A legalapvetőbb dolgok, amiket tudnod kell a fizikából. Mi a baj a fizikával a modern iskolában

Cikksorozatot indítunk az iskolai tantervben felmerülő problémákról és elavult fogalmakról, és arra hívunk benneteket, hogy elmélkedjetek arról, miért van szükségük a fizikára az iskolásoknak, és miért nem tanítják manapság úgy, ahogy szeretnénk.

Miért tanul egy modern iskolás fizikát? Vagy azért, hogy ne unják meg a szülei és a tanárai, vagy azért, hogy sikeresen le tudja tenni a választott Egységes Államvizsgát, megszerezze a szükséges pontot és bekerüljön egy jó egyetemre. Van egy másik lehetőség, hogy egy iskolás szereti a fizikát, de ez a szeretet általában valahogy külön létezik az iskolai tantervtől.

Ezen esetekben a tanítás ugyanazon séma szerint történik. Alkalmazkodik a saját ellenőrzési rendszeréhez - a tudást olyan formában kell bemutatni, hogy könnyen ellenőrizhető legyen. Ezért létezik a GIA és az Egységes Állami Vizsgarendszer, és ennek eredményeként az ezekre a vizsgákra való felkészülés válik a képzés fő céljává.

Hogyan működik a fizika egységes államvizsga a jelenlegi verziójában? A vizsgafeladatok összeállítása speciális kódoló segítségével történik, amely olyan képleteket tartalmaz, amelyeket elméletileg minden diáknak ismernie kell. Ez körülbelül száz képlet az iskolai tanterv minden szakaszához - a kinematikától az atommagfizikáig.

A feladatok nagy része - mintegy 80%-a - kifejezetten ezen képletek alkalmazására irányul. Sőt, más megoldási módok sem használhatók: ha olyan képletet cserélt be, amely nem szerepel a listában, nem kap bizonyos számú pontot, még akkor sem, ha a válasz helyes. És csak a maradék 20% szövegértési feladat.

Ebből adódóan a tanítás fő célja, hogy a tanulók ismerjék ezt a képletkészletet és tudják alkalmazni. És minden fizika az egyszerű kombinatorikán múlik: olvassa el a probléma feltételeit, értse meg, milyen képletre van szüksége, cserélje ki a szükséges mutatókat, és csak kapja meg az eredményt.

Az elit és a speciális fizika-matematikai iskolákban az oktatás természetesen másképp épül fel. Ott, mint mindenféle olimpiára való felkészülésben, van némi kreativitás, és a képletek kombinatorikája sokkal összetettebbé válik. De ami itt érdekel, az az alapfizika program és annak hiányosságai.

A szokásos feladatok és az elvont elméleti konstrukciók, amelyeket egy átlagos diáknak tudnia kell, nagyon gyorsan eltűnnek az elméből. Ebből kifolyólag az iskola elvégzése után már senki sem ismeri a fizikát - kivéve azt a kisebbséget, akit valamilyen oknál fogva érdekel, vagy szakterületként szüksége van rá.

Kiderült, hogy a tudomány, amelynek fő célja a természet és a valós fizikai világ megértése volt, az iskolában teljesen elvonttá válik, és eltávolodik a mindennapi emberi tapasztalatoktól. A fizikát, akárcsak a többi tantárgyat, szó szerint oktatják, és amikor a középiskolában meredeken megnövekszik a megtanulandó tudás mennyisége, egyszerűen lehetetlen mindent megjegyezni.

Vizuálisan a tanulás „képlet” megközelítéséről.

De erre nem is lenne szükség, ha a tanulás célja nem a képletek alkalmazása, hanem a tantárgy megértése lenne. A megértés végső soron sokkal könnyebb, mint összezsúfolni.

Alkoss képet a világról

Lássuk például, hogyan működnek Yakov Perelman „Szórakoztató fizika” és „Szórakoztató matematika” könyvei, amelyeket iskolások és iskolások sok generációja olvasott. Perelman „Fizikájának” szinte minden bekezdése megtanít olyan kérdéseket feltenni, amelyeket minden gyermek feltehet magának, az elemi logikából és a mindennapi tapasztalatokból kiindulva.

A problémák, amelyeket itt meg kell oldanunk, nem mennyiségi, hanem minőségi jellegűek: nem valami elvont mutatót, például hatékonyságot kell kiszámítanunk, hanem azon kell gondolkodnunk, miért lehetetlen a valóságban egy örökmozgó, lehet-e ágyúból lőni. a Holdra; el kell végeznie egy kísérletet, és ki kell értékelnie, milyen hatással lesz bármilyen fizikai interakció.

Példa az 1932-es „Szórakoztató fizikából”: Krilov hattyújának, rákjának és csukának a problémája, a mechanika szabályai szerint megoldva. Az eredmény (OD) húzza a kocsit a vízbe.

Egyszóval itt nem szükséges képleteket megjegyezni - a lényeg az, hogy megértsük, milyen fizikai törvényeknek engedelmeskednek a környező valóság tárgyai. Az egyetlen probléma az, hogy az ilyen ismereteket sokkal nehezebb objektíven ellenőrizni, mint egy pontosan meghatározott képlet- és egyenlethalmaz jelenlétét egy iskolás fejében.

Ezért egy hétköznapi diák számára a fizika unalmas zsúfolássá válik, és legjobb esetben valamiféle elvont elmejátékká. A holisztikus világkép kialakítása az emberben egyáltalán nem az a feladat, amelyet a modern oktatási rendszer de facto ellát. Ebben a tekintetben egyébként nem különbözik túlságosan a szovjettől, amit sokan hajlamosak túlbecsülni (mert korábban azt mondják, atombombákat fejlesztettünk és repültünk az űrbe, de ma már csak az olajat tudjuk eladni).

A fizika tudását tekintve az iskola elvégzése után most is, mint akkoriban, nagyjából két kategóriába sorolhatók a diákok: akik nagyon jól ismerik, és akik egyáltalán nem. A második kategóriában különösen súlyosbodott a helyzet, amikor a 7-11. évfolyamon a fizika tanítási idejét heti 5 óráról 2 órára csökkentették.

A legtöbb iskolásnak valóban nincs szüksége fizikai képletekre és elméletekre (amit nagyon jól értenek), és ami a legfontosabb, nem érdekesek abban az elvont és száraz formában, ahogyan most bemutatják. Ennek eredményeként a tömegoktatás nem tölt be semmilyen funkciót - csak időt és erőfeszítést igényel. Az iskolásoknak - nem kevesebb, mint a tanároknak.

Figyelem: A természettudományok oktatásának helytelen megközelítése pusztító következményekkel járhat.

Ha az iskolai tananyag feladata a világról alkotott kép kialakítása lenne, teljesen más lenne a helyzet.

Természetesen szakos órákat is kellene tartani, ahol bonyolult problémák megoldását tanítják, és mélyrehatóan bevezetik az elméletet, amely már nem metszi egymást a mindennapi tapasztalatokkal. De egy hétköznapi, „mainstream” diák számára érdekesebb és hasznosabb lenne tudni, milyen törvények szerint működik az a fizikai világ, amelyben él.

A dolog persze nem azon múlik, hogy az iskolások tankönyvek helyett Perelmant olvasnak. A tanítás szemléletén változtatni kell. Sok részt (például kvantummechanikát) ki lehetne venni az iskolai tantervből, más részeket le lehetne rövidíteni vagy felülvizsgálni, ha nem a mindenütt jelen lévő szervezési nehézségek, valamint a tantárgy és az oktatási rendszer egészének alapvető konzervativizmusa miatt.

De álmodjunk egy kicsit. E változások után talán nőtt volna az általános társadalmi megfelelőség: az emberek kevésbé bíznának mindenféle torziós szélhámosban, akik egyszerű eszközök és ismeretlen ásványok segítségével „a biomező védelmére” és „az aura normalizálására” spekulálnak.

Az ördögi oktatási rendszer mindezen következményeit már a 90-es években megfigyelhettük, amikor a legsikeresebb csalók még jelentős összegeket is igénybe vettek az állami költségvetésből, és most is látjuk, bár kisebb léptékben.

A híres Grigorij Grabovoj nemcsak arról biztosította, hogy képes feltámasztani az embereket, hanem a gondolat erejével és az „extraszenzoros diagnózisú” kormányrepülőgépekkel is eltérítette a Földről aszteroidákat. Nem bárki pártfogolta, hanem Georgij Rogozin tábornok, az Orosz Föderáció elnökének alárendelt biztonsági szolgálat helyettes vezetője.

5.2.

5.3.

6.

A fizikát a természet tanulmányozásának alaptudományának nevezhetjük. Létének minden törvényét tanulmányozza ez a tudáság. Minden összetettsége ellenére nem nehéz megtalálni a módját a fizika könnyű megtanulásának.

A legfontosabb dolog az, hogy hozzáértően közelítse meg a tanulási folyamatot.

Miért érdemes fizikát tanulni?

Ha elkezdi a fizikát tanulni, nem mindig érti, miért lehet hasznos. Nem csak az a lényeg, hogy a megszerzett tudásra szakmai szempontból is szükség lehet.

A fizika mint tudomány sokat ad:

. abszolút megfigyelés kialakulása;

. az összefüggés meglátásának képessége, a jelenségekben való megőrzése. (Ha megtölt egy ágyút, és meggyújtja a biztosítékot, akkor ki fog lőni);

. helyesen irányított gondolkodás, néha nem szabványos;

. a fizika tanulmányozása segít abban, hogy teljes mértékben megértsük a minket körülvevő világot, és megtudjuk, mi rejlik a leghétköznapibb dolgok mögött;

. a jó tudás a jó külföldi karrier alapja lesz.

Egy tudományág tanulmányozása során az nagyon nehéznek és zavarónak fogható fel. Ha a tudományt mint rendszert tanulod, folyamatosan gyakorolsz és jó tanárt találsz, egyszerűvé, sőt érdekessé válik.

Melyek a fizika ágai?

A „fizika” az ógörögről lefordítva „természetet” jelent. Ez a tudomány elméleti számításaiban és gyakorlati következtetéseiben igyekszik lefedni az anyag és a mező minden formáját és létezési módját. A fizika alapjait két különböző részben tanulmányozzuk: mikro- és makrofizikában.

A mikrofizika fő tárgya a szabad szemmel nem látható tárgyak (molekulák, atomok, elektronok, egyéb elemi részecskék).

A makrofizika az ismert méretű objektumokat (például egy labda mozgását) és a nagyobb tömegeket (bolygókat) egyaránt tanulmányozza.

A makroszkopikus fizika magában foglalja a mechanikát - a testek mozgását és a köztük lévő kölcsönhatást, sebességet, mozgást, távolságot vizsgálja (lehet klasszikus, relativisztikus, kvantum).

A mikroszkopikus magában foglalja a kvantum-, mag-, az elemek fizikáját, tulajdonságaikat.

Az iskolai fizika tantárgy ugyanebben a sorrendben alakul ki. Ez azzal magyarázható, hogy a tanulók sokkal könnyebben érzékelik azt, amit gyerekkorukból ismernek. Ezért a mikrofizika absztrakt fizikai kategóriáinak tanulmányozása nehezebb, mint a klasszikus mechanika.

Miért nehéz a fizikát tanulni?

A fizikai törvényekkel való első megismerkedés az iskolában történik, 6. vagy 7. osztálytól kezdve. Kezdetben zökkenőmentes az átmenet a természetrajzról a konkrétabb életpéldákra. Tanulmányozzák a sebességet, az utat, a testtömeget.

A fizika nulláról való tanulása nem mindig hatékony. Ennek több oka is lehet:

. a fizikai törvények vizuális bemutatásához szükséges felszerelések hiánya. Még a legegyszerűbbeket is nehéz megmagyarázni pusztán az „áramkör”, „kinetikus energia”, „potenciális energia”, „atom”, „áram”, „energiamegmaradás”, „gázállandó”, „hullám” elvont fogalmaival. ”. Csak egy téma absztrakt bemutatása egy tankönyvben nem helyettesíti a fizikai kísérletet;

. a tanárok nem mindig érdeklik a gyerekeket, hogy megtanulják, amit a fizikából tanulnak. Az oktatási folyamat a definíciók memorizálásán, a törvények memorizálásán és a száraz elméleten múlik;

. az összetett témákat szigorúan a tanterv keretein belül mutatják be, csak az általa elkülönített óraszámot. Az érdekes példákat és paradoxonokat félretesszük.

Az oktatási folyamat „elszigetelődése” és a tudományág valós példáktól való tanulmányozásának felületessége vezet a fizika iskolai tanulásának és a tudás megőrzésének nehézségeihez.

Népszerű hibák a fizika külső vizsgára való felkészülés során

A rákra való felkészülés során sokan követnek el tipikusnak mondható hibákat:

. a gyakorlati feladatokat és feladatokat véletlenszerűen oldják meg, miközben a feladat megoldásához szükséges összes fizikai képletet nem tanulták meg;

. az új képleteket és törvényeket fejből tanulják meg, anélkül, hogy a legszükségesebbeket, a legalapvetőbbeket megismételnék;

. az azonnali döntés egyszerűsége miatt mindig helyesnek tűnik;

. Fizika külső vizsgára készülve elfelejtheti, hogy a fizika fő nyelve a matematika. Meg kell ismételni az abszolút és relatív mennyiségeket, alaptételeket (a hipotenusz négyzete egyenlő a lábak négyzeteinek összegével);

. a nehezebb témák (kvantumfizika, relativitáselmélet, termodinamika) maradnak félre;

. a fizikában egy feladat megoldása előtt még arra sem szabad gondolni, hogy kombinálható: a válasz megtalálásához több tudományágat kell kombinálni, megjegyezni a mennyiségek mértékegységeit;

. A felkészítő órákat rendszertelenül tartják, és gyakran csak néhány hónappal a rákteszt előtt tartják őket.

Az ilyen hibák elkerülése érdekében emellett magasabb szintű feladatok megoldására van szükség, ezek elősegítik a gyors és helyes megoldás tulajdonságainak kialakítását.

Tehát hogyan kell hatékonyan tanítani a fizikát?

Lehet, hogy sok esetben fizikát kell tanulnia: szakegyetemre való belépés, sikeres vizsga, tesztírás, vagy csak saját magának. Hol kezdjem el a fizikát, az a fő kérdés, és a válasz rá: készíts magadnak egy tanulmányi tervet. Ez a fenti esetekben hatékony.

Ez a terv nemcsak az órarendet tartalmazza, hanem az asszimilációjuk elvét is:

. új téma mérlegelésekor minden definíciót, mennyiséget, képletet, mértékegységet le kell írni;

. egy fizikai törvényt és annak matematikai kifejezését elemezve megtudhatja, milyen mennyiségek kapcsolódnak össze benne;

. Az új feladatok megoldásának gyakorlása közben több korábbi témakört is oldjon meg ismétlésre. Próbáljon meg egyedül előjönni a problémákkal;

. Ne dolgozzon a sebességért – mindent fokozatosan tegyen. Az anyag térfogatát adagolni kell;

. problémák megoldása közbenső számok igénybevétele nélkül. A végső képlet csak a feltételben megadott mennyiségeket tartalmazza.

Hogyan lehet megérteni a fizikát és képleteit?

Kezdetben a fizika elválaszthatatlan volt a természettől. Az első megfigyeléseket azoknak a tárgyaknak és jelenségeknek köszönhetjük, amelyek minden nap körülvették az embert. A fizika alaptörvényei tapasztalatok alapján alakultak ki, amelyek fokozatosan halmozódtak fel, a kontúrtól a középpont felé haladva. Csak idővel formálódott a tapasztalat, először szétszórt törvényekké, majd elméletté.

Az érthető fizika képezte az alapját bonyolultabb hipotetikusoknak, amelyek a világ modern megértéséhez vezettek.

Ahhoz, hogy megértsük a fizikát mint tudományt és a jelenségek közötti összefüggéseket leíró képleteket, csak ki kell menni a szabadba, vagy ki kell nézni az ablakon. Az előadáson elhangzott elméleti számítások minden pillanatban megtalálhatók.

A kő esése a potenciális energia átalakulása mozgási energiává, lefedve a talajtól való távolságot. Az ablakfüggöny feszültsége a légtömegek mozgásának eredménye, különböző nyomás hatására különböző pontokon. Az autók gázkipufogógáza a nyomás hatása. De ha bedugja az ujjait egy aljzatba, az elektromos áramot hoz létre.

Ez a téma nem csak egy nyomtatott bekezdés egy tankönyvben, vagy egy elvont probléma. Mindazonáltal a megszerzett tudást ki kell vetíteni a körülöttünk lévő világra, és a rendelkezésre állókkal arányosan el kell tanulni.

Hogyan lehet megoldani a fizikai feladatokat?

A fizikai problémák megoldása egy bizonyos algoritmust foglal magában:

. figyelmesen olvassa el a feladat feltételeit, derítse ki, hogy a fizika mely részei vesznek részt benne;

. helyesen állítson fel egy feltételt, vigye be az összes mértékegységet az SI-rendszerbe: kilométer - méter, gramm - kilogramm;

. Legyen kéznél az ismert képletek listája. Válassza ki közülük azokat, amelyek hasznosak lehetnek;

. használjon állandó táblázatokat (fénysebesség, anyagok sűrűsége, gázállandó, hullámhossz, 1 mól ideális gáz térfogata);

. emlékezzen a javasolt mennyiségek kölcsönhatásait leíró törvényekre (ezek származhatnak a kezdeti szakaszokból vagy a kvantumfizikából);

. képletekkel kombinálja őket, hogy megtalálja a válasz végső számát;

. végezzen számításokat és jelenítse meg a kívánt érték mértékegységét.

Ha nehézségek merülnek fel, hatékony módja annak, hogy elképzeljük a helyzetet a való életben. Az élet szokásos logikája megmondja, melyik válasz lesz abszolút és helyes, és mely lehetőségeket kell elvetni.

Hogyan emlékezzünk képletekre a fizikában?

A kötelező képletek listája nem használható vizsgák és tesztek során. Ezért hasznos lesz a mnemonika használata a kapcsolatok és a törvények emlékezésére - így lehet gyorsan megtanulni a fizikát.

A képleteket a rendszer megjegyzi, ha hangasszociációba vagy skálába kapcsolódnak:

Arkhimédész törvénye a folyadékokra: F = pgV: Rozha - Hűha!

Ampere törvénye F = Bilsina : Az Amper erővel verte a szinusz-alfát.

Helyzeti energia: E = mgh: Mi vagyunk - Pszt!

Töltött részecske mozgása egyenletes elektromos térben: p = qBR , részecske impulzus ( p ) - kobra impulzus ( q, B, R).

Ideális gázegyenlet: pV = (m/M)RT . Forduljon Madridból Moszkvába: pV - fordulat, RT - száj, m / M - Madridból Moszkvába ( R - állandó, univerzális együttható).

Newton első törvénye: Ha nem rúgsz, nem repül;

Newton második törvénye (a gyorsulásra): ahogy rúgsz, repülni fog;

Newton harmadik törvénye: amit rúgsz, azt kapod.

A fizikai törvényeket sokkal könnyebb megjegyezni rímek formájában:

Ohm törvénye az áramkör egy szakaszára:

Ki ne ismerné Ohm törvényét?

Természetesen mindenki ismeri őt.

Ismételje meg gyorsan a mintát.

U egyenlő RI.

A "kar" definíciója:

Ha bármilyen merev test forog egy rögzített támasz körül,

Tudd, hogy karnak hívják.

A külső fizikavizsgára való felkészülést teljes komolysággal kell megközelíteni:

1. Készítsen edzéstervet, és szigorúan kövesse azt.

2. Mozogj rendszeresen, körülbelül hetente háromszor másfél-két órát, stressz nélkül.

3. Keresse meg a külső tesztre való felkészüléshez javasolt témák listáját.

4. Írjon le minden képletet és törvényt, mértékegységet (például 1 kilométer = 1000 méter) egy külön füzetbe.

5. Oldjon meg feladatokat az egyes témakörökben és különböző bonyolultsági szinteken, valamint feladatokat a tudomány különböző ágainak kombinációjában (például energia és mozgás, hő- és elektromos tér, termodinamika, relativitáselmélet).

6. Néhány hónappal a ZNO előtt menjen végig a korábbi évek példáin, és oldja meg őket egy ülésben.

7. Ha kérdése van, kérjen segítséget vagy tanácsot egy profi tanártól.

A fizika jó elméleti és gyakorlati tankönyvei a következők:

. Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Fizika középiskolásoknak és egyetemekre jelentkezőknek. M. Bustard. 2003.

. Savchenko N. E. Fizikai problémák megoldásaik elemzésével. M.: Oktatás, 2000.

Korshak E.V., O.I. Lyashenko O. I. Fizika. K.: Perun, 2011.

Természetes és helyes, hogy érdeklődünk a minket körülvevő világ és működésének, fejlődésének mintái iránt. Ezért érdemes odafigyelni a természettudományokra, például a fizikára, amely megmagyarázza az Univerzum kialakulásának és fejlődésének lényegét. Az alapvető fizikai törvényeket nem nehéz megérteni. Az iskolák már egészen fiatalon megismertetik a gyerekekkel ezekkel az alapelvekkel.

Sokak számára ez a tudomány a „Fizika (7. osztály)” tankönyvvel kezdődik. A termodinamika alapfogalmai megismerkednek az iskolásokkal, megismerkednek a főbb fizikai törvények lényegével. De az ismereteket az iskolára kell korlátozni? Milyen fizikai törvényeket kell mindenkinek tudnia? Erről később a cikkben lesz szó.

Tudomány fizika

A leírt tudomány sok árnyalata mindenki számára ismerős kora gyermekkora óta. Ez annak köszönhető, hogy a fizika lényegében a természettudomány egyik területe. Mesél a természet törvényeiről, amelyek hatása mindenki életét befolyásolja, sőt sok tekintetben biztosítja is, az anyag jellemzőiről, szerkezetéről, mozgási mintáiról.

A "fizika" kifejezést először Arisztotelész jegyezte fel a Kr.e. negyedik században. Kezdetben a „filozófia” fogalmának szinonimája volt. Végül is mindkét tudománynak egyetlen célja volt - helyesen megmagyarázni az Univerzum működésének összes mechanizmusát. De már a tizenhatodik században, a tudományos forradalom eredményeként a fizika függetlenné vált.

Általános törvény

A fizika néhány alapvető törvényét a tudomány különböző ágaiban alkalmazzák. Rajtuk kívül vannak olyanok, amelyeket az egész természetben közösnek tartanak. Ez kb

Ez azt jelenti, hogy minden egyes zárt rendszer energiája a bennük lévő jelenségek előfordulása során biztosan megmarad. Ennek ellenére képes más formába átalakulni, és mennyiségi tartalmát hatékonyan megváltoztatni a nevezett rendszer különböző részein. Ugyanakkor egy nyitott rendszerben az energia csökken, feltéve, hogy a vele kölcsönhatásba lépő testek és mezők energiája nő.

A fizika a fenti általános elv mellett olyan alapfogalmakat, képleteket, törvényszerűségeket tartalmaz, amelyek a környező világban lezajló folyamatok értelmezéséhez szükségesek. Felfedezésük hihetetlenül izgalmas lehet. Ezért ez a cikk röviden tárgyalja a fizika alapvető törvényeit, de ezek mélyebb megértése érdekében fontos, hogy teljes figyelmet fordítsunk rájuk.

Mechanika

A fizika számos alapvető törvényét a 7–9. osztályos fiatal tudósok megismerik az iskolában, ahol a tudomány olyan ágát, mint a mechanika, teljesebben tanulmányozzák. Alapelveit az alábbiakban ismertetjük.

1. Galilei relativitástörvénye (más néven mechanikus relativitástörvény, vagy a klasszikus mechanika alapja). Az elv lényege, hogy hasonló körülmények között a mechanikai folyamatok bármely tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerben teljesen azonosak.
2. Hooke törvénye. Lényege, hogy minél nagyobb oldalról ér egy rugalmas testet (rugó, rúd, konzol, gerenda) érő ütés, annál nagyobb a deformációja.

Newton törvényei (a klasszikus mechanika alapját jelentik):

1. A tehetetlenség elve kimondja, hogy bármely test csak akkor képes nyugalomban lenni vagy egyenletesen és egyenes vonalban mozogni, ha semmilyen más test nem hat rá, vagy ha valamilyen módon kompenzálják egymás hatását. A mozgási sebesség megváltoztatásához a testet bizonyos erővel kell hatni, és természetesen ugyanazon erő különböző méretű testekre gyakorolt ​​hatásának eredménye is eltérő lesz.
2. A dinamika fő elve kimondja, hogy minél nagyobb az adott testre ható erők eredője, annál nagyobb a gyorsulása. És ennek megfelelően minél nagyobb a testsúly, annál alacsonyabb ez a mutató.
3. Newton harmadik törvénye kimondja, hogy bármely két test mindig azonos minta szerint kölcsönhatásba lép egymással: erőik azonos természetűek, nagyságrendjükben egyenértékűek, és szükségszerűen ellentétes irányúak az ezeket a testeket összekötő egyenes mentén.
4. A relativitás elve kimondja, hogy az inerciális vonatkoztatási rendszerekben azonos feltételek mellett előforduló összes jelenség abszolút azonos módon történik.

Termodinamika

Az iskolai tankönyv, amely az alaptörvényeket tárja a tanulók elé („Fizika. 7. évfolyam”), a termodinamika alapjaival is megismerteti őket. Az alábbiakban röviden áttekintjük annak elveit.

A termodinamika törvényei, amelyek ebben a tudományágban alapvetőek, általános jellegűek, és nem kapcsolódnak egy adott anyag atomi szintű szerkezetének részleteihez. Ezek az alapelvek egyébként nem csak a fizika, hanem a kémia, a biológia, a repüléstechnika stb.

Például a nevezett iparágban van egy szabály, amely ellentmond a logikai definíciónak: zárt rendszerben, amelynek külső feltételei változatlanok, idővel egyensúlyi állapot jön létre. A benne folytatódó folyamatok pedig változatlanul kompenzálják egymást.

A termodinamika egy másik szabálya megerősíti a kolosszális számú, kaotikus mozgással jellemezhető részecskékből álló rendszer azon vágyát, hogy a rendszer számára kevésbé valószínű állapotokból a valószínűbb állapotokba váltson át.

A Gay-Lussac törvény (más néven) pedig kimondja, hogy egy bizonyos tömegű gáz esetében stabil nyomás mellett a térfogatának az abszolút hőmérséklettel való elosztásának eredménye minden bizonnyal állandó értékké válik.

Ennek az iparágnak egy másik fontos szabálya a termodinamika első főtétele, amelyet a termodinamikai rendszerek energiamegmaradási és -átalakítási elvének is neveznek. Elmondása szerint a rendszerbe juttatott hőmennyiség kizárólag a belső energiájának metamorfózisára és a ható külső erőkkel szembeni munkavégzésére fog költeni. Ez a minta lett a hőgépek működési sémája kialakításának alapja.

Egy másik gáztörvény Károly törvénye. Kimondja, hogy minél nagyobb egy ideális gáz egy bizonyos tömegének nyomása állandó térfogat fenntartása mellett, annál magasabb a hőmérséklete.

Elektromosság

Az iskola 10. osztálya a fizika érdekes alaptörvényeit tárja a fiatal tudósok elé. Ebben az időben tanulmányozzák az elektromos áram természetének és működési mintáinak fő elveit, valamint más árnyalatokat.

Az Ampere-törvény például kimondja, hogy a párhuzamosan kapcsolt vezetők, amelyeken az áram ugyanabban az irányban folyik, óhatatlanul vonzzák, ellenkező irányú áram esetén pedig taszítják, ill. Néha ugyanazt a nevet használják egy fizikai törvényre, amely meghatározza a meglévő mágneses térben az áramot vezető kis szakaszon ható erőt. Így hívják – Amper-erőnek. Ezt a felfedezést egy tudós tette a tizenkilencedik század első felében (nevezetesen 1820-ban).

A töltésmegmaradás törvénye a természet egyik alapelve. Azt állítja, hogy bármely elektromosan elszigetelt rendszerben keletkező összes elektromos töltés algebrai összege mindig megmarad (állandóvá válik). Ennek ellenére ez az elv nem zárja ki új töltött részecskék megjelenését az ilyen rendszerekben bizonyos folyamatok eredményeként. Ennek ellenére minden újonnan képződött részecske teljes elektromos töltésének nullának kell lennie.

A Coulomb-törvény az elektrosztatika egyik fő törvénye. Kifejezi az álló ponttöltések közötti kölcsönhatási erő elvét, és elmagyarázza a köztük lévő távolság mennyiségi kiszámítását. A Coulomb-törvény lehetővé teszi az elektrodinamika alapelveinek kísérleti alátámasztását. Kimondja, hogy az állópontos töltések minden bizonnyal olyan erővel lépnek kölcsönhatásba egymással, amely annál nagyobb, minél nagyobb a nagyságuk szorzata, és ennek megfelelően minél kisebb, annál kisebb a távolság négyzete a szóban forgó töltések és a közeg között. megtörténik a leírt kölcsönhatás.

Az Ohm törvénye az elektromosság egyik alapelve. Kimondja, hogy minél nagyobb az áramkör bizonyos szakaszán ható egyenáram erőssége, annál nagyobb a feszültség a végein.

Elvnek nevezik, amely lehetővé teszi, hogy meghatározza a mágneses mező hatására egy bizonyos módon mozgó áram irányát a vezetőben. Ehhez a jobb kezét úgy kell elhelyezni, hogy a mágneses indukció vonalai képletesen érintsék a nyitott tenyeret, és nyújtsa ki a hüvelykujját a vezető mozgásának irányába. Ebben az esetben a maradék négy kiegyenesített ujj határozza meg az indukciós áram mozgási irányát.

Ez az elv segít abban is, hogy egy adott pillanatban egy egyenes vezető mágneses indukciós vonalai pontosan hol helyezkednek el áramot. Ez így történik: helyezze a jobb keze hüvelykujját úgy, hogy az mutasson, és képletesen fogja meg a vezetőt a másik négy ujjával. Ezen ujjak elhelyezkedése megmutatja a mágneses indukciós vonalak pontos irányát.

Az elektromágneses indukció elve egy olyan minta, amely megmagyarázza a transzformátorok, generátorok és elektromos motorok működési folyamatát. Ez a törvény a következő: zárt hurokban minél nagyobb a generált indukció, annál nagyobb a mágneses fluxus változási sebessége.

Optika

Az Optika ág az iskolai tananyag egy részét is tükrözi (a fizika alaptörvényei: 7-9. osztály). Ezért ezeket az elveket nem olyan nehéz megérteni, mint amilyennek első pillantásra tűnhet. Tanulmányaik nemcsak további ismereteket hoznak magukkal, hanem a környező valóság jobb megértését is. A fizika alapvető törvényei, amelyek az optika tanulmányozásának tulajdoníthatók, a következők:

1. Guynes elv. Ez egy olyan módszer, amely hatékonyan képes meghatározni a hullámfront pontos helyzetét a másodperc bármely töredékénél. Lényege a következő: minden olyan pont, amely a másodperc egy töredéke alatt a hullámfront útjába kerül, lényegében maga is gömbhullámok forrásává válik (másodlagos), míg a hullámfront elhelyezkedése a hullámfront azonos töredékében. egy másodperc azonos a felülettel, amely minden gömbhullámot megkerül (másodlagos). Ez az elv a fény törésével és visszaverődésével kapcsolatos meglévő törvények magyarázatára szolgál.
2. A Huygens-Fresnel elv egy hatékony módszert tükröz a hullámterjedés problémáinak megoldására. Segít megmagyarázni a fény diffrakciójával kapcsolatos alapvető problémákat.
3. hullámok Ugyanúgy használják tükörben való tükrözéshez. Lényege, hogy mind a beeső, mind a visszavert sugár, valamint a sugár beesési pontjából megszerkesztett merőleges egyetlen síkban helyezkedik el. Azt is fontos megjegyezni, hogy a sugár esési szöge mindig abszolút egyenlő a törésszöggel.
4. A fénytörés elve. Ez egy elektromágneses hullám (fény) pályájának változása az egyik homogén közegből a másikba való mozgás pillanatában, amely számos törésmutatóban jelentősen eltér az elsőtől. A fény terjedési sebessége bennük eltérő.
5. A fény egyenes vonalú terjedésének törvénye. Lényegében a geometriai optika területéhez kapcsolódó törvény, és a következő: bármilyen homogén közegben (természetétől függetlenül) a fény szigorúan egyenes vonalúan, a legrövidebb távolságon terjed. Ez a törvény egyszerű és hozzáférhető módon magyarázza az árnyékok kialakulását.

Atom- és magfizika

Középiskolai és felsőoktatási intézményekben tanulják a kvantumfizika alaptörvényeit, valamint az atom- és magfizika alapjait.

Így Bohr posztulátumai olyan alaphipotézisek sorozatát képviselik, amelyek az elmélet alapjává váltak. Lényege, hogy bármely atomrendszer csak álló állapotban maradhat stabil. Az atomok energiakibocsátása vagy elnyelése szükségszerűen az elv alapján történik, melynek lényege a következő: a szállításhoz kapcsolódó sugárzás monokromatikussá válik.

Ezek a posztulátumok a fizika alaptörvényeit tanulmányozó standard iskolai tantervre vonatkoznak (11. évfolyam). Az ő tudásuk kötelező egy végzősnek.

A fizika alaptörvényei, amelyeket az embernek ismernie kell

Egyes fizikai elvek, bár e tudomány egyik ágához tartoznak, mégis általános jellegűek, és mindenkinek ismernie kell. Soroljuk fel a fizika alapvető törvényeit, amelyeket az embernek ismernie kell:

• Arkhimédész törvénye (a hidro- és aerosztatika területére vonatkozik). Ez azt jelenti, hogy minden test, amely egy gáznemű anyagba vagy folyadékba merült, egyfajta felhajtóerőnek van kitéve, amely szükségszerűen függőlegesen felfelé irányul. Ez az erő számszerűen mindig egyenlő a test által kiszorított folyadék vagy gáz tömegével.
• Ennek a törvénynek egy másik megfogalmazása a következő: egy gázba vagy folyadékba mártott test minden bizonnyal annyi súlyt veszít, amennyi annak a folyadéknak vagy gáznak a tömege, amelybe belemerült. Ez a törvény lett az úszó testek elméletének alapvető posztulátuma.
• Az egyetemes gravitáció törvénye (Felfedezte Newton). Lényege, hogy abszolút minden test elkerülhetetlenül vonzza egymást olyan erővel, amely annál nagyobb, minél nagyobb e testek tömegének szorzata, és ennek megfelelően minél kisebb, minél kisebb a köztük lévő távolság négyzete.

Ez a 3 fizika alaptörvénye, amit mindenkinek tudnia kell, aki meg akarja érteni a környező világ működési mechanizmusát és a benne lezajló folyamatok sajátosságait. Nagyon egyszerű megérteni működésük elvét.

Az ilyen tudás értéke

A fizika alaptörvényeinek az ember tudásbázisában kell lenniük, korától és tevékenységi típusától függetlenül. Ezek tükrözik a mai valóság egészének létezési mechanizmusát, és lényegében az egyetlen állandót jelentik a folyamatosan változó világban.

A fizika alaptörvényei és fogalmai új lehetőségeket nyitnak meg a minket körülvevő világ tanulmányozásában. Tudásuk segít megérteni az Univerzum létezési mechanizmusát és minden kozmikus test mozgását. Nem a napi események és folyamatok puszta megfigyelőivé tesz bennünket, hanem lehetővé teszi, hogy tudatában legyünk ezeknek. Ha az ember tisztán megérti a fizika alaptörvényeit, vagyis a körülötte zajló összes folyamatot, akkor lehetőséget kap arra, hogy a leghatékonyabb módon irányítsa azokat, felfedezéseket tesz, és ezáltal kényelmesebbé teszi életét.

Eredmények

Vannak, akik az egységes államvizsgára kénytelenek behatóan tanulmányozni a fizika alaptörvényeit, mások foglalkozásuk miatt, vannak, akik tudományos kíváncsiságból. A tudomány tanulmányozásának céljaitól függetlenül a megszerzett tudás előnyeit aligha lehet túlbecsülni. Nincs nagyobb kielégítő, mint megérteni a minket körülvevő világ alapvető mechanizmusait és létezési mintáit.

Ne maradj közömbös – fejlődj!

A fizika egy egzakt és alapvető tudomány, amely a különféle természeti jelenségek általános törvényeit, valamint az anyag szerkezetének és mozgásának törvényeit tanulmányozza. A fizika minden törvénye és fogalma képezi a természettudomány tantárgyának alapjait.

A középiskolában külön tantárgy jelenik meg - a fizika, amelynek fő célja a tantárgy ismerete, a gondolkodásmód és a tudományos világkép fejlesztése a tanulókban. A hetediktől a kilencedik osztályig az iskolások egy fizika alaptanfolyamot tanulnak, amelynek köszönhetően kialakul egy kép a világ fizikai képéről, tanulmányozzák az alapvető fizikai fogalmakat, kifejezéseket és törvényeket, valamint alapvető megoldási algoritmusokat. kutatási és kísérleti készségeket fejlesztenek. A kilencedik osztály végén a diákok veszik GIA a fizikában. Az interneten a „fizika ingyen” keresőmotorra keresve különféle oktatóvideókat, kézikönyveket, könyveket és cikkeket találhat. , ami segít felkészülni .

Kísérleti és elméleti fizika

Nagyon nehéz meghatározni azt a vonalat, ahol egy fizika kurzus elméleti része véget ér és kezdődik a kísérleti rész, mivel ezek nagyon szorosan összefüggenek és kiegészítik egymást. A kísérleti fizika célja különféle kísérletek végzése hipotézisek, törvények tesztelésére és új tények megállapítására. Az elméleti fizika a különféle természeti jelenségek fizikai törvények alapján történő magyarázatára összpontosít.

Fizika tantárgy felépítése

A fizika tárgyát meglehetősen nehéz szerkezetileg felosztani, mivel szorosan kapcsolódik más tudományágakhoz. Minden szakasza azonban alapvető elméleteken, törvényeken és elveken alapul, amelyek leírják a fizikai folyamatok és jelenségek lényegét.

A fizika főbb részei:

• mechanika - a mozgás és a mozgást okozó erők tudománya;
• molekuláris fizika - olyan rész, amely a testek fizikai tulajdonságait vizsgálja molekuláris szerkezetük szempontjából;
• oszcillációk és hullámok - a fizika ága, amely a részecskék mozgásának időszakos változásaival foglalkozik;
• Termofizika - az energia elméleti alapjain alapuló tudományágak csoportja;
• elektrodinamika - az elektromágneses mező tulajdonságait, az elektromos és mágneses jelenségeket, az elektromos áramot vizsgáló szakasz;
• elektrosztatika - a fizika ága, amely az elektrosztatikus mezővel, valamint az elektromos töltésekkel foglalkozik;
• mágnesesség – a mágneses mezők tudománya;
• az optika a fény tulajdonságait és természetét vizsgálja;
• atomfizika - a fizika ága az atomok és molekulák tulajdonságairól;
• A kvantumfizika a fizika egyik ága, amely kvantummechanikai és kvantumtérrendszereket, valamint mozgásuk törvényeit vizsgálja.

Hogyan készüljünk fel a fizika államvizsgára?

Az anyagot a fizika államvizsga követelményeinek megfelelően ismételni és tanulmányozni kell. Különböző segédkönyvek, kézikönyvek és tesztfeladatgyűjtemények segítenek ebben. Hasznos lesz ingyenes fizika osztályok a GIA demó opcióinak elemzésével, amelyeket a weboldalon mutatnak be.

Érdeklődjön további anyagok iránt, és vegyen részt próbateszteken. A tesztfeladatok teljesítése során megismerkedhet a kérdések jellemzőivel. Feltűnt, hogy a tesztórákat tanuló diákok magasabb pontszámot értek el. Önálló tanulási tervet kell készíteni, megjelölve azokat a témákat, amelyekre tervezik az elsajátítást GIA a fizikában. Kezdheti a legnehezebbekkel és a legérthetetlenebbekkel. Ezenkívül nem kell megpróbálnia egyszerre megtanulni a teljes tankönyvet, vagy meg kell néznie az összes videóleckét. Fontos a tanulmányozott anyag felépítése, tervek és táblázatok összeállítása, amelyek elősegítik a jobb memorizálást és ismétlést. Nem árt váltogatni az órákat és a pihenést, valamint bízni a képességeidben, és nem gondolni a kudarcokra.