Физические явления. Физические явления – это мир вокруг нас

Билет №1

1. Что изучает физика. Некоторые физические термины. Наблюдения и опыты. Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений.

Физика - это наука о наиболее общих свойствах тел и явлений.

Каким образом человек познает мир? Каким образом он исследует явления природы, получая научные знания о нем?

Самые первые знания человек получает из наблюдений за природой.

Чтобы получить правильные знания порой простого наблюдения мало и нужно провести эксперимент– специально подготовленный опыт .

Опыты проводятся ученым по заранее продуманному плану с опре­деленной целью .

Во время опытов проводятся измерения с помощью специальных приборов физических величин. Примерами физических величин явля­ются: расстояние, объем, скорость, температура.

Итак, источником физических знаний являются наблюдения и опы­ты.

Физические законы основываются и проверяются на фактах, установленных опытным путем. Не менее важный способ познания – теоретическое описание явления . Физические теории позволяют объяснить известные явления и предсказать новые, еще не открытые.

Изменения, происходящие с телами, называются физическими явлениями.

Физические явления делятся на несколько видов.

Виды физических явлений:

1. Механические явления (например, движение машин, самолетов, небесных тел, течение жидкости).

2. Электрические явления (например, электрический ток, нагревание проводников с током, электризация тел).

3. Магнитные явления (например, действие магнитов на железо, вли­яние магнитного поля Земли на стрелку компаса).

4. Оптические явления (например, отражение света от зеркал, излуче­ние световых лучей от различных источников света).

5. Тепловые явления (таяние льда, кипение воды, тепловое расширение тел).

6. Атомные явления (например, работа атомных реакторов, распад ядер, процессы, происходящие внутри звезд).

7. Звуковые явления (звон колокола, музыка, гром, шум).

Физические термины – это специальные слова, которыми пользуются в физике для краткости, определенности и удобства.

Физическое тело – это каждый окружающий нас предмет. (Показ физических тел: ручка, книга, парта)

Вещество - это всё то, из чего состоят физические тела. (Показ физических тел, состоящих из разных веществ)

Материя – это всё то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.)

Физические явления – это изменения, происходящие с физическими телами.

Физические величины - это измеряемые свойства тел или явлений.

Физические приборы – это специальные устройства, которые предназначены для измерения физических величин и проведения опытов.

Физические величины:
высота h , масса m, путь s, скорость v , время t, температура t, объём V и т.д.

Единицы измерения физических величин:

Международная система единиц СИ:

(система интернациональная)

Основные:

Длина - 1 м - (метр)

Время - 1 с - (секунда)

Масса - 1 кг - (килограмм)

Производные:

Объем - 1 м³ - (метр кубический)

Скорость - 1 м/с - (метр в секунду)

В этом выражении:

число 10 - числовое значение времени,

буква «с» - сокращенное обозначение единицы времени (секунды),

а сочетание 10 с - значение времени.

Приставки к названиям единиц:

Чтобы было удобнее измерять физические величины, кроме основных еди­ниц используют кратные единицы, которые в 10, 100, 1000 и т.д. больше основных

г - гекто (×100) к – кило (× 1000) М – мега (× 1000 000)

1 км (километр) 1 кг (килограмм)

1 км = 1000 м = 10³ м 1 кг = 1000 г = 10³ г

Вперед >>>

Нас окружает бесконечно разнообразный мир веществ и явлений.

В нем непрерывно происходят изменения.

Любые изменения, которые происходят с телами, называют явлениями. Рождение звезд, смена дня и ночи, таяние льда, набухание почек на деревьях, сверкание молнии при грозе и так далее – все это явления природы.

Физические явления

Вспомним, что тела состоят из веществ. Заметим, что при одних явлениях вещества тел не меняются, а при других – меняются. Например, если разорвать листок бумаги пополам, то, несмотря на произошедшие изменения, бумага останется бумагой. Если же бумагу сжечь, то она превратится в пепел и дым.

Явления, при которых могут изменяться размеры, форма тел, состояние веществ, но вещества остаются прежними, не превращаются в другие, называют физическими явлениями (испарение воды, свечение электрической лампочки, звучание струн музыкального инструмента и т. д.).

Физические явления чрезвычайно разнообразны. Среди них различают механические, тепловые, электрические, световые и др.

Давайте вспомним, как плывут по небу облака, летит самолет, едет автомобиль, падает яблоко, катится тележка и т. д. Во всех перечисленных явлениях предметы (тела) движутся. Явления, связанные с изменением положения какого-либо тела по отношению к другим телам, называют механическими (в переводе с греческого «механе» означает машина, орудие).

Многие явления вызываются сменой тепла и холода. При этом происходят изменения свойств самих тел. Они меняют форму, размеры, изменяется состояние этих тел. Например, при нагревании лед превращается в воду, вода – в пар; при понижении температуры пар превращается в воду, вода – в лед. Явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел, называют тепловыми (рис. 35).

Рис. 35. Физическое явление: переход вещества из одного состояния в другое. Если заморозить капли воды, вновь возникнет лед

Рассмотрим электрические явления. Слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон» – янтарь. Вспомните, что, когда вы быстро снимаете с себя шерстяной свитер, вы слышите легкий треск. Проделав то же в полной темноте, вы увидите еще и искры. Это простейшее электрическое явление.

Чтобы познакомиться еще с одним электрическим явлением, проделайте следующий опыт.

Нарвите маленькие кусочки бумаги, положите их на поверхность стола. Расчешите чистые и сухие волосы пластмассовой расческой и поднесите ее к бумажкам. Что произошло?

Рис. 36. Небольшие кусочки бумаги притягиваются к расческе

Тела, которые способны после натирания притягивать легкие предметы, называют наэлектризованными (рис. 36). Молнии при грозе, полярные сияния, электризация бумаги и синтетических тканей – все это электрические явления. Работа телефона, радио, телевизора, разнообразных бытовых приборов – это примеры использования человеком электрических явлений.

Явления, которые связаны со светом, называют световыми. Свет излучают Солнце, звезды, лампы и некоторые живые существа, например жуки-светлячки. Такие тела называются светящимися.

Мы видим при условии воздействия света на сетчатку глаза. В абсолютной темноте мы видеть не можем. Предметы, которые сами не излучают свет (например, деревья, трава, страницы этой книги и др.), видны только тогда, когда они получают свет от какого-нибудь светящегося тела и отражают его от своей поверхности.

Луна, о которой мы часто говорим как о ночном светиле, в действительности является лишь своеобразным отражателем солнечного света.

Изучая физические явления природы, человек научился использовать их в повседневной жизни, быту.

1. Что называют явлениями природы?

2. Прочитайте текст. Перечислите, какие явления природы называются в нем: «Наступила весна. Солнце греет все сильнее. Тает снег, бегут ручьи. На деревьях набухли почки, прилетели грачи».

3. Какие явления называют физическими?

4. Из перечисленных ниже физических явлений в первый столбик выпишите механические явления; во второй – тепловые; в третий – электрические; в четвертый – световые явления.

Физические явления: вспышка молнии; таяние снега; спуск с горы на санках; плавление металлов; работа электрического звонка; радуга на небе; солнечный зайчик; перемещение камней, песка водой; кипение воды.

<<< Назад

Вперед >>>

Мир многообразен - каким бы банальным ни было это высказывание, но так и есть на самом деле. Все, что происходит в мире, находится под пристальным вниманием ученых. Что-то им уже давно известно, что-то предстоит ещё узнать. Человек, существо любопытное, всегда старался познать окружающий мир и происходящие в нем перемены. Такие изменения в окружающем мире называются «физические явления». К ним можно отнести дождь, ветер, молнию, радугу, прочие подобные природные эффекты.

Перемены в окружающем мире многочисленны и многообразны. Любопытные люди не могли остаться в стороне, не попытавшись найти ответ на вопрос, чем вызваны такие интересные физические явления.

Все начиналось с процесса наблюдения за окружающим миром, которое приводило к накоплению данных. Но даже простое наблюдение за природой вызывало определенные размышления. Многие физические явления, оставаясь неизменными, проявляли себя по-разному. Например: солнце восходит в разное время, с неба идет то дождь, то снег, брошенная палка летит то далеко, то близко. Почему так происходит?

Появление подобных вопросов становится свидетельством постепенного развития восприятия мира человеком, перехода от созерцательного наблюдения к активному изучению окружающего. Понятно, что каждое меняющееся, проявляющееся по-разному физическое явление это активное изучение только ускоряло. Как следствие, появились попытки экспериментального познания природы.

Первые эксперименты выглядели совсем просто, например: если палку бросить так, она далеко улетит? А если палку бросить по-другому? Это - уже экспериментальное изучение поведения физического тела в полете, шаг на пути к установлению количественной связи между ним и условиями, вызывающими этот полет.

Конечно, все сказанное - очень упрощенное и примитивное изложение попыток изучения окружающего мира. Но, во всяком случае, пусть и в примитивном виде, но оно дает возможность считать происходящие физические явления основой для возникновения и развития науки.

В данном случае не имеет значения, какая именно это наука. В основе любого процесса познания лежит наблюдение за происходящим, накопление первоначальных данных. Пусть это будет физика с ее изучением окружающего мира, пусть это будет биология, познающая природу, астрономия, пытающаяся познать Вселенную, - в любом случае процесс будет проходить одинаково.

Сами физические явления могут быть разными. Если сказать точнее, то их природа будет разной: дождь вызван одними причинами, радуга - другими, молния - третьими. Только для понимания такого факта потребовался очень длительный срок в истории человеческой цивилизации.

Изучением разнообразных явлений природы и ее законов занимается такая наука, как физика. Именно она установила количественную связь между различными свойствами предметов или, как говорят физики, тел, и сущностью этих явлений.

В ходе изучения появились специальные инструменты, методы исследования, единицы измерения, позволяющие описывать происходящее. Знания об окружающем мире расширялись, полученные результаты приводили к новым открытиям, выдвигались новые задачи. Шло постепенное вычленение новых специальностей, занимающихся решением конкретных прикладных задач. Так стали появляться теплотехника, наука об электричестве, оптика и многие, многие другие области знания внутри самой физики - не говоря уже о том, что появлялись и другие науки, занимающиеся совсем иными проблемами. Но в любом случае необходимо признать, что наблюдение и изучение явлений окружающего мира позволило с течением времени сформироваться многочисленным новым отраслям знаний, которые способствовали развитию цивилизации.

В итоге сложилась целая система изучения и освоения мира, окружающей природы и самого человека - из простого наблюдения за физическими явлениями.

В настоящем материале описаны физические явления как основа становления и образования науки, в частности, физики. Дано представление о том, каким образом происходило развитие науки, рассмотрены такие его этапы, как наблюдение за происходящим, экспериментальная проверка фактов и выводов, формулирование законов.

Как правило, школьную науку естествознания о свойствах и строении материи любит мало кто из учеников. И в самом деле - нудное решение задач, сложные формулы, непонятные комбинации специальных знаков и т.д. В целом, сплошная хмурь и тоска. Если вы так считаете, то данный материал - определенно для вас.

В статье мы расскажем самые интересные факты о физике, которые даже равнодушного к ней человека заставят взглянуть на естественную науку по-другому. Вне всяких сомнений, физика - очень полезная и интересная наука, а относящихся к ней интересных фактов о Вселенной - масса.

1. Почему солнце утром и вечером красное? Замечательный пример факта из физических явлений в природе. Вообще-то, свет раскалённого небесного тела - белый. Белому свечению при его спектральном изменении свойственно приобретать для себя все цвета радуги.

По утрам и вечерам солнечные лучи проходят через многочисленные атмосферные слои. Молекулы воздуха и мельчайшие сухие частицы пыли способны задерживать прохождение солнечных лучей, лучше всего пропуская сквозь себя только красные лучи.

2. Почему времени свойственно останавливаться на скорости света? Если верить общей теории относительности, предложенной , абсолютная величина скорости распространения электромагнитных волн в вакуумной среде является неизменной и равняется тремстам миллионам метров в секунду. На самом деле это уникальное явление, учитывая, что ничто в нашей Вселенной не может превышать скорость светового движения, однако это все еще остается теоретическим мнением.

В одной из теорий, автором которой является Эйнштейн, есть интересный раздел, в котором говорится, что чем большую вы набираете скорость движения, тем медленнее начинает двигаться время в сравнении с окружающими предметами. К примеру, если вы будете передвигаться на автомобиле в течение часа, вы постареете чуть меньше, чем если бы просто лежали у себя дома на кровати, просматривая телевизионные программы. Наносекунды навряд ли ощутимо повлияют на вашу жизнь, однако доказанный факт остается фактом.

3. Почему сидящая на электрическом проводе птичка не погибает от разряда тока? Сидящая на линии электропередачи птица не подвергается электрическому удару, потому что ее тело имеет недостаточную проводимость. В местах соприкосновения птицы с проводом создается так называемое параллельное соединение, а т.к. высоковольтный провод лучший проводник тока, по телу самой птицы перемещается лишь минимальной мощности ток, который не в состоянии причинить значительного вреда здоровью птицы.

Но стоит покрытому перьями и пухом позвоночному животному, стоящему на проводе, соприкоснуться с заземленным предметом, например, с металлической частью высоковольтной ЛЭП, она моментально сгорает, ведь сопротивление в таком случае становится слишком большим, а весь электрический ток пронзает тело несчастной птицы.

4. Сколько темной материи во Вселенной? Мы обитаем в материальном мире, и все, что мы можем видеть вокруг, - это материя. У нас есть возможность потрогать ее на ощупь, продать, купить, можно распоряжаться материей на свое усмотрение. Однако во Вселенной существует не только объективная реальность в виде материи, но и темная материя (физики часто про нее говорят «темная лошадка») - это разновидность материи, которой не свойственно излучать электромагнитные волны и взаимодействовать с ними.

По понятным причинам никому не удавалось увидеть или потрогать темную материю. Ученые пришли к выводу, что она присутствует во Вселенной, не единожды наблюдая косвенные доказательства ее существования. Принято считать, что ее доля в составе Вселенной занимает 22%, в то время как привычная для нас материя занимает всего 5%.

5. Существуют ли во Вселенной землеподобные планеты? Несомненно, существуют! Принимая к сведению масштабы Вселенной, вероятность этого оценивается учеными достаточно высоко.

Однако лишь с недавних пор ученые из NASA начали активно открывать такие планеты, находящиеся не далее, чем на расстоянии 50 световых лет от Солнца, названные экзопланетами. Экзопланеты - планеты земного типа, обращающиеся вокруг оси других звезд. На сегодняшний день удалось найти более 3500 планет земного типа, и ученые открывают альтернативные места для существования людей все чаще.

6. Все предметы падают с идентичной скоростью. Некоторым может показаться, что предметы с большим весом падают вниз значительно быстрее, чем легкие, - это вполне логичное предположение. Наверняка хоккейная шайба падает с гораздо большей скоростью, чем птичье перышко. На самом деле это так, однако не по вине всемирного тяготения - основная причина, благодаря которой мы можем наблюдать за этим, заключается в том, что окружающая планету газовая оболочка обеспечивает мощнейшее сопротивление.

Прошло уже 400 лет с момента, когда впервые осознал, что всемирное тяготение относится ко всем предметам одинаково, независимо от их тяжести. Если бы у вас была возможность повторить эксперимент с хоккейной шайбой и птичьим перышком в космосе (где отсутствует атмосферное давление), они с идентичной скоростью упали бы вниз.

7. Как возникает северное сияние на Земле? На протяжении всего своего существования люди наблюдали за одним из природных чудес нашей планеты - северным сиянием, но при этом не могли понять, что же это такое и откуда берется. Древние люди, к примеру, имели свое представление: группа коренных эскимосских народов считала, что это священный свет, который излучался душами почивших людей, а в древних европейских странах предполагали, что это - боевые действия, которые вечно обречены вести погибшие в войнах защитники своего государства.

Первые ученые подошли к разгадке загадочного явления несколько ближе - они выдвинули на всемирное обсуждение теорию, что свечение возникает в результате отражения световых лучей от ледяных глыб. Современные исследователи полагают, что разноцветный свет спровоцирован столкновением многомиллионных атомов и частиц пыли из нашей атмосферной оболочки. Тот факт, что явление широко распространено в основном на полюсах, находит объяснение в том, что в этих районах мощность магнитного поля Земли особенно сильная.

8. Засасывающие вглубь зыбучие пески. Сила вытаскивания увязшей ноги из песков, перенасыщенных воздухом и влагой восходящих источников, со скоростью 0,1 м/с равняется силе поднятия среднестатистического легкового автомобиля. Примечательный факт: зыбучие пески относятся к неньютоновской жидкости, которая не в состоянии поглотить тело человека в полном объеме.

Поэтому погрязнувшие в зыбучих песках люди погибают от истощения или обезвоживания организма, чрезмерного ультрафиолетового облучения или по другим причинам. Не дай Бог, вы попали в такую ситуацию, стоит помнить, что категорически запрещено делать резкие движения. Постарайтесь как можно выше опрокинуть туловище назад, широко раскинуть руки и ждать спасательную бригаду на помощь.

9. Почему единица измерения крепости спиртных напитков и температуры называется одинаково - градус? В XVII-XVIII веках действовал общепринятый научный принцип о теплороде - так называемой невесомой материи, которая находилась в физических телах и являлась причиной тепловых явлений.

Согласно этому принципу, в более нагретых физических телах содержится в разы больше концентрированного теплорода, чем в менее нагретых, поэтому крепость спиртных напитков определялась как температура смеси вещества и теплорода.

10. Почему капля дождя не убивает комара? Физикам удалось выяснить, как комарам удается летать в дождливую погоду и почему капли дождя не убивают кровопийц. Размер насекомых совпадает с размером капли дождя, только вот одна капелька весит в 50 раз больше комара. Удар капли можно приравнять к врезавшемуся в тело человека легковому автомобилю или даже автобусу.

Несмотря на это, дождь не тревожит насекомых. Возникает вопрос - почему? Скорость полета капли дождя - около 9 метров в секунду. Когда насекомое попадает внутрь оболочки капли, на нее действует огромнейшее давление. К примеру, если бы человек подвергся такому давлению, его организм бы не выдержал, однако комар способен благополучно выдерживать подобные нагрузки благодаря специфическому строению скелета. А чтобы продолжить полет в заданном направлении, комару достаточно просто отряхнуть свои волоски от капли дождя.

Ученые говорят, что объема капли вполне хватит для того, чтобы убить комара, если тот находится на земле. А связывают отсутствие последствий после попадания капли дождя на комара с тем, что связанное с каплей движение позволяет свести к минимуму передачу энергии к насекомому.

В этой науке существует еще неограниченное количество фактов. И если бы известные на сегодняшний день ученые не увлекались физикой, не знать нам всего того интересного, что происходит вокруг нас. Достижения известных физиков позволили нам понять важность обоснования законов-запретов, законов-утверждений и абсолютных законов для жизнедеятельности человечества.