Сотни тысяч физических опытов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Сложно отобрать несколько «самых-самых».Среди физиков США и Западной Европы был проведен опрос. Исследователи Роберт Криз и Стони Бук просили их назвать наиболее красивые за всю историю физические эксперименты. Об опытах, вошедших в первую десятку по итогам выборочного опроса Криза и Бука, рассказал научный работник Лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий, кандидат физико-математических наук Игорь Сокальский.
1. Эксперимент Эратосфена Киренского
Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским. Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет около 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров. Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами, сообщает сайт «Химия и жизнь».
2. Эксперимент Галилео Галилея
В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это. Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту.
Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения. Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова.
Результаты, полученные Галилеем, — следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.
3. Другой эксперимент Галилео Галилея
Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится. Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики.
4. Эксперимент Генри Кавендиша
После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=γ (mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной γ — Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала. Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо.
Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы — коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы. Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.
5. Эксперимент Жана Бернара Фуко
Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли.
6. Эксперимент Исаака Ньютона
В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой — экран. На экране Ньютон наблюдал «радугу»: белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей — от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света.
Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.
Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, «примешиваемой» к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный — при наименьшем. Ньютон же проделал дополнительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что «никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных
количество света не меняет вида цвета». Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного.
Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.
7. Эксперимент Томаса Юнга
До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц — корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон («кольца Ньютона»), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной.
Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.
8. Эксперимент Клауса Йонссона
Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц.
9. Эксперимент Роберта Милликена
Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин «электрон», обозначавший некую частицу — носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально. В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи — это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны.
Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента. Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х 10-10 электростатических единиц.
10. Эксперимент Эрнста Резерфорда
К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта «положительно-отрицательная» система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало. Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 108 см с плавающими внутри отрицательными электронами.
В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в «рыхлом» атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома — массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.
Современные физические эксперименты значительно сложнее экспериментов прошлого. В одних приборы размещают на площадях в десятки тысяч квадратных километров, в других заполняют объем порядка кубического километра. А третьи вообще скоро будут проводить на других планетах.
relax.wild-mistress.ru
✓ Какие приборы используют при изучении явлений природы?
1. Выясним, как люди получают знания о природе. Так, развитие астрономии началось с наблюдений за звездным небом (рис. 3). Вы хорошо знаете, что в ботанике наблюдения за развитием растений позволяют установить закономерности их развития. Наблюдения широко используются и в других науках, в том числе и в физике.
Рис. 3
Наблюдения за явлениями, происходящими в окружающем мире, позволили установить, что все тела падают на Землю (рис. 4), вода в чайнике закипает при определенной температуре, что от всех предметов в солнечный день образуется тень (рис. 5).
Итак, изучение любого явления начинается с его наблюдения.
2. В процессе проведения наблюдений за явлениями природы получаются определенные сведения о них. Эти сведения могут быть различными в зависимости от знаний человека, его умения описывать явления, фиксировать происходящие изменения и тому подобное. Рассмотрим, например, такое простое явление, как движение автомобиля. Один человек скажет, что автомобиль двигался, изменял свое положение относительно домов. Вторая скажет, что автомобиль двигался и его скорость менялась. Третья укажет, что скорость автомобиля то увеличивалась, то уменьшалась.
Итак, во время наблюдений за явлениями необходимо получить как можно больше информации и выделить их особенности.
Рис. 4
Рис. 5
3. Получив за время проведения наблюдений определенные данные о явлениях, ученые стремятся выяснить, как эти явления происходят и главное — почему.
Чтобы ответить на эти вопросы, обычно выдвигается предположение, или гипотеза. Причем может выдвигаться не одна, а несколько гипотез. Для проверки гипотезы проводят специальные опыты — эксперименты.
Гипотезы, которые не находят подтверждения в экспериментах, считаются ложными и отвергаются. Гипотезы, которые подтверждаются экспериментами, принимаются и становятся научными знаниями.
Луиджи Гальвани
Например, итальянский анатом Луиджи Гальвани (1737-1798), препарируя лягушек, обнаружил, что при дотиканні тканей лягушек до металлических предметов их мышцы сокращаются. Однако этот эффект наблюдался не всегда. Гальваніприпустив, что сокращение мышц происходит тогда, когда лапка лягушки трогает до двух различных металлов. Чтобы проверить эту гипотезу, ученый провел ряд опытов, в ходе которых изучил явление, обнаружил его причину и подтвердил свою гипотезу. Таким образом, при проведении эксперимента не только ставится определенная цель, но, в отличие от наблюдения, используется специальное оборудование и приборы.
Во время проведения эксперимента ученые изменяют условия протекания явлений. Это дает возможность всесторонне изучить явление. Так, Гальвани соединял лапки лягушки одним проводником и использовал для этого проводники из разных материалов. Затем он соединял лапки с помощью двух проводников; эти опыты проводились на улице и в помещении. Ученый пришел к выводу, что мышцы сокращаются всегда, когда лапки касались двумя различными металлами, а место проведения эксперимента не влияло на его результат.
Итак, последовательность изучения явлений следующая:
Для проведения эксперимента используют физические приборы. Некоторые из них очень простые. Например, линейка, отвес (тягарець, подвешенный на нитке), который дает возможность проверить, например, вертикальность стен (рис. 6), весы и др.
Используют и более сложные приборы, с которыми вам придется работать. К ним относятся источники тока (рис. 7), электрический двигатель (рис. 8), электромагнит (рис. 9) и др.
Рис. 5
Рис. 7
Рис. 8
Во время проведения научных экспериментов используются очень сложные приборы и установки (ускорители заряженных частиц, осциллографы, электронные микроскопы и др.).
Рис. 9
Вопросы для самопроверки
1. Чем отличаются наблюдение от эксперимента? Что между ними общего?
2. Приведите пример научного эксперимента.
3. В какой последовательности изучаются явления природы? Ответ проиллюстрируйте примером.
4. Приведите примеры физических приборов, не указанных в параграфе учебника.
Задача 1.
Проведите следующий эксперимент дома. Поставьте на плиту небольшую кастрюлю с водой. Опишите свои наблюдения за нагреванием воды. Если вы имеете соответствующий термометр для измерения температуры воды, опустите его в воду и следите за его показаниями. Медицинским термометром пользоваться нельзя.
Будьте осторожны! Не доводите воду до кипения, не прикасайтесь к нагретой кастрюли, переверните ее.
schooled.ru
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда: Выполнили : учащиеся 7А класса Магаев В, Паршикова Л. Руководитель: учитель физики Тидэ Л.А. МБОУ - СОШ № 1 г Асино
2 слайд
Описание слайда: Физика- наука экспериментальная, и многие знания получают в физике из наблюдений и опытов. На уроках мы проделываем много опытов и лабораторных работ. Но оказалось ,что дома с помощью не сложного набора оборудования можно проделать интересные эксперименты, которые для младших сестренок и братишек превращаются в магические фокусы.
3 слайд
Описание слайда: ЦЕЛЬ На примере простых физических явлений и ситуаций, которые встречаются в жизни на каждом шагу, повторить изученные физические понятия, законы и принципы. Выполнить магические эксперименты и привести примеры их объяснения.
4 слайд
Описание слайда: Задачи Изучить некоторые удивительные свойства материи. Провести увлекательные эксперименты, объяснить их физику. Изучить некоторые интересные природные явления Провести занимательные эксперименты, которые могут быть объяснены с их помощью. Предложить некоторые полезные советы начинающим магам.
5 слайд
Описание слайда: Повторим теорию Физика – наука, изучающая вещества, или материю. Все вещества состоят из мельчайших частиц, называемых атомами, а атомы, связываясь друг с другом, образуют молекулы.
6 слайд
Описание слайда: Взаимное расположение частиц в веществах бывает различным. Вот почему вещества могут находиться в различных состояниях:
7 слайд
Описание слайда: Большинство веществ существуют во всех трёх состояниях. Например, вода может быть твёрдым льдом, жидкой водой и водяным паром. ЛЕД ВОДА ПАР Все формы материи могут демонстрировать удивительные свойства.
8 слайд
Описание слайда: Реакцию вытекающей струи воздуха можно наблюдать с детским воздушным шаром. Надуйте его, поверните отверстием вниз и отпустите. Воздух будет выходить вниз, а шар полетит вверх. Объясните наблюдаемое явление. Ответ. В опыте шарик взаимодействует с газом. выходящим из него в противоположную сторону и будет отталкивать шарик вверх, выходя вниз (реактивное движение). Твёрдые иллюзии
9 слайд
Описание слайда: Силы взаимодействия молекул Подъём тарелки с мылом. Возьмите тарелку, налейте в неё воды и сразу слейте. Поверхность тарелки будем влажной. Затем кусок мыла, сильно прижимая к тарелке, поверните несколько раз и поднимите вверх. При этом с мылом поднимается и тарелка (рис.). Почему? Ответ. Подъём тарелки с мылом объясняется взаимодействием молекул тарелки и мыла.
10 слайд
Описание слайда: Интересно, что... Самый длительный в истории научных исследований эксперимент проходит в одном из университетов Австралии. Первый декан физического факультета этого университета Т.Парнелл еще в 1927 г. расплавил немного битума, залил его в воронку с пробкой на конце, дал ему в течение трех лет охладиться и отстояться, а затем вынул пробку. С тех пор в среднем 1 раз в 9 лет из воронки падает капля смолы в подставленный внизу стакан. Последняя капля упала на Рождество в 1999 г. Полагают, что воронка опустеет не раньше, чем еще через 100 лет.
11 слайд
Описание слайда: Оборудование Большой кубик льда, 30 см тонкой проволоки, 2 тяжёлых груза. Выходит, что обыкновенный лед- вещь нешуточная, порой даже опасная.Но есть у него слабое место.Лед можно разрезать….проволокой! Слабое место льда Как разрезать твердое тело без пилы?
12 слайд
Описание слайда: 13 слайд 
Описание слайда: Опыт длился 2,5 часа. На гири действовала сила тяжести. Проволока под давлением прорезала лёд, он под проволокой плавился , а над проволокой замерзал. В результате кусок льда не разделился на 2 части, проволока прошла сквозь лед.
14 слайд
Описание слайда: Фокусы под давлением Окружающий нас воздух – это газ. Газы и жидкости обладают текучестью, то есть могут легко перетекать и изменять их форму. Постоянные движения молекул воздуха создают атмосферное давление. Мы повторили опыт с демонстрационными «магдебургскими полушариями»
15 слайд
Описание слайда: Воздух невидим, но мы можем узнать о его существовании благодаря действиям, которые он производит. Мы чувствуем своей кожей движение воздуха и можем видеть, как качаются от него деревья. Мы хотим познакомить Вас с трюками , которые показывают работу воздуха под давлением. Кленовый лист плотно прижатый ко рту при вдохе лопается
16 слайд
Описание слайда: Непромокаемая бумага Воздух можно использовать в самых разных магических трюках. Вот один из способов, которым мы хотим удивить зрителей при помощи воздуха. Реквизит Бумажные салфетки Стакан Пластиковая банка, в которую можно налить достаточное количество воды, чтобы она полностью покрыла стакан
17 слайд
Описание слайда: Результат Бумажная салфетка осталось сухой. Объяснение Воздух занимает определённый объём. В стакане есть воздух, в каком бы положении он не находился. Давление воздуха оказывается больше, чем давление воды, стремящейся проникнуть внутрь стакана. Салфетки на дне стакана остаются сухими.
18 слайд
Описание слайда: Опыты, доказывающие существование атмосферного давления Перевёрнутый стакан. Наполним обыкновенный стакан до краёв водой. Накроем его листком бумаги так, как это показано на рисунке. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит? Ответ. Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной.
19 слайд
Описание слайда: Сухая монетка Положи на плоскую тарелку монету и налей немного воды. Монета очутится под водой. А фокус в том, что воду надо отсосать. Но не ртом, конечно. Ведь неизвестно, где эта монета валялась, в каких руках она побывала. Возьми тонкий стакан, ополосни его кипятком и опрокинь на тарелку рядом с монетой. Теперь смотри, что будет.
20 слайд
Описание слайда: Ответ Воздух в стакане начнет остывать. А вы, наверное, уже слышали, что холодный воздух занимает меньше места, чем горячий. Так или иначе, стакан, словно медицинская кровососная банка, начнет всасывать воду, и вскоре вся она соберется под ним. Теперь подожди, пока монета высохнет, и бери ее, не боясь замочить пальцы
21 слайд
Описание слайда: Действие держателя присоски Применение действия атмосферы в быту
22 слайд
Описание слайда: Люди научились использовать атмосферное давление в жизни, например, в медицине. Для этого мы совершили экскурсию в школьный медпункт, где школьная медсестра рассказала нам о некоторых медицинских приборах, основанных на применении атмосферного давления. Шприц Пипетка Медицинская «груша» Медицинская банка.
23 слайд
Описание слайда: Жидкие фокусы Вода покрывает около 2/3 поверхности нашей планеты. Человек состоит из воды примерно на 65%, а арбуз – больше, чем на 90%. Человеку необходима живая вода, так же, как и большинству животных. Растениям также нужна вода в почве. Жизнь, как мы понимаем её, невозможна без воды. Хотя бы уже поэтому её можно считать волшебной.
24 слайд
Описание слайда: Плавающий картофель Иногда фокусник делает так, что разные предметы якобы плавают по воздуху. В этом эксперименте вы не заставишь предметы летать, зато научите картофель плавать в воде. Реквизит 2 стакана Водопроводная вода Полчашки (125 мл) соли 2 картофелины Столовая ложка МОЖНО ЗАСТАВИТЬ ПЛАВАТЬ СЫРОЕ ЯЙЦО
25 слайд
Описание слайда: Результат Картофель тонет в чистой водопроводной воде, а в солёной плавает. Объяснение Точно так же, как картофель, любые предметы плавают или тонут в зависимости от плотности вещества, из которого они состоят. Мы научили плавать картофель, а вам слабо?
26 слайд
Описание слайда: Плотность - физическая характеристика материи. Она позволяет сравнить два вещества, которые, занимая одинаковый объём (количество пространства), будут отличаться по массе (содержать разное количество материи). То вещество, которое весит больше, обладает и более высокой плотностью. Вещества с более низкой плотностью могут плавать на поверхности жидкости, плотность которой выше. Яйцо плавает в солёной воде, потому что плотность яйца ниже, чем плотность солёной воды. Однако у обычной водопроводной воды плотность ниже, поэтому в ней яйцо тонет. Солёная вода – это раствор, который состоит из воды и соли. Раствор получается, если растворить в жидкости твёрдое вещество. Когда ты растворяешь соль в воде, масса раствора становится больше, чем масса того же объёма чистой воды. Значит, плотность солёной воды выше.
27 слайд
Описание слайда: Послушный водолаз Интересно, а как можно заставить стеклянную пробирку закрытую пробкой плавать в бутылке с водой? Реквизит Пробирка или бутылочка закрытая пробкой ,в которой сделано отверстие и вставлена узкая трубочка. Водопроводная вода Пустая чистая пластиковая бутылка ёмкостью 1,5 л с завинчивающейся крышкой
28 слайд
Описание слайда: Подготовка Налей в бутылку воды до самого верха. Убедись, что в ней не осталось пузырьков воздуха. Опусти пробирку в бутылку и плотно завинти крышку. Результат Когда ты сжимаешь бутылку, она опускается вниз. Когда ты ослабляешь сжатие, она снова всплывает.
29 слайд
Описание слайда: Объяснение Молекулы воды, постоянно скользят и вращаются вокруг друг друга. Эти перемещения создают давление воды. Давление воды внутри бутылки, в том числе и внутри пробирки, возрастает и заставляет сжиматься воздух внутри пробирки.. Из-за этого уменьшается объём, занимаемый воздухом. Это увеличившееся давление воды делает пробирка с находящейся внутри водой плотнее, чем окружающая вода в бутылке и поэтому пробирка тонет.
30 слайд
Описание слайда: Удивительный подсвечник Реквизит свеча, гвоздь, стакан, спички, вода. Этапы проведения опыта Не правда ли, удивительный подсвечник – стакан воды? А этот подсвечник совсем не плох. Утяжелить конец свечи гвоздём. Рассчитать величину гвоздя так, чтобы свеча вся погрузилась в воду, только фитиль и самый кончик парафина должны выступать над водой. Зажечь фитиль.
31 слайд
Описание слайда: Объяснение - свеча с каждой минутой короче. А раз короче, значит и легче. Раз легче, значит, она всплывёт. И, правда, свеча будет понемножку всплывать, причём охлаждённый водой парафин у края свечи будет таять медленней, чем парафин, окружающий фитиль. Поэтому вокруг фитиля образуется довольно глубокая воронка. Эта пустота, в свою очередь, облегчает свечу, потому-то наша свеча и догорит до конца.
32 слайд
Описание слайда: Хлоп ! Парафиновый мотор Прилипчивый стакан Башня плотности
33 слайд
Описание слайда: В результате работы Узнали подробнее о свойствах веществ , находящихся в твердом, жидком, газообразном состоянии. Подробнее узнали о давлении твердых тел жидкостей и газов. Узнали, что такое атмосферное давление. Провели опыты, доказывающие существование атмосферного давления. Узнали много интересного из истории атмосферы и атмосферного давления. Считаем, что магические фокусы полезно было изучить и проделать. С помощью магических опытов можно удивлять младших братьев и сестёр и даже друзей.
34 слайд
Описание слайда: Используемая литература: Увлекательная физика – А.В. Хуторской Л Н Хуторская Занимательные опыты по физике – Л.А. Горев Занимательная физика 1-2 часть – Я. И. Перельман
35 слайд
Описание слайда: Найдите материал к любому уроку,указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсемирная историяВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеДругоеДругойЕстествознаниеИЗО, МХКИзобразительное искусствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИспанский языкИсторияИстория РоссииИстория Средних вековИтальянский языкКлассному руководителюКультурологияЛитератураЛитературное чтениеЛогопедияМатематикаМировая художественная культураМузыкаМХКНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирОсновы безопасности жизнедеятельностиПриродоведениеРелигиоведениеРисованиеРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФинский языкФранцузский языкХимияЧерчениеЧтениеШкольному психологуЭкология
Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс
Выберите учебник: Все учебники
Выберите тему: Все темы
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала: ДВ-162486
Похожие материалы
Оставьте свой комментарийinfourok.ru
Конспект урока 7 класс
«Что изучает физика. Физические явления. Наблюдения и опыты»
Цели урока:
Познакомить учащихся с новым предметом школьного курса.
Определить место физики как науки в системе школьных дисциплин.
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор. Познакомить с методами получения физических знаний. Показать связь физики с другими науками.
Оборудование: камертон, весы, барометр, секундомер, термометр, шарик, желоб, электрофорная машина, стеклянная и эбонитовая палочка, султаны, колба с водой и спиртовка, призма для получения дисперсионного спектра, маятник, линза, экран, компас, набор магнитов, портреты ученых.
Тип урока: лекция с элементами беседы.
Ход урока
I. Знакомство учеников с кабинетом физики и преподавателем.
Учитель: Кабинет физики – это своего рода для вас будет с этого урока уникальной лабораторией и в то же время здесь будут совершаться открытия новых фактов и законов. Обратите внимание на оформление кабинета, своеобразие кабинета по сравнению с другими кабинетами школы. (Это электрифицированные столы, наличие большого количества оборудования, множество фотографий ученых и астрономических объектов, своеобразие школьной мебели). И соответственно в этом кабинете нужно вести себя как в научной лаборатории, для этого существуют определенные правила поведения в кабинете физики. ( Знакомство с инструкцией по технике безопасности).
II. Изучение нового теоретического материала (лекция учителя)
Учитель. Сегодня мы с вами начинаем изучение нового предмета – физики. На сегодняшнем уроке вы узнаете, что изучает физика, как она возникла, какое большое значение она имеет для понимания явлений природы и трудовой деятельности человека.
С давних времен человек наблюдал за окружающим миром, от которого зависела его жизнь, пытался понять явления природы. Солнце давало людям тепло и приносило иссушающий зной, дожди поили живительной влагой поля и вызывали наводнения, неисчислимые бедствия несли ураганы и землетрясения. Не зная причин их возникновения, люди приписывали эти действия сверхъестественным силам, но постепенно они стали понимать действительные причины природных явлений и приводить их в определенную систему. Попытки объяснить явления природы были в Китае, в Древней Греции и Индии. Первоначально физикой занимались философы, богословы, астрономы, мореплаватели, врачи. В IV веке до н.э. Аристотель ввел понятие “ФИЗИКА” ( от греческого слова “фюзис” - природа).
В русском языке слово “физика” появилось в XVIII веке, благодаря Михаилу Васильевичу Ломоносову, ученому-энциклопедисту, основоположнику отечественной науки, философу-материалисту, поэту, заложившему основы современного русского языка, выдающемуся деятелю просвещения, который сделал перевод с немецкого первого учебника по физике.
Физика изучает мир, в котором мы живем, явления, в нем происходящие, открывает законы, которым подчиняются эти явления. Главная задача физики – познать законы природы, свойства различных веществ и поставить их на службу человеку.
Установив фундаментальные законы природы, человек использует их в процессе своей деятельности. Трудно представить нашу жизнь без радио и телевидения, компьютеров и сотовых телефонов, изобретением которых мы также обязаны физике.
Подумайте, представителям каких профессий нужны знания по физике.(Ответы учащихся- строителям, космонавтам, металлургам, конструкторам, инженерам, военным и т.д.)
Учитель. Вы никогда не задумывались над такими вопросами:
Почему такой огромный и тяжелый океанский лайнер не тонет?
Почему такой же огромный и тяжелый самолет, летает по воздуху?
Как вода поступает на самую макушку дерева?
Как слово, сказанное в Москве, может услышать житель Владивостока?
Ответы на все эти вопросы дает именно физика.
Физика является интересной и, одновременно с этим, достаточно сложной наукой. Только постоянные усилия в изучении этой науки позволят вам глубоко понимать содержание и смысл законов, по которым развивается наш мир.
Запишем тему урока: “Что изучает физика. Некоторые физические термины. Наблюдения и опыты”.
Физика - это наука о природе, о природных явлениях и законах.
Учитель. Чтобы рассказывать о физике, изучать ее, приходится использовать специальные слова – термины.
Физические термины – это специальные слова, которыми пользуются в физике для краткости, определенности и удобства.
Все вокруг нас предметы, животные, люди, небесные тела называются в физике физическими телами.
(Показ физических тел: ручка, книга, парта)
Всякое тело имеет форму и объем.
Приведите примеры тел, которые имеют одинаковую форму (мыльный пузырь, мяч, капля)
Эксперимент: вот две ложки, они разного объема, но одинаковой формы.
Каждое тело изготовлено из какого-то материала.
Вещество - это всё то, из чего состоят физические тела.
(Показ физических тел, состоящих из разных веществ). Ложки бывают: стальные, алюминиевые, деревянные, керамические, пластмассовые. Из одного вещества может быть изготовлены разные тела, дерево – бумага, стол, стул, рамка, ложка.
Приведите примеры тел, которые изготовлены из стекла. (Лампа, посуда, телевизор, окна)
Приведите примеры веществ, из которых может быть изготовлен стол. (Стекло, дерево, железо, пластмасса).
Материя – это всё то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.). Вокруг нас происходит очень много разных явлений, движений и т.д.
Подумайте, что происходит, когда мы включаем настольную лампу. Щелкнула кнопка, комната озарилась светом. И все? А на самом деле: под давлением пальца произошло механическое перемещение контакта, замкнулась цепь, по проводам потек электрический ток, под действием тока нагрелась спираль лампы и атомы металла, из которого она сделана, стали излучать частички света, а матовый шар, окружающий лампу, рассеял его по комнате. Разговор здесь идет о явлениях.
Физические явления – это изменения, происходящие с физическими телами.
(Учитель показывает картины природных явлений ( картины художников), а ученики отвечают – какое природное явление изображено на них).
Механические (скатывание шарика по желобу, колебание математического маятника)
Электрические (действие электрофорной машины , электризация султанов)
Тепловые ( кипение воды и конденсация на стекле)
Звуковые (звучание камертона)
Магнитные( действие магнитов на железные опилки и получение магнитных спектров разных видов магнитов)
Световые (получение изображения свечи на экране при помощи линзы, демонстрация дисперсионного спектра)
Физические величины - это объем, температура, время, площадь, скорость, масса. Физическую величину можно измерить, т.е. сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины. Каждая физическая величина измеряется в своих единицах. Например, единицей времени считается секунда, единицей длины – метр.
Физические приборы – это специальные устройства, которые предназначены для измерения физических величин и проведения опытов.
Какие приборы вы знаете? Учащиеся приводят примеры: линейка, секундомер, термометр, барометр, весы (учитель показывает демонстрационные приборы, которыми оснащен кабинет физики).
Учитель. Давайте подумаем о том, как можно изучать физику. Откуда появляются у человека знания? ( Ответы учащихся- многие знания появляются из собственных повседневных наблюдений). Источники физических знаний – наблюдения.
Учитель. Именно с наблюдений и начиналась физика. Философы и ученые Древней Греции, такие как Аристотель, Архимед, Демокрит, в основном вели наблюдения. Из наблюдений они пытались установить закон, которому подчиняется то или иное наблюдаемое явление, и поставить знание установленного закона на службу человеку.
В начале XVII века итальянец Галилео Галилей ввел в практику опытный метод.
Опыт -- обдумывание его результатов-- рождение гипотезы-- вновь проверка опытом -- создание теории -- применение на практике.
Учитель. Изучение явлений – это достаточно долгий и тернистый путь – от гипотез, догадок, интуиции, наблюдений, через опыты к выводам. То есть источником физических знаний являются наблюдения и опыты.
Иногда звенья этой цепочки могут меняться местами.
Методы изучения физики:
Наблюдения
Опыты, эксперименты
Опыты в отличие от наблюдений проводят с какой-то целью. На природные наблюдения человек влиять не может.
III. Проверка усвоения изученного материала
(Фронтальный опрос учащихся; предварительно учитель сообщает о разной степени сложности заданий и желает учащимся успехов в выполнении более высокого уровня сложности ; количество заданий можно сократить).
Начальный уровень
1. Приведите примеры тел, изготовленных из следующих веществ: дерева, бумаги, пластмассы.
2. Из каких веществ состоят следующие физические тела: книга, линейка, парта.
3. Назовите, какие физические тела могут быть сделаны из стекла, из резины, из пластмассы.
4. Какие из приведенных явлений являются механическими: движется автобус, плывет лодка, кипит вода.
5. Какие из приведенных явлений являются тепловыми: ученики греются у костра, Солнце нагревает крышу дома, летит мяч.
Средний уровень
1. Укажите, что относится к понятию “физическое тело”, а что к понятию “вещество”: автобус, трамвай, медь, мел, мед, очки.
2. Какое из приведенных ниже слов обозначает физическую величину: алюминий, длина, килограмм, термометр, Земля.
3. Какое из приведенных ниже слов обозначает единицу физической величины: объем, температура, плавление, метр, скорость.
4. Назовите из приведенных ниже явлений только физические: таяние снега, кипение воды, гниение картофеля, выпадение снега, почернение серебряной монеты.
5. Какими основными физическими явлениями сопровождается выстрел из пушки?
Достаточный уровень
1. В двух бидонах находилось молоко. В одном из них молоко скисло, а в другом отстоялись сливки. В каком из бидонов произошло физическое явление? Какое?
2. Мальчики во время похода попали в грозу. Они обратили внимание на то, что гром слышен всегда после удара молнии. Какое предположение можно сделать на основе этих наблюдений?
3. Какие наблюдения вы проводили в природе? Какие физические явления наблюдали? Приходилось ли вам ставить опыты? Какие? Каков главный признак, отличающий опыт от наблюдения?
Высокий уровень
1. Молоко продают в различной упаковке: бутылках, полиэтиленовых пакетах и бумажных коробках. Назовите достоинства и недостатки каждого из видов упаковки.
2. Влияет ли, по-вашему, функциональное назначение предмета(тела) на выбор вещества, из которого этот предмет (тело) изготовлен?
3. Обувь изготавливают из кожи, кожезаменителя, резины и специальных пластиков. Какие достоинства и недостатки имеет обувь каждого вида?
IV. Домашнее задание
Д/з: § 1-3 № 5, 12, 13 (задачник Лукашик)
xn--j1ahfl.xn--p1ai
Среди физиков США и Западной Европы был проведен опрос. Исследователи Роберт Криз и Стони Бук просили их назвать самые красивые за всю историю физические эксперименты. Об экспериментах, вошедших в первую десятку по результатам опроса Криза и Бука, рассказал научный сотрудник Лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий, кандидат физико-математических наук Игорь Сокальский. 1. Эксперимент Эратосфена Киренского Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским. Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет около 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров. Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами, сообщает сайт «Химия и жизнь». 2. Эксперимент Галилео Галилея В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это. Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту.
Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения. Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова.
Результаты, полученные Галилеем, - следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе. 3. Другой эксперимент Галилео Галилея Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится. Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики. 4. Эксперимент Генри Кавендиша После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=γ(mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной γ- Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала. Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо.
Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы — коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы. Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.
5. Эксперимент Жана Бернара Фуко
Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли. 6. Эксперимент Исаака Ньютона В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой — экран. На экране Ньютон наблюдал «радугу»: белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей - от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света.
Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.
Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, «примешиваемой» к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный - при наименьшем. Ньютон же проделал дополнительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что «никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных; количество света не меняет вида цвета». Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного. Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам. 7. Эксперимент Томаса Юнга До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц — корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон («кольца Ньютона»), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной. Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.
8. Эксперимент Клауса Йонссона
Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц. 9. Эксперимент Роберта Милликена Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин "электрон", обозначавший некую частицу - носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально. В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи — это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны. Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента. Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х10-10 электростатических единиц. 10. Эксперимент Эрнста Резерфорда К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта «положительно-отрицательная» система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало. Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 108 см с плавающими внутри отрицательными электронами. В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в "рыхлом" атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома — массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см. Современные физические эксперименты значительно сложнее экспериментов прошлого. В одних приборы размещают на площадях в десятки тысяч квадратных километров, в других заполняют объем порядка кубического километра. А третьи вообще скоро будут проводить на других планетах. Кстати, а вы знаете, что рассказал Нобелевский лауреат Ричард Фрейман о личной жизни муравьев? Читайте в нашем блоге «Толкователи сновидений». И пишите о том, что вам приснилось, - мы растолкуем!
www.kp.ru
Природные и физические явленияМеханические явленияТепловые явления
Электрические явления
Звуковые явления
Световые явления
Методы изучения природы
наблюдениеизмерениеэксперимент
наблюдения- один из способов изучения природыНаблюдать можно за небесными телами, окружающим нас миром, за частицами, из которых состоят вещества
экспериментЭксперимент – (лат.) – опыт, проба. Эксперимент проводят, чтобы лучше изучить некоторые явления.Место проведения опытов – лаборатория Место проведения эксперимента – полигон, базовая площадка
С помощью эксперимента можно узнать: Что бывает с телами при нагревании; Всякие ли тела притягиваются магнитом Почему металлы хорошо проводят электрический ток Как влияет полив на растения Какие прививки необходимы животным Могут ли рыбы ориентироваться в темноте…
Перелетные птицы ориентируются по солнцу и звездам
измерениеДля получения результата, вывода закономерностей, подтверждения гипотезы
Приборы для измерения
Приборы для наблюдения
Лабораторные приборы
Ответить на вопросы:Какие явления чаще всего наблюдает человек? Приведите примеры ваших наблюдений за окружающим миром Расскажите об эксперименте, который вы проводили сами Какие вам понадобились приборы? С помощью каких приборов можно измерить теплоту воздуха, тяжесть груза, время движения черепахи?
lusana.ru
|
|
|
|
|
|
