Урок № 1—2/63—64 Тема уроку. Фізична картина світу. Вплив фізики на науковотехнічний прогрес і соціальний розвиток. - Фізика 9 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Фізика 9 клас

Урок № 1—2/63—64 Тема уроку. Фізична картина світу. Вплив фізики на науковотехнічний прогрес і соціальний розвиток.


Урок № 1—2/63—64
  Тема уроку. Фізична картина світу. Вплив фізики на науково­технічний прогрес і соціальний розвиток.
Тип уроку: поглиблення й узагальнення знань.
Мета уроку: дати поняття учням про фізичну картину світу, показати
його матеріальну єдність, своєрідність форм руху ма ­
терії; формувати науковий світогляд учнів; ознайомити
учнів з умовним поділом простору на мега ­ , макро ­
і мікросвіт; показати роль фізики в науково ­ технічному
розвитку людства.
План уроку
Етапи Час Прийоми та методи
I. Постановка
навчальної
проблеми
3—5 хв Коментар учителя
II. Поглиблення
й узагальнення
знань учнів
20—25
хв
Пояснення вчителя; перегляд
і обговорення відеосюжету;
повідомлення учнів;
записи в зошитах
III. Підбиття підсумків
уроку
10—15
хв
Бесіда
Коментар до уроку
Учитель заздалегідь дає завдання учням підготувати до цьо -го уроку невеликі повідомлення про роль фізики в науково-технічному розвитку людства, про останні відкриття, досягнення
в області фізики за такими темами:
1. Нові конструкційні матеріали: надміцні, надлегкі, стійкі до
корозії.
2. Напівпровідникові матеріали для сонячних батарей.
3. Оптоволоконні лінії зв’язку: принципи дії й використовувані
матеріали.
4. Принцип роботи плазменного екрана.
5. Термоядерні установки для виробництва енергії: принципи дії
та перспективи.
6. Історія створення атомної енергетики.
7. Історія створення атомної бомби.
8. Зондування поверхні Землі з космосу. Застосування його ре-зультатів в екології, сільському господарстві, метеорології.
9. Міжнародний космічний проект «Галілео».
10. Активаційний аналіз складу речовини.
11. Ядерно-фізичні методи визначення віку археологічних зна -хідок.
12. Практичне застосування явища надпровідності.
Хід уроку
I. Постановка навчальної проблеми
За три роки вивчання фізики ми познайомилися з основними
розділами цієї науки — механікою, оптикою, електрикою тощо,
дізналися про те, що у фізиці називають законами, як проводять-ся дослідження фізичних явищ. Термін «науково-технічна рево-люція» означає дуже швидкі зміни. Дійсно, подорож від Харкова
до Львова колись тривала близько місяця, а мобільний телефон
зовсім недавно важив більше двох кілограмів. Але бурхливий
розвиток техніки має й негативні наслідки: глобальне потеплін-ня, яке призвело до надлишкової кількості двоокису вуглецю
в атмосфері; використання досягнень науки проти людства (те -роризм); великі техногенні аварії, наприклад Чорнобильська
катастрофа.
II. Поглиблення й узагальнення знань учнів
Фізична картина світу
Фізика вивчає будову матерії, починаючи з елементарних час-тинок (з розмірами порядку 10 10
15 18 −− м) і закінчуючи галак -тиками (з розмірами порядку 10
22
). Умовний поділ простору на
мега-, макро- і мікросвіт можна пояснити учням, користуючись
табл. 1 і рис. 106 (зміщення на шкалі на одну поділку праворуч
відповідає збільшенню розмірів у метрах у 10 разів).
10
–14
10
28
0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 –12 –10 –8 –6 –2
Рис. 106
Таблиця 1
Частина
простору
Довжина,
м
Об’єкт
Розміри
об’єкта, м
Склад
об’єкта
Рух усере -дині об’єкта
його струк-турних
частин
Мегасвіт
10 10
20 25
−−
Галактики
10
20 Зірки Зірок
Макро-світ
10 10
820 −
−−
Системи
планет
10
13 Планети Планет
Тіла
на Землі,
які нас
оточують
10 10
26 −
−−
Моле-кули
й атоми
Молекул
і атомів
Електромаг-нітне поле
— Фотони
Гравітацій-не поле

Мікро -світ
10 10
18 8 −−Молекули
й атоми
10 10
10 8 −−Ядра
й елек-трони
Ядер
і електронів
Ядра
атомів
10
15 − Нуклони Нуклонів
Елементар-ні частинки
10 0
15 −
−−
Взаємне
перетворен-ня частинки
Будь-який матеріальний об’єкт від елементарної частинки до
макротіла має енергію. Всі об’єкти здатні взаємодіяти між собою.
Наприклад, тіла притягуються до Землі, Земля — до Сонця, елек-трон — до ядра, під час взаємодії атомів утворюються молекули
й т. д. Унаслідок взаємодії частинки або тіла утворюють нову стій -ку систему: нуклони → ядра → атоми → макротіла…
У табл. 2 подано деякі характеристики фундаментальних вза-ємодій, вивчених в 7—9 класах.
Таблиця 2
Тип взаємодії
Відносна
інтенсивність
Радіус взаємодії
Сильна (ядерна) 1
10
15 −
м
Електромагнітна
10
4− Зменшується обернено пропор-ційно квадрату радіуса
Гравітаційна
10
10 − Зменшується обернено пропор-ційно квадрату радіуса
Механічна картина світу
У макросвіті відстані між тілами значно перевищують радіус
сильної взаємодії, тому така взаємодія тут не проявляється. Ма-кроскопічні тіла складаються з безлічі електронейтральних части -нок, отже, електромагнітна взаємодія віддалених одне від одного
тіл відсутня або дуже мала. Визначальне значення для макросвіту
має гравітаційна взаємодія. Гравітаційна сила — одна з основних
сил у механіці. До механічніх належать і сили, які виникають під
час зіткнення тіл одне з одним: сили пружності, тертя (всі вони
мають електромагнітну природу). Прикладом механічної системи
є наша Сонячна система.
Уявлення про поле
Поле — самостійний матеріальний об’єкт, який існує нарівні
з речовиною. У випадку електромагнітної взаємодії її «передава -чем» є електромагнітне поле. Це доповнює механічну картину: на
тіло діє сила з боку поля, яке створюється іншим тілом.
Квантові уявлення
На цьому рівні описують внутрішню будову молекул і атомів.
Цей матеріал вивчатиметься в старших класах.
У наш час доступними для вивчення є структурні елементи еле -ментарних частинок: відкрито «простіші» частинки — кварки.
За допомогою радіотелескопів одержують відомості про будову
й рух матерії в мегасвіті на відстані до 10
25
—10
26
м.
Відкрито пульсари — нейтронні зірки величезної густини, ква -зари — об’єкти з незбагненно великим випромінюванням енергії.
Всесвіт постійно розвивається. І наші знання про його будову, ево -люцію не можна вважати остаточними.
Роль фізики в науково ­ технічному прогресі
Протягом більш 20-столітнього існування фізичної науки ре-зультати її досліджень були спрямовані не тільки на пояснення
природи світобудови. У своїх роботах учені-фізики постійно нама-галися науково обґрунтувати застосування тих чи інших технічних
пристроїв (прийомів).
У ХІХ ст. виникла нова тенденція — фізичні закони стали
використовуватися не лише для пояснення (та поліпшення) вже
придуманих інженерами конструкцій, але й слугувати «поживою
для розуму» під час створення нових напрямків розвитку техні -ки. Наведемо кілька прикладів. До ХІХ ст. електрика є в основ -ному салонною розвагою. Але після відкриття фізичних законів,
пов’язаних з поширенням і дією електричного струму (приблиз -
но в середині XIX ст.),— закону Ома, закону електромагнітної
індукції тощо — починають інтенсивно розвиватися проводовий
телеграфний зв’язок, а потім і телефонний. Винахід і широке
поширення радіо стало можливим після формулювання рівнянь
Максвелла.
У ХІХ ст. установлення нових фізичних законів відбувалося
здебільшого випадково. Відповідно й поява пов’язаних із цими
законами нових технічних рішень (винаходів) ішло самопливом,
і лише в ХІХ ст. цей процес був певним чином упорядкований.
Ціла низка проектів (найвідоміший із них так званий «Урановий
проект» — програма робіт зі створення атомної зброї) створюва-лася за прямим замовленням урядів ряду країн. У межах проек -ту виконувалися інженерні розробки (розрахунки, виготовлення
конструкцій), проводилися наукові дослідження, за результатами
яких потім працювали інженери.
Зверніть увагу: з одного боку, наукові дослідження — це за -вжди невідомий заздалегідь результат, а з іншого боку — проект
передбачає тверді терміни виконання. Успішне об’єднання творчих
наукових досліджень і прогнозованих за термінами й витратами
інженерних робіт стало організаційною підставою того, що згодом
стали називати науково-технічною революцією.
Сучасний етап розвитку фізичної науки характеризується
її тісним співробітництвом з бізнесом. Для розв’язання кожно-го нового технічного завдання залучаються не тільки інженери
й технологи, а й учені. Один із результатів такого співробітни -цтва — мініатюризація мобільних телефонів.
Фізика вплинула й на розвиток інших наук. Насамперед це
пов’язане з глибоким розумінням структури матерії, яке засновано
на теоретичному описі мікросвіту за допомогою квантової механі-ки. Застосування цієї теорії для розв’язування завдань хімії й біо-логії дозволило за короткий термін домогтися прогресу в розвитку
цих галузей знань.
Практично всі сучасні вимірювальні прилади й методи вимі-рювання, застосовувані в астрономії, медицині, археології тощо,
«виросли» з відповідних законів фізики.
Вплив результатів фізичних досліджень
на навколишній світ
Відмінною рисою останніх років — періоду науково-технічної
революції — є створення за короткий термін матеріальних про -дуктів, сфера впливу яких охоплює увесь світ. Першим подібним
прикладом став «Урановий проект»: уряди ряду країн (Радянсько -го Союзу, Франції, Китаю, Великої Британії) зосередили гігантські
ресурси для його здійснення в лічені роки. Поставлене завдання
було вчасно вирішене, разом з тим у процесі його виконання спо -чатку провідні вчені, такі як Р. Оппенгеймер і О. Д. Сахаров,
а згодом і все людство задумалися про наслідки створення смер-тоносної зброї. У результаті було підписано міжнародні угоди про
обмеження подібних досліджень і створено міжнародну організа-цію МАГАТЕ, одним із завдань якої є контроль за поширенням
ядерних технологій.
Мирне використання атомної енергії полягає насамперед
у створенні й забезпеченні роботи атомних електростанцій. Фор -мальні показники впливу АЕС на навколишнє середовище незнач-ні: за нормальної роботи АЕС рівень радіаційних викидів навіть
нижчий, ніж на тепловій електростанції, яка працює на кам’яному
вугіллі. Але все змінюється, якщо стається позаштатна ситуація.
Чорнобильська катастрофа показала, якими серйозними можуть
бути наслідки аварії на АЕС. Небезпечні за конструкцією реактори
Чорнобильської станції зупинили, незважаючи на великі еконо -мічні збитки.
За ходом викладення матеріалу заслуховуються повідомлення
учнів про роль фізики в науково-технічному розвитку людства.
Перегляд і обговорення відеоматеріалу
III. Підбиття підсумків уроку
Запитання для організації бесіди
Як можна визначити поняття фізичної картини світу? •
Яке основне поняття розкриває зміст фізичної картини світу? •
( Відповідь: Поняття про взаємодію.)
Як різноманітність взаємодій пов’язана з єдністю природи? •
Що є фізичною основою матеріальної єдності світу? •
Як відображується єдність природи в основних фізичних за - •
конах?
Чи всі фізичні закони є універсальними? •
За допомогою яких приладів здійснюється вивчення мега- •
світу?
Які методи й прилади використовують фізики для вивчання •
властивостей атомів?
Наведіть докази того, що знання закону Ома є необхідним для •
інженерів.
Які винайдені фізиками прилади, що застосовуються й в інших •
галузях життєдіяльності людини, ви знаєте?
На конкретному прикладі порівняйте «плюси» і «мінуси» вті- •
лення великих наукових проектів.
Скарбничка цікавих фактів
Вся наука в 20 фразах (за версією геофізика Р. Хейзена)
1. Всесвіт регулярний і непередбачуваний.
2. Всі рухи можна описати трьома законами Ньютона.
3. Енергія не зникає.
4. Під час своїх перетворень енергія завжди переходить із більш
корисних у менш корисні форми.
5. Електрика й магнетизм — два боки однієї й тієї самої сили.
6. Усе складається з атомів.
7. Усе: матерія, енергія, квантові характеристики частинок —
виступає дискретними одиницями, і ви не можете виміряти
ні одну з цих величин, не змінивши її.
8. Атоми «склеюються» електронним «клеєм».
9. Поведінка речовини залежить від того, які атоми входять до
її складу і як вони розташовані.
10. Ядерна енергія виділяється під час перетворення маси в енер-гію.
11. Атоми, з яких все складається, самі складаються з кварків
і лептонів.
12. Зірки народжуються, живуть і вмирають, як і все інше у сві-ті.
13. Всесвіт виник у минулому в певний момент, і з того часу він
розширюється.
14. Закони природи єдині для будь-якого спостерігача.
15. Поверхня Землі постійно змінюється, і на ній немає нічого
вічного.
16. Всі процеси на Землі відбуваються циклами.
17. Все живе складається із клітин, які являють собою «хімічні
заводи» життя.
18. Все живе засноване на одному генетичному коді.
19. Всі форми життя виникли внаслідок природного відбору.
20. Все живе пов’язане між собою (суть екології).
 

Категорія: Фізика 9 клас | Додав: uthitel (07.04.2014)
Переглядів: 1957 | Рейтинг: 1.0/1
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: