Как влияет физика на технику – § 1. Зачем надо изучать физику? Как влияет физика на развитие техники? Как связана физика с другими науками? – 6 КЛАСС – ОНЛАЙН-УЧЕБНИКИ ПО ФИЗИКЕ – Каталог файлов

Глава I. Физические основы механики

§ 1. Введение. Предмет физики. Методы физического исследования

Введение. Физика – одна из основных наук о природе. Законы физики – это законы мира, в котором мы живем. Название этой науки – «physic» - ввел древнегреческий ученый Аристотель (384-333 г.г. до н.э.). В переводе на русский язык это слово означает «природа», но под природой Аристотель понимал не просто окружающий человека мир, не естественную среду его обитания, а сущность вещей и событий – то, из чего состоит все сущее в мире, и, то как, и почему именно так, все происходит в мире.

Предмет физики. Физика изучает основные фундаментальные законы природы, т. е. наиболее простые и общие формы движения материи.

Материя – это мельчайшие элементарные частицы: протоны, нейтроны, электроны, ядра и совокупности этих и иных частиц, которые представляют собой различные тела и, кроме того, известные физические поля – гравитационное (поле тяготения) и электромагнитное.  Эти два вида материи (вещество и поле), хотя и глубоко различны по своим свойствам, неразрывно связаны друг с другом и могут переходить при определенных условиях друг в друга.

Связь и взаимодействие между частицами и телами, находящимися на каком-то расстоянии друг от друга по теории близкодействия, осуществляется особого вида материей – физическими полями.

К физическим формам движения материи относятся следующие: механические, гравитационные, тепловые, электромагнитные, атомные и ядерные.

Курс физики совместно с курсом высшей математики и теоретической механики составляет основу теоретической подготовки инженеров; без этой основы невозможна успешная деятельность инженера любого профиля. Физика наука опытная.

Методами физических исследований являются: опыт, гипотеза, теория, эксперимент.

Опыт – основной метод исследования в физике. Опыт – это наблюдение исследуемого явления в точно контролируемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и воссоздать его каждый раз при повторении этих условий.

Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо факта или явления. Гипотеза подтверждается опытом.

Эксперимент – научно поставленный опыт с целью проверки гипотезы.

Физическая теория – система основных идей, обобщающих опытные данные и отражающих объективные закономерности природы.

Физическая теория дает объяснения целой области явлений природы с единой точки зрения.

§ 2. Роль физики в развитии техники и влияние техники на развитие физики

Физика тесно связана с техникой. До середины прошлого столетия связь между физикой и техникой носила такой характер, когда техника шла впереди. Создавались технические устройства, возникали технические проблемы, которые затем вызывали к жизни соответствующие физические исследования. VIII век – создана паровая машина.

Начало XIX века – встал вопрос об увеличении кпд тепловых машин.

Сади Карио решил эту проблему, и его работа стала фундаментом для возникновения общего учения о передаче и превращении энергии – термодинамики.

Затем крупные физические открытия стали приводить к созданию новых отраслей техники. Академик С.И. Вавилов (1891-1955), счоветский физик и общественный деятель, сказал, что теснейшая связь физики с другими отраслями естествознания привела к тому, что физика глубочейшими корнями вросла в химию, геологию, астрономию, биологию и т.д.

Физика является основой многих технических наук: теоретической механики, сопромата, электротехники.

Техника стимулирует развитие физики и наоборот. Могучая ускорительная техника способствует развитию исследований по физике атомного ядра и элементарных частиц.

Содружество физики и техники приводит к сокращению временных интервалов между научными открытиями и их технической реализацией.

Фотография -110 лет

Радио – 50 лет

Транзистор – 15 лет

Лазер – 7 лет

Физика тесно связана с математикой. Без математического описания невозможен точный инженерный расчет и развитие физической теории.

Физика – база для создания новых отраслей техники, или научная база, на которой должна основываться общетехническая подготовка специалистов.

Физику подразделяют на классическую и квантовую. Начало классической физики было положено И. Ньютоном, сформировавшим основные законы механики, а завершено развитие классической физики созданием в 1905 г. А. Эйнштейном специальной теории относительности и учитывающей требования этой теории релятивисткой механики.

studfiles.net

физика и техника — как связаны между собой физика и техника, физика и производство? — 22 ответа



В разделе Прочее образование на вопрос как связаны между собой физика и техника, физика и производство? заданный автором Посольство лучший ответ это Развитие физики сопровождалось изменением представлений людей об окружающем мире. Отказ от привычных взглядов, возникновение новых теорий, изучение физических явлений характерно для физики с момента зарождения этой науки до наших дней.
Важное значение имеют открытия в области физики для развития техники. Например, двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение автомобили, тепловозы, речные и морские суда, был создан на основе изучения тепловых явлений.

С развитием науки в технике за последние десятилетия произошли грандиозные изменения.
То, что раньше считалось научной фантастикой, сейчас является реальностью. Сегодня трудно представить нашу жизнь без видеомагнитофона, компьютера, мобильной и интернет-связи.
Современное кино, телевидение, радио, магнитная запись - все это возникло после того, как были изучены многие звуковые, световые и электрические явления.
В свою очередь, развитие техники влияет на развитие науки. Так, например, усовершенствованные машины, компьютеры, точные измерительные и другие приборы используются учеными при исследовании физических явлений. После того как были созданы современные приборы и ракеты, стало возможным глубже изучить космическое пространство.
Подобных примеров можно привести множество. Открытия, сделанные в науке, есть результат упорного труда многих ученых разных стран.
Рассмотрим некоторые этапы развития физики.
Возникновение физической теории связано с именем выдающегося английского физика и математика Исаака Ньютона. Обобщив результаты наблюдений и опытов своих предшественников (Н. Кеплера, Г. Галилея) , Ньютон создал огромный труд «Математические начала натуральной философии ». В этой работе ученый изложил важнейшие законы механики, которые были названы его именем. Законы Ньютона привели к бурному развитию представлений о механическом движении.
Дальнейшее развитие физики определилось изучением тепловых и электромагнитных явлений. Стремление ученых проникнуть в глубь тепловых процессов привело к зарождению идей о молекулярном строении вещества.

Ответ от 22 ответа[гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: как связаны между собой физика и техника, физика и производство?

Ответ от Невропатолог[гуру]
Напрямую.


Ответ от 2 ответа[гуру]

Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

 

Ответить на вопрос:

22oa.ru

§ 1. Зачем надо изучать физику? Как влияет физика на развитие техники? Как связана физика с другими науками? - 6 КЛАСС - ОНЛАЙН-УЧЕБНИКИ ПО ФИЗИКЕ - Каталог файлов

Еще не так давно люди ездили в тарантасах, запряженных лошадьми, жали серпами рожь, коротали вечера при свете горящих лучин. И только в сказках мечтали о чудесах: ковре-самолете, топоре-саморубе, золотом петушке — верном стороже от «набега силы бранной», чудо-огоньке. Стала ли сказка былью? Да! Сегодня люди летают на самолетах, ездят на автомобилях (рис. 1). Комбайны жнут рожь, электропилы в считанные минуты спиливают деревья (рис. 2). Электролампы освещают помещения.

Рис. 1

Рис. 2

А вместо сказочного золотого петушка — современные радиолокационные установки (рис. 3). Мобильная связь расширила возможности общения друг с другом. Ракеты (рис. 4) выводят на орбиту искусственные спутники Земли. Человек достиг космоса.

Рис. 3

Рис. 4

Все это стало возможным благодаря не волшебнику, а использованию достижений различных наук, одной из которых является физика.

Слово «физика» в переводе с греческого означает «природа». Физика — наука о природе. Природа — это вода, земля, воздух, леса, горы, животный и растительный мир, это все окружающие нас объекты: физические тела и физические поля. Но происходящее в природе изучают и такие науки, как биология, биофизика, химия, астрономия, астрофизика, география, геология и др. Могут ли эти науки обойтись без физики? Конечно же, нет! Например, на уроках биологии вы будете работать с микроскопом (рис. 5). Его устройство и принцип действия основаны на законах физики.

Рис. 5

Но и другие науки помогают физике. Например, математика. С ее помощью описываются физические явления и законы. Математика позволяет установить связи между физическими величинами и представить их в виде формул и графиков.

Физика, являясь фундаментом техники, развивает ее. Техника в свою очередь создает более совершенные приборы, позволяющие физике проникать в неразгаданные тайны природы, открывать новые явления.

Но какими бы умными не были приборы, главное в развитии физики — это гениальность и упорный труд ученых всего мира. В процессе изучения физики вы познакомитесь с именами и вкладом в физику многих выдающихся ученых, в том числе и белорусских.

Знания, полученные при изучении физики, полезны для повседневной жизни, для выбора будущей профессии, для развития ваших интеллектуальных способностей. Физические знания сформируют у вас научное представление об окружающем мире. Они защитят вас от влияния различного рода экстрасенсов, провидцев, астрологов и других представителей лженауки.

Подумайте и ответьте

  1. Что означает слово «физика»?
  2. Почему необходимо изучать физику?
  3. Как влияют друг на друга физика и техника? Физика и математика?
  4. Какие бытовые приборы есть в вашей квартире? Как они влияют на комфортность вашей жизни?

Интересно знать!

До XIX в. практически не существовало такой профессии, как физик. Этой наукой занимались врачи, математики, инженеры, философы и люди других профессий.

Домашнее задание

  1. Ответьте письменно на вопрос: «Имена каких выдающихся ученых и из какой области науки вам уже известны?»
  2. Учитывая огромное значение физики для науки и техники, попробуйте создать эмблему физики. Лучшая эмблема получит право находиться на обложке тетради по физике.

uroki-sovy.3dn.ru

как связаны между собой физика и техника, физика и производство?

Развитие физики сопровождалось изменением представлений людей об окружающем мире. Отказ от привычных взглядов, возникновение новых теорий, изучение физических явлений характерно для физики с момента зарождения этой науки до наших дней.
Важное значение имеют открытия в области физики для развития техники. Например, двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение автомобили, тепловозы, речные и морские суда, был создан на основе изучения тепловых явлений.
С развитием науки в технике за последние десятилетия произошли грандиозные изменения.

То, что раньше считалось научной фантастикой, сейчас является реальностью. Сегодня трудно представить нашу жизнь без видеомагнитофона, компьютера, мобильной и интернет-связи.
Современное кино, телевидение, радио, магнитная запись - все это возникло после того, как были изучены многие звуковые, световые и электрические явления.
В свою очередь, развитие техники влияет на развитие науки. Так, например, усовершенствованные машины, компьютеры, точные измерительные и другие приборы используются учеными при исследовании физических явлений. После того как были созданы современные приборы и ракеты, стало возможным глубже изучить космическое пространство.
Подобных примеров можно привести множество. Открытия, сделанные в науке, есть результат упорного труда многих ученых разных стран.
Рассмотрим некоторые этапы развития физики.
Возникновение физической теории связано с именем выдающегося английского физика и математика Исаака Ньютона. Обобщив результаты наблюдений и опытов своих предшественников (Н. Кеплера, Г. Галилея) , Ньютон создал огромный труд «Математические начала натуральной философии ». В этой работе ученый изложил важнейшие законы механики, которые были названы его именем. Законы Ньютона привели к бурному развитию представлений о механическом движении.
Дальнейшее развитие физики определилось изучением тепловых и электромагнитных явлений. Стремление ученых проникнуть в глубь тепловых процессов привело к зарождению идей о молекулярном строении вещества.

sprashivalka.com

Подготовить сообщение как физика влияет на технику

Физика тесно связана с техникой. До середины прошлого столетия связь между физикой и техникой носила такой характер, когда техника шла впереди. Создавались технические устройства, возникали технические проблемы, которые затем вызывали к жизни соответствующие физические исследования.VIII век - создана паровая машина.Начало ХIХ века - встал вопрос об увеличении кпд тепловых машин.Сади Карно решил эту проблему, и его работа стала фундаментом для возникновения общего учения о передаче и превращении энергии - термодинамики.Затем крупные физические открытия стали приводить к созданию новых отраслей техники. Академик С.И. Вавилов (1891 - 1955), советский физик и общественный деятель, сказал, что теснейшая связь физики с другими отраслями естествознания привела к тому, что физика глубочайшими корнями вросла в химию, геологию, астрономию, биологию и др. Возникли новые смежные дисциплины: астрофизика, биофизика, геофизика, физическая химия и т.д.Физика является основой многих технических наук: теоретической механики, сопромата, электротехники.Физика явилась фундаментом, на котором выросли такие области техники как – электро - и радиотехника, электронная и вычислительная техника, приборостроение.Техника стимулирует развитие физики и наоборот. Могучая ускорительная техника способствует развитию исследований по физике атомного ядра и элементарных частиц.Содружество физики и техники приводит к сокращению временных интервалов между научными открытиями и их технической реализацией.фотография - 110 летрадио - 50 леттранзистор - 15 летлазер - 7 летФизика тесно связана с математикой. Без математического описания невозможен точный инженерный расчет и развитие физических теорий.Физика - база для создания новых отраслей техники, или научная база, на которой должна основываться общетехническая подготовка специалистов.Физику подразделяют на классическую и квантовую. Начало классической физики было положено И. Ньютоном, сформулировавшим основные законы механики, а завершено развитие классической физики созданием в 1905 г. А. Эйнштейном специальной теории относительности и учитывающей требования этой теории релятивистской механики.

Оцени ответ

nebotan.com

Физика и современность

В настоящее время происходит величайшая научно-техническая революция, которая началась более четверти века назад. Она произвела глубокие качественные изме­нения во многих областях науки и техники. Одна из древнейших наук — астрономия переживает революцию, связанную с выходом человека в космическое простран­ство. Рождение кибернетики и электронных вычислительных машин ре­волюционно изменило облик математики, проложило путь к новой области человеческой деятельности, получившей название информатики. Возникновение молекулярной биоло­гии и генетики вызвало революцию в биологии, а создание так называ­емой большой химии стало воз­можным благодаря революции в хи­мической науке. Аналогичные про­цессы происходят также в геоло­гии, метеорологии, океанологии и многих других современных науках.

Во всем мире наблюдаются глубокие качественные перемены в ос­новных отраслях техники. Револю­ция в энергетике связана с переходом от тепловых электростанций, работающих на органическом топли­ве, к атомным электростанциям. Создание индустрии искусственных материалов с необычными, но очень важными для практики свойствами произвело революцию в материало­ведении. Комплексная механизация и автоматизация ведут нас к рево­люции в промышленности и сель­ском хозяйстве. Транспорт, строи­тельство, связь становятся принци­пиально новыми, значительно более производительными и совершенными отраслями современной техники.

Физика и астрономия.

В совре­менном естествознании, физика яв­ляется одной из лидирующих наук. Она оказывает огромное влияние на различные отрасли науки, тех­ники, производства. Рассмотрим на нескольких примерах, как физика влияет на другие области совре­менной науки и техники. На протяжении тысячелетий аст­рономы получали только ту инфор­мацию о небесных явлениях, которую им приносил свет. Можно сказать, что они изучали эти явления через узенькую щель в обширном спектре электромагнитных излучений. Три десятилетия тому назад благодаря развитию радиофизики возникла радиоастрономия, необычайно рас­ширившая наши представления о Вселенной. Она помогла узнать о существовании многих космических объектов, о которых ранее не было известно. Дополнительным источ­ником астрономических знаний стал участок электромагнитной шкалы, лежащий в диапазоне дециметро­вых и сантиметровых радиоволн. Огромный поток научной ин­формации приносят из космоса дру­гие виды электромагнитного излу­чения, которые не достигают по­верхности Земли, поглощаясь в ее атмосфере. С выходом человека в космическое пространство родились новые разделы астрономии: ультра­фиолетовая и инфракрасная астрономия, рентгеновская и гамма-астрономия. Необычайно расшири­лась возможность исследования пер­вичных космических частиц, пада­ющих на границу земной атмосфе­ры: астрономы могут исследовать все виды частиц и излучений, приходя­щих из космического пространства. Объем научной информации, полу­ченной астрономами за последние десятилетия, намного превысил объем информации, добытой за всю прошлую историю астрономии. Ис­пользуемые при этом методы иссле­дования и регистрирующая аппара­тура заимствуются из арсенала современной физики; древняя астро­номия превращается в моло­дую, бурно развивающуюся астро­физику. Сейчас создаются основы нейтринной астрономии, которая будет доставлять ученым сведения о про­цессах, происходящих в недрах кос­мических тел, например в глубинах нашего Солнца. Создание нейтринной астрономии стало возможным только благодаря успехам физики атомных ядер и элементарных час­тиц.

Физика и биология.

Революцию в биологии обычно связывают с воз­никновением молекулярной биологии и генетики, изучающих жизненные процессы на молекулярном уровне. Основные средства и методы, ис­пользуемые молекулярной биоло­гией для обнаружения, выделения и изучения своих объектов (электрон­ные и протонные микроскопы, рентгеноструктурный анализ, электро­нография, нейтронный анализ, мече­ные атомы, ультрацентрифуги и т. п.), заимствованы у физики. Не располагая этими средс1вами, родившимися в физических лабо­раториях, биологи не сумели бы осуществить прорыв на качественно новый уровень исследования про­цессов, протекающих в живых ор­ганизмах.Важную роль современная физи­ка играет в революционной перест­ройке химии, геологии, океанологии и ряда других естественных наук.

Физика и техника.

Физика стоит также у истоков революционных преобразований во всех областях техники. На основе ее достижений перестраиваются энергетика, связь, транспорт, строительство, промыш­ленное и сельскохозяйственное производство.

Энергетика.

Революция в энерге­тике вызвана возникновением атом­ной энергетики. Запасы энергии, хранящиеся в атомном топливе, намного превосходят запасы энергии в еще не израсходованном обычном топливе. Уголь, нефть и природный газ в наши дни превратились в уни­кальное сырье для большой химии. Сжигать их в больших количест­вах — значит наносить непоправи­мый ущерб этой важной области современного производства. По­этому весьма важно использовать для энергетических целей атомное топливо (уран, торий). Тепловые электростанции оказывают неустра­нимое опасное воздействие на окружающую среду, выбрасывая уг­лекислый газ. В то же время атом­ные электростанции при должном уровне контроля могут быть бе­зопасны. Термоядерные электростанции в будущем навсегда избавят челове­чество от заботы об источниках энергии. Как мы уже знаем, научные основы атомной и термоядерной энергетики целиком опираются на достижения физики атомных ядер.

Создание материалов с заданны­ми свойствами привело к изменениям в строительстве. Техника будущего будет создаваться в значительной степени не из готовых природных материалов, которые уже в наши дни не могут сделать ее достаточно надежной и долговечной, а из синтетических материалов с наперед заданными свойствами. В создании таких материалов наряду с боль­шой химией все возрастающую роль будут играть физические мето­ды воздействия на вещество (элек­тронные, ионные и лазерные пучки; сверхсильные магнитные поля; сверх­высокие давления и температуры; ультразвук и т. п.). В них заложена возможность получения материалов с предельными характеристиками и создания принципиально новых ме­тодов обработки вещества, корен­ным образом изменяющих современ­ную технологию.

Автоматизация производства.

Предстоит огромная работа по созданию комплексно-автоматизиро­ванных производств, включающих в себя гибкие автоматические ли­нии, промышленные роботы, управ­ляемые микрокомпьютерами, а так­же разнообразную электронную контрольно-измерительную аппара­туру. Научные основы этой техники органически связаны с радиоэлектро­никой, физикой твердого тела, физи­кой атомного ядра и рядом других разделов современной физики.

Физика и информатика.

Физика вносит решающий вклад в создание современной вычислительной техни­ки, представляющей собой мате­риальную основу информатики. Все поколения электронных вычислитель­ных машин (на вакуумных лампах, полупроводниках и интегральных схемах1), созданные до наших дней, родилась в современных лабораториях.

Современная физика открывает новые перспективы для дальнейшей миниатюризации, увеличения быстродействия и надежности вычислительных машин. Применение лазеров и развивающейся на их основе голографии таит в себе огромные резервы для совершенствования вычислительной техники.

Значение физики

Такая тесная связь физики с другими науками объясняется важностью физики, её значением, так как физика знакомит нас с наиболее общими законами природы, управ­ляющими течением процессов в ок­ружающем нас мире и во Вселен­ной в целом.

Цель физики заключается в отыскании общих законов природы и в объяснении конкретных процес­сов на их основе. По мере продви­жения к этой цели перед учеными постепенно вырисовывалась вели­чественная и сложная картина единства природы. Мир представ­ляет собой не совокупность разроз­ненных, независимых друг от друга событий, а разнообразные и много­численные проявления одного целого.

 

Механическая картина мира и физика. Многие поколения ученых поража­ла и продолжает поражать величе­ственная и цельная картина мира, которая была создана на основе механики Ньютона. Согласно Нью­тону, весь мир состоит «из твер­дых, весомых, непроницаемых, под­вижных частиц». Эти «первичные частицы абсолютно тверды: они не­измеримо более тверды, чем тела, которые из них состоят, настолько тверды, что они никогда не изна­шиваются и не разбиваются вдре­безги». Отличаются они друг от друга главным образом количествен­но, своими массами. Все богатство, все качественное многообразие ми­ра — это результат различий в дви­жении частиц. Внутренняя сущ­ность частиц остается на втором плане.

Основанием для такой единой картины мира послужил всеобъем­лющий характер открытых Ньюто­ном законов движения тел. Этим за­конам с удивительной точностью под­чиняются как громадные небесные тела, так и мельчайшие песчинки, гонимые ветром. И даже ветер — движение не видимых глазом час­тиц воздуха — подчиняется тем же законам. На протяжении долгого времени ученые были уверены, что единственными фундаментальными законами природы являются законы механики Ньютона. Французский ученый Лагранж считал, что «нет человека счастливее Ньютона: ведь только однажды одному человеку суждено построить картину мира».

Однако простая механическая картина мира оказалась несостоя­тельной. При исследовании электро­магнитных процессов выяснилось, что они не подчиняются механике Ньютона. Дж. Максвелл открыл новый тип фундаментальных зако­нов, которые не сводятся к меха­нике Ньютона,— это законы поведе­ния электромагнитного поля.

Электромагнитная картина мира и физика. В механике Ньютона предполага­лось, что тела непосредственно че­рез пустоту действуют друг на дру­га и эти взаимодействия осуществ­ляются мгновенно (теория дально­действия). После создания электро­динамики представления о силах существенно изменились. Каждое из взаимодействующих тел создает электромагнитное поле, которое с конечной скоростью распространя­ется в пространстве. Взаимодействие осуществляется посредством этого поля (теория близкодействия).

Электромагнитные силы чрезвы­чайно широко распространены в природе. Они действуют в атомном ядре, атоме, молекуле, между от­дельными молекулами в макроско­пических телах. Это происходит по­тому, что в состав всех атомов вхо­дят электрически заряженные час­тицы. Действие электромагнитных сил обнаруживается и на очень малых расстояниях (ядро), и на космических (электромагнитное из­лучение звезд).

Развитие электродинамики при­вело к попыткам построить единую электромагнитную картину мира. Все события в мире согласно этой картине управляются законами элек­тромагнитных взаимодействий.

Кульминации электромагнитная картина мира достигла после созда­ния специальной теории относитель­ности. Было понято фундаменталь­ное значение конечности скорости распространения электромагнитных взаимодействий, создано новое уче­ние о пространстве и времени, найдены релятивистские уравнения движения, заменяющие уравнения Ньютона при больших скоростях.

Если во времена расцвета механической картины мира делались попытки свести электромагнитные явления к механическим процессам в особой среде (мировом эфире), то теперь уже стремились, наобо­рот, вывести законы движения час­тиц из электромагнитной теории. Частицы вещества пытались рассматривать как «сгустки» электро­магнитного поля. Однако свести все процессы в природе к электромаг­нитным не удалось. Уравнения дви­жения частиц и закон гравитацион­ного взаимодействия не могут быть выведены из теории электромаг­нитного поля. Кроме того, были открыты электрически нейтральные частицы и новые типы взаимодей­ствия. Природа оказалась сложнее, чем предполагали вначале: ни еди­ный закон движения, ни единственная сила не способны охватить всего многообразия процессов в мире.

Единство строения материи и физика. Мир чрезвычайно разнообразен. Но как это ни удивительно, вещество звезд точно такое же, как и вещество, из которого состоит Земля. Атомы, сла­гающие все тела Вселенной, со­вершенно одинаковы. Живые ор­ганизмы состоят из тех же атомов, что и неживые.

Все атомы имеют одинаковую структуру и построены из элемен­тарных частиц трех сортов. У них есть ядра из протонов и нейтро­нов, окруженные электронами. Яд­ра и электроны взаимодействуют друг с другом посредством электро­магнитного поля, квантами которого являются фотоны.

Взаимодействие же между про­тонами и нейтронами в ядре осу­ществляют в основном π-мезоны, которые представляют собой кванты ядерного поля. При распаде нейтро­нов появляются нейтрино. Кроме того, открыто много других эле­ментарных частиц. Но только при взаимодействии частиц очень боль­ших энергий они начинают играть заметную роль.

В первой половине XX века был открыт фундаментальный факт: все элементарные частицы способны превращаться друг в друга.

В 70-е гг. было установлено, что все сильно взаимодействующие час­тицы состоят из субэлементарных частиц — кварков шести видов. Ис­тинно элементарными частицами яв­ляются лептоны и кварки.

После открытия элементарных частиц и их превращений на пер­вый план единой картины мира выступило единство в строении ма­терии. В основе этого единства ле­жит материальность всех элементар­ных частиц. Различные элементар­ные частицы — это различные конк­ретные формы существования ма­терии.

Современная физическая картина мира и роль физики. Единство мира не исчерпы­вается единством строения материи. Оно проявляется и в законах дви­жения частиц, и в законах их взаимодействия.

Несмотря на удивительное раз­нообразие взаимодействий тел друг с другом, в природе по современ­ным данным имеются лишь четыре типа сил. Это гравитационные силы, электромагнитные, ядерные и сла­бые взаимодействия. Последние про­являются главным образом при превращениях элементарных частиц друг в друга. С проявлением всех четырех типов сил мы встречаемся в безграничных просторах Вселен­ной, в любых телах на Земле (в том числе и в живых организмах), в атомах и атомных ядрах, при всех превращениях элементарных частиц.

Революционное изменение клас­сических представлений о физи­ческой картине мира произошло после открытия квантовых свойств материи. С появлением квантовой физики, описывающей движение мик­рочастиц, начали вырисовываться новые элементы единой физической картины мира.

Разделение материи на вещество, имеющее прерывное строение, и не­прерывное поле потеряло абсолют­ный смысл. Каждому полю соот­ветствуют кванты этого поля: электромагнитному полю — фотоны, ядерному — π-мезоны, а на более глубоком уровне — глюоны, осуще­ствляющие взаимодействие кварков.

В свою очередь все частицы об­ладают волновыми свойствами. Корпускулярно-волновой дуализм при­сущ всем формам материи.

Описание, казалось бы, взаимо­исключающих корпускулярных и вол­новых свойств в рамках одной теории оказалось возможным благодаря тому, что законы движения всех без исключения микрочастиц носят ста­тистический (вероятностный) харак­тер. Этот факт делает невозможным однозначное предсказание того или иного поведения микрообъектов.

Принципы квантовой теории яв­ляются совершенно общими, приме­нимыми для описания движения всех частиц, взаимодействий меж­ду ними и их взаимных превра­щений.

Итак, современная физика с не­сомненностью демонстрирует нам черты единства природы. Но все же многого, быть может даже саму физическую суть единства мира, уловить пока еще не удалось. Не­известно, почему существует столь много различных элементарных частиц, почему они имеют те или иные значения массы, заряда и других характеристик. До сих пор все эти величины определяются экспери­ментально.

Однако все отчетливее вырисо­вывается связь между различными типами взаимодействий Электро­магнитные и слабые взаимодействия уже объединены в рамках одной теории. Выяснена структура боль­шинства элементарных частиц.

«Здесь скрыты столь глубокие тайны и столь возвышенные мысли, что, несмотря на старания сотен остроумнейших мыслителей, трудив­шихся в течение тысяч лет, еще не удалось проникнуть в них, и ра­дость творческих исканий и откры­тий все еще продолжает существо­вать». Эти слова, сказанные Галилеем три с половиной столетия назад, нисколько не устарели.

Научное мировоззрение. Фунда­ментальные законы, устанавлива­емые в физике, по своей слож­ности и общности намного превос­ходят те факты, с которых начи­нается исследование любых явле­ний. Но они столь же достоверны и столь же объективны, как и знания о простых явлениях, наблюдаемых не­посредственно. Эти законы не нару­шаются никогда, ни при каких ус­ловиях.

Все большее и большее число людей осознают, что объективные законы, которым следует природа, исключают чудеса, а познание этих законов позволит человечеству вы­жить.

 

physik.itais.ru

Реферат - Тема урока: «Физика и техника». Цели урока


Тема урока: «Физика и техника».

Цели урока: показать роль физики в ускорении научно-технического прогресса; ознакомить учащихся с этапами становления физики.

Ход урока

Объяснение учителя

История развития физики.

Наука возникла в глубокой древности как попытка осмыслить окружающие явления, взаимосвязь природы и человека. Сначала она не разделялась на отдельные направления, как сейчас, а объединялась в одну общую науку – философию. Астрономия выделилась в отдельную дисциплину раньше физики и является наряду с математикой и механикой одной из древнейших наук. Позже наука о природе так же выделилась в самостоятельную дисциплину. Древнегреческий учёный и философ Аристотель назвал физикой одно из своих сочинений.

Одна из главных задач физики – объяснить строение окружающего нас мира и происходящие в нём процессы, понять природу наблюдаемых явлений. Другая важная задача – выявить и познать законы, которым подчиняется окружающий мир. Познавая мир, люди используют законы природы. Вся современная техника основана на применении законов, открытых учёными.

С изобретением в 1780-х гг. парового двигателя началась промышленная революция. Первый паровой двигатель изобрёл английский учёный Томас Ньюкомен в 1712 г. Паровая машина пригодная для использования в прмышленности, впервые создана в 1766 г. русским изобретателем Иваном Ползуновым (1728-1766).Шотландец Джеймс Уатт усовершенствовал конструкцию. Созданный им в 1782 г. двухтактный паровой двигатель приводил в движение машины и механизмы на фабриках.

Сила пара приводила в движение насосы, поезда, пароходы, прядильные станки и множество других машин. Мощным толчком для развития техники послужило создание английским физиком «гениальным самоучкой» Майклом Фарадеем в 1821 г. первого электродвигателя. Создание в 1876г. немецким инженером Николаусом Отто четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания открыло эру автомобилестроения, сделало возможным существование и повсеместное использование автомобилей, тепловозов, судов и других технических объектов.

То, что раньше считалось фантастикой, сейчас становится реальной жизнью, которую мы уже не представляем без аудио- и видеотехники, персонального компьютера, сотового телефона и Интернета. Их возникновение обязано открытиям сделанным в различных областях физики.

Однако и развитие техники способствует прогрессу в науке. Создание электронного микроскопа позволило заглянуть внутрь вещества. Создание точных измерительных приборов сделало возможным более точный анализ результатов экспериментов. Огромный прорыв в области изучения космоса был связан именно с появлением новых современных приборов и технических устройств.

Таким образом, физика как наука играет огромную роль в развитии цивилизации. Она перевернула самые фундаментальные представления людей – представления о пространстве, времени, устройстве Вселенной, позволив человечеству совершить качественный скачок в своём развитии. Успехи физики позволили сделать ряд фундаментальных открытий в других естественных науках, в частности, в биологии. Развитие физики в наибольшей степени обеспечивало бурный прогресс медицины.

С успехами физики связаны и надежды учёных на обеспечение человечества неиссякаемыми альтернативными источниками энергии, использование которых позволит решить многие серьёзные экологические проблемы. Современная физика призвана обеспечить понимание самых глубинных основ мироздания, появления и развития нашей Вселенной, будущего человеческой цивилизации.

^ Что же было у истоков науки физики?

Доклады учащихся.

Доклад 1.

Самые ранние работы по описанию, упорядочению и объяснению явлений природы относятся к 4 в до н.э. Наличие обширных практических знаний, технических навыков, высокий общий культурный уровень - всё это создало в Греции почву для формирования физики как науки. Однако некоторые начатки научных исследований пришли к грекам от народов ещё более древней культуры, в первую очередь из Вавилона и Египта.

Колесо было изобретено около 5500 лет назад на Ближнем Востоке, это было одним из первых технических достижений. Из глубокой древности, возможно более чем 3000 до н.э., пришли такие изобретения, как обожжённый кирпич, гончарный круг, колёсный экипаж. Несколько позднее были открыты способы выплавки и обработки металлов, изобретены вёсельные и парусные суда, применены плуг, весы, отвес, уровень, циркуль, клещи. Во втором тысячелетии до н.э. были изобретены кузнечные мехи, рычаги, клин, домкрат, блоки. Все эти приспособления призваны были облегчить жизнь и труд человека, они же способствовали развитию науки, т.к. делали возможным проведение множества физических экспериментов. Первая значительная попытка научной систематизации знаний связана с трудами Аристотеля (384-322 г.г. до н. э.) , многие его труды сохранились. В них содержатся многочисленные сведения из области музыки, метеорологии, физики, прикладной механики, мысли о распространении звука в воздухе, объясняется явление эха, приводится попытка экспериментального определения веса воздуха и многое другое. Аристотелева физика была основана на наблюдениях и частично на опытах. Попытки систематических научных исследований конкретных явлений природы связаны с именем другого древнегреческого учёного – Архимеда (287-212 г.г. до н. э.). Он имел навыки к проведению точных научных экспериментов, сконструировал мосты через Нил, дамбы для регулировки разливов Нила. Но наиболее гениальным изобретением этого периода был винт, который и до сих пор называется винтом Архимеда. Он служил для подъёма воды на высоту до 4 метров и для осушения низменных местностей. Весьма многочисленны (около 40) другие механические изобретения, приписываемые Архимеду, хотя исторические источники, которыми располагают учёные и содержат порой элементы легенды, однако Архимед был действительно автором целого ряда изобретений.

Доклад 2.

Активно развивалась физика и в странах Востока, наибольшее развитие там получили механика и оптика – наука о распространении света. Арабские учёные рассматривали глаз как один из органов чувств нашего организма, описали его строение, выяснили функции зрительного нерва. В своих экспериментах они пользовались специальными увеличительными стёклами (линзами). Им принадлежит и описание первого компаса (1242 г.)

Многочисленные физические открытия связаны с именем знаменитого французского учёного Роджера Бэкона (1214-1292). Его считают прародителем экспериментального метода, легенды приписывают ему самые разнообразные изобретения: порох, линзы, подзорную трубу, компас, паровую машину, самолёт. До сих пор нельзя назвать ни времени, ни места изобретения линз и очков, открытие было, очевидно, случайным и вполне вероятно допустить, что автором был некто изготовлявший стёкла.

Доклад 3.

В средние века развитие техники послужило не только предпосылкой изменения социальных условий жизни людей, но и поставило перед наукой новые задачи. В 10 в начали подковывать тягловый скот, что привело к широкому применению в сельском хозяйстве лошадей, к изменению конструкции плуга – он стал колёсным. В 11 в. на Западе широкое распространение получили водяные и ветряные мельницы. Это способствовало мощному скачку в развитии металлургии. Ранее воздух в печах нагнетался мехами, приводимыми в движение руками человека, после появления мельниц возросли мощности и стали достижимы более высокие температуры, при которых можно было выплавлять чугун. В 16 в. высота доменных печей возросла до 6 м. и чугун нашёл самое разнообразное применение – пушки, снаряды, печи, трубы, чугунная посуда, плиты. Оживилось стекольное производство (в 10 в. были изобретены цветные стёкла), ткачество – появились новые сукновальные и ткацкие машины, был изобретён первый печатный станок – первое сохранившееся до нашего времени издание датировано 1445 г., началось применение огнестрельного оружия, изменилось техническое оснащение кораблей, что привело к возможности выхода в открытое море.

Огромный вклад в развитие науки в то далёкое время внёс гениальный инженер, изобретатель, художник Леонардо да Винчи (1452-1519). Историки техники насчитывают сотни его изобретений, рассеянных по его тетрадям в виде чертежей, часто без единого слова пояснений. К его изобретениям относятся: стальные цепные передачи, применяемые сейчас на велосипедах, двойное соединение, называемое теперь «кардановым», роликовые опоры для уменьшения трения, различные станки, многочисленные ткацкие машины, боевые машины для ведения войны, замысловатые музыкальные инструменты. Наиболее дерзновенной мечтой Леонардо да Винчи был полёт человека, он исследовал и описал полёт птиц с удивительной точностью. В 1490 г. спроектировал первую модель летательного аппарата, позже спроектировал парашют и первую модель геликоптера, движущим элементом которого является спираль.

Доклад 4.

Эпоха новых географических открытий, тесно связанных с мореплаванием, требовала точных данных о движении Солнца и Луны, которыми наука тогда не располагала. Популярная в то время астрология тоже требовала совершенствования теории планетарной системы. Кроме того, к 16 в. остро стояла проблема календаря, который расходился с астрономическими данными на 10 дней! Уже 15 веков господствовала модель мира Клавдия Птолемея (87-165), согласно которой в центре мира находится неподвижная Земля, а вокруг неё вращаются планеты – Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, а также так называемая «сфера звёзд». Земля при этом считалась неподвижной, она не вращалась не только вокруг какой-нибудь другой планеты, но и вокруг своей оси. Для устранения назревших проблем, можно было внести уточнения в систему Птолемея и получить нужные результаты, но польский астроном Николай Коперник (1473-1543) в 1543 г. решил коренным образом изменить само представление о Вселенной. Модель мира Коперника заключалась в том, что в «центре мира» находилось неподвижное Солнце, а вокруг него по окружностям вращались планеты, в том числе и Земля со своим спутником Луной. С математической точки зрения система Коперника оказалась настолько проще системы Птолемея, что ею сразу же воспользовались в практических целях, в том числе для составления нового календаря. При помощи своего телескопа выдающийся итальянский физик и астроном Галилео Галилей (1564-1642) сумел подтвердить правоту Коперника, поместившего Солнце в центр Вселенной. Телескоп изобрёл в 1608 г. голландец Ганс Липперсхей, назвав его зрительным стеклом.

Доклад 5.

Создание физической теории связано с именем выдающегося английского физика Исаака Ньютона (1643-1727). Величайшая заслуга этого учёного заключается в анализе, систематизации, обобщении трудов великих физиков, математиков, астрономов, его предшественников - Галилео Галилея (1564-1642), Иоганна Кеплера (1571-1630), Рене Декарта (1596-1650), Христиана Гюйгенса (1629-1695). В результате Ньютон открыл ряд законов, изучил свойства световых лучей, значительно усовершенствовал конструкцию существовавших тогда телескопов.

Большую роль в развитие физики в России внёс замечательный русский физик, поэт, астроном, металлург, географ, историк, просветитель и государственный деятель Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765). Он ввёл в русский язык новые слова: термометр, формула, зажигательное стекло, атмосфера и многие другие. Он является автором первого учебника по физике в России. Немало сил стоило Ломоносову добиться открытия первого в России высшего учебного заведения – университета в Москве, который теперь с гордостью носит его имя.

Доклад 6.

Важнейшим шагом вперёд в развитии учения об электрических и магнитных явлениях было изобретение первого источника постоянного тока – гальванического элемента. История этого изобретения относится к концу 18 в. и связана с именем итальянского врача Луиджи Гальвани (1737-1798). Как уже говорилось, в 1821 г. был изобретён первый электрический двигатель, все машины современной электропромышленности работают по тому же принципу, что и первый электродвигатель Фарадея. Работы Майкла Фарадея воодушевили молодого шотландского физика Джемса Кларка Максвелла (1831-1879) систематизировать все известные труды по электричеству, в результате чего в 1864 г. была создана электромагнитная теория.

Новый этап бурного развития физики начался в 20 в. В науке появились новые направления: ядерная физика, физика элементарных частиц, физика твёрдого тела. Выдающиеся достижения физики послужили мощным толчком развития современной цивилизации, открыли новый этап в исследовании космоса, внесли в повседневную жизнь человека множество полезных вещей – от электрического освещения до лекарств.

Приложение

Современная наука и техника.

Доклады.

1.Использование электроэнергии.

Человечеству для развития требуется всё больше и больше электроэнергии. Электричество вырабатывается на огромных атомных, гидро- или теплоэлектростанциях. На тепловых электростанциях источником энергии является топливо: уголь, газ, нефть, мазут, горючие сланцы. При сжигании топлива используется кислород из атмосферы, поэтому содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается. Топки электростанций выбрасывают в атмосферу продукты горения, которые крайне вредны для живых организмов (оксиды серы, азотные соединения, оксиды углерода).

Промышленные отходы загрязняют окружающую среду, способствуют глобальному изменению климата. Запасы нефти и газа, на которые ориентирована теплоэнергетика, ограничены. Это заставляет учёных искать другие экологически чистые – альтернативные источники энергии. К ним относятся неиссякаемые источники – Солнце, вода и ветер.

Задолго до изобретения электричества сила ветра использовалась для помола зерна в ветряных мельницах. Их крылья вращали жернова внутри мельницы. Современные ветряные мельницы (ветряки) используются для привидения в движение турбогенераторов, вырабатывающих электроэнергию. Впервые такое устройство было построено в 1940 г. в Америке.

Водяные мельницы для перемалывания зерна использовались более 2000 лет. В 1771 г. водяную мельницу приспособили под текстильную фабрику, на которой водяное колесо приводило в действие прядильные машины. Аналогичным образом, вода заставляет вращаться турбины, вырабатывающие электрический ток, на гидроэлектростанциях.

Можно использовать и энергию Солнца, сейчас солнечными батареями оснащены практически все калькуляторы. Они преобразуют солнечный свет в электроэнергию. Существуют попытки создания солнцемобилей – автомобилей, работающих от солнечных батарей. Космические аппараты также оснащены солнечными батареями.

Можно также использовать энергию геотермальных источников. Например, в Исландии много геотермальных электростанций. Они вырабатывают электричество, используя энергию гейзеров – горячих подземных источников, которые выбрасывают на поверхность мощные фонтаны воды и пара.

В качестве ещё одного альтернативного источника учёные используют энергию приливов. Однако получение энергии из всех возобновляемых источников – Солнца, ветра, рек пока обходится дороже, чем от сжигания ископаемого топлива.

Более половины всех загрязнений атмосферы создаёт транспорт. Так как решающую роль в загрязнении атмосферы в городах играют автомобильные двигатели, встаёт вопрос об их усовершенствовании. Перспективными являются разработки автомобилей с электродвигателем, питающимся от аккумулятора.

Таким образом, одно из направлений современной технической мысли – это создание здоровой среды обитания. Для этого необходимо разумно использовать все виды энергии, беречь невозобновляемые природные ресурсы, переходить на энергосберегающие, малоотходные и безотходные технологии.

^ 2. Исследование Вселенной.

Ярким подтверждением связи науки и техники является прорыв в области изучения космоса. Под руководством гениального конструктора Сергея Павловича королёва (1907-1966) в 1956 г. инженеры построили ракету, способную доставить двухтонную боеголовку на расстояние свыше 6000км. Вскоре, 4 октября 1957 г. на орбиту был запущен первый искусственный спутник Земли. Это открыло эру космических исследований.

12 апреля 1969 г. Юрий Алексеевич Гагарин стал первым космонавтом.

Большинство космических исследований выполняют беспилотные зонды, управляемые бортовыми компьютерами и снабжённые приборами, собирающими и передающими данные на Землю.

Однако учёные не только исследуют космос, они ещё и моделируют некоторые процессы, происходившие когда-то во Вселенной. Большинство специалистов считает, что некогда Вселенная представляла собой крохотную пылинку, содержавшую в себе всю материю, но миллиарды лет назад эта пылинка разлетелась вдребезги. Это могучее потрясение назвали Большим Взрывом. С тех самых пор Вселенная разрастается, а галактики разлетаются в разные стороны. Существовало ли что-нибудь до Большого Взрыва? Неизвестно. Как он произошёл? Для нахождения ответов на эти вопросы учёные построили колоссальное сооружение – Большой адронный коллайдер. Его задача заключается в том, чтобы в миниатюре воссоздать условия, аналогичные Большому взрыву. Он расположен под землёй в районе франко-швейцарской границы, его стоимость 3 миллиарда евро. Коллайдер создавали 8000 учёных из 88 стран в течение десяти лет напряжённого труда.

^ 3. Влияние науки на медицину.

Медицина зародилась в далёком прошлом. Одним из первых прославился своим искусством древнегреческий врач Гиппократ. Он старался сделать медицину более научной, учил, что главная задача врача – отыскать причину болезни и устранить её. Хирургия существует уже тысячи лет. Археологи иногда обнаруживают черепа с возрастом более десяти тысяч лет с просверленными в них отверстиями. После сверления кость снова заросла, значит пациенты оставались в живых. Такие операции помогали, но не всегда.

Современная хирургия располагает множеством методов внутреннего обследования организма. Это стало возможно после изобретения в 1895 г. немецким физиком Вильгельмом Рентгеном нового вида излучений. Мягкие ткани организма для этих лучей прозрачны, они задерживаются только костями. Вскоре при помощи рентгеновских лучей стали осматривать переломы и подозрительные ушибы и шишки.

Современные компьютерные томографы и ультразвуковые аппараты показывают внутренности в мельчайших деталях. Хирурги полагают, что через полвека у каждого десятого жителя нашей планеты в организме будет хоть один протез. Поначалу протезы делали из дерева и золота. Современные биоинженеры пользуются целым рядом металлов, пластмасс и других материалов, не отторгаемых организмом. Современные медицинские технологии позволяют подключать протезы к нервным окончаниям, в результате чего искусственные протезы воспроизводят движения настоящих органов (рук, ног).

Всё большее применение в медицине находит лазер.

^ 4. Развитие средств связи.

В 1876 г. американец Александр Грэхем Белл (1847-1922) создал первый телефонный аппарат. Учёный был врачом, учившим разговаривать глухих людей, он много знал о голосе и звуке. С тех пор конструкция аппарата претерпела многочисленные изменения.

7 мая 1895 г. русский физик Александр Степанович Попов на заседании Русского физико-технического общества в Петербурге продемонстрировал действие первого в мире радиоприёмника. День 7 мая стал днём рождения радио. Уже первые применения средств радиосязи помогли спасти жизнь рыбакам, оказавшимся на льдине.

В 1926 г. шотландский изобретатель Джон Лоджи Бэрд первым продемонстрировал публике телевизионную систему. Его оригинальное устройство было сделано из старой коробки, вязальных спиц, жестяной банки из-под торта и велосипедного фонаря! Вскоре на смену его конструкции пришла электронная система, разработанная ещё в 1923 г. американцем русского происхождения Владимиром Зворыкиным.

4 октября 1957 г. в нашей стране был запущен первый в мире искусственный спутник Земли. Ныне вокруг Земли кружат сотни спутников. Наземные станции посылают телефонные, телевизионные, радиосигналы к спутникам, которые усиливают их и ретранслируют их на Землю. Самолёты и корабли пользуются глобальной спутниковой системой навигации, позволяющей определять положение объекта с точностью до нескольких метров. Системой спутниковой связи пользуются и журналисты, альпинисты, и исследователи.

В 1943 г. в США была создана первая электронно-вычислительная машина, её размеры были сопоставимы с размерами комнаты. Современные технологии позволяют быстро развивать электронику. Технология миниатюризации – уменьшения размеров - позволила создать карманные компьютеры. В конце 20 в. учёные совместили компьютеры с системами связи, в результате чего была создана система Интернет для обмена информацией, она существенно изменила жизнь людей, открыла новые возможности, можно сказать, повысила качество жизни людей!

5. Автомобилестроение.

Как уже говорилось, эра автомобилестроения открылась после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Инженерная мысль работала столь стремительно, что практически одновременно в разных странах стали появляться автомобили с бензиновыми двигателями. На первом серийном автомобиле, построенном и испытанном в 1885 г. Карлом Бенцем двигатель был установлен на трёхколёсном экипаже. В 1889 г. немецкие инженеры Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах построили четырёхколёсный автомобиль с четырёхскоростной коробкой передач.

Производители автомобилей вскоре вступили в конкурентную борьбу за производство более совершенных, самых быстрых и самых недорогих машин. Ездить в автомобилях становится всё проще и безопаснее.

Современные автомобили оснащены бортовыми компьютерами, которые управляют работой многих частей машин, сообщают информацию водителю, приборные панели современных автомобилей конструируют так, чтобы они давали как можно больше полезной информации.

Чудо инженерной мысли в машиностроении представляют собой подушки безопасности. Пневматическая подушка включается при молниеносной остановке автомобиля при столкновении. В тот же миг воспламеняется крошечный заряд, раздаётся микровзрыв, и подушка наполняется газом и раздувается за долю секунды - намного быстрее времени реакции человека. Подушка практически исключает опасные травмы головы и лица даже при столкновении на большой скорости. Пневматические подушки разработаны в США, где многие люди не пристёгиваются ремнями безопасности.

^ 6. Исследования морских глубин.

Теперь, с появлением современного подводного снаряжения учёные могут погрузиться в глубины моря и собственными глазами увидеть таинственный мир безмолвия. Современные скафандры позволяют погружаться на глубину до 500 метров и располагают запасом воздуха на трое суток.

Первая подводная фотография была сделана в 1893 г. аппарат, которым она была сделана был громоздким и неуклюжим. Современные аппараты маленькие и удобные в обращении. Исследование морских глубин стало возможным только с появлением специальной водонепроницаемой техники, способной выдержать колоссальное давление.

Морское дно исследуют видео- и фотороботы с дистанционным управлением, которые передают изображения учёным прямо на исследовательские корабли.

7. Нанотехнологии.

Одно из направлений современной технической мысли – «нанотехнологии». В переводе с греческого приставка «нано» обозначает «карлик». Это технологии работы с веществом на уровне отдельных частиц. Разработки в этой области будут способствовать миниатюризации приборов и технических приспособлений, затронут практически все области промышленности и общества, все сферы жизни человека

^ Пояснительная записка

Тема урока: «Физика и техника». Урок носит ознакомительный характер, проводится в 7 классе.

Целесообразность проведения урока по данной теме оправдана выдающейся ролью, которую играет наука физика для ускорения научно-технического прогресса, что повышает эффективность образования школьников, формирует интерес к изучению физики, повышает мотивацию. Физика определяет научные основы многих современных технологий, развитие физической науки непосредственно связано с важнейшими направлениями научно-технического прогресса.

Объяснение учителя на уроке и 5 докладов учащихся по теме «Что же было у истоков науки физики?» посвящены основным этапам формирования науки и развития технической мысли. В докладах большое внимание уделяется учёным, сделавшим наибольший вклад в развитие науки на каждом этапе, показывается роль опыта и наблюдений в формирование физической теории.

Темы докладов учащихся посвящённые прикладному характеру науки следующие: 1)использование электроэнергии,2)исследование Вселенной, 3)влияние науки на медицину, 4)развитие средств связи, 5)автомобилестроение, 6) исследование морских глубин, 7) нанотехнологии.

В первом докладе затрагиваются вопросы охраны окружающей среды, поисков альтернативных источников энергии, что является одним из аспектов экологического воспитания школьников.

В докладе «Исследование Вселенной» и объяснении учителя на уроке обозначена роль развития техники в развитии науки. В адаптированном для учащихся 7 класса виде приведена информация о Большом адроном коллайдере.

Доклад «Влияние науки на медицину» показывает большой прикладной характер науки, её роль в улучшении качества жизни человека.

Доклад «Развитие средств связи» показывает хронологический порядок создания различных средств связи.

В докладе «Автомобилестроение» показано влияние науки на развитие техники.

Доклад «Исследование морских глубин» посвящён изобретениям различных технических приспособлений, которые стали возможны лишь на определённом этапе формирования науки.

Последний доклад «Нанотехнологии» в адаптированном для учащихся виде показывает последние современные направления технологической мысли.

Таким образом, материал урока показывает многогранность науки, её прикладной характер, интересен учащимся, даёт им представление о том, что наука физика не застыла на месте, а постоянно развивается, оказывая влияние на все сферы жизни человека.

На уроке применяется интерактивная доска для демонстрации слайдов по теме урока. Темы докладов учащиеся получают за неделю до проведения урока. В течение этого времени материалы анализируются, обсуждаются с учителем, формируются доклады. Для подготовки материала к уроку используются современные информационные технологии, детские энциклопедии, книги по истории физики. При подготовке к уроку созданы условия для активной деятельности учащихся по самостоятельному подбору необходимой информации.

Программа преподавания физики типовая, авторы Н.К. Мартынова, Н.Н. Иванова. Количество часов в год – 68, в неделю 2 ч.

www.ronl.ru