Najosnovnejše stvari, ki bi jih morali poznati pri fiziki. Kaj je narobe s fiziko v sodobni šoli

Začenjamo serijo člankov o problemih in zastarelih pojmih v šolskem kurikulumu in vas vabimo k ugibanju o tem, zakaj šolarji potrebujejo fiziko in zakaj se danes ne poučuje tako, kot bi si želeli.

Zakaj se sodobni šolar uči fizike? Bodisi zato, da se starši in učitelji ne dolgočasijo, bodisi da lahko uspešno opravi enotni državni izpit po svoji izbiri, doseže zahtevano število točk in se vpiše na dobro univerzo. Obstaja še ena možnost, da ima šolar rad fiziko, vendar ta ljubezen običajno obstaja nekako ločeno od šolskega kurikuluma.

V katerem koli od teh primerov se poučevanje izvaja po isti shemi. Prilagaja se sistemu lastnega nadzora – znanje mora biti predstavljeno v takšni obliki, da ga je mogoče enostavno preveriti. Zato obstajata sistema GIA in Enotnega državnega izpita, zato priprava na te izpite postane glavni cilj usposabljanja.

Kako deluje enotni državni izpit iz fizike v trenutni različici? Izpitne naloge so sestavljene s posebnim šifrantom, ki vključuje formule, ki bi jih teoretično moral poznati vsak študent. To je približno sto formul za vse dele šolskega kurikuluma - od kinematike do atomske jedrske fizike.

Večina nalog - približno 80% - je usmerjena posebej v uporabo teh formul. Poleg tega ni mogoče uporabiti drugih načinov reševanja: če ste zamenjali formulo, ki je ni na seznamu, ne boste prejeli določenega števila točk, tudi če je odgovor pravilen. In samo preostalih 20% so naloge za razumevanje.

Posledično je glavni cilj poučevanja zagotoviti, da učenci poznajo ta niz formul in jih znajo uporabiti. In vsa fizika se spusti na preprosto kombinatoriko: preberite pogoje problema, razumejte, katero formulo potrebujete, nadomestite potrebne kazalnike in samo dobite rezultat.

V elitnih in specializiranih fizikalno-matematičnih šolah je izobraževanje seveda strukturirano drugače. Tam, tako kot pri pripravah na vse vrste olimpijad, obstaja nekaj elementa ustvarjalnosti, kombinatorika formul pa postane veliko bolj zapletena. Nas pa tukaj zanima osnovni program fizike in njegove pomanjkljivosti.

Standardne naloge in abstraktne teoretične konstrukcije, ki bi jih navaden študent moral poznati, zelo hitro izginejo iz glave. Posledično fizike po končani šoli ne pozna nihče več - razen tiste manjšine, ki jo iz nekega razloga zanima ali jo potrebuje kot posebnost.

Izkazalo se je, da naravoslovje, katerega glavni cilj je bilo razumevanje narave in realnega fizičnega sveta, v šoli postane popolnoma abstraktno in odmaknjeno od vsakdanje človeške izkušnje. Fizika se, tako kot drugi predmeti, poučuje na pamet in ko se v srednji šoli količina znanja, ki se ga je treba naučiti, močno poveča, postane enostavno nemogoče vsega zapomniti.

Vizualno o pristopu »formule« k učenju.

A to ne bi bilo potrebno, če cilj učenja ne bi bila uporaba formul, temveč razumevanje predmeta. Razumevanje je navsezadnje veliko lažje kot nabijanje.

Oblikujte sliko sveta

Poglejmo na primer, kako delujeta knjigi Yakova Perelmana "Zabavna fizika" in "Zabavna matematika", ki so ju brale številne generacije šolarjev in staršev. Skoraj vsak odstavek Perelmanove "Fizike" vas nauči postavljati vprašanja, ki si jih lahko zastavi vsak otrok, začenši z osnovno logiko in vsakodnevnimi izkušnjami.

Težave, ki jih tukaj želimo rešiti, niso kvantitativne, ampak kvalitativne: ni nam treba izračunati nekega abstraktnega kazalnika, kot je učinkovitost, ampak razmišljati o tem, zakaj je perpetum mobile v resnici nemogoč, ali je mogoče streljati iz topa. na Luno; morate izvesti poskus in oceniti, kakšen bo učinek katere koli fizične interakcije.

Primer iz "Zabavne fizike" iz leta 1932: problem Krylovovega laboda, raka in ščuke, rešen po pravilih mehanike. Rezultanta (OD) bi morala povleči voziček v vodo.

Z eno besedo, tukaj ni treba zapomniti formul - glavna stvar je razumeti, katerim fizikalnim zakonom se podrejajo predmeti okoliške resničnosti. Težava je le v tem, da je tovrstno znanje veliko težje objektivno preveriti kot prisotnost natančno določenega niza formul in enačb v glavi šolarja.

Zato se za navadnega študenta fizika spremeni v dolgočasno nabijanje in v najboljšem primeru v nekakšno abstraktno miselno igro. Oblikovanje celostne slike sveta v človeku sploh ni naloga, ki jo de facto opravlja sodobni izobraževalni sistem. V tem pogledu se, mimogrede, ne razlikuje preveč od sovjetskega, ki ga mnogi radi precenjujejo (saj prej, pravijo, smo razvijali atomske bombe in leteli v vesolje, zdaj pa znamo samo še nafto prodajati).

Glede na znanje fizike se učenci po končani šoli zdaj, tako kot nekoč, delijo na približno dve kategoriji: na tiste, ki jo znajo zelo dobro, in tiste, ki je sploh ne znajo. Pri drugi kategoriji se je stanje še posebej poslabšalo, ko se je čas pouka fizike v 7.-11. razredu zmanjšal s 5 na 2 uri tedensko.

Večina šolarjev res ne potrebuje fizičnih formul in teorij (ki jih zelo dobro razumejo), in kar je najpomembneje, niso zanimive v abstraktni in suhoparni obliki, v kateri so zdaj predstavljene. Posledično množično izobraževanje ne opravlja nobene funkcije – le vzame čas in trud. Za šolarje - nič manj kot za učitelje.

Pozor: Napačen pristop k poučevanju naravoslovja ima lahko uničujoče posledice.

Če bi bila naloga šolskega kurikuluma oblikovati sliko sveta, bi bila situacija popolnoma drugačna.

Seveda bi morali obstajati tudi specializirani razredi, kjer učijo reševati kompleksne probleme in poglobljeno uvajajo teorijo, ki se ne križa več z vsakodnevnimi izkušnjami. Toda bolj zanimivo in koristno bi bilo za običajnega, »mainstream« študenta vedeti, po kakšnih zakonitostih deluje fizični svet, v katerem živi.

Zadeva seveda ne gre za to, da bi šolarji namesto učbenikov brali Perelmana. Spremeniti je treba pristop k poučevanju. Številne razdelke (na primer kvantno mehaniko) bi lahko črtali iz šolskega kurikuluma, druge skrajšali ali popravili, če ne bi bilo vseprisotnih organizacijskih težav in temeljne konzervativnosti predmeta in izobraževalnega sistema kot celote.

Ampak pustimo malo sanjati. Po teh spremembah bi se morda splošna družbena ustreznost povečala: ljudje bi imeli manj zaupanja v vse vrste torzijskih goljufov, ki špekulirajo o "zaščiti biopolja" in "normalizaciji avre" s pomočjo preprostih naprav in kosov neznanih mineralov.

Vse te posledice začaranega izobraževalnega sistema smo opazovali že v 90. letih, ko so se najuspešnejši prevaranti celo okoriščali z zajetnimi vsotami iz državnega proračuna, in jih vidimo zdaj, čeprav v manjšem obsegu.

Slavni Grigorij Grabovoj ni le zagotavljal, da lahko obuja ljudi, ampak je z močjo misli in z »ekstrasenzorno diagnosticiranimi« vladnimi letali preusmeril asteroide z Zemlje. Pokrovitelj ni bil kdorkoli, ampak general Georgij Rogozin, namestnik vodje varnostne službe pri predsedniku Ruske federacije.

5.2.

5.3.

Fiziko lahko imenujemo temeljna znanost preučevanja narave. Ta veja znanja preučuje vse zakone njegovega obstoja. Kljub vsej njeni kompleksnosti najti način za enostavno učenje fizike ni težko.

Glavna stvar je kompetenten pristop k učnemu procesu.

Zakaj študirati fiziko?

Ko začnete študirati fiziko, ne razumete vedno, zakaj bi lahko bila koristna. Ne gre samo za to, da bo pridobljeno znanje morda potrebno s strokovnega vidika.

Fizika kot znanost daje veliko:

. oblikovanje absolutnega opazovanja;

. sposobnost videti povezavo, njeno ohranjanje v pojavih. (Če napolnite top in prižgete varovalko, bo sprožil);

. pravilno usmerjeno razmišljanje, včasih nestandardno;

. študij fizike pomaga v celoti razumeti svet okoli nas in ugotoviti, kaj se skriva za najbolj običajnimi stvarmi;

. dobro znanje bo postalo osnova za dobro kariero v tujini.

Ko študirate disciplino, jo lahko dojemate kot zelo težko in zmedeno. Če preučuješ znanost kot sistem, nenehno vadiš in najdeš dobrega učitelja, bo postalo preprosto, celo zanimivo.

Katere so veje fizike?

"Fizika" v prevodu iz stare grščine pomeni "narava". Ta veda poskuša v svojih teoretičnih izračunih in praktičnih zaključkih zajeti vse oblike in načine obstoja snovi in polja. Osnove fizike preučujemo v dveh različnih sklopih: mikro- in makrofiziki.

Glavni predmet mikrofizike so predmeti, ki jih ni mogoče videti s prostim očesom (molekule, atomi, elektroni, drugi osnovni delci).

Makrofizika proučuje tako predmete znanih velikosti (na primer gibanje žoge) kot večje mase (planete).

Makroskopska fizika vključuje mehaniko – preučuje gibanje teles in interakcijo med njimi, hitrost, gibanje, razdaljo (lahko je klasična, relativistična, kvantna).

Mikroskopski vključuje dele kvantne, jedrske, fizike elementov, njihove lastnosti.

Šolski tečaj fizike je oblikovan v enakem vrstnem redu. To je razloženo z dejstvom, da učenci veliko lažje zaznavajo tisto, kar jim je znano iz otroštva. Zato je preučevanje abstraktnih fizikalnih kategorij mikrofizike težje kot klasična mehanika.

Zakaj je fiziko težko študirati?

Prvo seznanitev s fizikalnimi zakoni se pojavi v šoli, začenši v 6. ali 7. razredu. Na začetku je gladek prehod od naravne zgodovine do bolj specifičnih primerov iz življenja. Preučujejo se hitrost, pot, telesna teža.

Učenje fizike iz nič morda ni vedno učinkovito. Za to je lahko več razlogov:

. pomanjkanje potrebne opreme za vizualno predstavitev fizikalnih zakonov. Celo najenostavnejše med njimi je težko razložiti samo z abstraktnimi pojmi "krog", "kinetična energija", "potencialna energija", "atom", "tok", "ohranjanje energije", "plinska konstanta", "val". ”. Samo abstraktna predstavitev teme v učbeniku ne bo nadomestila fizičnega eksperimenta;

. učitelji otrok vedno ne zanimajo za učenje fizike. Izobraževalni proces se zmanjša na pomnjenje definicij, pomnjenje zakonov in suhoparne teorije;

. zapletene teme so predstavljene strogo v okviru učnega načrta, le število ur, ki mu je dodeljeno. Zanimivi primeri in paradoksi ostajajo ob strani.

To je "izolacija" izobraževalnega procesa in površnost študija discipline iz resničnih primerov, ki vodijo do težav pri študiju fizike v šoli in ohranjanju znanja.

Priljubljene napake pri pripravi na eksterni preizkus znanja iz fizike

Pri pripravi na raka mnogi ljudje naredijo napake, ki jih lahko imenujemo tipične:

. praktične naloge in problemi se rešujejo naključno, pri čemer niso naučene vse fizikalne formule, potrebne za rešitev naloge;

. nove formule in zakoni se naučijo na pamet, ne da bi ponavljali najbolj potrebne, osnovne;

. trenutna odločitev se zdi vedno pravilna zaradi svoje preprostosti;

. Ko se pripravljate na zunanji izpit iz fizike, lahko pozabite, da je glavni jezik fizike matematika. Ponoviti je treba absolutne in relativne količine, osnovne izreke (kvadrat hipotenuze je enak vsoti kvadratov katet);

. težje teme (kvantna fizika, relativnost, termodinamika) ostanejo ob strani;

. pred reševanjem problema v fiziki ni dovoljeno niti pomisliti, da ga je mogoče združiti: da bi našli odgovor, je treba združiti več vej znanosti, spomniti se merskih enot količin;

. Pripravljalni tečaji potekajo neredno in so pogosto na sporedu le nekaj mesecev pred testom za raka.

Da bi se izognili takšnim napakam, je potrebno dodatno reševati naloge višje ravni, ki bodo pomagale oblikovati lastnosti hitre in pravilne rešitve.

Kako torej učinkovito poučevati fiziko?

Morda boste morali študirati fiziko v mnogih primerih: vstop na specializirano univerzo, opravljanje izpita, pisanje testa ali samo zase. Kje začeti študirati fiziko, je glavno vprašanje in odgovor nanj: sestavite si načrt študija. To je učinkovito v vseh zgoraj navedenih primerih.

Ta načrt ne vključuje samo urnika pouka, temveč tudi načelo njihove asimilacije:

. pri obravnavi nove teme je treba zapisati vse definicije, količine, formule, merske enote;

. analizirajoč fizikalni zakon in njegov matematični izraz ugotovijo, katere količine so v njem med seboj povezane;

. Medtem ko vadite reševanje novih nalog, rešite več prejšnjih tem za ponavljanje. Poskusite sami priti do težav;

. Ne delajte za hitrost - naredite vse postopoma. Količina materiala mora biti dozirana;

. reševanje problemov brez uporabe vmesnih številk. Končna formula mora vsebovati samo količine, navedene v pogoju.

Kako razumeti fiziko in njene formule?

Na začetku je bila fizika neločljiva od narave. Prva opažanja so nastala zahvaljujoč tistim predmetom in pojavom, ki so človeka obkrožali vsak dan. Osnovni zakoni fizike so nastali na podlagi izkušenj, ki so se postopoma kopičile in se premikale od konture proti središču. Šele sčasoma so se izkušnje formalizirale najprej v razpršene zakone in nato v teorijo.

Razumljiva fizika je bila podlaga za bolj zapletene hipotetike, ki so pripeljale do našega sodobnega razumevanja sveta.

Če želite razumeti fiziko kot znanost in formule, ki opisujejo razmerja med pojavi, morate samo iti ven ali pogledati skozi okno. Vsi teoretični izračuni, slišani na predavanju, so na vsakem koraku.

Padec kamna je transformacija potencialne energije v kinetično energijo, s čimer se premaga razdalja do tal. Napetost okenske zavese je posledica gibanja zračnih mas pod vplivom različnih pritiskov na različnih točkah. Izpušni plini iz avtomobila so posledica tlaka. Toda če vtaknete prste v vtičnico, ustvari električni tok.

Ta tema ni le natisnjen odstavek v učbeniku ali abstraktna težava. Kljub temu je treba pridobljeno znanje projicirati na svet okoli nas in se učiti sorazmerno z razpoložljivim.

Kako rešiti fizikalne probleme?

Reševanje problemov v fiziki vključuje določen algoritem:

. natančno preberite pogoje naloge, ugotovite, kateri deli fizike so vključeni v to;

. pravilno pripravite pogoj, vse merske enote prenesite v sistem SI: kilometre - v metre, grame - v kilograme;

. Pri roki imejte seznam znanih formul. Izberite med njimi tiste, ki so lahko koristni;

. uporabljajo tabele konstant (svetlobna hitrost, gostota snovi, plinska konstanta, valovna dolžina, prostornina 1 mola idealnega plina);

. spomnite se zakonov, ki opisujejo interakcije predlaganih količin (lahko so iz začetnih razdelkov ali iz kvantne fizike);

. s pomočjo formul jih združite, da poiščete končno številko odgovora;

. narediti izračune in prikazati mersko enoto zahtevane vrednosti.

Če se pojavijo težave, je učinkovit način, da si stanje predstavljate v resničnem življenju. Običajna življenjska logika vam bo povedala, kateri odgovor bo absoluten in pravilen in katere možnosti je treba zavreči.

Kako si zapomniti formule v fiziki?

Seznama obveznih formul ni dovoljeno uporabljati pri izpitih in testih. Zato bo koristno uporabiti mnemotehniko, da si zapomnimo razmerja in zakone - tako se hitro naučimo fizike.

Formule si zapomnimo, če so povezane v zvočno asociacijo ali lestvico:

Arhimedov zakon za tekočine: F = pgV: Rozha - Vau!

Amperov zakon F = Bilsina : Amper premaga sinus alfa s silo.

Potencialna energija: E = mgh: Mi smo - Shhh!

Gibanje nabitega delca v enakomernem električnem polju: p = qBR , moment delcev ( str ) - impulz kobre ( q, B, R).

Enačba idealnega plina: pV = (m/M)RT . Zavijte iz Madrida v Moskvo: pV - obrat, RT - usta, m / M - od Madrida do Moskve ( R - konstanten, univerzalni koeficient).

Newtonov prvi zakon:Če ne brcneš, ne bo letel;

Newtonov drugi zakon (za pospešek): ko brcneš, bo poletelo;

Newtonov tretji zakon: Kar brcneš, to dobiš.

Fizikalne zakone si je veliko lažje zapomniti v obliki rim:

Ohmov zakon za odsek vezja:

Kdo ne pozna Ohmovega zakona?

Seveda ga vsi poznajo.

Hitro ponovite vzorec.

U je enako RI.

Opredelitev "vzvoda":

Če se katero koli togo telo vrti okoli fiksne podpore,

Vedite, da se imenuje vzvod.

Priprave na zunanji preizkus znanja iz fizike je treba pristopiti z vso resnostjo:

1. Razvijte načrt usposabljanja in ga dosledno upoštevajte.

2. Telovadite redno, približno trikrat na teden po eno in pol do dve uri, brez stresa.

3. Poiščite seznam tem, priporočenih za pripravo na eksterno preverjanje znanja.

4. Vse formule in zakone, merske enote (na primer 1 kilometer = 1000 metrov) zapišite v ločen zvezek.

5. Rešujte naloge na posamezno temo in na različnih stopnjah zahtevnosti ter naloge s kombinacijo različnih vej znanosti (na primer energija in gibanje, toplotno in električno polje, termodinamika, relativnostna teorija).

6. Nekaj mesecev pred ZNO preletite primere iz prejšnjih let in jih rešite v enem delu.

7. Če imate kakršna koli vprašanja, poiščite pomoč ali nasvet strokovnega učitelja.

Dobri teoretični in praktični učbeniki fizike so:

. Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Fizika za srednješolce in tiste, ki vstopajo na univerze. M. Bustard. 2003.

. Savchenko N. E. Problemi v fiziki z analizo njihovih rešitev. M.: Izobraževanje, 2000.

Koršak E.V., O.I. Ljašenko O. I. Fizika. K.: Perun, 2011.

Naravno in pravilno je, da nas zanima svet okoli nas ter vzorci njegovega delovanja in razvoja. Zato je smiselno posvetiti pozornost naravoslovju, na primer fiziki, ki pojasnjuje samo bistvo nastanka in razvoja vesolja. Osnovnih fizikalnih zakonov ni težko razumeti. Šole otroke seznanijo s temi načeli že zelo zgodaj.

Za mnoge se ta znanost začne z učbenikom "Fizika (7. razred)". Šolarjem se razkrijejo osnovni pojmi termodinamike, seznanijo se z jedrom glavnih fizikalnih zakonov. A naj bo znanje omejeno na šolo? Katere fizikalne zakone bi moral poznati vsak človek? O tem bomo razpravljali kasneje v članku.

Znanstvena fizika

Številne nianse opisane znanosti so vsem znane že od zgodnjega otroštva. To je posledica dejstva, da je fizika v bistvu eno od področij naravoslovja. Pripoveduje o naravnih zakonih, katerih delovanje vpliva na življenje vsakogar in ga v marsičem celo zagotavlja, o značilnostih snovi, njeni zgradbi in vzorcih gibanja.

Izraz "fizika" je prvi zapisal Aristotel v četrtem stoletju pred našim štetjem. Sprva je bil sinonim za pojem "filozofija". Navsezadnje sta obe znanosti imeli en sam cilj - pravilno razložiti vse mehanizme delovanja vesolja. Toda že v šestnajstem stoletju se je zaradi znanstvene revolucije fizika osamosvojila.

Splošno pravo

Nekateri osnovni zakoni fizike se uporabljajo v različnih vejah znanosti. Poleg njih obstajajo tudi tisti, ki veljajo za skupne vsej naravi. Gre za

To pomeni, da se energija vsakega zaprtega sistema med pojavom kakršnih koli pojavov v njem zagotovo ohrani. Kljub temu se je sposoben spremeniti v drugo obliko in učinkovito spremeniti svojo kvantitativno vsebino v različnih delih imenovanega sistema. Hkrati se v odprtem sistemu energija zmanjša, če se poveča energija vseh teles in polj, ki z njim sodelujejo.

Poleg zgornjega splošnega načela fizika vsebuje osnovne koncepte, formule, zakone, ki so potrebni za razlago procesov, ki se dogajajo v okoliškem svetu. Njihovo raziskovanje je lahko neverjetno razburljivo. Zato bomo v tem članku na kratko obravnavali osnovne fizikalne zakone, a da bi jih razumeli globlje, je pomembno, da se jim v celoti posvetimo.

Mehanika

Številni osnovni zakoni fizike se mladim znanstvenikom razkrijejo v 7.–9. Njegova osnovna načela so opisana spodaj.

Galileijev zakon relativnosti (imenovan tudi mehanski zakon relativnosti ali osnova klasične mehanike). Bistvo načela je, da so pod podobnimi pogoji mehanski procesi v vseh inercialnih referenčnih okvirih popolnoma enaki.
Hookov zakon. Njegovo bistvo je, da večji kot je udarec na elastično telo (vzmet, palica, konzola, nosilec) s strani, večja je njegova deformacija.

Newtonovi zakoni (predstavljajo osnovo klasične mehanike):

Načelo vztrajnosti pravi, da je vsako telo sposobno mirovati ali se gibati enakomerno in premočrtno le, če nobena druga telesa nanj nikakor ne delujejo ali če nekako kompenzirajo delovanje drug drugega. Za spremembo hitrosti gibanja je treba na telo delovati z neko silo, seveda pa bo tudi rezultat vpliva iste sile na različno velika telesa različen.
Glavno načelo dinamike pravi, da večja kot je rezultanta sil, ki trenutno delujejo na dano telo, večji je pospešek, ki ga prejme. In s tem večja kot je telesna teža, nižji je ta kazalnik.
Tretji Newtonov zakon pravi, da kateri koli dve telesi vedno medsebojno delujeta po identičnem vzorcu: njuni sili sta enake narave, enakovredni po velikosti in nujno nasprotni smeri vzdolž ravne črte, ki ta telesa povezuje.
Načelo relativnosti pravi, da se vsi pojavi, ki se zgodijo pod enakimi pogoji v inercialnih referenčnih sistemih, zgodijo na popolnoma enak način.

Termodinamika

Šolski učbenik, ki učencem razkriva osnovne zakonitosti (»Fizika. 7. razred«), jih seznani tudi z osnovami termodinamike. Spodaj bomo na kratko preučili njegova načela.

Zakoni termodinamike, ki so osnovni v tej veji znanosti, so splošne narave in niso povezani s podrobnostmi zgradbe posamezne snovi na atomski ravni. Mimogrede, ta načela niso pomembna le za fiziko, ampak tudi za kemijo, biologijo, vesoljsko tehniko itd.

Na primer, v imenovani industriji obstaja pravilo, ki se upira logični definiciji: v zaprtem sistemu, katerega zunanji pogoji so nespremenjeni, se s časom vzpostavi ravnovesno stanje. In procesi, ki se nadaljujejo v njem, vedno kompenzirajo drug drugega.

Drugo pravilo termodinamike potrjuje željo sistema, ki je sestavljen iz ogromnega števila delcev, za katere je značilno kaotično gibanje, da samostojno prehaja iz za sistem manj verjetnih stanj v bolj verjetna.

In Gay-Lussacov zakon (imenovan tudi) pravi, da za plin z določeno maso v pogojih stabilnega tlaka rezultat deljenja njegove prostornine z absolutno temperaturo zagotovo postane konstantna vrednost.

Drugo pomembno pravilo te industrije je prvi zakon termodinamike, ki se imenuje tudi princip ohranjanja in transformacije energije za termodinamični sistem. Po njegovem mnenju bo vsa količina toplote, ki je bila posredovana sistemu, porabljena izključno za metamorfozo njegove notranje energije in njegovo opravljanje dela glede na morebitne delujoče zunanje sile. Prav ta vzorec je postal osnova za oblikovanje sheme delovanja toplotnih motorjev.

Drug plinski zakon je Charlesov zakon. Pravi, da večji kot je tlak določene mase idealnega plina ob ohranjanju konstantne prostornine, višja je njegova temperatura.

Elektrika

10. razred šole mladim znanstvenikom odkriva zanimive osnovne zakone fizike. V tem času se preučujejo glavna načela narave in vzorcev delovanja električnega toka ter druge nianse.

Amperov zakon na primer pravi, da se vzporedno povezani vodniki, po katerih teče tok v isti smeri, neizogibno privlačijo, v primeru nasprotne smeri toka pa se odbijajo. Včasih se isto ime uporablja za fizikalni zakon, ki določa silo, ki deluje v obstoječem magnetnem polju na majhen del prevodnika, ki trenutno prevaja tok. Temu pravijo - Amperova sila. To odkritje je naredil znanstvenik v prvi polovici devetnajstega stoletja (in sicer leta 1820).

Zakon o ohranitvi naboja je eden od osnovnih principov narave. Pravi, da se algebraična vsota vseh električnih nabojev, ki nastanejo v katerem koli električno izoliranem sistemu, vedno ohrani (postane konstantna). Kljub temu pa to načelo ne izključuje pojava novih nabitih delcev v takih sistemih kot posledica določenih procesov. Kljub temu pa mora biti skupni električni naboj vseh novo nastalih delcev zagotovo enak nič.

Coulombov zakon je eden glavnih v elektrostatiki. Izraža princip interakcijske sile med mirujočimi točkastimi naboji in pojasnjuje kvantitativni izračun razdalje med njimi. Coulombov zakon omogoča eksperimentalno utemeljitev osnovnih principov elektrodinamike. Navaja, da stacionarni točkasti naboji zagotovo medsebojno delujejo s silo, ki je višja, čim večji je produkt njihovih velikosti in s tem manjša, čim manjši je kvadrat razdalje med zadevnimi naboji in medijem, v katerem pride do opisane interakcije.

Ohmov zakon je eden od osnovnih principov elektrike. Navaja, da večja ko je moč enosmernega električnega toka, ki deluje na določenem odseku vezja, večja je napetost na njegovih koncih.

To imenujejo načelo, ki vam omogoča, da določite smer v prevodniku toka, ki se premika na določen način pod vplivom magnetnega polja. Če želite to narediti, morate desno roko postaviti tako, da se črte magnetne indukcije figurativno dotikajo odprte dlani, in iztegnite palec v smeri gibanja prevodnika. V tem primeru bodo preostali štirje izravnani prsti določali smer gibanja indukcijskega toka.

To načelo tudi pomaga ugotoviti natančno lokacijo magnetnih indukcijskih linij ravnega prevodnika, ki prevaja tok v danem trenutku. Zgodi se tako: palec desne roke postavite tako, da kaže, in figurativno primite dirigent z drugimi štirimi prsti. Lokacija teh prstov bo pokazala natančno smer magnetnih indukcijskih linij.

Načelo elektromagnetne indukcije je vzorec, ki pojasnjuje proces delovanja transformatorjev, generatorjev in elektromotorjev. Ta zakon je naslednji: v zaprti zanki, večja kot je ustvarjena indukcija, večja je hitrost spremembe magnetnega pretoka.

Optika

Veja Optika odraža tudi del šolskega kurikuluma (osnovni zakoni fizike: 7.-9. razred). Zato teh načel ni tako težko razumeti, kot se morda zdi na prvi pogled. Njihov študij ne prinaša le dodatnega znanja, temveč boljše razumevanje okoliške realnosti. Osnovni zakoni fizike, ki jih je mogoče pripisati študiju optike, so naslednji:

Guynesovo načelo. To je metoda, ki lahko učinkovito določi natančen položaj valovne fronte v katerem koli danem delčku sekunde. Njegovo bistvo je naslednje: vse točke, ki so na poti valovne fronte v določenem delčku sekunde, v bistvu same postanejo viri sferičnih valov (sekundarni), medtem ko lokacija valovne fronte v istem delčku sekunde sekunda je enaka površini, ki kroži okoli vseh sferičnih valov (sekundarna). To načelo se uporablja za razlago obstoječih zakonov, povezanih z lomom svetlobe in njenim odbojem.
Huygens-Fresnelovo načelo odraža učinkovito metodo za reševanje vprašanj, povezanih s širjenjem valov. Pomaga razložiti osnovne probleme, povezane z uklonom svetlobe.
valovi Enako se uporablja za odsev v ogledalu. Njegovo bistvo je, da sta tako vpadni žarek kot tisti, ki se je odbil, kot tudi pravokotnica, zgrajena iz točke vpada žarka, v eni ravnini. Pomembno si je tudi zapomniti, da je kot, pod katerim pada žarek, vedno popolnoma enak lomnemu kotu.
Načelo loma svetlobe. To je sprememba poti elektromagnetnega valovanja (svetlobe) v trenutku gibanja iz enega homogenega medija v drugega, ki se od prvega bistveno razlikuje po številnih lomnih količnikih. Hitrost širjenja svetlobe v njih je različna.
Zakon premočrtnega širjenja svetlobe. V svojem bistvu je zakon, povezan s področjem geometrijske optike, in je naslednji: v katerem koli homogenem mediju (ne glede na njegovo naravo) se svetloba širi strogo premočrtno, na najkrajši razdalji. Ta zakon na preprost in dostopen način pojasnjuje nastanek senc.

Atomska in jedrska fizika

Osnovne zakone kvantne fizike ter osnove atomske in jedrske fizike se preučujejo v srednjih in visokošolskih ustanovah.

Tako Bohrovi postulati predstavljajo vrsto osnovnih hipotez, ki so postale osnova teorije. Njegovo bistvo je, da lahko vsak atomski sistem ostane stabilen samo v stacionarnih stanjih. Vsaka emisija ali absorpcija energije s strani atoma se nujno pojavi po principu, katerega bistvo je naslednje: sevanje, povezano s transportom, postane monokromatsko.

Ti postulati se nanašajo na standardni šolski učni načrt, ki preučuje osnovne zakone fizike (11. razred). Njihovo znanje je za diplomanta obvezno.

Osnovni zakoni fizike, ki jih mora človek poznati

Nekatera fizikalna načela, čeprav spadajo v eno od vej te znanosti, so vendarle splošne narave in bi jih morali poznati vsi. Naštejmo osnovne fizikalne zakone, ki bi jih človek moral poznati:

Arhimedov zakon (velja za področja hidro- in aerostatike). Pomeni, da je vsako telo, ki je bilo potopljeno v plinasto snov ali tekočino, podvrženo nekakšni vzgonski sili, ki je nujno usmerjena navpično navzgor. Ta sila je vedno številčno enaka teži tekočine ali plina, ki ga telo izpodrine.
Druga formulacija tega zakona je naslednja: telo, potopljeno v plin ali tekočino, zagotovo izgubi toliko teže, kot je masa tekočine ali plina, v katero je bilo potopljeno. Ta zakon je postal osnovni postulat teorije lebdečih teles.
Zakon univerzalne gravitacije (odkril Newton). Njegovo bistvo je v tem, da se absolutno vsa telesa neizogibno privlačijo s silo, ki je večja, čim večji je produkt mase teh teles in s tem manjši, čim manjši je kvadrat razdalje med njimi.

To so 3 osnovni zakoni fizike, ki bi jih moral poznati vsakdo, ki želi razumeti mehanizem delovanja okoliškega sveta in posebnosti procesov, ki se v njem dogajajo. Razumeti načelo njihovega delovanja je precej preprosto.

Vrednost takega znanja

Osnovni zakoni fizike morajo biti v bazi znanja človeka, ne glede na njegovo starost in vrsto dejavnosti. Odsevajo mehanizem obstoja celotne današnje realnosti in so v bistvu edina stalnica v nenehno spreminjajočem se svetu.

Osnovni zakoni in koncepti fizike odpirajo nove možnosti za preučevanje sveta okoli nas. Njihovo znanje pomaga razumeti mehanizem obstoja vesolja in gibanja vseh kozmičnih teles. Ne spreminja nas v zgolj opazovalce dnevnih dogodkov in procesov, temveč nam omogoča, da se jih zavedamo. Ko človek jasno razume osnovne zakone fizike, to je vse procese, ki se dogajajo okoli njega, dobi možnost, da jih nadzira na najučinkovitejši način, dela odkritja in s tem naredi svoje življenje udobnejše.

Rezultati

Nekateri so prisiljeni poglobljeno preučevati osnovne zakone fizike za enotni državni izpit, drugi zaradi svojega poklica, nekateri pa iz znanstvene radovednosti. Ne glede na cilje študija te vede je koristi pridobljenega znanja težko preceniti. Nič ni večjega zadovoljstva kot razumevanje osnovnih mehanizmov in vzorcev obstoja sveta okoli nas.

Ne ostanite ravnodušni – razvijajte se!

Fizika je eksaktna in temeljna veda, ki preučuje splošne zakonitosti različnih naravnih pojavov, pa tudi zakonitosti zgradbe in gibanja snovi. Vsi zakoni in koncepti fizike tvorijo temelje predmeta naravoslovje.

V srednji šoli se pojavi ločen predmet - fizika, katerega glavni cilj je razviti pri učencih znanje o tem predmetu, način razmišljanja in znanstveni pogled na svet. Od sedmega do devetega razreda šolarji preučujejo osnovni tečaj fizike, zahvaljujoč kateremu se oblikuje predstava o fizični sliki sveta, se preučujejo osnovni fizikalni koncepti, izrazi in zakoni, pa tudi osnovni algoritmi za reševanje. razvijajo se raziskovalne in eksperimentalne sposobnosti. Ob koncu devetega razreda učenci opravljajo GIA v fiziki. Z iskanjem po iskalniku "fizika brezplačno" na internetu lahko najdete različne video vaje, referenčne knjige, knjige in članke. , ki vam bo pomagal pri pripravi .

Eksperimentalna in teoretična fizika

Zelo težko je določiti mejo, kjer se konča teoretični del predmeta fizike in začne eksperimentalni del, saj sta med seboj zelo tesno povezana in se dopolnjujeta. Cilj eksperimentalne fizike je izvajanje različnih poskusov za preverjanje hipotez, zakonov in ugotavljanje novih dejstev. Teoretična fizika je usmerjena v razlago različnih naravnih pojavov na podlagi fizikalnih zakonov.

Struktura predmeta fizika

Strukturno je predmet fizike precej težko razdeliti, saj je tesno povezana z drugimi disciplinami. Vendar pa vsi njegovi deli temeljijo na temeljnih teorijah, zakonih in načelih, ki opisujejo bistvo fizikalnih procesov in pojavov.

Glavni deli fizike:

mehanika - veda o gibanju in silah, ki povzročajo gibanje;
molekularna fizika - oddelek, ki proučuje fizikalne lastnosti teles z vidika njihove molekularne strukture;
nihanje in valovanje – veja fizike, ki se ukvarja s periodičnimi spremembami gibanja delcev;
Termofizika - skupina disciplin o teoretičnih osnovah energije;
elektrodinamika - oddelek, ki preučuje lastnosti elektromagnetnega polja, električne in magnetne pojave, električni tok;
elektrostatika - veja fizike, ki obravnava elektrostatično polje, pa tudi električne naboje;
magnetizem - veda o magnetnih poljih;
optika proučuje lastnosti in naravo svetlobe;
atomska fizika - veja fizike o lastnostih atomov in molekul;
kvantna fizika je veja fizike, ki proučuje kvantno mehanske in kvantne poljske sisteme ter zakone njihovega gibanja.

Kako se pripraviti na državni izpit iz fizike?

Snov je treba ponavljati in se učiti v skladu z zahtevami za državni izpit iz fizike. Pri tem vam bodo pomagali različni priročniki, priročniki in zbirke testnih nalog. Bo koristno brezplačna fizika razrede z analizo demo možnosti GIA, ki so predstavljene na spletni strani.

Morali bi vas zanimati dodatni materiali in se udeležiti poskusnega testiranja. Med reševanjem testnih nalog se seznanite z značilnostmi vprašanj. Opaziti je bilo, da so učenci, ki so se udeležili testnih ur, na koncu dosegli višje rezultate. Treba je sestaviti načrt za samostojno učenje, v katerem so navedene teme, za katere se namerava učiti GIA v fiziki. Začnete lahko z najtežjimi in nerazumljivimi. Prav tako se vam ni treba poskušati naučiti celotnega učbenika naenkrat ali gledati vseh video lekcij. Pomembno je strukturirati gradivo, ki se preučuje, sestaviti načrte in tabele, ki bodo pripomogle k boljšemu pomnjenju in ponavljanju. Ne škodi izmenično med poukom in počitkom, pa tudi, da ste prepričani v svoje sposobnosti in ne razmišljate o neuspehih.