Конспект уроку з фізики для 7 класу "Фізичні тіла й фізичні явища"

ФІЗИКА –НАУКА ПРО ПРИРОДУ ФІЗИЧНІ ТІЛА Й ФІЗИЧНІ ЯВИЩА

Мета уроку:  

Навчальна:  формувати початкові уявлення про фізику як науку, фізичні тіла та явища, розширити кругозір учнів.

Розвивальна: розвивати в учнів довільну увагу, мислення, пізнавальний інтерес до фізики. 

Виховна: виховувати впевненість у собі, необхідність в знаннях.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Форми роботи: розповідь учителя.

Хід уроку.

І. Організаційний етап уроку.

ІІ. Сучасна фізика є однією із провідних наук природи, що вивчає найпростіші властивості, загальні для всіх або для більшості явищ.

З давніх-давен людина замислювалася над перебігом природних явищ, які спостерігала довкола себе. Спочатку вони дивували її, іноді - лякали, бо людина не могла пояснити, чому та чи інша зміна у природі відбувається саме так, а не інакше. З часом від простого споглядання явищ люди перейшли до цілеспрямованого спостереження за ними. Згодом вони почали шукати закономірності перебігу природних явищ, проводити найпростіші досліди для з'ясування їхніх причин. Логічним продовженням було узагальнення здобутих результатів, висунення передбачень та їх перевірка. Так народжувалася наука про природні явища і процеси, властивості живої і неживої матерій, з яких складається навколишній світ.

Сучасна фізика є однією із провідних наук о природі, що вивчає найпростіші властивості, загальні для всіх або для більшості явищ.

 Фізика - наука про загальні закономірності перебігу явищ природи, властивості і будову матерії, закони її руху. У перекладі з грецької слово «фізика» означає природа.

Тіло - це певна сутність, яку можна розглядати як єдине ціле й характеризувати певними фізичними величинами. Наприклад, у механіці тіло характеризується масою, положенням у просторі, розмірами й орієнтацією, на нього діють сили, воно може мати швидкість чи прискорення. В термодинаміці тіло характеризується об'ємом, температурою тощо. В електростатиці тіла характеризуються зарядами і потенціалами. Слово тіло часто вживається разом із додатковими визначниками, наприклад: механічне тіло, абсолютно тверде тіло, абсолютно чорне тіло тощо.

Фізичні тіла складаються з різних речовин (деревина, гума, пісок, залізо тощо). Речовина досить повно визначається за трьома ознаками:

а) займає частину простору;

б) має масу;

в) побудована з часточок за рахунок сил притягання і відштовхування.

Фізичні явища.

У навколишньому світі відбуваються найрізноманітніші зміни або явища.

Явища природи - це зміни, що постійно в ній відбуваються. У фізиці такі явища називають фізичними явищами. 

Ми з  вами вивчатимемо:

•  механічні (продемонструвати, наприклад, рух візка по столу);

–  теплові (продемонструвати дослід: круглодонну колбу закріпити на штативі і на 1/3 налити в неї підігрітої до кипіння води. Кип'ятити 2-3 хвилини на спиртівці, аби пара витіснила з колби повітря. Потім колбу щільно закрити гумовим корком, щоб у колбу не потрапило повітря, й одночасно погасити спиртівку, щоб пара не витіснила корок або не розірвала колбу. Вийняти колбу з лапки штатива, перевернути догори дном і вставити її у кільце штатива. Облити колбу водою. Учні спостерігають, як вода в колбі починає бурхливо кипіти);

•  електричні (продемонструвати електричний розряд між двома зарядженими кулями);

–  магнітні (продемонструвати дослід: до однієї зі сторін картону прикласти магніт, а до другої –  металевий предмет (можна маленьку дитячу залізну іграшку). Розмістити аркуш картону вертикально і рухати магнітом. При цьому рухатиметься і предмет);

• оптичні (можна виставити оптичну лаву, увімкнути лампу, перед щілиною поставити  трикутну призму так, щоб на екрані було видно спектр).

Зі всіма цими явищами ми з вами ознайомимося на уроках фізики.

Механічні явища

Механічними  називаються  явища  природи,  пов’язані  з  рухом тіл.  Ці  явища  вивчає  розділ  фізики,  який  називають  механікою (від  грецького слова  «механе»  — знаряддя, машина ).Рух тіл ми спостерігаємо всюди. Падає камінь, «стрибає» м’яч, іде людина, їде машина, кружляє муха, летить літак, плигає жаба, стартує ракета, Земля обертається навколо Сонця — все це приклади механічного руху тіл.

При  механічному  русі  положення  тіла  після  закінчення  кожного як завгодно малого проміжку часу змінюється. Лінія, за якою рухається певна точка тіла, називається траєкторією. Залежно від траєкторії рух буває прямолінійним, криволінійним, тіла можуть рухатися по колу, обертатися на одному місці навколо своєї осі, можуть робити коливальні рухи. Фізика описує закономірності всіляких видів руху.

Про механічний рух тіла можна судити, тільки порівнюючи положення цього тіла з положенням якого-небудь іншого тіла. Якщо взаємне розташування двох тіл згодом змінюється, то говорять, що ці тіла рухаються відносно одне одного. Якщо ж взаємне розташування тіл залишається незмінним, то такі тіла відносно одне одного знаходяться у спокої.

Як приклади механічного руху можна розглянути падіння крапель води й обертання лопатей вентилятора в стробоскопічному освітленні. Досліди демонструються в умовах затемненого фізкабинету.

Теплові явища

Крім механічного руху тіл, у природі існує багато явищ, пов’язаних з тепловим рухом атомів і молекул. З курсу природознавства учням відомо, що всі тіла складаються з атомів і молекул, які перебувають у стані безперервного хаотичного руху. Такий рух називають тепловим рухом. Швидкість руху атомів і молекул пов’язана з температурою тіла, чим більше швидкість, тим вище температура.

Що ж відбувається з тілами при зміні їхньої температури?

Зміна температури тіла: обумовлює зміну його розмірів. При нагріванні  розміри  переважної  більшості  тіл  збільшуються.   Ці  тіла розширюються. При охолодженні розміри тіл, як правило, зменшуються, тіла стискуються. До зміни розмірів тіл при зміні температури  приводить зміна взаємних відстаней між частками, що утворюють це тіло ( атомами або молекулами). У цьому випадку досить корисними демонстраціями є досліди, що ілюструють теплове розширення твердих, рідких і газоподібних тіл. Результати цих дослідів будуть корисними при вивченні розділу «Будова речовини».

Електричні явища

Ще за  600  років  до  нашої  ери  стародавні  греки  помітили,  що якщо  жовтий  янтар  —  тверду  суху  смолу,  яку  вони  видобували  з-під землі, — потерти об вовну або хутро, то янтар отримує здатність тривалий  час  притягувати  до  себе  соломинки,  волосинки,  листя й інші дрібні предмети, що легко рухаються. Греки називали цю смолу «електрон». Коли така смола отримує здатність притягувати інші тіла, говорять, що вона заряджена, наелектризована. Від слова «електрон» (янтар) і пішло слово електрика. Під зарядом тіл мають на увазі електричний заряд. Згідно з сучасними науковими уявленнями, атоми всіх тіл побудовані з електрично заряджених часток — порівняно легких електронів, носіїв елементарного негативного заряду, і порівняно важких ядер, заряджених позитивно.

Визначення  «негативний»  і  «позитивний»  є  умовними.  Так вигадали вчені. Ці визначення лише відбивають той факт, що електричні заряди атомного ядра й електронів мають неоднакову фізичну природу. Кількісно ж негативний заряд електронів, що входять до складу атома, дорівнює позитивному заряду ядра атома.  Тому в загальному випадку оточуючі нас тіла є нейтральними  — вони не мають надлишкового позитивного або негативного заряду. Якщо ж у  тілі є надлишок одного заряду стосовно іншого заряду, то таке тіло називають електрично зарядженим.

Негативний  заряд  позначають  знаком  «–»  (мінус),  а  позитивний   —  знаком  «+»  (плюс).  Ці  позначки  також  є  умовними.  Їхнє походження пов’язане з історією розвитку уявлень учених про електрику. Якщо гумову паличку потерти об вовну, паличка, як ми вже відзначали,  заряджається  негативним  зарядом.  А  що  відбувається з  вовною?  Виявляється,  що  вовна  теж  отримує  заряд,  але  тільки позитивний.  Так  само,  якщо  провести  по  волоссю  пластмасовим гребінцем, то він зарядиться негативно, а волосся — позитивно. Як можна пояснити появу цих зарядів?

Відповідно до сучасних уявлень, при зіткненні нейтральних тіл деяке число електронів одного тіла може перейти до іншого. У результаті  перше  тіло  стає  позитивно  зарядженим,  а  друге  —  негативно.

Рекомендовані  досліди:  електризація пластини із плексигласу (електризація  визначається  по  притягуванню  до  пластини  легко-рухливих тіл:  дрібно  нарізаного  паперу  або  фольги,  шматочків ниток); одержання електричної іскри від електростатичної машини або  високовольтного  генератора.

Магнітні явища

Магнітні явища, як і електричні, були відомі людині вже багато століть тому, з того моменту, коли на горі Магнезія на території Малої Азії був знайдений камінь, що володіє дивними властивостями: камінь притягує до себе залізо. За ім’ям гори камінь був названий магнітом. Тепер цей камінь називають магнітною рудою або магнітним  залізняком  і  відносять  до  природних  магнітів.  Існують  також штучні магніти — їх навчилися створювати люди.

Найбільш відомим фактом відносно властивостей магнітів є те, що вони притягують до себе голки, шпильки, та інші сталеві або залізні предмети.  Разом  з  тим  магніт  не  справляє  ніякої  дії  на  шматочки паперу, соломинки, волоски, котрі, як ми вже знаємо, притягуються наелектризованими тілами.

Помітне магнітне притягування відчувають, окрім заліза, такі метали як кобальт, нікель, гадоліній, а також  деякі  сплави.  Всі  інші  речовини  теж  мають  магнітні  властивості, однак  настільки  слабкі,  що  їх  можна  виявити  лише  за  допомогою спеціальних чутливих приладів.

Є ще одна особливість магнітного притягування. Якщо занурити магніт у дрібні ошурки, у цвяхи або коробку скріпок, то вони зберуться біля кінців магніту, які називають полюсами. Середина ж магніту буде зовсім вільною від дрібних предметів. На перший погляд може здатися, що магнетизм концентрується у полюсах магніту. Учені в зв’язку з цим здійснювали спроби відокремити один полюс магніту від іншого. Однак на скільки б шматків не розділили ми магніт, кожний його шматочок залишиться теж повним магнітом із двома полюсами. Це буде спостерігатися завжди, якими б малими не були ці шматочки.

Спостереження  того  факту,  що  будь-який  магніт,  коли  його вільно  підвісити,  або,  скажімо,  пустити  плавати  в  спокійній  воді на шматочках дерева, завжди повертається в певному напрямку відносно Землі, привело до створення спеціального приладу — компасу, останній широко використовується мореплавцями й мандрівниками для визначення сторін світу.

Компас  являє  собою  магнітну  стрілку,  що  вільно  обертається на вістрі, розташованому в центрі круглої коробки, на дні якої на -несені градусні поділки. Той факт, що різнойменні магнітні полюси притягуються один до одного, може пояснити, чому стрілка компасу показує певний напрямок. Оскільки північний кінець стрілки вказує на  північ,  то  в  цьому  напрямку  має  бути  протилежний  магнітний полюс. Те ж саме можна сказати й відносно південного полюсу. Але якщо ці полюси існують, то де вони розміщені? Протягом  довгого  часу  вважалося,  що  джерелом  магнітного притягування  для  компасу  є  Полярна  зірка.  Але  спостереження показали, що така точка зору є помилковою.

Англійський учений Вільям Джильберт (1540–1603) був одним з перших, хто припустив, що джерело магнітного притягування міститься на самій Землі, тобто що сама Земля є магнітом. Джильберт провів багато дослідів, щоб довести, що його припущення правильне.
Таким чином, північний полюс магнітної стрілки дійсно притягується до південного магнітного полюсу Землі (і вказує на нього). Цей  полюс  розташований  недалеко  від  географічного  північного полюсу Землі, але не збігається з ним.

Оптичні явища

У навколишньому світі немає, мабуть, нічого більш дивного, ніж світло. Ви  знаєте, що все живе на Землі існує завдяки сонячному світлу. Світло несе нам тепло, й тільки тому наша планета не  перетворюється  в  зледеніле  безжиттєве  космічне  тіло.  Завдяки світлу людина бачить, а отже має можливість працювати, учитися, гуляти, займатися спортом.

Довгий  час  у  вчених  не  було  єдиної  думки  з  приводу  природи світла. Більше двохсот років тривали запеклі суперечки. Одні фізики, у тому числі І. Ньютон, вважали, що це потік дрібних часток, корпускул, що вилітають зі світного тіла. Інші думали, що світло — це хвилеподібні коливання особливої речовини — ефіру, що заповнює світовий простір. Цю точку зору захищав М. В. Ломоносов.

Однак у 1905 році Альберт Ейнштейн довів, що світлу притаманні властивості як часток, так і хвиль. Світло  переносить  енергію,  що  виділяється  джерелом  світла в оточуючий простір. Світло — це потік енергії.  Якщо  на  шляху  поширення  світла  перебуває  непрозоре  тіло (перешкода), то за цим тілом існує деяка зона простору, куди світло,  що  падає  на  цю  перешкоду  безпосередньо  від  джерела  світла, не  проникає.  Цю  зону  простору  називають  тінню.  Якщо  за  таким непрозорим тілом розмістити екран, то на екрані будуть відтворені обриси цього тіла. Утворення  тіні  є  експериментальним  доказом  того,  що  світло в однорідному середовищі поширюється прямолінійно. З виникненням тіні пов’язані такі природні явища, як зміна дня й ночі на Землі, сонячні й місячні затемнення. 

V. Закріплення нового матеріалу.

Завдання:

1. Наведіть приклади наступних фізичних тіл: а) які складаються з однієї речовини; б) з різних речовин.

2. Назвіть фізичні тіла, які можуть бути зроблені зі скла, гуми, деревини, сталі, пластмаси.

3. Вкажіть речовини, з яких складаються наступні тіла: ножиці, склянка, футбольна камера, лопата, олівець.

4. Накресліть в зошиті таблицю й розподілите в ній наступні слова: свинець, грім, рейки, пурга, алюміній, світанок, буран, Місяць, спирт, ножиці, ртуть, снігопад, стіл, мідь, вертоліт, нафта, кипіння, заметіль, постріл, повінь. 

5. Наведіть приклади механічних явищ.

6. Наведіть приклади теплових явищ.

7. Наведіть приклади звукових явищ.

8. Приведіть приклади електричних явищ.

9. Наведіть приклади магнітних явищ.

10.Наведіть приклади світлових явищ.

11.Назвіть два-три фізичні явища,  які спостерігаються при пострілі з гармати.