Методи дослідження фізичних явищ. Спостереження та експеримент. Фізичні величини та їх одиниці. Лабораторна робота № 1.

Урок 2. Методи дослідження фізичних явищ. Спостереження та експеримент. Фізичні величини та їх одиниці. Лабораторна робота № 1. "Фізичний кабінет та його обладнання.

Правила безпеки у фізичному кабінеті"

Мета уроку: формування інтересу до вивчення фізики, уявлень про методи наукового дослідження, понять про фізичні величини та їх одиниці.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання: електрофорна машина або високовольтний перетворювач, книжка та аркуш паперу.

План уроку: 1. Диктант "Фізичні тіла, речовини, явища".

2. Методи вивчення фізичних явищ. С постереження та експеримент.

3. Фізичні величини, вимірювання фізичних величин.

4. Лабораторна робота № 1.

Зміст уроку

Методичні рекомендації

Кожний з уроків бажано починати з бесіди за матеріалом попереднього уроку. Багаторазове повторення згодом дасть свої позитивні результати. Бажано привчити учнів під час бесіди не використовувати підручники й конспекти. Діалог має проходити швидко і чітко. Ми рекомендуємо не оцінювати цю частину уроку. Якщо ніхто з учнів не може дати правильної відповіді, вчителеві бажано ще раз проговорити відповідь на це питання.

Актуалізація знань учнів

Бесіда за питаннями

1. Що таке природа?

2. Що називають явищами природи? Які явища природи вивчає фізика? Наведіть приклади.

3. Що таке фізика?

4. Що називають фізичним тілом? Речовиною? Наведіть приклади.

5. Що нам відомо про матерію?

Контроль (диктант «Фізичні тіла, речовини, явища»)

Учні одержують незаповнені бланки з таблицями (чи самі креслять такі таблиці):

Учитель диктує слова, а кожен учень записує слово до відповід-ної колонки у своєму зошиті (чи на аркуші).

Спочатку розберіть приклад. Запропонуйте слова: залізо, дощ, олівець. Запишіть разом з учнями ці слова до відповідної колонки.

Далі учні працюють самостійно. Ця робота триває до 5–7 хвилин. Запишіть у таблицю слова: свинець, грім, рейки, веселка, алюміній, світанок, вітер, Місяць, спирт, ножиці, ртуть, снігопад, стіл, мідь, вертоліт, нафта, кипіння, завірюха, телефон, постріл, повінь, окуляри, праска, вода.

Ключ для перевірки

Рекомендації щодо оцінювання роботи: за кожне правильно написане слово (крім прикладів) - по 0,5 бала. Результат округлюється на користь учня. Бажано відразу ж після закінчення диктанту обговорити правильний розподіл слів по колонках таблиці.

Вивчення нового матеріалу

1. Уявлення про природу кожна людина (і первісна, і сучасна) одержувала й одержує за допомогою органів почуттів: зору, слуху, дотику, нюху, смаку. Але для того, щоб як слід розібратися в навколишньому світі, потрібно якось систематизувати ці уявлення, знайти зв’язки між різними явищами - тільки тоді з’являються наукові знання.

Фізика - наука в першу чергу експериментальна, вона спирається на спостереження й досліди.

Фізика - наука експериментальна. Спирається на спостереження й досліди.

Обмежитися при вивченні фізичних явищ тільки спостереженнями не можна, навіть якщо ці спостереження проводяться систематично та цілеспрямовано.

Багато хто з вас не раз спостерігав блискавку, але навряд чи хто-небудь на підставі одних спостережень зміг би довести, що блискавка - це гігантський електричний розряд. А при фізичних експериментах (дослідах) учені самі відтворюють явище за різних умов, не очікуючи, поки воно відбудеться в природі. На основі отриманих даних можна вже робити висновки про природу явища.

Демонструється електричний розряд за допомогою електрофорної машини або високовольтного перетворювача. Подивіться: ми відтворюємо на вчительському столі те саме явище, що відбувається в момент грозового розряду (у старших класах ви довідаєтеся, що це явище називають іскровим розрядом). Зрозуміло, масштаби інші: замість сліпучого спалаху - іскорки, а замість оглушливих гуркотів грому - потріскування. Але за необхідності (а вона іноді виникає) учені можуть відтворити це явище й у набагато більш вражаючому вигляді. А якщо ми спроможні відтворити явище, виходить, ми правильно розібралися в його причинах.

Отже, чим спостереження відрізняються від дослідів?

Відповіді учнів обговорюються і за необхідності доповнюються.

Досліди проводять з певною метою, за заздалегідь обдуманим планом; під час досліду, як правило, здійснюють вимірювання.

На підставі проведених спостережень і дослідів учені будують теорію, що дозволяє пояснити отримані результати. Якщо теорія побудована правильно, то вона дозволяє передбачити і результати інших експериментів і спостережень - навіть таких, які ще ніхто і ніколи не проводив! Так вченим удалося «на кінчику пера» відкрити далекі планети Сонячної системи (Нептун і Плутон). Вони розрахували: якщо направити телескоп на певну ділянку зоряного неба, то там виявиться невідома раніше планета. І передбачення виправдалося! А от спроби сформулювати закони природи, не спираючись на експериментальні дані, тільки умоглядним шляхом, часто призводили до помилок. Однієї з найвідоміших помилок припустився великий учений античності Аристотель. Він вважав очевидним, що важкі тіла повинні падати на Землю швидше, ніж легкі. Через дві тисячі років інший великий учений, Галілео Галілей, довів неправильність цього твердження: гарматне ядро і мушкетна куля падали з похилої Пізанської вежі практично одночасно.

Демонструється дослід з падінням книжки й аркуша паперу.

Якщо їх відпустити одночасно з однакової висоти, то книжка упаде швидше. Якщо аркуш паперу покласти під книжку, то вони упадуть одночасно (бажано, щоб розміри книжки й аркуша були приблизно однаковими).

Як ви гадаєте, що упаде швидше, якщо аркуш паперу покласти на книжку?

Ймовірніше за все, діти висловлять дві гіпотези:

1) книжка упаде швидше,

2) обидва тіла впадуть одночасно.

На цьому прикладі можна показати, як формуються знання про природу в науці. Результат експерименту викликає пожвавлення в класі, тому що для більшості дітей він зовсім не є очевидним. Пояснення буде дано пізніше.

Отже, усяка фізична теорія будується на основі спостережень і дослідів; коли ж теорія побудована, досліди і спостереження дозволяють перевірити, наскільки вона правильна.

Спостереження - формулювання проблеми - висування робочої гіпотези - проведення наукового експерименту - створення теорії - передбачення нових ефектів.

2. Порівнюючи різні фізичні тіла чи явища, ми можемо помітити, що вони завжди мають деякі відмінності: тіла можуть бути вищими чи нижчими, легкими чи важкими, витісняти при зануренні більше чи менше води із посудини. Явища можуть протікати швидше чи повільніше.

Фізична величина - кількісна характеристика фізичної властивості об’єкта чи явища. Зазначені відмінності тіл і явищ описують такі фізичні величини, як висота, вага, об’єм, час. Можливо, учні згадають, що різні тіла можуть бути по-різному нагріті, мати різний колір і т. ін.

Які ще приклади фізичних величин ви можете навести?

Швидше за все, діти назвуть площу, масу, температуру і т. ін.

На уроках у молодших класах ви вже знайомилися з деякими фізичними величинами. Спробуємо систематизувати ваші знання, заповнюючи таблицю. Дуже корисно цю таблицю накреслити не в поточному конспекті, а наприкінці зошита. Це дозволить у міру вивчення нових фізичних величин продовжувати заповнення таблиці (на наступних уроках ми плануємо робити посилання на таблицю при вивченні нових величин).

Отже, ми записали з вами кілька фізичних величин. У міру вивчення нового матеріалу в курсі фізики ви будете продовжувати заповнення таблиці.

Особливістю фізичних величин є те, що їх можна виміряти.

Виміряти будь-яку величину - значить порівняти її з однорідною величиною, що прийнята за одиницю.

Для кожної фізичної величини є відповідні одиниці. Різних одиниць досить багато: наприклад, довжину можна виміряти в мм, см, дм, м, км і так далі.

Основна одиниця довжини - 1 м.

За міжнародною угодою використовується Міжнародна система одиниць - СІ. У ній прийнято всього 7 основних одиниць (серед них - метр, секунда, кілограм). З усіма одиницями СІ ми познайомимося на наступних уроках фізики.

У процесі вимірювання фізичних величин за допомогою приладів одержують значення фізичних величин. Коли говорять про значення фізичної величини, то мають на увазі деяке число (числове значення величини) й одиницю фізичної величини. Наприклад, відомо, що висота  кімнати 2 м. У цьому виразі число 2 - числове значення, м - позначення одиниці довжини, а сполучення 2 м - значення висоти. Записується це так: h = 2 м.

Конспект учня

Тема. Методи вивчення фізичних явищ. Спостереження та експеримент. Фізичні величини та їх одиниці вимірювання.

Фізика - наука експериментальна. Спирається на спостереження й досліди.

Досліди проводять з певною метою, за заздалегідь обдуманим планом; під

час досліду, як правило, здійснюють вимірювання.

                                                Спостереження



формулювання проблеми



висування робочої гіпотези



проведення наукового експерименту



створення теорії



передбачення нових ефектів

Фізична величина - кількісна характеристика фізичної властивості об’єкта чи явища.

Виміряти будь-яку величину - значить порівняти її з однорідною величиною, що прийнята за одиницю.

Основна одиниця довжини - 1 м.

1 м = 10 дм,

1 м = 100 см,

1 м = 1000 мм,

1 км = 1000 м.

Виконання лабораторної роботи № 1

Тема. Фізичний кабінет та його обладнання. Правила безпеки у фізичному икабінеті

Мета роботи: ознайомитися з обладнанням робочих місць учня та вчителя в кабінеті фізики, правилами поведінки та технікою безпеки під час проведення уроків і лабораторних робіт у кабінеті фізики.

Прилади і матеріали: робоче місце учня, робоче місце вчителя, інструкція з правил безпеки в кабінеті фізики.

Теоретичні відомості

До початку лабораторної роботи:

• залишіть на столі тільки те, що необхідно для виконання роботи;
• уважно прослухайте інструктаж учителя;
• не починайте роботу без його дозволу;
• розташовуйте обладнання на столі таким чином, щоб уникнути його перекидання чи падіння.

Під час виконання роботи:

• не залишайте своє робоче місце без дозволу вчителя;
• виконуйте всі вказівки інструкції і рекомендації вчителя.

По закінченні роботи:

• акуратно складіть обладнання;
• упорядкуйте своє робоче місце;
• отримайте дозвіл учителя залишити кабінет.

При вивченні фізики вам доведеться на лабораторних роботах використовувати устаткування зі скла (мензурки, колби, термометри), працювати з гарячою водою, електричним устаткуванням, використовувати відкритий вогонь (наприклад, полум’я свічі). Усе це вимагає уваги й акуратності.

У кабінеті фізики забороняється:

• брати в руки і вмикати без дозволу вчителя будь-яке обладнання чи пристрій;
• захаращувати проходи між робочими столами, демонстраційним столом учителя, виходами з кабінету будь-якими сторонніми предметами (у тому числі стільцями, сумками, верхнім чи спортивним одягом і т. п.).

Хід роботи

1. Уважно прочитайте і запам’ятайте теоретичні відомості до роботи.

2. Ознайомтеся з інструкцією з техніки безпеки в кабінеті фізики.

3. Вивчіть робочі місця учня і вчителя. Ви можете запитати про пристрої і прилади, призначення яких вам незрозуміло.

4. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1) Де в кабінеті фізики розташована інструкція з техніки безпеки?

2) Чим додатково обладнане місце учня в кабінеті фізики?

3) Чим обладнане місце вчителя в кабінеті фізики?

4) Укажіть дії, що дозволені під час виконання лабораторної роботи:

Домашнє завдання

Прочитати матеріал за підручником; вивчити за конспектом; задачі