанавливающий количествен-ную связь между приложенной к точке силой и вызываемым этой силой из-менением количества движения, гласит: изменение движения происходит пропорционально приложенной силе и происходит в направлении линии дей-ствия этой силы. Согласно этому закону, ускорение материальной точки про-порционально приложенной к ней силе: данная сила F вызывает тем мень-шее ускорение а тела, чем больше его инертность. Мерой инертности служит масса. По второму закону Ньютона сила пропорциональна произведению массы материальной точки на её ускорение; при надлежащем выборе едини-цы силы последняя может быть выражена произведением массы точки m на ускорение а:
F = ma.
Это векторное равенство представляет основное уравнение динамики материальной точки. Т р е т и й з а к о н Ньютона гласит: действию всегда соответствует равное ему и противоположно направленное противодействие, т. е. действие двух тел друг на друга всегда равны и направлены по одной прямой в противоположных направлениях. В то время как первые два закона Ньютона относятся к одной материальной точке, третий закон является ос-новным для системы точек. Наряду с этими тремя основными законами ди-намики имеет место закон независимости действия сил, который формулиру-ется так: если на материальную точку действует несколько сил, то ускорение точки складывается из тех ускорений, которые точка имела бы под действием каждой силы в отдельности.
Но любое изучение и преподавание физики не возможно без проведе-ния экспериментов.
Эксперимент имеет большое значение для преподавания учащимся фи-зических законов и явлений. Значение физического эксперимента непрерыв-но возрастает в связи с небывалым развитием физики. Гигантское развитее науки требует совершенствования методики преподавания физики. Эта зада-ча приобретает особую важность в связи с перестройкой школы.
Осуществление двух видов школьного эксперимента: демонстрации опытов и проведение лабораторных работ – позволяет успешно решать зада-чу физики с техникой. Этим и объясняется огромный интерес, проявляемый учителями физики к постановке школьного физического эксперимента.
Использование демонстрационного эксперимента, обсуждение со школьниками особенностей его постановки и наблюдаемых результатов. Проведение лабораторного эксперимента и решение расчетных задач не пре-дусматриваются. Для проверки усвоения рекомендуются контрольные рабо-ты, ответы на качественные вопросы, написание рефератов с последующим анализом их содержания на уроках.

2.Виды и роль эксперимента в обучающем процессе.
Демонстрационный эксперимент является одной из состав-ляющих учебного физического эксперимента и представляет собой воспроизведение физических явлений учителем на демонстраци-онном столе с помощью специальных приборов. Он относится к иллюстративным эмпирическим методам обучения. Роль демонст-рационного эксперимента в обучении определяется той ролью, ко-торую эксперимент играет в физике-науке как источник знаний и критерий их истинности, и его возможностями для организации учебно-познавательной деятельности учащихся.
Значение демонстрационного физического эксперимента за-ключается в том, что:
-учащиеся знакомятся с экспериментальным методом позна-ния в физике, с ролью эксперимента в физических исследованиях (в итоге у них формируется научное мировоззрение);
-у учащихся формируются некоторые экспериментальные умения: наблюдать явления, выдвигать гипотезы, планировать эксперимент, анализировать результаты, устанавливать зависимо-сти между величинами, делать выводы и т.п.
Демонстрационный эксперимент, являясь средством нагляд-ности, способствует организации восприятия учащимися учебного материала, его пониманию и запоминанию; позволяет осуществить политехническое обучение учащихся; способствует повышению интереса к изучению физике и созданию мотивации учения. Но при проведении учителем демонстрационного эксперимента уча-щиеся только пассивно наблюдают за опытом, проводимым учите-лем, сами при этом ничего не делают собственными руками. Сле-довательно, необходимо наличие самостоятельного эксперимента учащихся по физике.
Обучение физике нельзя представить только в виде теорети-ческих занятий, даже если учащимся на занятиях показываются демонстрационные физические опыты. Ко всем видам чувственно-го восприятия надо обязательно добавить на занятиях “работу ру-ками”. Это достигается при выполнении учащимися лабораторного физического эксперимента, когда они сами собирают установки, проводят измерения физических величин, выполняют опыты. Ла-бораторные занятия вызывают у учащихся очень большой интерес, что вполне естественно, так как при этом происходит познание учеником окружающего мира на основе собственного опыта и соб-ственных ощущений.
Значение лабораторных занятий по физике заключается в том, что у учащихся формируются представления о роли и месте эксперимента в познании. При выполнении опытов у учащихся формируются экспериментальные умения, которые включают в се-бя как интеллектуальные умения, так и практические. К первой группе относятся умения: определять цель эксперимента, выдви-гать гипотезы, подбирать приборы, планировать эксперимент, вы-числять погрешности, анализировать результаты, оформлять отчет о проделанной работе. Ко второй группе относятся умения: соби-рать экспериментальную установку, наблюдать, измерять, экспе-риментировать.
Кроме того, значение лабораторного эксперимента заключа-ется в том, что при его выполнении у учащихся вырабатываются такие важные личностные качества, как аккуратность в работе приборами; соблюдение чистоты и порядка на рабочем месте, в за-писях, которые делаются во время эксперимента, организован-ность, настойчивость в получении результата. У них формируется определенная культура умственного и физического труда.
Фронтальные лабораторные работы - это такой вид практиче-ских работ, когда все учащиеся класса одновременно выполняют однотипный эксперимент, используя одинаковое оборудование. Фронтальные лабораторные работы выполняются чаще всего груп-пой учащихся, состоящей из двух человек, иногда имеется воз-можность организовать индивидуальную работу. Соответственно в кабинете должно быть 15-20 комплектов приборов для фронталь-ных лабораторных работ. Общее количество таких приборов будет составлять около тысячи штук. Названия фронтальных лаборатор-ных работ приводятся в учебных программах. Их достаточно мно-го, они предусмотрены практически по каждой теме курса физики. Перед проведением работы учитель выявляет подготовленность учащихся к сознательному выполнению работы, определяет вместе с ними ее цель, обсуждает ход выполнения работы, правила рабо-ты с приборами, методы вычисления погрешностей измерений. Фронтальные лабораторные работы не очень сложны по содержа-нию, тесно связаны хронологически с изучаемым материалом и рассчитаны, как правило, на один урок. Описания лабораторных работ можно найти в школьных учебниках по физике.
Физический практикум проводится с целью повторения, уг-лубления, расширения и обобщения полученных знаний из разных тем курса физики; развития и совершенствования у учащихся экс-периментальных умений путем использования более сложного оборудования, более сложного эксперимента; формирования у них самостоятельности при решении задач, связанных с эксперимен-том. Физический практикум не связан по времени с изучаемым ма-териалом, он проводится, как правило, в конце учебного года, ино-гда - в конце первого и второго полугодий и включает серию опы-тов по той или иной теме. Работы физического практикума уча-щиеся выполняют в группе из 2-4 человек на различном оборудо-вании; на следующих занятиях происходит смена работ, что дела-ется по специально составленному графику. Составляя график, учитывают число учащихся в классе, число работ практикума, на-личие оборудования. На каждую работу физического практикума отводятся два учебных часа, что требует введения в расписание сдвоенных уроков по физике. Это представляет затруднения. По этой причине и из-за недостатка необходимого оборудования практикуют одночасовые работы физического практикума. Следу-ет отметить, что предпочтительными являются двухчасовые рабо-ты, поскольку работы практикума сложнее, чем фронтальные ла-бораторные работы, выполняются они на более сложном оборудо-вании, причем доля самостоятельного участия учеников значи-тельно больше, чем в случае фронтальных лабораторных работ. К каждой работе учитель должен составить инструкцию, которая должна содержать: название, цель, список приборов и оборудова-ния, краткую теорию, описание неизвестных учащимся приборов, план выполнения работы. После проведения работы учащиеся должны сдать отчет, который должен содержать: название работы, цель работы, список приборов, схему или рисунок установки, план выполнения работы, таблицу результатов, формулы, по которым вычислялись значения величин, вычисления погрешностей измере-ний, выводы. При оценке работы учащихся в практикуме следует учитывать их подготовку к работе, отчет о работе, уровень сфор-мированности умений, понимание теоретического материала, ис-пользуемых методов экспериментального исследования.

Добавлен: 13.01.2012, 13:42 [ Скачать с сервера (104.0Kb) ]
Категория: Физика | Добавил: Lakomka
Просмотров: 1215 | Загрузок: 112
Рейтинг: 0.0/0

форма входа

Логин:
Пароль:

объявления

Эта книга – о чрезвычайно мощном орудии, которым пользуется крупный финансовый капитал в битве за политическую власть во всем мире. В книге рассказывается о возникновении и распространении офшорных зон, ставших и опорой, и язвой современного капитализма. Офшоры позволяют богатым уходить от налогов, подрывают основы правового и финансового порядка, ...
Издание представляет собой сборник кулинарных рецептов грузинских блюд.
Можно сказать, что эта книга открывает дорогу к математике. Данциг объясняет основы математики очень просто, красноречиво рассказывая о глубоких философских проблемах, которые появились на этом пути. Он описывает свойства всех типов чисел - целых, простых, иррациональных, трансцендентных и других; объясняет важность введения понятия нуля и показыва...
В эту книгу вошли рецепты национальных блюд народов, которые в прошлом столетии входили в состав СССР. Многие рецепты, бережно сохраненные потомками, дошли до нас из глубины веков. У каждого народа есть свои удивительные кушанья, часть из которых прочно вошла в повседневную жизнь наших современников. С помощью этой книги вы сможете приготовить множ...

объявления

Исследование комбинационных помех в анализаторе спектра миллиметрового диапазона длин волн

[Радиоэлектроника] - скачать

Геологическое строение, классификация и образование россыпей

[Геодезия, геология] - скачать

Экономическое развитие России в конце XIX - начале XX века

[Экономика и Финансы] - скачать

Химик Александр Бутлеров

[Химия] - скачать

Особенности восточных боевых искусств в сравнении с западными

[Физкультура и Спорт] - скачать