ТЕМА 12: первоначальные сведения о строении вещества.

Урок1. Строение вещества. Молекулы.

Все разделы физики используют то, что вещество состоит из отдельных молекул.

Задача: Подвести учеников к пониманию о дискретном строении вещества.

1. Представление древних атомистов:

- все тела состоят из отдельных частиц

- между частицами имеются промежутки

- все частицы находятся в непрерывном движении

подвести детей к тому, что тела состоят из мельчайших частичек, и наоборот.

 

 

Чтобы познакомить с явлением, дети должны знать значение этого слова.

Молекула – “ moles” и “ cula” – массочка.

“moles”- масса, а “cula”-уменьшительный суффикс.

Атом –с греческого – неделимый.

Вещества бывают простыми и сложными. Простые состоят из одинаковых атомов, а сложные из нескольких атомов. Н₂О-сложное вещество.

Пример: вещество состоит из мельчайших частиц. Как доказать? Поставим такой опыт – стакан с водой + сахар-рафинад=сладкую воду. Это объясняет то, что вещество состоит из мельчайших частиц.

Измерили размеры атома – 10^-8см. (записать на доске обязательно). Нужно сравнить яблоко с землей для того, чтобы показать детям размер атома. Диаметр волосинки порядка 0,05 мм, т.е. размер атома в несколько млн раз меньше, чем размер волосинки.

Вопрос: как молекулы расположены между собой?

Опыт- 0,5 стакана воды + 0,5 стакана спирта, сливаем в стакан и получаем меньший объем, чем объем двух стаканов. Подводим к тому, что между молекулами есть промежутки, поэтому несоответствие объема.

С газами – духи.

С твердыми телами – штатив + шарик или стальной цилиндр + масло = при маленьком давлении ничего, при больших давлениях на стенках цилиндра появляются капельки масла.

 

Урок 2. Движение молекул. Диффузия.

Задача урока: движение – есть неотъемлемое свойство материи.

Когда говорим о диффузии, то приводим примеры:

- распространение газов

- чернило + вода

Именно диффузия – экспериментальное обоснование движения молекул. Тогда можно показать опыт: весы, колба Петри, уравновешиваем, в эту чашу капаем несколько капель эфира, получаем отклонение весов, но через определенное время они уравновесятся и в колбе ничего не будет. Испарение – пример диффузии.

Есть стекло и на него кладут лед, поливают воском, в результате воск меняет цвет через определенное время.

Значение диффузии:

- в консервных заводах используют явление диффузии

- питание растения благодаря диффузии

состав воздуха у поверхности атмосферы однороден – свойство диффузии.

Для того, чтобы стальные поверхности уплотнить, то их покрывают углеродом (цементация).

Вывод: молекулы и атомы любого вещества находятся в непрерывном движении, это подтверждает явление диффузии в газах, жидкостях, твердых телах.

Двигаются ли молекулы одинаково в разных телах?

, почему скорости различны? – массы разные.

Ребята, так почему же если скорость 2000м/с , то например запах духов доходит медленно скажем до последней парты? Потому, что при движении молекулы сталкиваются и направленного движения нет.

Опыт: модель броуновского движения.

Домашнее задание: проделать опыт: 2 стакана, ______________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Цель домашнего задания: подготовка к следующему уроку.

 

Урок 3. Давление молекул и температура тела.

Расскажите, что вы получили?

Обобщаем и анализируем. Из опыта следует, что температура тела влияет на движение молекул.

Вывод: чем выше температура тела, тем быстрее происходит диффузия.

Опыт: горячая вода/холодная + кусочек сахара.

 

Урок 4. Взаимодействие (притяжение и отталкивание) молекул (атомов).

Если все тела состоят из молекул, в них есть промежутки, и они двигаются, то почему оно не рассыпается.

Опыт: весы с 2 чашами, к первой прикрепляем стеклянную пластинку на нитке. Подводим сосуд с водой, чтобы вода соприкасалась с пластинкой. Сколько гирек нужно положить, чтобы оторвать пластинку? Значит мы прикладываем силу.

Приводим к тому, что есть силы притягивания. Размеры атома - расстояние при котором начинается притягивание.

Примеры:

1. клей

2. присос

3. окраска ткани

4. сварка, спайка

Нужно показать, что молекулы не только притягиваются, но и отталкиваются.

Опыт: есть вода в стакане. Ее легко сжимать? – нет. Значит есть сила отталкивания.

На глубине 8 км в океане сжатие воды на 4%.

Если расстояние больше 10^-8, то молекулы не взаимодействуют друг с другом.

 

 

ТЕМА 13: Формирование понятия физическая величина

В средней школе.

Физическая величина – это характеристика определенных свойств объекта (тело, система тел, состояние процессов, и явлений) в качественном соотношении одинаковые для всех объектов, а в количественном индивидуальны для каждого объекта.

Например, физическая величина ускорение характеризует быстроту изменения скорости со временем и это ее качественная характеристика одинакова для всех объектов. Однако для различных тел ее количественное отношение различно. (если ускоряется поезд и самолет, то их ускорение различны).

Термин «величина» применяется к характеристикам и свойствам в том случае, если их можно количественно определить, т.е. измерить. Такие характеристики, как цвет, запах, вкус в настоящее время не подлежат измерению, поэтому их нельзя назвать величинами, а только характеристиками или свойствами. ГОСТ не рекомендует использовать словосочетание : величина скорости, сила по величине и направлению, величина давления; слово «величина» в этих словосочетаниях лишнее, т.к. скорость, сила и давление есть величинами. Вместо термина физическая величина можно использовать термин величина только в том случае, если из контекста следует, что речь идет о физической величине, а не о математической. Можно использовать термин размер величины и значение физической величины.

Единица физической величины – это физическая величина, фиксированная по размеру и принятая в качестве основы для количественной оценки конкретной физической величины.

Значение физической величины – это количественное содержание в объекте конкретной физической величины, выраженное в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Например:

l=2м

2м – значение физической величины

2 – числовое значение физической величины

м – единица физической величины

Иногда для определения физической величины используют термин – «называется». Например: Электроемкость проводника называется величина равная отношению заряда сообщенному проводнику к его потенциалу.

Т.к. определение физической величины должно полностью раскрывать понятие о физической величине, то лучше давать такое определение: Электроемкость – это физическая величина, которая характеризует электрические свойства проводника, она измеряется отношением заряда q, сообщенному проводнику к его потенциалу j.

Законы физики устанавливают количественные соотношения между физическими величинами, поэтому нужно уметь измерять физические величины.

Измерить физическую величину (например скорость) – это значит сравнить ее с величиной того же вида (скоростью) принятой за единицу.

Существуют основные системы единиц, которые отличаются выбором основных единиц. Те системы единиц, у которых в качестве основных выбраны единицы длины, массы и времени называются абсолютными. В качестве основной системы единиц ГОСТом выбрана международная система единиц: СИ.

Основные единицы:

- единица длины – метр (м)

- единица массы – килограмм (кг)

- единица времени – секунда (с)

- единица силы тока – ампер (А)

- единица количества вещества – моль (моль)

кроме основных есть еще производные единицы : м/с, В; и дополнительные: единица плоского угла – радиан, единица телесного угла – стерадиан (ср).

размерность физической величины – это соотношение, показывающее как изменяется единица какой то величины при изменении основной величины.

Размерность физической величины: [u], в ГОСТах – dim u.

Для размерностей основных величин используют такие обозначения:

- размерность длины – L

- размерность массы – М

- размерность времени – Т

- размерность термодинамической температуры – Q

- размерность силы тока - I

[l]=L размерность длины – l

[m]=M

[t]=T

проверка размерности, например: .  – это формула размерности.

  

Основные элементы рассказа ученикам о физической величине:

1. название величины

2. какое тело или явление описывает

3. условное обозначание величины ( )

4. основное определяющее уравнение        

5. физический смысл определяющего уравнения      значение напряжения численно равно напряжению на проводнике при силе тока в 1А.  - значение скорости численно равно пути, которое проходит тело за единицу времени.

6. Название единицы величины:

1 Ом – единица сопротивления. (ГОСТы не разрешают использовать термин «единица измерения»)

7. Условное обозначение единицы величины: Ом, м, Н.

8. Определение единицы величины.

9. Прибор для прямого измерения единицы величины.

10. Примеры значения величины которые встречаются в природе или технике.