Урок "Фізика – наука про природу. Фізичні тіла та фізичні явища."

ТЕМА: Фізика – наука про природу. Фізичні тіла та фізичні явища.

МЕТА: Формувати в учнів початкові уявлення про фізику як природничу науку, фізичні тіла та явища, роль фізики у розвитку науково-технічного прогресу; розвивати мислення учнів шляхом  використання розумових дій аналізу,  систематизації і порівняння; виховувати інтерес до предмету, добросовісне відношення до навчання.

ТИП УРОКУ: урок вивчення нового матеріалу.

ОБЛАДНАННЯ: кулька, візок, похила площина, магніти, залізні предмети, паперова  посудина (для демонстрації кип’ятіння води), запис музичного твору.

СТРУКТУРА УРОКУ:

1.Мотивація навчальної діяльності. Вивчення нового навчального матеріалу.

2. Закріплення вивченого.

3. Підсумки, завдання додому.

4. Хвилина цікавої фізики «Знайка».

ДЕМОНСТРАЦІЇ:

1.Падіння кульки, скочування візка з похилої площини, переміщування лінійки.

2.Кипіння води у паперовій посудині.

3.Іскровий електричний розряд.

4.Взаємодія магнітів, притягання залізних предметів до магніту.

5.Світіння лампи або полум’я.

6.Магнітофонний запис співу пташок.

МІЖПРЕДМЕТНІ ЗВ’ЯЗКИ: література, історія, екологія.

ПЛАН    -   КОНСПЕКТ        УРОКУ

                    Не то, что мните вы, природа:

                    Не слепок, не бездушный лик –

                    В ней есть душа, в ней есть свобода,

                    В ней есть любовь, в ней есть язык.

                                        Ф.И.Тютчев

1.Урок починається зі знайомства, потім розповідь учителя чергується з бесідою.

Навчаючись шість років у школі, ви дізнались багато нового і цікавого на уроках  різних  предметів. А зараз прийшов час познайомитися з новим предметом, який стане вам справжнім другом, нікого не залишить байдужим. Цей предмет – ФІЗИКА. Термін «фізика» вперше з’явився у працях філософа Арістотеля  у 1V ст.. до н.е. і в перекладі з грецької означає  «природа».

До вашої уваги «чорний ящик». Ви повинні відгадати, що знаходиться в ньому?

Підказка: в ящику знаходиться предмет, який необхідний усім думаючим людям. Він потрібний вам на кожному уроці фізики, а також для підготовки домашнього завдання.

Відповідь: книга – джерело знань (підручник з фізики).

Книга – це скарб. Адже недарма наш великий Каменяр – Іван Франко – писав:

Книги – морська глибина,

Хто в них пірне аж до дна,

Той, хоч і труду мав досить,

Дивнії перли виносить.

Бажаю вам завжди виносити «дивнії перли» з усіх книжок і, насамперед, з фізики.

Для чого ж слід вивчати фізику? Де застосовуються знання, отримані на уроках фізики? Фізика потрібна не тільки вченим, вона потрібна всім: робітникові і технікові, інженерові і конструкторові, лікареві й агрономові,…

Тільки знаючи фізику, можна проектувати й будувати будинки, заводи, машини, електростанції. Щоб створювати трактори, телевізори, космічні апарати, навіть одяг і продукти харчування, треба знати фізику.

Оптичні прилади – окуляри і телескопи, фотоапарати і кіноапарати можна було зробити тільки тому, що фізики вивчили, як поширюється світло в повітрі та склі. Конструювання і виготовлення кораблів, літаків, повітряних куль ґрунтується на знанні закономірностей, яким підпорядковані рідини, гази і тіла, що в них рухаються.

Наші будинки заповнені фізичними приладами. Ці прилади освітлюють кімнати, допомагають готувати і зберігати їжу, прибирати квартиру.

Годинник, телефон, телевізор, мікроскоп – усе це також фізичні прилади.

З давніх часів людина спостерігала світ, що її оточував, намагалася зрозуміти зміни, які відбувалися в природі. Сонце давало людям тепло, а іноді приносило висушуючу згубну спеку, дощі давали живлячу вологу, а час від часу викликали жахливі повені. Незліченні біди несли урагани і землетруси. Не вміючи передбачити перебіг подій,  люди списували все це на надприродні сили, добрі та злі. Так  “з’явилися” боги та богині  вогню, вітру, моря та родючості. Безпорадність завжди породжує жах і забобони. Однак поступово люди стали помічати, що зміни в природі (від розливу Нілу до сонячних і місячних затемнень) підкоряються певним закономірностям. А з часом люди навчилися розуміти дійсні причини природних явищ і певною мірою їх систематизували. Так зародилися природничі науки.

Фізика –це дивна наука, адже вона допомогла зрозуміти безліч явищ і закономірностей світу. Фізика – не єдина наука про неживу природу. Назвіть інші науки про природу, які ви знаєте? ( географія, біологія, хімія, астрономія, геологія, генетика…)

Тільки вивчаючи фізику, ви поступово дізнаєтесь, чим відрізняється одна наука від іншої і як в той самий час вони тісно пов’язані. Всі ці науки вивчають природні явища. Вони мають багато спільного з фізикою і спираються на її досягнення.

Так, наприклад,  у географії закони фізики використовуються для пояснення клімату, течії річок, утворення вітрів. У зоології за допомогою їх пояснюють, як рухаються тварини на землі й риби у воді, як різні тварини створюють і сприймають звуки, як побудовані їхні органи зору й багато іншого.

У наш час вивчення природи потребує упертої праці багатьох учених різних країн і народів. Їх спільна праця дає можливість людству просуватися в дослідженнях законів і явищ навколишнього світу. Ефективне використання результатів наукових досліджень забезпечує прогрес суспільства.

Своїми знаннями про Всесвіт ми зобов’язані  Архімеду, Ньютону, Кулону, Ому, Паскалю, Амперу, Фарадею, Менделєєву, Ейнштейну, Ціолковському, Резерфорду, Кондратюку і багатьом іншим ученим, які зробили вагомий внесок у розвиток цієї науки.

 Природа – це весь матеріальний світ: вода, повітря, земля, люди, рослини, тварини…

У природі відбуваються безперервні зміни.

ФІЗИКА  вивчає найзагальніші закономірності явищ природи, властивості та будову матерії, закони її руху. Фізика вивчає фізичні тіла та фізичні явища.

Явища природи – все, що відбувається в природі.

Пояснити явище – значить вказати на його причини: зміна дня та ночі пояснюється обертанням Землі навколо своєї осі; щоб пояснити зміну пір року, довелося як слід розібратися і в русі Землі по орбіті навколо Сонця; виникнення вітру пов’язане з різним нагріванням повітря в різних місцях…

Явища природи, вивченням яких займається фізика, називаються фізичними явищами. Всі ці явища умовно можна поділити на такі групи:

1)МЕХАНІЧНІ – ті, що пов’язані зі зміною у просторі взаємного розташування тіл (рух автомобіля по дорозі або кулі по похилій площин); ДЕМОНСТРАЦІЯ  №1

2)ТЕПЛОВІ – ті, що пов’язані зі зміною температури (танення льоду або кипіння води); ДЕМОНСТРАЦІЯ №2

3)ЕЛЕКТРИЧНІ – ті, що пов’язані  з електризацією тіл (блискавка як результат електризації хмар і повітря); ДЕМОНСТРАЦІЯ №3

4)МАГНІТНІ –  (притягання тіла до магніту); ДЕМОНСТРАЦІЯ №4

5)СВІТЛОВІ або оптичні – ті, що пов’язані з поширенням світла (зміна дня і ночі, утворення тіні від предметів,райдуга); ДЕМОНСТРАЦІЯ №5

6)ЗВУКОВІ – ті, що зумовлені поширенням звукових хвиль (розмовляє людина, співають птахи). ДЕМОНСТРАЦІЯ №6.

Кожна наука має свою мову. Познайомимося з «абеткою» фізичної мови, тобто з основними поняттями і термінами. Ми вже знаємо, що таке фізичне явище. Якщо подивимося навколо, то побачимо різні тіла і предмети. Наприклад: вода, дерева – це творіння  природи, а ножиці, автомобілі, літаки – це творіння людини. Отже, все створене природою і людиною називається фізичними тілами. Кожне тіло має форму й об’єм. Фізичним тілом називають будь-який предмет, навіть якщо він не має певної форми – наприклад, туман.

Тіла поділяють на тверді тіла, рідини та гази. Так, за кімнатної температури камінь є твердим тілом, вода – рідиною, а повітря – газом. Одна й та сама речовина при різних температурах може перебувати у різних агрегатних станах (лід, вода, пар).

Фізичні тіла надзвичайно різноманітні за своїми властивостями. Наприклад, одні тіла прозорі, а інші – непрозорі. Деякі тіла проводять електричний струм, інші ж тіла не проводять струм…

Речовина – це те, з чого складаються фізичні тіла. Наприклад, для виготовлення лопати використовують такі речовини, як дерево і залізо, а вази виготовляють з кришталю, кераміки чи скла. Повітря – теж «повноправна» речовина.

Матерією називають усе, що існує у Всесвіті. Розрізняють два види матерії: речовина і поле. Прикладами поля є світло і радіохвилі. (Світло не можна назвати речовиною тому, що жодне тіло не може складатися зі світла.)

Отже, ваше перше знайомство з фізикою відбулося. Вважайте, що ми разом вирушили у довгу мандрівку. Хотілося б, щоб ви з перших кроків зрозуміли: мандрівка буде нелегкою, проте дуже цікавою. У когось вона триватиме шість шкільних років, а у когось і все життя. Хай щастить вам  на цьому шляху!

2.Щоб перевірити як ви засвоїли матеріал пропоную до вашої уваги вірші з української та російської літератур з описами якогось фізичного явища. Ваше завдання – вказати, про яке явище йдеться.

Наприклад:

Гримить! Благодатна пора наступає,

Природу розкішная дрож  пронімає,

Жде спрагла земля плодотворної зливи,

І вітер над нею гуляє бурхливий,

Із заходу темная хмара летить – гримить!

(Звук, конденсація і випаровування, електризація, рух.)

Люблю грозу в начале мая,

Когда весенний первый гром,

Как бы резвяся и играя,

Грохочет в небе голубом.

Гремят раскаты молодые,

Вот дождик брызнул, пыль летит!

Повисли перлы дождевые

И солнце нити золотит.

(Електричний розряд, звук, рух, конденсація.)

Призму тригранну візьми на долоню,

Сонячний промінь на грань наведи,

І на стіні свого рідного дому

Знову побачиш ти спектр без води.

В день ясний горіло сонце,

Нерухомо вітер спав.

Нерухомо в мертвій тиші

Степ незайманий стояв.

 А на півдні   за лісами

 Колихалось море трав,

 То над степом буйний вітер

 На шовкових струнах грав.

Растаял лед, шумят потоки,

Луга зеленеют под лаской тепла.

Зима, размякнув на припеке,

В суровые горы подальше ушла.

Потім учні одержують незаповнені бланки з таблицями.

 Учитель диктує слова, а кожен учень записує слово до відповідної колонки у таблиці.

Запишіть слова до таблиці: трактор, пластилін, окуляри, танення льоду, скло, годинник, завірюха, падіння дощових крапель, повінь, книжка, алюміній, стіл, веселка, постріл, спирт, золото, вода, мерехтіння зірок, повітряна кулька, похолодання, телефон, залізо, вітер, грім.( За кожне правильно написане слово – по 0,5 бала. Результат округлюється на користь дитини.)

3.Прочитати матеріал за підручником; вивчити за конспектом; підготуватися до лабораторної роботи; дати відповіді на питання:

- Чому фізику вважають основою техніки?

- Які сучасні досягнення науки і техніки стали можливими завдяки успіхам фізики?

- Які закономірності ви  вже помітили в природі? Ви впевнені, що це – закономірності? Чому? Чи враховуєте ви їх у повсякденному житті? Як?

- Які небезпеки загрожують нашій планеті? Чи можете ви особисто прийняти участь в рятуванні Землі? Що для цього роблять люди?

- Чи вірите ви в чудеса? А що таке – чудо? Ви бачили на власні очі хоча б одне чудо?

(Питання набрані на окремих бланках і роздані кожному учневі).

4. Хвилина цікавої фізики «ЗНАЙКА».

Електричні явища.

Є два види блискавок: лінійна і кульова. Кульова блискавка здатна проникати у приміщення крізь отвори, розміри яких набагато менші за розміри самої блискавки. Так, блискавка діаметром 40 см проходить крізь отвір, діаметр якого декілька міліметрів і після цього відновлює свою кулясту форму. Блискавка може бути дуже небезпечною.

Професор Петербурзької академії наук  Г.В.Ріхман помер у 1752 р. під час проведення одного з дослідів. Він сконструював пристрій для вимірювання атмосферного електричного поля, але під час грози в металічний стержень, що виходив на дах, влучила блискавка, а стержень був з’єднаний із пристроєм Ріхмана. В цей момент від пристрою раптом від’єдналася блакитна яскрава куля, що вдарила Ріхмана прямо в лоб. Ріхман упав -  він помер миттєво.

Магнітні явища.

Старовинна легенда розповідає про пастуха на ім’я Магнус, який одного разу побачив, що залізний наконечник його палиці притягується до чорного каменя. Камінь почали називати каменем Магнуса – магнітом. Тобто за багато століть до нашої ери було відомо, що деякі кам’яні породи здатні притягувати шматки заліза.

Світлові явища.

Напевно, немає людини, яка б не милувалася веселкою. Це чудове яскраве явище ще з давніх часів захоплювало людство. Про веселку складали легенди, їй приписували дивовижні властивості. За легендою, бог Яхве після всесвітнього потопу повісив на небо веселку на знак того, що він більше так жорстоко не каратиме людей.

Ще в давнину люди помітили, що веселка спостерігається лише тоді, коли сонце вийшло з-за хмар і тільки напроти сонця. Якщо стояти обличчям до сонця, то веселки не побачиш. Веселка  виникає, коли сонце освітлює завісу дощу. Скільки кольорів у веселки? Як правило, кажуть про сім кольорів.

Звукові явища.

Як ми чуємо звуки? Молекули, що входять до складу повітря, коливаються біля джерела звуку. Це спричиняє коливання тих молекул, що знаходяться поблизу. Коливання молекул поширюється у просторі, доходить до нашого вуха, і ми чуємо звук. Слух відіграє величезну роль і в житті тварин. Він допомагає їм висліджувати здобич, попереджає про небезпеку. Звукова хвиля може поширюватися на різні відстані. Гарматну стрілянину чути на  10-15 км, іржання коней і гавкіт собак на 2-3 км, а шепіт – усього на кілька метрів. Ці звуки передаються повітрям. Але провідником звуку може бути не тільки повітря. Прикладіть вухо до залізничної рейки, і ви почуєте шум потягу, що наближається значно раніше і на більшій відстані. Значить, метал проводить звук краще і швидше, ніж повітря. Перед Куликівською битвою князь Дмитро Донський сам виїхав на розвідку у поле і, приклавши вухо до землі, почув кінський тупіт татарських полчищ, що наближалися. Вода теж добре проводить звук. Пірнувши у воду, можна виразно чути стук каменя об камінь, як шумить під час прибою галька. Властивість води – добре проводити звук – широко використовується для розвідки в морі під час війни, а також для вимірювання  морських глибин.  Для звуку є тільки одна перешкода, і її легко знайти. Якщо завести будильник і накрити його ковпаком, то звук зникне. Чому? Тому що звук не може передаватися через пустоту. Обов’язково потрібне пружне середовище.

Луна – це звукові хвилі, які відбилися від перешкоди (будівлі, горба, лісу) і повернулися до джерела. Назва «луна» пов’язана з іменем гірської німфи Луна, яка, за старогрецьким міфом, була безмовно закохана в Нарциса. Від туги за коханим Луна висохла і закам’яніла. Від неї залишився  тільки голос, здатний повторювати закінчення вимовлених в її присутності слів. Скелі у формі  круга біля Адерсбаха в Чехії у певному місці повторюють 7 складів, а в замку Вудсток в Англії луна виразно повторює 17 складів.

Завдяки цьому явищу і ультразвуку дельфіни впевнено орієнтуються у каламутній воді. Посилаючи і сприймаючи ультразвукові імпульси, що повернулися назад, вони здатні на відстані 20-30 м знайти навіть маленьку дробинку, обережно опущену у воду. Ультразвуки допомагають і кажанам. Вони здатні орієнтуватися у польоті навіть у повній темряві.