Динамические изменения встроены в саму природу. Все меняется так или иначе каждый момент. Если вы внимательно осмотритесь, вы найдете сотни примеров физических и химических явлений, которые являются вполне себе естественными преобразованиями.
Как ни странно, изменение является единственной константой в нашей Вселенной. Чтобы понять физические и химические явления (примеры в природе встречаются на каждом шагу), принято классифицировать их по типам, в зависимости от характера конечного результата, вызванного ими. Различают физические, химические и смешанные изменения, которые содержат в себе и первые, и вторые.
Что такое физическое явление? Любые изменения, происходящие в веществе без изменения его химического состава, являются физическими. Они характеризуется изменениями физических атрибутов и материального состояния (твердое, жидкое или газообразное), плотности, температуры, объема, которые происходят без изменения его фундаментальной химической структуры. Не происходит создание новых химических продуктов или изменения общей массы. Кроме того, этот тип изменений обычно является временным и в некоторых случаях полностью обратимым.
Когда вы смешиваете химикаты в лаборатории, можно легко увидеть реакцию, но в мире вокруг вас происходит множество химических реакций каждый день. Химическая реакция изменяет молекулы, в то время как физическое изменение только перестраивает их. Например, если мы возьмем газ хлора и металлический натрий и объединим их, мы получим столовую соль. Полученное вещество сильно отличается от любого из его составных частей. Это химическая реакция. Если затем растворить эту соль в воде, мы просто смешиваем молекулы соли с молекулами воды. В этих частицах нет изменений, это физическое преобразование.
Все состоит из атомов. При соединении атомов образуются разные молекулы. Различные свойства, которые наследуют объекты, являются следствием различных молекулярных или атомных структур. Основные свойства объекта зависят от их молекулярного расположения. Физические изменения происходят без изменения молекулярной или атомной структуры объектов. Они просто преобразуют состояние объекта, не изменяя его природы. Плавление, конденсация, изменение объема и испарения являются примерами физических явлений.
Дополнительные примеры физических изменений: металл, расширяющийся при нагревании, передача звука через воздух, замерзание воды зимой в лед, медь втягивается в провода, формирование глины на разных объектах, мороженое плавится до жидкости, нагревание металла и преобразование его в другую форму, сублимация йода при нагревании, падение любого объекта под действием силы тяжести, чернила поглощаются мелом, намагничивание железных гвоздей, снеговик, тающий на солнце, светящиеся лампы накаливания, магнитная левитация объекта.
Множество примеров химических явлений и физических можно встретить в жизни. Часто трудно определить разницу между ними, особенно когда оба могут происходить одновременно. Чтобы определить физические изменения, задайте следующие вопросы:
Если ответ на один из первых двух вопросов да, и ответы на последующие вопросы отсутствуют, это, скорее всего, это физическое явление. И наоборот, если ответ на любой из двух последних вопросов положительный, в то время как первые два отрицательные, это, безусловно, химическое явление. Трюк состоит в том, чтобы просто четко наблюдать и анализировать то, что вы видите.
Химия происходит в окружающем вас мире, а не только в лаборатории. Материя взаимодействует для образования новых продуктов посредством процесса, называемого химической реакцией или химическим изменением. Каждый раз, когда вы готовите или убираете, это химия в действии. Ваше тело живет и растет благодаря химическим реакциям. Есть реакции, когда вы принимаете лекарства, зажигаете спичку и вздыхаете. Вот 10 химических реакций в повседневной жизни. Это всего лишь небольшая выборка из тех примеров физических и химических явлений в жизни, которые вы видите и испытываете много раз каждый день:
Физические свойства описывают характеристики, которые не изменяют вещество. Например, вы можете изменить цвет бумаги, но это еще бумага. Вы можете кипятить воду, но когда вы собираете и конденсируете пар, это все еще вода. Вы можете определить массу листа бумаги, и это все еще бумага.
Химическими свойствами являются те, которые показывают, как вещество реагирует или не реагирует с другими веществами. Когда металлический натрий помещают в воду, он реагирует бурно, образуя гидроксид натрия и водород. Достаточное тепло выделяется тем, что водород вырывается в пламя, реагируя с кислородом в воздухе. С другой стороны, когда вы кладете кусок медного металла в воду, реакция не возникает. Таким образом, химическое свойство натрия заключается в том, что он реагирует с водой, а химическое свойство меди заключается в том, что это не так.
Какие еще можно привести примеры химических явлений и физических? Химические реакции всегда происходят между электронами в валентных оболочках атомов элементов в периодической таблице. Физические явления на низких энергетических уровнях просто включают механические взаимодействия - случайные столкновения атомов без химических реакций, таких как атомы или молекулы газа. Когда энергии столкновений очень велики, целостность ядра атомов нарушается, что приводит к делению или слиянию вовлеченных видов. Спонтанный радиоактивный распад обычно считается физическим явлением.
Цели урока:
Оборудование: три линейки из разного материала, наклонный желоб, стальной шарик, штатив; пружина, набор грузов; электрическая лампочка на подставке электрофорная машина, электрический звонок, зеркало, детская машинка.
Ход урока
Мы приступаем с вами к изучению основ очень интересной и полезной науки – физики. Садясь в поезд, такси, трамвай, нажимая на кнопку электрического звонка, просматривая кинофильм или наблюдая, как комбайн убирает урожай, вы едва ли задумывались над тем, какой путь прошло каждое из этих больших и маленьких достижений техники, сколько труда вложено в каждое из них. К технике мы привыкли, она стала нашим спутником.
А ведь не очень давно люди ездили в тарантасах, запряженных лошадьми, жали рожь и пшеницу серпами, сидели при свете горящих лучин в длинные зимние вечера и только в сказках мечтали о различных волшебствах. Гусли-самогуды, ковер-самолет, топор-саморуб? вот предметы сказочных мечтаний. Вспомните, в сказке А.С.Пушкина звездочет и мудрец, подаривший царю Додону чудесного петушка, заверял его:
Петушок мой золотой
Будет верный сторож твой:
Коль кругом все будет мирно,
Так сидеть он будет смирно;
Но лишь чуть со стороны
Ожидать тебе войны,
Иль набега силы бранной,
Иль другой беды незваной,
Вмиг тогда мой петушок
Приподымет гребешок,
Закричит и встрепенется
И в то место обернется.
И вот мечта сбылась. Современные радиолокационные установки куда лучше золотого петушка. Они позволяют мгновенно и точно обнаружить в небе самолеты, ракеты и другие объекты.
Как о чуде говорится в сказке Ершова “Конек-горбунок” о холодном свете:
Огонек горит светлее,
Горбунок бежит скорее.
Вот уж он перед огнем.
Светит поле словно днем.
Чудный свет кругом струится,
Но не греет, не дымится.
Диву дался тут Иван,
“Что, - сказал он, - за шайтан!
Шапок с пять найдется свету,
А тепла и дыму нету.
Эко чудо-огонек...”
И вот чудо-огонек в виде ламп дневного света проник в наш быт. Он радует людей на улицах, в магазинах, в учреждениях, в метро, в школах, на предприятиях.
Да, сказки становятся былью: гусли-самогуды воплотились в магнитофон. Электропилы за несколько секунд валят вековые деревья лучше сказочных топоров-саморубов. Не ковры, а самолеты стали широко распространенным средством транспорта. Наши ракеты выводят на орбиты искусственные спутники Земли и космические корабли с космонавтами на борту. Все это стало возможным не по милости волшебника, а на основе умелого применения достижений науки.
Трудно было человеку миллионы лет назад,
Он совсем не знал природы,
Слепо верил в чудеса,
Он всего, всего боялся.
И не знал, как объяснить
Бурю, гром, землетрясенье,
Трудно было ему жить.
И решил он, что ж бояться,
Лучше просто все узнать.
Самому во все вмешаться,
Людям правду рассказать.
Создал он земли науку,
Кратко "физикой" назвал.
Под названьем тем коротким
Он природу распознал.
"Физика" – это греческое слово и в переводе означает, как вы поняли, "природа".
Одной из древнейших наук, которая позволяет познать силы природы и поставить их на службу человеку, которая дает возможность понять современную технику и развивать ее дальше, является физика. Знания физики необходимы не только ученым и изобретателям. Без них не может обойтись ни агроном, ни рабочий, ни врач. Каждому из вас они тоже потребуются не раз, а многим, может быть, доведется сделать новые открытия и изобретения. То, что сделано трудом многих ученых и изобретателей – великолепно. Имена многих из них вы уже слышали: Аристотель, М. Ломоносов, Н. Коперник и многие другие. Но впереди еще много нерешенных задач: надо поставить на службу человеку тепло и свет Солнца, научиться безошибочно предсказывать погоду, предсказывать стихийные бедствия, надо проникнуть на огромные океанские и земные глубины, надо разведать и освоить другие планеты и звездные миры и многое другое, чего нет даже в сказках.
Но для этого надо прежде всего усвоить то, что добыто, в частности, овладеть знаниями по физике. Физика – интереснейшая наука. Ее надо изучать с большим вниманием, доходить до самой сути. Однако не рассчитывайте на легкий успех. Наука – не развлечение, не все будет весело и занимательно. Она требует настойчивого труда.
Получив некие знания, человек сформулировал закон, использовал в своей жизнедеятельности изученное явление, создал приборы и машины, прочие вспомогательные орудия, с помощью которых он может успешнее и совершеннее изучать и глубже описывать другие явления. Процесс изучения физики можно сравнить с движением по лестнице всегда вверх.
Сегодня на уроке нам предстоит понять и усвоить основные физические термины: физическое тело, вещество, физические явления , понять, что является предметом изучения физики и как она изучает природу.
Физика имеет дело с физическими телами. Что бы вы назвали физическим телом? (Учащиеся выдвигают свои предположения, которые я записываю на правой половине доски. Обобщая высказывания, приходим к выводу, что физическое тело – это любой предмет подлежащий рассмотрению в физике.
Назовите тела, которые вас окружают. (Приводят примеры.)
Чем отличаются друг от друга три линейки, которые у меня в руках?
Класс. Сделаны из разного материала: дерево, пластмасса, металл.
Учитель . Какой можно сделать вывод?
Класс. Тела могут различаться веществом.
Учитель. Что такое вещество?
Класс. Это то, из чего состоит физическое тело.
Учитель. Приведите примеры веществ, которые имеются у вас на столах. (Дети отвечают.)
Вещество – это один из видов материи.
Материя – это все то, что существует во Вселенной, независимо от нашего сознания.
Материя – вещество, поле.
Любой материальный предмет состоит из вещества. Мы можем его потрогать и увидеть. Сложнее с полем – мы можем констатировать последствия его действия на нас, но не можем увидеть. Например существует гравитационное поле, которое мы не ощущаем, но благодаря которому мы ходим по земле и не улетаем с нее, несмотря на то, что она вращается со скоростью 30 км/с, измерить его мы пока не можем. А вот электромагнитное поле человека не только можно ощущать по последствиям его воздействия, но и изменять.
В природе с телами происходят различные изменения. Они называются явлениями. Физическими явлениями называется . различные изменения, происходящие с физическими телами.
Какие физические явления вы наблюдали? (Учащиеся приводят примеры.)
Все явления делятся на несколько видов: механические, тепловые, звуковые, электрические, магнитные, световые. Рассмотрим их на конкретных примерах и опытах. (Демонстрируются некоторые виды явлений.)
А сейчас подумаем вместе над таким вопросами:“Как изучают физику? Какими методами пользуются для этого?”
– Можно наблюдать за явлением, что мы и делали на уроке.
– Можно самим проводить опыты и эксперименты. При этом физики используют свое главное “оружие” – физические приборы. Назовем некоторые из них: часы, линейка, вольтметр,
– Можно применять математические знания
– Обязательно нужно делать обобщения
Задача 1 . Разделите на три группы понятий следующие слова: стул, древесина, дождь, железо, звезда, воздух, кислород, ветер, молния, землетрясение, масло, компас.
Задача 2. Вы случайно спрятали в карман шоколадку, и она там растаяла. Можно ли случившееся назвать явлением? (Да.)
Задача 3. Вам во сне явился добрый волшебник, подарил много мороженого, и Вы угостили им всех своих друзей. Жаль только, что это был сон. Можно ли считать появление доброго волшебника физическим явлением? (Нет.)
Задача 4. Коля ловил девчонок, окунал их в лужу и старательно измерял глубину погружения каждой девочки. Толя только стоял рядышком и смотрел, как девчонки барахтаются. Чем отличаются Колины действия от Толиных, и как такие действия называют физики? (И физики и другие ученые назовут действия хулиганством. Но с точки зрения бесстрастной науки Толя производил наблюдения, а Коля ставил опыты) .
Запись домашнего задания § 1 ? 3. Ответить на вопросы.
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
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.
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 >>>
|
Явлением называют любое проявление чего-либо, а также любое изменение в окружающем нас мире. Смысл данного слова определяется за счет контекста, а именно прилагательного, стоящего рядом с термином "явление". Что такое явление, трудно понять без примеров, поэтому приведем их.
Рассмотрим подробнее термин "Явление" в зависимости от контекста.
В первую очередь, обратите внимание, что физическое явление - это процесс, а не результат чего-либо. Это процесс происходящих изменений состояния или положения физических систем. Запомните, что физическое явление - это такое явление, при котором не произойдет превращения одного вещества в другое. Его состав останется тем же, но состояние или позиция изменится.
Физические явления классифицируют следующим образом:
Природными явлениями считаются климатические и метеорологические проявления природы, которые возникают естественным путем. Дождь, снег, буря, землетрясение, - все это примеры природных явлений.
Важно понимать, что такое явление природы и как оно взаимосвязано с физическими явлениями. Так, в одном природном явлении можно насчитать несколько физических явлений. То есть понятие "природное явление" обширнее. К примеру, такое явление природы как гроза включает в себя следующие физические явления: перемещение облаков и дождь (механические явления), молния (электрическое явление), горение дерева от удара молнии (тепловое явление).
Когда говорят о паранормальном явлении, имеют ввиду какие-либо изменения окружающей действительности, которые не являются нормой, обычным феноменом. Они не имеют научных объяснений, доказательств. Их существование выходит за рамки понимания обычной картины мира. Примерами паранормальных явлений служат: плачущие иконы, биополе живых существ.
