Что составляет основу наблюдения и эксперимента физика

Опыты, эксперименты и наблюдения в физике: в чем между ними разница

Содержание:

Эксперимент, опыт, наблюдение – основополагающие методы изучения окружающего мира, постижения закономерностей природы. Люди испокон веков следят за протекающими вокруг них явлениями, часть из увиденного пытаются повторять в определённых условиях, имитировать протекающие в природе процессы. Рассмотрим, что такое в физике опыт, наблюдение, эксперимент, чем отличаются. Приведём примеры трёх методов познания законов творца.

Чем отличается опыт от эксперимента

Эксперимент – метод исследования, направленный на:

Из латинского «слово» переводится как «опыт», то есть понятия аналогичные. В русском языке они имеют слегка отличающуюся окраску.

Экспериментальное исследование – опыт, проводимый в строго заданных рамках, часто реализуется в лабораторных или иных специальных условиях, нацелен преимущественно на точный результат, его повторяемость. Обычно требует специального материально-технического обеспечения.

В чем разница между опытом и экспериментом?

При проведении опытов человек не ограничивается ничем: используемой материальной базой, внешними условиями, однако работает в ограниченном опытном пространстве. Эксперимент – разновидность опыта, проводимого в заданных условиях при регулярном контроле изучаемых и зависящих от них параметров.

Алгоритм проведения эксперимента включает:

Исследования, проводимые для удовлетворения любопытства, относят к экспериментам.

Эксперимент – научно проведённый опыт.

Чем эксперимент отличается от наблюдения

Опыт: бросаем камни в озеро и измеряем время, за которое волны дойдут до берега.

Эксперимент: опускаем камни весом около 30 г с высоты 1 м в воду с температурой

18 °C под прямым углом в безветренную погоду. Измеряем, за сколько образовавшаяся волна дойдёт до забитого возле берега кола.

Наблюдение: смотрим, как прогуливающийся мальчик с отцом бросают камни, замечаем, что волны, поднятые разными по весу камнями, доходят до берега со слегка отличающейся скоростью. Наблюдаем, что ветер влияет на скорость распространения волн.

Источник

§ 3. Наблюдения и опыты

Многие знания получены людьми из собственных наблюдений.

Для изучения какого-либо явления необходимо прежде всего наблюдать его и по возможности не один раз. Чтобы, например, изучить такое явление, как падение тел на Землю, недостаточно один раз увидеть, как падает то или иное тело. Следует выяснить, будет ли разница в падении тела лёгкого и тяжёлого, сравнить падение тела с разной высоты. Одинаково ли падают тела различных размеров? Это можно узнать, если много раз наблюдать различные случаи падения тел.

Конечно, ждать, пока какое-либо тело упадёт само, не стоит. Для этого берут разные тела и заставляют их падать. Тем самым вызывают явление падения тел, иными словами, проводят опыт. Во время опытов обычно выполняют измерения.

Опыты отличаются от наблюдений тем, что их проводят с определённой целью, по заранее обдуманному плану. Для составления такого плана лучше всего иметь предварительные догадки о том, как протекает явление, т. е. выдвинуть гипотезу.

На основании многочисленных наблюдений и опытов учёные открывают законы, действующие в природе.

Выдвигая ту или иную гипотезу, учёные с помощью физического эксперимента находят подтверждение физической теории или её опровержение.

Чтобы получить научные знания об окружающем нас мире, необходимо обдумать и объяснить результаты проведённых опытов, найти причины наблюдаемых явлений, сделать выводы.

Известна легенда об итальянском учёном Г. Галилее. Для того чтобы изучить, как происходит падение тел, Галилей ронял разные шары с наклонной башни в г. Пизе (рис. 5). Проделав такие опыты, учёный получил подтверждение своей гипотезы и открыл закон падения тел.

Учёные экспериментально изучают связь между отдельными явлениями и выявляют определённые закономерности. На основе этого создаётся теория явления, которая объединяет отдельные законы. Физическая теория систематизирует полученные из эксперимента сведения о природных процессах. Теория может не только объяснить наблюдаемое явление, но и предсказать новые. Так, Дж. Максвелл предсказал существование электромагнитных волн, а Д. И. Менделеев ещё до открытия новых химических элементов предсказал их существование в природе на основе открытого им периодического закона.

Таким образом, источниками физических знаний являются наблюдения и опыты.

Вопросы

1. Как мы получаем знания о явлениях природы?
2 Чем отличаются наблюдения от опытов?
3. Достаточно ли одних опытов, для того чтобы получить научные знания?

Источник

Что изучает физика. Наблюдение и опыты.

Ознакомление учащихся с новым предметом школьного курса. Определение места физики в жизни как науки. Рассмотрение физических явлений. Анализ свойств и классификация. Методика их изучения. Применение системы наблюдений. Проведение практических опытов и экспериментов.

Просмотр содержимого документа
«Что изучает физика. Наблюдение и опыты.»

* Познакомиться с новым школьным предметом;

* Определить место физики в жизни

1. Организационный момент.

2. Роль физики в нашей жизни.

3. Беседа с использованием иллюстраций

4. Некоторые физические термины.

5. Наблюдения и опыты.

6. Закрепление пройденного материала.

7. Домашнее задание.

Роль этой науки в нашей жизни очень трудно переоценить, так как она необходима инженерам, строителям, врачам и многим другим специалистам.

Физика – это наука о наиболее простых и наиболее общих свойствах природы.

БИОЛОГИЯ – наука о живых организмах

ХИМИЯ – наука о превращениях веществ

АСТРОНОМИЯ – наука о космосе

МЕТЕОРОЛОГИЯ – наука о земной атмосфере

ГЕОГРАФИЯ – наука о природе земной поверхности

АРХЕОЛОГИЯ – изучает по вещественным источникам историческое прошлое человечества

ГЕОЛОГИЯ – наука о недрах Земли

Изготовление новых машин, приборов и других устройств связано с физикой.

* мир, в котором мы живем,

Среди большого многообразия явлений в природе физические явления занимают особое место.

1. Движение машин, самолетов.

2. Электрический ток, нагревание проводников с током, электризация тел.

3. Действие магнитов на железо, влияние магнитного поля Земли на стрелку компаса.

4. Отражение света от зеркал, излучение световых лучей от различных источников.

5. Таяние льда, кипение воды.

6. Работа атомных реакторов, распад ядер.

2. Электрические явления

4. Оптические явления

5. Тепловые явления

7. Акустические явления

связана и с другими науками, такими как математика, природоведение, география, биология и астрономия.

Установив фундаментальные законы

природы, человек использует их в

процессе своей жизнедеятельности –

механике, строительстве, энергетике,

военном деле, мореплавании, даже в

цирке и других областях.

Методы изучения физики

До XVI в. в физике господствовал метод Аристотеля, который приводил к тем или иным выводам путем рассуждений.

*В аристотелевской физике, в отличие от ее современного изложения, не было ни описаний опытов, ни математических формул.

Метод эксперимента был отвергнут Аристотелем.

*Аристотель считал недопустимым применение математики к исследованию природы.

(итал. Galileo Galilei;

итальянский философ, физик, астроном,

оказавший значительное влияние на науку

Галилей известен наблюдениями планет и

звёзд, поддержкой гелиоцентрической системы мира и экспериментами по механике.

В связи с огромной ролью эксперимента в физике ее считают экспериментальной наукой. Но при изучении любого физического явления в равной мере необходимы и эксперимент, и теория.

Физический закон устанавливает количественную зависимость одних физических величин от других.

Законы могут быть получены двумя способами:

в результате обобщения данных экспериментов (опытные законы)

или путем выводов из известных законов (теоретические законы).

Гипотеза – научно-обоснованное предположение о внутренних связях, управляющих данным явлением

Выдвигается для объяснения наблюдаемых явлений или законов, установленных путем эксперимента.

объединяет несколько опытных закономерностей и гипотез и дает объяснение целой области явлений природы с единой точки зрения

Правильность гипотез и теорий проверяется посредством постановки экспериментов

* Почему огромный и тяжелый океанский лайнер не тонет, а плывет по воде,

* но попробуйте бросить топор;

Дает ответы на все эти вопросы

* Вещество – это один из видов материи.

* Материя – это все то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания

растения, животные и др.

Свинец, гром, рельсы, пурга, алюминий, рассвет, буран, Луна, спирт, ножницы, ртуть, снегопад, стол, медь, вертолет, нефть, кипение, метель, выстрел, наводнение.

Опыты отличаются от наблюдений тем, что их проводят с определенной целью, по заранее обдуманному плану.

Моделирование – метод научного исследования, в котором изучаемое физическое явление (или объект) заменяется другим, сходным с ним – моделью, отражающим его существенные признаки.

Глобус – модель земного шара.

Моделью жидкости может служить речной песок

С возникновением новых поколений ЭВМ в науке получило широкое распространение компьютерное моделирование с помощью специально созданных для этой цели программ.

После построения модели начинается ее изучение (теоретический анализ). Выводы, полученные при этом, проверяют, выясняют их соответствие научному эксперименту либо результатам практической деятельности.

Только опыт, практика дают уверенность в правильности той или иной модели явления.

Прочитайте индийскую притчу о шести слепцах.

И было шесть слепцов,

И решили они узнать,

Первый приблизился к слону

И коснулся его Ноги:

«Все ясно! Слон это Дерево».

Слон похож на Копье».

Он дотронулся до Бивня.

Третий пощупал огромный Бок.

Удивился и воскликнул:

«О чем вы все говорите, слон это Стена».

Четвертый протянул руку к Хоботу

«Вы все рехнулись, слон это же, очевидно, Змея».

Пятый с трудом дотянулся до Уха

И озадаченно воскликнул:

«Все вы неправы, слон похож на Веер».

И, наконец, шестой, схватившись за Хвост, Т

вердо сказал: «Слон это Веревка».

И они еще долго спорили.

И хотя каждый из них был прав,

Все вместе они заблуждались…

Закончите предложение, выбрав правильное утверждение.

В физике утверждение считается истинным, если оно:

2) опубликовано в печати;

3) высказано авторитетными учеными;

4) многократно проверено на опыте.

Ученица опустила электроды в сосуд с раствором электролита, затем подсоединила их к источнику электрического тока и в течение некоторого времени пропускала через раствор электрический ток.

В своем ответе она записала: «На одном из электродов выделились пузырьки».

Это утверждение является:

* С каким новым школьным предметом мы познакомились?

Источник

Предмет и структура физики, методы изучения физических явлений

п.1. Предмет и объект изучения физики

Примеры наблюдений и объяснений:

Корабли скрываются за линией горизонта

Земля вращается вокруг своей оси, подставляя одну сторону под солнечные лучи

Многократное эхо слышно в просторном помещении или в горах

Звуковые волны отражаются от препятствия (стены или скалы)

Мы воспринимаем окружающий мир с помощью ощущений (зрение, обоняние, осязание, вкус). Построенные нами приборы дополняют наши органы чувств, но и от них мы воспринимаем информацию в основном через зрение.

п.2. Место физики среди других наук

Физика является естественной наукой, поскольку изучает природу. Наряду с физикой к естественным наукам относятся химия, биология, астрономия, география.

Физика является точной наукой, поскольку исследует количественно точные закономерности и использует строгие методы проверки гипотез, основанные на воспроизводимых экспериментах и строгих логических рассуждениях. К точным наукам также относят математику, химию, информатику и некоторые разделы биологии.

Физика является фундаментальной наукой, поскольку включает в себя как теоретические, так и экспериментальные исследования материальных систем, и является основой для остальных естественных наук. Её понятия, законы, теории, методы и средства используются во всех областях науки и техники.

Физика является прикладной наукой в значительной части своих разделов и направлений (акустика, баллистика, гидродинамика, оптика, материаловедение и т.п.), где изучаются конкретные технологические и технические применения полученных знаний в приборах, установках, машинах и механизмах.

п.3. Физические явления

Окружающий нас мир заполнен твёрдыми, жидкими и газообразными физическими телами.

Примеры физических тел:

Песчинка

Пружина

Воздушный шар

Ракета

Планета

Любое физическое тело из чего-то состоит или из чего-то изготовлено.

Сегодня нам известны десятки миллионов веществ. Многие из них можно найти в природе, но гораздо больше создается и применяется человеком.

Источник

Что изучает физика. Некоторые физические термины. Наблюдение и опыт.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Некоторые физические термины. Наблюдения и опыт. Что изучает физика. Введение в физику, 7 класс

Из истории Обратимся к истории. Впервые понятия “физика” ввел Аристотель (древнегреческий ученый, философ). Он назвал эту науку “Фюзис” – природа (IV век до н.э). В русский язык слово “физика” было введено М.В. Ломоносовым, когда он издал в России первый учебник по физике в переводе с немецкого языка. Физика – наука о неживой природе.

Некоторые физические термины Рассмотрим виды физических явлений на примере грозы (рис.4). Рис 4. Гроза Явление природы Виды физических явлений Раздел физики Гроза видим вспышку (молния) – световое Оптика слышим гром – звуковое Акустика высокая температура – тепловое Термодинамика Механическое (порывы ветра, град) Механика электроника может выйти из строя – электрические и магнитные Электродинамика

Примеры известных экспериментов в физике. Эксперимент Галилео Галилея В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это. Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения. Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова. Результаты, полученные Галилеем — следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.

Заключение Физика как наука очень интересна и многогранна. Она помогает человечеству открывать новые горизонты в изучении образования нашей Вселенной, применять полученные знания от наблюдений и проведенных опытов для улучшения качества нашей жизни, создавать новые технологии и изобретения во блага человечества. Изучайте физику с удовольствием!

Источник