Билет 1
Научные методы познания окружающего мира; роль эксперимента и теории в процессе познания природы; моделирование явлений и объектов природы.
Физика — наука о неживой природе.
Любое природное явление в окружающем нас мире имеет множество характеристик и признаков. Желание систематизировать их, понять причины различных проявлений, предсказать их стимулировали научное познание.
Начало научному познанию в физике как науке положил итальянский ученый Галилео Галилей, поставивший первые физические эксперименты и предложивший теоретическое объяснение движения тел. Изучая падение тел разной массы, он впервые провел измерения физических величин при падении тел с высоты и получил количественные соотношения между ними.
Объем информации, получаемый человеком с помощью органов чувств, оказывается недостаточным для того, чтобы выявить ту или иную закономерность. Дополнительную информацию можно получить лишь с помощью экспериментальных установок.
Суть любого эксперимента — наблюдение явления и получение данных, характеризующих результаты исследований.
Электрическая ёмкость: электроёмкость конденсатора; энергия электрического поля.
Конденсатор — система, состоящая из двух проводников, разделенных диэлектриком.
В конденсаторе накапливается электрический заряд и, соответственно, энергия электростатического поля. Способность конденсатора к накоплению заряда характеризуется его электрической емкостью.
Э
лектрическая
емкость конденсатора
— физическая величина, равная отношению
заряда одного из проводников к разности
потенциалов между этими проводниками:
Э
лектроемкость
плоского конденсатора
(система двух плоскопараллельных
пластин площадью S,
находящихся на расстоянии d
друг от друга).
Электроемкость конденсатора зависит:
от площади пластин,
расстояния между ними,
от относительной диэлектрической проницаемости вещества, заполняющего пространство между пластинами
Электроемкость конденсатора не зависит от заряда на пластинах и разности потенциалов, приложенной к ним.
З
ная
электроемкость, получаем энергию
электростатического поля, запасенную
в конденсаторе:
, где С- электроемкость конденсатора, q-заряд пластины,
U-напряжение ( разность потенциалов).
Применение конденсаторов:
Конденсаторы могут накапливать энергию длительное время, а при разрядке через цепь малого сопротивления отдают энергию практически мгновенно. Это свойство конденсаторов используют в лампах-вспышках при фотосъемках.
Конденсаторы применяют для возбуждения квантового источника света - лазеров.
С помощью конденсатора переменной емкости в радиотехнике изменяют частоту.
Задача на применение законов сохранения импульса.
Билет 2
Научные гипотезы; физические законы и теории, границы их применимости.
Физический закон — описание соотношений в природе, проявляющихся при определенных условиях в эксперименте. Особенность закона состоит в том, что с его помощью можно описать другие явления, с которыми не были поставлены эксперименты.
Научная гипотеза — предположение о том, что существует связь между известным и вновь объясняемым явлением.
Галилео Галилей дал количественное описание падения тел на Землю, но не выяснил причину их падения.
Исаак Ньютон, основоположник фундаментальной физической теории, высказал гипотезу: причина падения тел на Землю — притяжение тел к Земле.
Научная теория содержит постулаты, определения, гипотезы и законы, объясняющие явления.
Любая созданная теория должна быть подтверждена экспериментом. Расхождение теории с практикой приводит к совершенствованию старой или созданию принципиально новой теории, дающей новые законы и более глубокое понимание физической реальности. Особенно ценной в науке считается теория, предсказывающая новые экспериментальные данные, которые не могут быть объяснены в рамках старой теории.
примером такой теории в физике является теория относительности Альберта Эйнштейна, предсказавшая и количественно описавшая изменение массы движущегося тела со скоростью, соизмеримой со скоростью света, явление, которое нельзя было объяснить в рамках теории классической физики.
Особенность фундаментальных теорий — их преемственность. Теория может иметь границы применимости. Например, классическая механика справедлива для описания движения тел, скорость которых много меньше скорости света, но с помощью законов Ньютона нельзя описать процессы в микромире. Ни одна научная теория не может быть признана окончательной и верной навсегда. Всегда существует вероятность, что новые наблюдения потребуют поправок к теории