Урок по физике по теме Микро-, макро-и мегамиры. Пространство и время. Последовательность, продолжи-тельность и периодичность событий. Единицы времени. Лабораторная работа № 3

Урок № 4

Микро-, макро-и мегамиры. Пространство и время. Последовательность, продолжительность и периодичность событий. Единицы времени. Лабораторная работа № 3.

Цель урока: дать понятие о различии окружающего мира, характеристиках окружающего пространства, с помощью лабораторной работы научить измерять время различными способами.

Ход урока:

1. Оргмомент.

2. Актуализация опорных знаний, целеполагание.

3. Изучение нового материала.

Если сейчас попросить кого-то из вас назвать физические тела, что вас окружают, вы почти наверняка назовете мебель, приборы, книги и т.д.. Все эти тела, которые сопоставимы с нами самими по размерам, образуют так называемый макромир. Слово это происходит от греческого слова «макрос»-большой. К макромира относится и крошечная песчинка, и огромный айсберг!

Макромир образуют тела, размеры которых примерно сопоставимы с человеком.

Именно в макромире мы можем не только наблюдать события, но и вмешиваться в них: передвинуть мебель, бросить камень, развернуть книгу. И первые открытые физические законы действуют именно в макромире (вы скоро узнаете закон Архимеда, законы Ньютона и т.д.). Однако существует многое и за пределами макромира: мы же видим на небе Солнце и звезды, Млечный Путь (т.е. огромное звездное скопление - Галактику). Истинные размеры этих объектов настолько превосходят размеры привычных для нас тел, которые даже трудно представить. Это - мегамир. Мы можем наблюдать невооруженным глазом некоторые объекты мегамира (далеко не все, поскольку большинство очень далеко от нас). Однако мы никак не можем вмешиваться в события мегамира. Мы даже не можем заметить многих величественных событий в мегамире, ибо они длятся намного дольше, чем человеческая жизнь или даже история человечества. Однако силой разума ученые проникли в некоторые тайны мегамира: мы даже знаем, когда возникла наша Вселенная.

Мегамир образуют тела космических размеров.

А вот объекты и события микромира человек смог хоть как-то наблюдать только после изобретения микроскопа. Тогда стало известно о существовании микроорганизмов; удалось доказать, что мельчайшие частицы вещества находятся в непрерывном движении. Чтобы рассмотреть молекулы и атомы, понадобился уже электронный микроскоп и другие сложные устройства.

Микромир образуют мельчайшие частицы вещества.

Мы знаем, что существуют законы природы, общие для микро-, макро-и ме­гамира. Однако каждый из этих миров имеет свои особенности, очень интересны. Многие законы микромира и мегамира 100 лет назад не могли представить даже гениальные ученые.

2. Каждое событие происходит где-то и когда-то. Каждый из нас имеет представления о пространстве, основанные на нашем жизненном опыте. На протяжении тысячелетий казалось, что о времени и пространстве мы знаем, что надо. Но в двадцатом веке, после создания теории относительности, стали известны новые свойства пространства и времени. О них вы узнаете со временем, а пока ... Достаточно понимать, что все тела занимают определенную часть пространства и находятся на определенном расстоянии друг от друга.

Пространство - одно из основных понятий физики, с помощью которого описывается взаимное расположение объектов.

Что касается времени, то каждое событие более или менее длительной, можно установить последовательность событий во времени.

Время - одно из основных понятий физики, с помощью которого описываются длительность и последовательность событий.

Для измерения промежутков времени можно использовать любой процесс, периодически повторяется (движение Солнца по небосводу, изменение видимой формы Луны, смену времен года, разливы рек). Именно такие периодические процессы дали единицы времени: сутки, месяц, год. Разумеется, сегодня существуют различные приборы для измерения времени, и в каждом из этих приборов (часах, метрономе т.д.) тоже происходят периодические процессы.

Для измерения времени используют периодические процессы.

Макромир образуют тела, размеры которых примерно сопоставимы с человеком.

Мегамир образуют тела космических размеров.

Микромир образуют мельчайшие частицы вещества.

Пространство - одно из основных понятий физики, с помощью которого описывается взаимное расположение объектов.

Время - одно из основных понятий физики, с помощью которого описываются длительность и последовательность событий.

Для измерения времени используют периодические процессы.

1 мин = 60 с

1 час = 60 мин

1 сутки = 24 часа

1 год = 365 суток

4. Проведение лабораторной работы.

Лабораторная работа № 3

Тема. Измерение времени

Цель: ознакомиться с явлениями, которые используются для измерения времени; научиться измерять промежутки времени с помощью различных физических приборов.

Приборы и материалы: метроном, секундомер, часы, песочные часы, шарик на нити для изготовления маятника, штатив, линейка.

Теоретические сведения

Время является одним из основных понятий физики. Оно неразрывно связано

с понятием пространства, поскольку все события в окружающем мире происходят одновременно и в пространстве, и во времени.

Представление о пространстве и времени формируются у человека с момента

его рождения. Ощущение времени возникает посредством органов чувств.

Время t - величина, характеризующая последовательную смену явлений

и состояний материи и продолжительность их бытия. Единица измерения в системе SI - секунда.

Для измерения времени используют явления и процессы, повторяются через одинаковые интервалы времени. В наиболее распространенных часах используются такие периодические процессы: вращение Земли (солнечные часы), механические и электрические колебания

(Механические и электронные часы).

К простейшим и древних приборов для измерения времени относятся песочные и водяные часы. В песочных часах промежуток времени отмеряется пересыпкой песка из одной половины сосуда в другой. В водяных часах время определяется истечением воды из сосуда.

ХОД РАБОТЫ

1. Возьмите в руки и рассмотрите метроном. Обратите внимание на то,что передвижной грузик метронома установлено риске 120 -это означает, что метроном настроен на 120 ударов в минуту.

Цена деления метронома, который настроен на 120 ударов в минуту, равна 60 С/120 = __________ с.

Ответьте на вопрос: с какой целью груз на маятнике метронома делают подвижным?

2. Рассмотрите действие песочных часов. Почему его можно использовать для измерения времени? Запишите ответ _________

3. Измерьте с помощью наручных часов и секундомера промежуток времени, за который песок полностью пересыпается из одной части песочных часов в другую. Запишите результат:

t? = _____ С = _____ мин; tс = _____ с = _____ мин.

4. Измерьте с помощью наручных часов и секундомера количество ударов метронома за 1 минуту. По этим данным найдите промежуток времени между двумя последовательными ударами метронома.

Запишите результат:

t? = _____ С; tс = _____ с.

5. Найдите цену делений шкалы секундомера и наручных часов.

Обратите внимание на то, что часы имеют несколько шкал. На которой шкале наименьшая цена деления? Наибольшая? Какой из этих приборов наиболее точный? Ответьте:

Сс = _____; С? = _____.

6. Использовав штатив, шарик с ниткой и линейку, изготовьте маятник длиной 25 см. Немного отклонив маятник от положения равновесия и отпустив его, измерьте промежуток времени, в течение которого маятник сделает 20 полных колебаний. Найдите продолжительность одного колебания. Результат запишите в тетрадь:

T = _____ c.

Известно, что маятник, длина нити которого 0,25 м, совершает одно полное колебание примерно за 1 секунду (за это время шарик снова возвращается в исходное положение). Если увеличить длину нити до 1 м, то время одного колебания составит 2 секунды.

Таким образом, для того, чтобы измерить продолжительность какого-либо события,

достаточно посчитать, сколько полных колебаний осуществил маятник за это время.

Вывод. Сегодня на уроке мы ознакомились с принципом работы метронома, научились измерять промежутки времени с помощью песочных и наручных часов, секундомера и маятника.

Творческое задание

С помощью различных приборов для измерения времени определите частоту вашего пульса (частотой пульса называют количество ударов в минуту) и пульса вашего соседа по парте.

№

Прибор для измерения времени

Частота пульса

1

Метроном

2

Наручные часы

3

Секундомер

4

Маятник

Чем объясняется разница в полученных результатах?