Najbardziej podstawowa fizyka, którą musisz znać. Co jest nie tak z fizyką we współczesnej szkole?

Rozpoczynamy cykl artykułów o problemach i przestarzałych pojęciach w szkolnym programie nauczania i proponujemy dyskutowanie, dlaczego uczniom fizyki potrzebna jest fizyka, a dziś nie uczy się jej tak, jak byśmy chcieli.

Dlaczego współczesny student studiuje fizykę? Albo żeby rodzice i nauczyciele mu nie przeszkadzali, albo żeby pomyślnie zdać wybrany przez siebie egzamin, zdobądź wymaganą liczbę punktów i wstąp na dobrą uczelnię. Jest jeszcze jedna opcja, że uczeń kocha fizykę, ale ta miłość zwykle istnieje jakoś oddzielnie od szkolnego programu nauczania.

W każdym z tych przypadków nauczanie odbywa się według tego samego schematu. Dostosowuje się do systemu własnej kontroli - wiedza musi być przedstawiona w takiej formie, aby można ją było łatwo zweryfikować. W tym celu istnieje system GIA i Unified State Examination, w wyniku czego przygotowanie do tych egzaminów staje się głównym celem szkolenia.

Jak wygląda ujednolicony egzamin państwowy z fizyki w obecnej wersji? Zadania egzaminacyjne zestawiane są według specjalnego kodyfikatora, który zawiera formuły, które teoretycznie powinien znać każdy uczeń. To około stu wzorów na wszystkie sekcje szkolnego programu nauczania - od kinematyki po fizykę jądrową.

Większość zadań – około 80% – ma na celu właśnie zastosowanie tych formuł. Ponadto nie można zastosować innych metod rozwiązywania: podstawiłem formułę, której nie ma na liście - nie otrzymałem określonej liczby punktów, nawet jeśli odpowiedź była zbieżna. A tylko pozostałe 20% to zadania ze zrozumieniem.

W rezultacie głównym celem nauczania jest upewnienie się, że uczniowie znają ten zestaw formuł i potrafią go stosować. Cała fizyka sprowadza się do prostej kombinatoryki: przeczytaj warunki problemu, zrozum, jakiej formuły potrzebujesz, zastąp niezbędne wskaźniki i po prostu uzyskaj wynik.

W elitarnych i specjalistycznych szkołach fizyki i matematyki edukacja jest oczywiście inaczej ułożona. Tam, jak w przygotowaniach do wszelkiego rodzaju olimpiad, jest element kreatywności, a kombinatoryka formuł staje się znacznie bardziej skomplikowana. Ale tutaj interesuje nas podstawowy program fizyki i jego wady.

Standardowe zadania i abstrakcyjne konstrukcje teoretyczne, które zwykły uczeń powinien znać, są bardzo szybko wymazane z jego głowy. W efekcie po ukończeniu szkoły nikt nie zna fizyki - poza mniejszością, która z jakiegoś powodu się nią interesuje lub potrzebuje jej w swojej specjalności.

Okazuje się, że nauka, której głównym celem była znajomość przyrody i realnego świata fizycznego, w szkole staje się całkowicie abstrakcyjna i odległa od codziennego ludzkiego doświadczenia. Fizyki, podobnie jak innych przedmiotów, uczy się poprzez wkuwanie, a kiedy w liceum ilość wiedzy, której trzeba się nauczyć, dramatycznie wzrasta, po prostu niemożliwe staje się zapamiętanie wszystkiego.

Oczywiście o „formułowym” podejściu do nauki.

Ale nie byłoby to konieczne, gdyby celem nauki nie było stosowanie formuł, ale zrozumienie przedmiotu. Zrozumienie jest ostatecznie znacznie łatwiejsze niż wkuwanie.

Stwórz obraz świata

Zobaczmy na przykład, jak książki Jakowa Perelmana „Fizyka rozrywkowa”, „Matematyka rozrywkowa”, które czyta wiele pokoleń uczniów i dzieci w wieku ponadszkolnym. Niemal każdy akapit „Fizyki” Perlmana uczy zadawania pytań, które każde dziecko może sobie zadać, zaczynając od elementarnej logiki i codziennych doświadczeń.

Zadania, które mamy tu rozwiązać nie są ilościowe, ale jakościowe: nie musimy obliczać jakiegoś abstrakcyjnego wskaźnika, takiego jak wydajność, ale zastanowić się, dlaczego maszyna perpetuum mobile jest w rzeczywistości niemożliwa, czy można strzelać z armaty do Księżyc; musisz przeprowadzić eksperyment i ocenić, jaki będzie efekt jakiejkolwiek fizycznej interakcji.

Przykład z „Fizyki rozrywkowej” 1932: problem łabędzia, raków i szczupaków Kryłowa, rozwiązany zgodnie z zasadami mechaniki. Otrzymany (OD) powinien wnieść wózek do wody.

Jednym słowem, nie trzeba tutaj zapamiętywać formuł - najważniejsze jest zrozumienie, jakie prawa fizyczne przestrzegają obiekty otaczającej rzeczywistości. Jedyny problem polega na tym, że tego rodzaju wiedza jest znacznie trudniejsza do obiektywnego zweryfikowania niż obecność w głowie ucznia ściśle określonego zestawu wzorów i równań.

Dlatego fizyka dla zwykłego ucznia zamienia się w nudne wkuwanie, aw najlepszym razie w jakąś abstrakcyjną grę umysłu. Stworzenie pełnego obrazu świata w człowieku wcale nie jest zadaniem, które de facto wykonuje współczesny system edukacji. Pod tym względem, nawiasem mówiąc, nie różni się on zbytnio od radzieckiego, który wielu ma tendencję do przeceniania (ponieważ kiedyś opracowywaliśmy bomby atomowe i lataliśmy w kosmos, ale teraz wiemy tylko, jak sprzedawać ropę).

Zgodnie ze znajomością fizyki, studentów po studiach teraz, tak jak wtedy, dzieli się na mniej więcej dwie kategorie: tych, którzy znają ją bardzo dobrze, i tych, którzy w ogóle jej nie znają. W przypadku drugiej kategorii sytuacja pogorszyła się zwłaszcza, gdy czas nauczania fizyki w klasach 7-11 został skrócony z 5 do 2 godzin tygodniowo.

Większość uczniów tak naprawdę nie potrzebuje fizycznych formuł i teorii (które bardzo dobrze rozumieją), a co najważniejsze, nie interesuje ich abstrakcyjna i sucha forma, w jakiej są teraz prezentowane. W efekcie masowa edukacja nie spełnia żadnej funkcji – wymaga jedynie czasu i wysiłku. Uczniowie mają nie mniej niż nauczyciele.

Uwaga: niewłaściwe podejście do nauczania przedmiotów ścisłych może być druzgocące

Gdyby zadaniem szkolnego programu nauczania było kształtowanie obrazu świata, sytuacja byłaby zupełnie inna.

Oczywiście powinny być też zajęcia specjalistyczne, na których uczą rozwiązywania złożonych problemów i dogłębnie zapoznają się z teorią, która nie krzyżuje się już z codziennymi doświadczeniami. Ale dla zwykłego, „masowego” ucznia bardziej interesujące i przydatne byłoby wiedzieć, jakie prawa obowiązują w świecie fizycznym, w którym żyje.

Sprawa oczywiście nie sprowadza się do tego, że uczniowie zamiast podręczników czytają Perelmana. Musimy zmienić nasze podejście do nauczania. Wiele działów (na przykład mechanika kwantowa) można by usunąć ze szkolnego programu nauczania, inne można by zredukować lub zrewidować, gdyby nie wszechobecne trudności organizacyjne, fundamentalny konserwatyzm przedmiotu i systemu edukacji jako całości.

Ale pomarzmy trochę. Być może po tych zmianach ogólna adekwatność społeczna również wzrosłaby: ludzie byliby mniej skłonni do zaufania wszelkiego rodzaju oszustom skrętnym, którzy spekulują na temat „ochrony biopola” i „normalizacji aury” za pomocą prostych urządzeń i kawałki nieznanych minerałów.

Wszystkie te konsekwencje złego systemu edukacji obserwowaliśmy już w latach 90., kiedy najskuteczniejsi oszuści wykorzystywali nawet spore sumy z budżetu państwa – obserwujemy teraz, choć na mniejszą skalę.

Słynny Grigorij Grabowoj nie tylko zapewniał, że potrafi wskrzesić ludzi, ale także siłą myśli usuwa asteroidy z Ziemi i „psychicznie zdiagnozowane” rządowe samoloty. Patronował mu nie nikt, ale generał Georgy Rogozin, zastępca szefa Służby Bezpieczeństwa przy prezydencie Federacji Rosyjskiej.

5.2.

5.3.

Fizykę można nazwać główną nauką nauki o przyrodzie. Wszystkie wzory jego istnienia są badane przez tę gałąź wiedzy. Mimo całej swojej złożoności znalezienie sposobu na łatwe nauczenie się fizyki nie jest trudne.

Najważniejsze jest prawidłowe podejście do procesu edukacyjnego.

Po co studiować fizykę?

Kiedy zaczniesz studiować fizykę, nie zawsze rozumiesz, dlaczego może się przydać. Chodzi nie tylko o to, że zdobyta wiedza może być potrzebna z zawodowego punktu widzenia.

Fizyka jako nauka daje bardzo wiele:

. tworzenie obserwacji absolutnej;

. umiejętność dostrzegania związku, jego zachowania w zjawiskach. (Jeśli naładujesz działo i zapalisz lont, wystrzeli);

. prawidłowo ukierunkowane myślenie, czasem niestandardowe;

. nauka fizyki pomaga w pełni zrozumieć otaczający nas świat i dowiedzieć się, co kryje się za najzwyklejszymi rzeczami;

. dobra wiedza będzie podstawą dobrej kariery za granicą.

Podczas studiowania dyscypliny może to być postrzegane jako bardzo trudne i mylące. Jeśli studiujesz naukę jako system, ciągle ćwiczysz i znajdziesz dobrego nauczyciela, stanie się to proste, a nawet interesujące.

Jakie są gałęzie fizyki?

„Fizyka” w starożytnej grece oznacza „naturę”. Nauka ta stara się objąć swymi obliczeniami teoretycznymi i praktycznymi wnioskami wszelkie formy i sposoby istnienia materii i pola. Podstawy fizyki są omawiane w dwóch różnych sekcjach: mikrofizyce i makrofizyce.

Mikrofizyka jest głównym przedmiotem badań tych obiektów, których nie można zobaczyć gołym okiem (cząsteczki, atomy, elektrony, inne cząstki elementarne).

Makrofizyka bada zarówno obiekty o zwykłych dla nas rozmiarach (na przykład ruch piłki), jak i większą masę (planeta).

W skład fizyki makroskopowej wchodzi mechanika - bada ruch ciał i interakcje między nimi, prędkość, ruch, odległość (może być klasyczna, relatywistyczna, kwantowa).

Mikroskopowy obejmuje sekcje kwantowe, jądrowe, fizykę pierwiastków, ich właściwości.

Szkolny kurs fizyki jest tworzony w tej samej kolejności. Wynika to z faktu, że uczniom znacznie łatwiej jest dostrzec to, co znają od dzieciństwa. Dlatego badanie abstrakcyjnych kategorii fizycznych mikrofizyki jest trudniejsze niż mechanika klasyczna.

Dlaczego fizyka jest trudna do studiowania?

Pierwsze zapoznanie się z prawami fizycznymi ma miejsce w szkole, począwszy od 6 lub 7 klasy. Na początku następuje płynne przejście od historii naturalnej do bardziej konkretnych przykładów z życia. Badana jest prędkość, droga, masa ciała.

Nauka fizyki od podstaw może nie zawsze być skuteczna. Przyczyn może być kilka:

. brak niezbędnego sprzętu do wizualnej demonstracji praw fizycznych. Nawet najprostsze z nich trudno wytłumaczyć za pomocą abstrakcyjnych pojęć „kontur”, „energia kinetyczna”, „energia potencjalna”, „atom”, „prąd”, „zachowanie energii”, „stała gazowa”, „fala”. ”. Tylko abstrakcyjna prezentacja tematu w podręczniku nie zastąpi fizycznego eksperymentu;

. nauczyciele nie zawsze interesują dzieci tym, co studiuje fizyka. Proces edukacyjny sprowadza się do zapamiętywania definicji, zapamiętywania praw i suchej teorii;

. złożone tematy są podawane wyłącznie w ramach programu nauczania, tylko w liczbie godzin, które mu przydzielono. Ciekawe przykłady i paradoksy pominięto.

To właśnie „izolacja” procesu edukacyjnego i powierzchowność studiowania dyscypliny od rzeczywistych przykładów utrudnia studiowanie fizyki w szkole i zachowanie wiedzy.

Popularne błędy w przygotowaniach do ZNO w fizyce

Przygotowując się do ZNO, wiele osób popełnia błędy, które można nazwać typowymi:

. praktyczne zadania i problemy rozwiązywane są losowo, podczas gdy nie poznano wszystkich wzorów w fizyce niezbędnych do rozwiązania zadania;

. nowe formuły i prawa są studiowane na pamięć, a najpotrzebniejsze, podstawowe nie są powtarzane;

. natychmiastowa decyzja zawsze wydaje się słuszna ze względu na swoją prostotę;

. Przygotowując się do ZNO w fizyce można zapomnieć, że głównym językiem fizyki jest matematyka. Konieczne jest powtórzenie wartości bezwzględnych i względnych, głównych twierdzeń (kwadrat przeciwprostokątnej jest równy sumie kwadratów nóg);

. trudniejsze tematy (fizyka kwantowa, teoria względności, termodynamika) pozostają na boku;

. przed rozwiązaniem problemu w fizyce nawet myśl, że można go połączyć, nie jest dozwolona: aby znaleźć odpowiedź, konieczne jest połączenie kilku sekcji nauki, zapamiętaj jednostki miary wielkości;

. Sesje przygotowawcze odbywają się nieregularnie i często są zaplanowane tylko na kilka miesięcy przed egzaminem.

Aby uniknąć takich błędów, konieczne jest dodatkowo rozwiązywanie zadań wyższego poziomu, pomogą one ukształtować właściwości szybkiego i poprawnego rozwiązania.

Jak więc skutecznie uczyć fizyki?

Być może będziesz musiał studiować fizykę w wielu przypadkach: przyjęcie na wyspecjalizowaną uczelnię, zdanie egzaminu, napisanie testu lub po prostu dla siebie. Od czego zacząć naukę fizyki jest głównym pytaniem, a odpowiedzią na nie jest samodzielne sporządzenie planu studiów. Jest to skuteczne we wszystkich powyższych przypadkach.

Plan ten obejmuje nie tylko harmonogram zajęć, ale zasadę ich przyswajania:

. rozważając nowy temat, należy wypisać wszystkie definicje, ilości, formuły, jednostki miary;

. analizując prawo fizyczne i jego matematyczne wyrażenie, dowiedz się, jakie wielkości są w nim połączone;

. Ćwicząc w rozwiązywaniu nowych zadań, do powtórzenia, rozwiąż kilka poprzednich tematów. Spróbuj samodzielnie wymyślić zadania;

. Nie pracuj szybko - rób wszystko stopniowo. Objętość materiału musi być dozowana;

. rozwiązywać problemy bez uciekania się do liczb pośrednich. Ostateczna formuła powinna zawierać tylko wartości podane w warunku.

Jak rozumieć fizykę i jej wzory?

Początkowo fizyka była nierozerwalnie związana z naturą. Pierwsze obserwacje poczyniono dzięki przedmiotom i zjawiskom, które na co dzień otaczały człowieka. Podstawowe prawa fizyki powstały na podstawie doświadczenia, które stopniowo akumulowało się, przesuwając się od konturu do środka. Dopiero z czasem doświadczenie przekształciło się najpierw w odmienne prawa, a potem w teorię.

Zrozumiała fizyka stworzyła podstawę dla bardziej złożonych hipotetycznych konstrukcji, które doprowadziły do nowoczesnego rozumienia świata.

Aby zrozumieć fizykę jako naukę i formuły opisujące związki zjawisk, wystarczy wyjść na zewnątrz lub wyjrzeć przez okno. Wszystkie teoretyczne obliczenia słyszane na wykładzie są na każdym kroku.

Upadek kamienia to przekształcenie energii potencjalnej w energię kinetyczną, pokonywanie odległości do ziemi. Napięcie zasłony okiennej jest wynikiem ruchu mas powietrza pod wpływem różnych ciśnień w różnych punktach. Wydech spalin z samochodu to działanie ciśnienia. Ale jeśli włożysz palce do gniazdka - to prąd elektryczny.

Ten temat to nie tylko wydrukowany akapit w podręczniku, czy abstrakcyjny problem. Niemniej jednak zdobyta wiedza musi być rzutowana na otaczający świat i rozpoznawana proporcjonalnie do dostępnej.

Jak rozwiązywać problemy w fizyce?

Rozwiązywanie problemów w fizyce obejmuje pewien algorytm:

. uważnie przeczytaj warunek zadania, dowiedz się, które sekcje fizyki są w to zaangażowane;

. poprawnie sporządź warunek, wprowadź wszystkie jednostki miary wielkości do układu SI: kilometry - na metry, gramy - na kilogramy;

. mieć pod ręką listę znanych formuł. Wybierz spośród nich te, które mogą być przydatne;

. używać tabel stałych (prędkość światła, gęstość substancji, stała gazowa, długość fali, objętość 1 mola gazu doskonałego);

. przypomnieć prawa opisujące interakcje proponowanych wielkości (mogą pochodzić zarówno z początkowych rozdziałów, jak iz fizyki kwantowej);

. używając formuł, połącz je, aby znaleźć ostateczną liczbę odpowiedzi;

. wykonać obliczenia i wyświetlić jednostkę miary wymaganej wartości.

Jeśli pojawią się trudności, skutecznym sposobem jest wyobrażenie sobie stanu w prawdziwym życiu. Zwykła logika życia podpowie ci, która odpowiedź będzie bezwzględna i poprawna, a które opcje należy odrzucić.

Jak zapamiętać wzory fizyki?

Na egzaminach i kolokwiach nie wolno używać listy wymaganych formuł. Dlatego przydatne będzie stosowanie reguł mnemonicznych do zapamiętywania związków i praw - tak szybko nauczyć się fizyki.

Formuły są zapamiętywane, jeśli są połączone w skojarzenie dźwiękowe lub skalę:

Prawo Archimedesa dla cieczy: F = pgV: Erysipelas - In!

Prawo Ampère'a F = Bilsina : Wzmacniacz z siłą uderzenia sinus alfa.

Energia potencjalna: E = mgh : MyWho - Ciii!

Ruch naładowanej cząstki w jednorodnym polu elektrycznym: p = qBR , pęd cząstki ( p ) to pęd kobry ( q , B , R ).

Równanie gazu doskonałego: pV = (m/m) RT . Skręć z Madrytu do Moskwy: pV - skręt, RT - usta, m / M - z Madrytu do Moskwy ( R - stały, uniwersalny współczynnik).

Pierwsze prawo Newtona: jeśli nie kopniesz, nie poleci;

Drugie prawo Newtona (dla przyspieszenia): jak kopiesz - tak poleci;

Trzecie prawo Newtona: jak kopniesz, to jak to dostajesz.

Prawa fizyczne są znacznie łatwiejsze do zapamiętania w formie rymowanej:

Prawo Ohma dla odcinka obwodu:

Kto nie zna prawa Ohma?

Oczywiście wszyscy go znają.

Powtórz szybko.

U równa się RI.

Definicja „dźwigni”:

Jeśli jakikolwiek sztywny korpus obraca się wokół stałej podpory,

Wiesz - to się nazywa dźwignia.

Do przygotowania do ZNO w fizyce należy podchodzić z całą powagą:

1. Opracuj plan treningowy i ściśle go przestrzegaj.

2. Ćwicz regularnie, około trzy razy w tygodniu przez półtorej do dwóch godzin, bez stresu.

3. Znajdź listę tematów rekomendowanych do przygotowania do ZNO.

4. Wszystkie wzory i prawa, jednostki miary (np. 1 kilometr = 1000 metrów) należy zapisać w osobnym zeszycie.

5. Rozwiązuj zadania dotyczące każdego z tematów i różnych poziomów złożoności, a także zadania z połączenia różnych działów nauki (na przykład energia i ruch, ciepło i pole elektryczne, termodynamika, teoria względności).

6. Kilka miesięcy przed ZNO przejrzyj przykłady z poprzednich lat, rozwiązując je w jednym posiedzeniu.

7. Jeśli masz jakieś pytania, poproś o pomoc lub poradę profesjonalnego nauczyciela.

Dobre podręczniki teoretyczne i praktyczne z fizyki to:

. Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Fizyka dla uczniów szkół średnich i studentów. M. Drop. 2003.

. Savchenko N. E. Problemy fizyki z analizą ich rozwiązania. M.: Edukacja, 2000.

Korszak E.V., O.I. Lyashenko O. I. Fizyka. K.: Perun, 2011.

Zainteresowanie otaczającym światem oraz prawami jego funkcjonowania i rozwoju jest naturalne i prawidłowe. Dlatego rozsądne jest zwrócenie uwagi na nauki przyrodnicze, na przykład fizykę, która wyjaśnia samą istotę powstawania i rozwoju Wszechświata. Podstawowe prawa fizyczne są łatwe do zrozumienia. W bardzo młodym wieku szkoła wprowadza dzieci w te zasady.

Dla wielu nauka ta zaczyna się od podręcznika „Fizyka (klasa 7)”. Podstawowe pojęcia termodynamiki i termodynamiki są ujawniane uczniom, zapoznają się z istotą głównych praw fizycznych. Ale czy wiedza powinna ograniczać się do szkolnej ławki? Jakie prawa fizyczne powinien znać każdy człowiek? Zostanie to omówione w dalszej części artykułu.

fizyka naukowa

Wiele niuansów opisywanej nauki jest znanych wszystkim od wczesnego dzieciństwa. A to dlatego, że w istocie fizyka jest jedną z dziedzin nauk przyrodniczych. Opowiada o prawach natury, których działanie wpływa na życie każdego człowieka, a pod wieloma względami nawet je zapewnia, o cechach materii, jej strukturze i schematach ruchu.

Termin „fizyka” został po raz pierwszy odnotowany przez Arystotelesa w IV wieku p.n.e. Początkowo był synonimem pojęcia „filozofia”. Wszak obie nauki miały wspólny cel - poprawnie wyjaśnić wszystkie mechanizmy funkcjonowania Wszechświata. Ale już w XVI wieku, w wyniku rewolucji naukowej, fizyka usamodzielniła się.

prawo ogólne

Niektóre podstawowe prawa fizyki mają zastosowanie w różnych dziedzinach nauki. Oprócz nich istnieją takie, które są uważane za wspólne dla całej przyrody. To jest o

Oznacza to, że energia każdego systemu zamkniętego, gdy zachodzą w nim jakieś zjawiska, jest z konieczności zachowana. Niemniej jednak jest w stanie przekształcić się w inną formę i skutecznie zmienić swoją zawartość ilościową w różnych częściach nazwanego systemu. Jednocześnie w systemie otwartym energia spada, pod warunkiem, że wzrasta energia wszelkich ciał i pól, które z nią oddziałują.

Poza powyższą ogólną zasadą, fizyka zawiera podstawowe pojęcia, wzory, prawa, które są niezbędne do interpretacji procesów zachodzących w otaczającym świecie. Poznawanie ich może być niesamowicie ekscytujące. Dlatego w tym artykule pokrótce omówimy podstawowe prawa fizyki, a aby je głębiej zrozumieć, ważne jest, aby poświęcić im pełną uwagę.

Mechanika

Wiele podstawowych praw fizyki poznaje się młodym naukowcom w klasach 7-9 szkoły, gdzie szerzej bada się taką dziedzinę nauki, jak mechanika. Jego podstawowe zasady zostały opisane poniżej.

Prawo względności Galileusza (zwane także mechanicznym prawem względności lub podstawą mechaniki klasycznej). Istota zasady polega na tym, że w podobnych warunkach procesy mechaniczne w dowolnych inercjalnych układach odniesienia są całkowicie identyczne.
Prawo Hooke'a. Jego istotą jest to, że im większy wpływ na korpus sprężysty (sprężyna, pręt, wspornik, belka) z boku, tym większe jest jego odkształcenie.

Prawa Newtona (stanowią podstawę mechaniki klasycznej):

Zasada bezwładności mówi, że każde ciało może pozostawać w spoczynku lub poruszać się jednostajnie i prostoliniowo tylko wtedy, gdy żadne inne ciała w żaden sposób na nie nie wpływają lub w jakiś sposób kompensują sobie nawzajem swoje działanie. Aby zmienić prędkość ruchu, konieczne jest oddziaływanie na ciało z pewną siłą i oczywiście wynik działania tej samej siły na ciała o różnych rozmiarach również będzie się różnił.
Główny wzorzec dynamiki mówi, że im większa wypadkowa sił, które aktualnie działają na dane ciało, tym większe otrzymuje ono przyspieszenie. A zatem im większa masa ciała, tym niższy ten wskaźnik.
Trzecie prawo Newtona mówi, że dowolne dwa ciała zawsze oddziałują na siebie w identyczny sposób: ich siły są tej samej natury, mają równoważną wielkość i z konieczności mają przeciwny kierunek wzdłuż prostej łączącej te ciała.
Zasada względności stwierdza, że wszystkie zjawiska zachodzące w tych samych warunkach w inercjalnych układach odniesienia przebiegają w absolutnie identyczny sposób.

Termodynamika

Podręcznik szkolny, który ujawnia uczniom podstawowe prawa („Fizyka. Klasa 7”), wprowadza ich w podstawy termodynamiki. Poniżej krótko omówimy jego zasady.

Podstawowe w tej dziedzinie nauki prawa termodynamiki mają charakter ogólny i nie są związane ze szczegółami budowy konkretnej substancji na poziomie atomowym. Nawiasem mówiąc, zasady te są ważne nie tylko dla fizyki, ale także dla chemii, biologii, inżynierii lotniczej itp.

Na przykład w wymienionej branży istnieje reguła, której nie da się logicznie określić, że w układzie zamkniętym, dla którego warunki zewnętrzne są niezmienione, stan równowagi ustala się w czasie. A procesy, które w nim trwają, niezmiennie się kompensują.

Inna zasada termodynamiki potwierdza dążenie układu złożonego z kolosalnej liczby cząstek o chaotycznym ruchu do niezależnego przejścia od mniej prawdopodobnych stanów układu do bardziej prawdopodobnych.

A prawo Gay-Lussaca (zwane również mówi, że dla gazu o określonej masie w warunkach stabilnego ciśnienia wynik dzielenia jego objętości przez temperaturę bezwzględną z pewnością stanie się wartością stałą.

Kolejną ważną zasadą tej branży jest pierwsza zasada termodynamiki, zwana również zasadą zachowania i transformacji energii dla układu termodynamicznego. Według niego każda ilość ciepła, która została przekazana do systemu, będzie przeznaczona wyłącznie na metamorfozę jego energii wewnętrznej i wykonywanie przez niego pracy w odniesieniu do wszelkich działających sił zewnętrznych. To właśnie ta prawidłowość stała się podstawą do stworzenia schematu działania silników cieplnych.

Inną prawidłowością gazową jest prawo Karola. Stwierdza, że im większe ciśnienie pewnej masy gazu doskonałego, przy zachowaniu stałej objętości, tym wyższa jest jego temperatura.

Elektryczność

Otwiera dla młodych naukowców interesujące podstawowe prawa fizyki w dziesiątej klasie szkoły. W tej chwili badane są główne zasady natury i prawa działania prądu elektrycznego, a także inne niuanse.

Na przykład prawo Ampère'a mówi, że przewodniki połączone równolegle, przez które prąd płynie w tym samym kierunku, nieuchronnie przyciągają, aw przypadku przeciwnego kierunku prądu odpowiednio odpychają. Czasami ta sama nazwa jest używana dla prawa fizycznego, które określa siłę działającą w istniejącym polu magnetycznym na mały odcinek przewodnika, który aktualnie przewodzi prąd. Nazywa się to tak - moc Ampere. Odkrycia tego dokonał naukowiec w pierwszej połowie XIX wieku (czyli w 1820 roku).

Prawo zachowania ładunku jest jedną z podstawowych zasad przyrody. Stwierdza, że suma algebraiczna wszystkich ładunków elektrycznych powstających w każdym elektrycznie izolowanym układzie jest zawsze zachowana (staje się stała). Mimo to wspomniana zasada nie wyklucza pojawienia się nowych naładowanych cząstek w takich układach w wyniku pewnych procesów. Niemniej jednak całkowity ładunek elektryczny wszystkich nowo utworzonych cząstek musi koniecznie być równy zeru.

Prawo Coulomba jest jednym z podstawowych w elektrostatyce. Wyraża zasadę siły oddziaływania między stałymi ładunkami punktowymi i wyjaśnia ilościowe obliczanie odległości między nimi. Prawo Coulomba umożliwia eksperymentalne uzasadnienie podstawowych zasad elektrodynamiki. Mówi, że ładunki stałopunktowe z pewnością będą oddziaływać ze sobą z siłą, która jest tym większa, im większy jest iloczyn ich wartości i odpowiednio im mniejszy, tym mniejszy kwadrat odległości między rozważanymi ładunkami a ośrodkiem w w którym zachodzi opisana interakcja.

Prawo Ohma jest jedną z podstawowych zasad elektryczności. Mówi, że im większa siła stałego prądu elektrycznego działającego na pewien odcinek obwodu, tym większe napięcie na jego końcach.

Nazywają zasadę, która pozwala w określony sposób określić kierunek w przewodzie prądu poruszającego się pod wpływem pola magnetycznego. Aby to zrobić, należy ustawić prawą rękę tak, aby linie indukcji magnetycznej w przenośni dotykały otwartej dłoni i wysunąć kciuk w kierunku przewodnika. W takim przypadku pozostałe cztery wyprostowane palce określą kierunek ruchu prądu indukcyjnego.

Również ta zasada pomaga ustalić dokładną lokalizację linii indukcji magnetycznej prostego przewodnika, który w danej chwili przewodzi prąd. Działa to tak: umieść kciuk prawej ręki w taki sposób, aby wskazywał i w przenośni chwyć przewodnika pozostałymi czterema palcami. Położenie tych palców pokaże dokładny kierunek linii indukcji magnetycznej.

Zasada indukcji elektromagnetycznej to wzór wyjaśniający proces działania transformatorów, generatorów, silników elektrycznych. To prawo jest następujące: w obwodzie zamkniętym generowana indukcja jest tym większa, im większa jest szybkość zmiany strumienia magnetycznego.

Optyka

Dział „Optyka” również odzwierciedla część szkolnego programu nauczania (podstawowe prawa fizyki: klasy 7-9). Dlatego te zasady nie są tak trudne do zrozumienia, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Ich badanie niesie ze sobą nie tylko dodatkową wiedzę, ale lepsze zrozumienie otaczającej rzeczywistości. Główne prawa fizyki, które można przypisać dziedzinie optyki, są następujące:

Zasada Huynesa. Jest to metoda, która pozwala na sprawne określenie w dowolnym ułamku sekundy dokładnego położenia czoła fali. Jego istota jest następująca: wszystkie punkty, które znajdują się na drodze czoła fali w określonym ułamku sekundy, w rzeczywistości same w sobie stają się źródłami fal kulistych (wtórnych), podczas gdy położenie czoła fali w tym samym ułamku sekundy jest identyczna z powierzchnią , która omija wszystkie fale sferyczne (wtórne). Zasada ta służy do wyjaśnienia istniejących praw związanych z załamaniem światła i jego odbiciem.
Zasada Huygensa-Fresnela odzwierciedla skuteczną metodę rozwiązywania problemów związanych z propagacją fal. Pomaga wyjaśnić elementarne problemy związane z dyfrakcją światła.
fale. W równym stopniu służy do odbicia w lustrze. Jej istota polega na tym, że zarówno wiązka padająca, jak i ta, która została odbita, a także prostopadła skonstruowana z punktu padania wiązki, leżą w jednej płaszczyźnie. Należy również pamiętać, że w tym przypadku kąt, pod którym pada wiązka, jest zawsze absolutnie równy kątowi załamania.
Zasada załamania światła. Jest to zmiana trajektorii fali elektromagnetycznej (światła) w momencie przemieszczania się z jednego ośrodka jednorodnego do drugiego, która różni się znacznie od pierwszego pod względem wielu współczynników załamania. Inna jest w nich prędkość propagacji światła.
Prawo prostoliniowego rozchodzenia się światła. W swej istocie jest to prawo związane z dziedziną optyki geometrycznej i wygląda następująco: w dowolnym jednorodnym ośrodku (bez względu na jego charakter) światło rozchodzi się ściśle prostoliniowo na najkrótszej odległości. To prawo w prosty i jasny sposób wyjaśnia powstawanie cienia.

Fizyka atomowa i jądrowa

Podstawowe prawa fizyki kwantowej, a także podstawy fizyki atomowej i jądrowej są przedmiotem studiów w szkołach średnich i wyższych.

Postulaty Bohra są więc serią podstawowych hipotez, które stały się podstawą teorii. Jego istotą jest to, że każdy układ atomowy może pozostać stabilny tylko w stanach stacjonarnych. Jakakolwiek emisja lub absorpcja energii przez atom z konieczności odbywa się zgodnie z zasadą, której istota jest następująca: promieniowanie związane z transportem staje się monochromatyczne.

Postulaty te odnoszą się do standardowego programu szkolnego, który bada podstawowe prawa fizyki (klasa 11). Ich wiedza jest obowiązkowa dla absolwenta.

Podstawowe prawa fizyki, które człowiek powinien znać

Niektóre zasady fizyczne, chociaż należą do jednej z gałęzi tej nauki, mają jednak charakter ogólny i powinny być znane każdemu. Wymieniamy podstawowe prawa fizyki, które dana osoba powinna znać:

Prawo Archimedesa (dotyczy dziedzin hydro- i aerostatyki). Oznacza to, że każde ciało, które zostało zanurzone w substancji gazowej lub w cieczy, podlega pewnego rodzaju sile wyporu, która z konieczności jest skierowana pionowo w górę. Siła ta jest zawsze liczbowo równa ciężarowi cieczy lub gazu wypartego przez ciało.
Inne sformułowanie tego prawa jest następujące: ciało zanurzone w gazie lub cieczy z pewnością straci na wadze tyle, ile masa cieczy lub gazu, w którym było zanurzone. Prawo to stało się podstawowym postulatem teorii ciał pływających.
Prawo powszechnego ciążenia (odkryte przez Newtona). Jego istota polega na tym, że absolutnie wszystkie ciała są nieuchronnie przyciągane do siebie z siłą, która jest większa, im większy jest iloczyn mas tych ciał, a zatem im mniejszy, tym mniejszy kwadrat odległości między nimi .

Są to 3 podstawowe prawa fizyki, które powinien znać każdy, kto chce zrozumieć mechanizm funkcjonowania otaczającego świata i cechy zachodzących w nim procesów. Łatwo zrozumieć, jak działają.

Wartość takiej wiedzy

Podstawowe prawa fizyki muszą znajdować się w bagażu wiedzy człowieka, niezależnie od jego wieku i rodzaju działalności. Odzwierciedlają mechanizm istnienia całej dzisiejszej rzeczywistości iw istocie są jedyną stałą w ciągle zmieniającym się świecie.

Podstawowe prawa, koncepcje fizyki otwierają nowe możliwości badania otaczającego nas świata. Ich wiedza pomaga zrozumieć mechanizm istnienia Wszechświata i ruch wszystkich ciał kosmicznych. Zmienia nas nie tylko w obserwatorów codziennych wydarzeń i procesów, ale pozwala nam być ich świadomym. Kiedy człowiek wyraźnie rozumie podstawowe prawa fizyki, czyli wszystkie procesy zachodzące wokół niego, ma możliwość kontrolowania ich w najbardziej efektywny sposób, dokonywania odkryć, a tym samym uczynienia swojego życia wygodniejszym.

Wyniki

Jedni są zmuszeni do dogłębnego studiowania podstawowych praw fizyki do egzaminu, inni – z zawodu, a jeszcze inni – z naukowej ciekawości. Niezależnie od celów studiowania tej nauki, korzyści płynące z uzyskanej wiedzy trudno przecenić. Nie ma nic bardziej satysfakcjonującego niż zrozumienie podstawowych mechanizmów i praw istnienia otaczającego świata.

Nie bądź obojętny - rozwijaj się!

Fizyka jest nauką ścisłą i fundamentalną, która bada ogólne wzorce różnych zjawisk przyrodniczych, a także prawa budowy i ruchu materii. Wszystkie prawa i koncepcje fizyki stanowią podstawę przedmiotu nauk przyrodniczych.

W szkole średniej pojawia się osobny przedmiot - fizyka, której głównym celem jest rozwijanie wiedzy uczniów z przedmiotu, stylu myślenia i światopoglądu naukowego. Od siódmej do dziewiątej klasy uczniowie uczą się podstawowego kursu fizyki, dzięki któremu powstaje idea fizycznego obrazu świata, badane są podstawowe pojęcia fizyczne, terminy i prawa, a także podstawowe algorytmy rozwiązywania problemy oraz rozwijane są umiejętności badawcze i eksperymentalne. Pod koniec dziewiątej klasy uczniowie biorą GIA w fizyce. Na życzenie w wyszukiwarce „fizyka za darmo” w Internecie można znaleźć różne samouczki wideo, podręczniki, książki i artykuły , aby pomóc Ci się przygotować .

Fizyka eksperymentalna i teoretyczna

Bardzo trudno jest określić linię, w której kończy się część teoretyczna kursu z fizyki, a zaczyna część eksperymentalna, ponieważ są one bardzo ściśle ze sobą powiązane i wzajemnie się uzupełniają. Celem fizyki eksperymentalnej jest przeprowadzanie różnych eksperymentów w celu sprawdzenia hipotez, praw i ustalenia nowych faktów. Fizyka teoretyczna koncentruje się na wyjaśnianiu różnych zjawisk naturalnych w oparciu o prawa fizyczne.

Struktura przedmiotu fizyki

Strukturalnie przedmiot fizyki jest dość trudny do podziału, ponieważ jest ściśle powiązany z innymi dyscyplinami. Jednak wszystkie jej sekcje opierają się na fundamentalnych teoriach, prawach i zasadach opisujących istotę procesów i zjawisk fizycznych.

Główne działy fizyki:

mechanika - nauka o ruchu i siłach powodujących ruch;
fizyka molekularna – dział zajmujący się badaniem właściwości fizycznych ciał z punktu widzenia ich budowy molekularnej;
oscylacje i fale - dział fizyki zajmujący się okresowymi zmianami ruchu cząstek;
fizyka cieplna – grupa dyscyplin dotyczących teoretycznych podstaw energii;
elektrodynamika - sekcja badająca właściwości pola elektromagnetycznego, zjawiska elektryczne i magnetyczne, prąd elektryczny;
elektrostatyka - dział fizyki zajmujący się polem elektrostatycznym, a także ładunkami elektrycznymi;
magnetyzm - nauka o polach magnetycznych;
optyka bada właściwości i naturę światła;
fizyka atomowa - dział fizyki o właściwościach atomów i cząsteczek;
Fizyka kwantowa to dział fizyki zajmujący się badaniem układów kwantowo-mechanicznych i kwantowych pól, praw ich ruchu.

Jak przygotować się do GIA w fizyce?

Konieczne jest powtórzenie i przestudiowanie materiału zgodnie z wymaganiami GIA w fizyce. Pomogą w tym różne podręczniki, podręczniki i zbiory zadań testowych. Będzie użyteczne bez fizyki zajęcia z analizą opcji demo GIA, które są prezentowane na stronie serwisu.

Powinieneś zainteresować się dodatkowymi materiałami i wziąć udział w testach próbnych. Podczas wykonywania zadań testowych następuje zapoznanie się z cechami pytań. Zauważono, że uczniowie, którzy wzięli udział w zajęciach testowych, uzyskali wyższe wyniki. Niezbędne jest sporządzenie planu samokształcenia, ze wskazaniem tematów, na które planuje się naukę GIA w fizyce. Możesz zacząć od najtrudniejszego i niezrozumiałego. Nie musisz też próbować uczyć się całego podręcznika od razu ani przeglądać wszystkich lekcji wideo. Ważne jest, aby ustrukturyzować badany materiał, tworzyć plany i tabele, które pomogą lepiej zapamiętywać i powtarzać. Nie zaszkodzi zastępować klasy i odpoczywać, a także być pewnym swoich umiejętności i nie myśleć o porażkach.