Учебное пособие 800283

ядерное - рассматриваются другими разделами физики. Это наиболее общие формы материи. Более сложные виды движения, такие как химическое, биологическое, общественное и др. - не являются предметом изучения физики.

Кинематика - это часть механики, которая изучает законы механического движения тела. Кинематика объясняет, как движется тело, но не объясняет, почему тело движется.

3. Какое движение называется прямолинейным? Приведите пример прямолинейного движения.

Будем считать, что тело - это материальная точка. Линия движения точки - это траектория. Если траектория - прямая линия, то это прямолинейное движение. Например, когда тело падает вертикально вниз, оно движется по прямой линии. Это - прямолинейное движение.

4.Какое движение называется криволинейным? Приведите пример криволинейного движения.

Если траектория - кривая линия, то это криволинейное движение. Например, движение камня, брошенного горизонтально и падающего на Землю по кривой линии, или движение Земли по орбите - это криволинейное движение.

5.Как называется движение с постоянной скоростью? Приведите пример равнозамедленного движения.

Когда тело движется с постоянной скоростью, то есть скорость тела при движении не изменяется, то мы говорим, что это равномерное движение. Если скорость тела изменяется, то есть увеличивается или уменьшается, то мы называем этот вид движения неравномерным (или переменным). Например, когда автобус подъезжает к остановке, его скорость уменьшается. Это неравномерное движение. Если скорость автобуса уменьшается за единицу времени на одну и ту же величину, то мы называем это движение равнозамедленным. Когда автобус движется между остановками с постоянной скоростью (т.е. скорость автобуса - постоянная величина), это равномерное движение. Когда автобус начинает движение от остановки и его скорость увеличивается за единицу времени на одну и ту же величину, то мы называем это движение равноускоренным.

31

Урок 5.

ФИЗИКА И ТЕХНИКА

Задание 4. Прослушайте и запишите слова и словосочетания.

Развитие физики, изменение представлений, окружающий мир, возникновение теории, привычные взгляды, зарождение науки, служить основой, раздел физики, область техники, иметь значение, измерительные приборы, обобщить результаты опытов, математические начала, натуральная философия, изложить законы механики, тепловые и электромагнитные явления, природа света, прогресс.

Задание 5. Прослушайте лекцию и определите еѐ тему.

А. Этапы развития физики Б. Изучение тепловых и электромагнитных явлений

В. Создание новых технических приборов Г. Развитие физики и технический прогресс

Развитие физики сопровождалось изменением представлений людей об окружающем мире. Возникновение новых теорий и отказ от привычных взглядов характерны для физики с момента зарождения этой науки до наших дней. Физика служит основой почти всей современной техники. Большинство технических наук были раньше разделами физики. Только немногие области техники существовали до появления физики - это металлургия, строительство домов и кораблей, изготовление книг.

Открытия в области физики имеют важное значение для развития техники. Так, например, двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение автомобили, корабли, был создан на основе изучения тепловых явлений.

Современное кино, телевидение, радио - все это возникло после того, как были изучены звуковые, световые и электрические явления.

Развитие техники влияет на развитие науки. Так, например, усовершенствованные машины, точные измерительные и другие приборы используются учеными при исследовании физических явлений. После того как были созданы современные приборы и ракеты, стало возможным глубже изучить космическое пространство. Открытия, сделанные в науке, есть результат труда многих ученых разных стран.

Рассмотрим некоторые этапы развития физики. Возникновение физической теории связано с именем

32

английского физика и математика Исаака Ньютона. Обобщив результаты опытов других ученых, Ньютон создал труд «Математические начала натуральной философии». В этой работе ученый изложил законы механики, которые были названы его именем. Законы Ньютона привели к развитию представлений о механическом движении.

Дальнейшее развитие физики определилось изучением тепловых и электромагнитных явлений. Стремление ученых проникнуть вглубь тепловых процессов привело к появлению идей о молекулярном строении вещества.

Исследование электромагнитных явлений изменило научную картину мира. Оказалось, что нас окружают физические тела и поля.

Общую теорию электромагнитных явлений создал Джеймс Максвелл. Теория Максвелла объяснила природу света и помогла разработке новых технических приборов, основанных на явлениях электромагнетизма.

Новый этап развития физики начался в ХХ веке. Возникли и стали развиваться новые области: ядерная физика, физика элементарных частиц, физика твердого тела и др. Возросла роль ученого-физика и ее влияние на технический и социальный прогресс.

Ярким подтверждением связи науки и техники является история изучения космоса. Так, 4 октября 1957 года был запущен первый в мире искусственный спутник Земли, а 12 апреля 1961 года Юрий Алексеевич Гагарин стал первым космонавтом, облетевшим земной шар. 21 июля 1969 года впервые была осуществлена посадка на Луну американского космического корабля с астронавтами на борту.

Здесь названы лишь основные этапы развития физики и перечислены немногие из выдающихся людей науки, сделавших важные открытия, благодаря которым развивалась эта наука.

(372 слова)

Задание 6. Прослушайте фрагменты лекции и запишите ответы на вопросы.

1.Что появилось раньше - физика или техника?

2.Какие области техники являются самыми древними?

Развитие физики сопровождалось изменением представлений людей об окружающем мире. Возникновение новых теорий и отказ от привычных взглядов характерны для физики с момента зарождения этой науки до наших дней. Физика служит основой почти всей

33

современной техники. Большинство технических наук были раньше разделами физики. Только немногие области техники существовали до появления физики - это металлургия, строительство домов и кораблей, изготовление книг.

3. Какую область физики описывают законы Ньютона?

Обобщив результаты наблюдений и опытов других ученых, Ньютон создал огромный труд «Математические начала натуральной философии». В этой работе ученый изложил важнейшие законы механики, которые были названы его именем.

4.Как изменилась научная картина мира в результате создания общей теории электромагнитных явлений?

Дальнейшее развитие физики определилось изучением тепловых и электромагнитных явлений. Стремление ученых проникнуть вглубь тепловых процессов привело к зарождению идей о молекулярном строении вещества.

Исследование электромагнитных явлений коренным образом изменило научную картину мира. Оказалось, что нас окружают физические тела и поля.

Общую теорию электромагнитных явлений создал Джеймс Максвелл. Теория Максвелла объяснила природу света и помогла

5.Назовите новые направления физики, которые возникли в ХХ веке.

Новый этап бурного развития физики начался в ХХ веке. Возникли и стали развиваться новые направления: ядерная физика, физика элементарных частиц, физика твердого тела и др. Возросла роль ученого-физика и ее влияние на технический и социальный прогресс.

6.Прослушайте фрагмент текста. Запишите:

Когда был запущен первый искусственный спутник Земли? Когда люди в первый раз долетели до Луны?

Ярким подтверждением связи науки и техники является история изучения космоса. Так, 4 октября 1957 года был запущен первый в мире искусственный спутник Земли, а 12 апреля 1961 года Юрий Алексеевич Гагарин стал первым космонавтом, облетевшим земной шар. 21 июля 1969 года впервые была осуществлена посадка на Луну американского космического корабля с астронавтами на борту.

34

Урок 6.

СИЛА ТЯЖЕСТИ. ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ

Задание 5. Прослушайте и запишите слова и словосочетания. Используйте, где возможно, сокращения.

Взаимодействие тел, закон всемирного тяготения, Земля притягивает, горизонтально, прямолинейно и равномерно, траектория, кривая линия, искусственный спутник, направлена вертикально вниз, сила тяжести пропорциональна массе тела, сила взаимного притяжения, увеличиваться, гравитационная сила, с помощью, рассчитать по формуле, гравитационная постоянная, умножить на, расстояние, между телами, прямо пропорциональной, обратно пропорциональной, важнейший, всеобщий, закон природы, предсказать существование, космические тела.

Задание 6. Прослушайте лекцию и определите еѐ тему.

А. Сила тяжести Б. Взаимодействие тел в природе

В. Закон всемирного тяготения Г. Значение закона всемирного тяготения

Мы будем говорить о взаимодействии тел в природе, об открытии Ньютоном одного из всеобщих законов природы, о законе всемирного

тяготения. Наблюдения показывают, что Земля взаимодействует со всеми телами, которые находятся на ней и на расстоянии от Земли.

Листья деревьев опускаются на Землю, осенью падают яблоки в саду, потому что Земля притягивает их. Если мяч бросить горизонтально, то он не летит прямолинейно и равномерно. Его траекторией будет кривая линия.

Искусственный спутник, который запустили с Земли, тоже летит не по прямой. Он движется вокруг Земли.

Какова же причина наблюдаемых явлений?

Тела падают на Землю - это действует сила притяжения к Земле. Земля притягивает к себе все тела: дома, людей, воду в морях и океанах и так далее.

Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести. Она всегда направлена вертикально вниз. Опытами установлено, что сила тяжести пропорциональна массе

35

тела. Под действием силы тяжести тела падают на Землю. Притяжение существует не только между Землей и телами,

которые находятся на ней. Все тела притягиваются друг к другу. Притягиваются между собой Луна и Земля. Хорошо известно, что Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, так как действуют силы взаимного притяжения. Земля и планеты притягиваются к Солнцу и друг к другу.

Силу взаимного притяжения, которая действует между всеми телами, Ньютон назвал силой тяготения. Он первым установил и доказал закон всемирного тяготения. Согласно этому закону, силы притяжения между телами тем больше, чем больше массы этих тел. Силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними. Силу всемирного тяготения называют еще гравитационной силой или силой гравитации. Закон всемирного тяготения был открыт Ньютоном в

1682 году.

С помощью вычислений установили, что величину силы взаимного притяжения можно рассчитать по формуле: сила тяготения равна, гравитационная постоянная умножить на массу первого тела, умножить на массу второго тела, разделить на расстояние между телами в квадрате.

Таким образом, можно сказать, что два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Закон всемирного тяготения принадлежит к числу важнейших всеобщих законов природы. Он позволяет объяснить многие физические явления, предсказать существование неизвестных космических тел, определять (то есть делать расчеты) движение искусственных спутников Земли и космических кораблей.

(365 слов)

Задание 8. Прослушайте фрагменты лекции и ответьте на вопросы. 1. Почему тела падают на Землю?

Листья деревьев опускаются на Землю, осенью падают яблоки в саду, потому что Земля притягивает их. Если мяч бросить горизонтально, то он не летит прямолинейно и равномерно. Его траекторией будет кривая линия.

Искусственный спутник, который запустили с Земли, тоже летит не по прямой. Он движется вокруг Земли.

Какова же причина наблюдаемых явлений?

Тела падают на Землю - это действует сила притяжения к Земле. Земля притягивает к себе все тела: дома, людей, воду в

36

морях и океанах и так далее.

2. В чем заключается закон всемирного тяготения?

Силу взаимного притяжения, которая действует между всеми телами, Ньютон назвал силой тяготения. Он первым установил и доказал закон всемирного тяготения. Согласно этому закону, силы притяжения между телами тем больше, чем больше массы этих тел. Силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними.

3.В каком году был открыт закон всемирного тяготения?

Силу всемирного тяготения называют еще гравитационной силой или силой гравитации. Закон всемирного тяготения был открыт Ньютоном в 1682 году.

4.Какое значение имеет закон всемирного тяготения?

Закон всемирного тяготения принадлежит к числу важнейших всеобщих законов природы. Он позволяет объяснить многие физические явления, предсказать существование неизвестных космических тел, определять (то есть делать расчеты) движение искусственных спутников Земли и космических кораблей.

МАТЕМАТИКА

Урок 7.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ МАТЕМАТИКИ

Задание 5. Прослушайте и запишите слова и словосочетания. Используйте, где возможно, сокращения.

Повышение кругозора, формирование мировоззрения, количественные отношения, пространственные формы, зарождение математики, элементарная математика, переменная величина, современная математика, глиняные таблички, самостоятельная наука, ограниченное число, удовлетворение простых запросов, хозяйственная жизнь, арифметика, теория чисел, буквенное исчисление, процессы изменения величин, преобразование геометрических фигур, дифференциальное и интегральное исчисление, бесконечно малая величина, выдвигается понятие функции, метод координат, аналитическая геометрия, воображаемая геометрия, проникновение математических методов, вычислительная техника, окружающая действительность.

Задание 6. Прослушайте лекцию и определите еѐ тему.

А. Элементарная математика

37

Б. Переменные величины В. Основные периоды развития математики

Г. Проникновения математики в различные отрасли знаний

Целью изучения математики является повышение общего кругозора, культуры мышления, формирование научного мировоззрения. Математика

– наука о количественных отношениях и пространственных формах действительного мира.

А.Н. Колмогоров выделяет четыре периода развития математики: зарождение математики, элементарная математика, математика переменных величин, современная математика.

Изначально математика появилась в Вавилоне и Древнем Египте. Первыедошедшие до нас математические тексты: глиняные таблички из древнего Вавилона,содержащие формулировки и решения задач.

Начало периода элементарной математики относят к VI-V веку до нашей эры.

Понимание математики как самостоятельной науки возникло впервые в Древней Греции. В течение этого времени математические исследования имеют дело с ограниченным числом основных понятий, возникших для удовлетворения самых простых запросов хозяйственной жизни. Развивается арифметика – наука о числе. Во время развития элементарной математики появляется теория чисел. Создается алгебра как буквенное исчисление.

В XVII веке запросы естествознания и техники привели к созданию методов, позволяющих математически изучать движение, процессы изменения величин, преобразование геометрических фигур. С использования переменных величин в аналитической геометрии и создания дифференциального и интегрального исчисления начинается период математики переменных величин. Открытиями XVII века являются введенное Ньютоном и Лейбницем понятие «бесконечно малой величины», создание основ анализа. На первый план выдвигается понятие функции. Изучение функции приводит к основным понятиям математического анализа: пределу, производной, дифференциалу, интегралу. К этому времени относятся и появление метода координат. Создается аналитическая геометрия, которая позволяет изучать геометрические объекты методами алгебры и анализа.

Дальнейшее развитие математики привело в начале ХIX века к возникновению новых теорий (например, «воображаемая геометрия» Н. И. Лобачевского).

Развитие математики в XIX и XX веках - это период современной математики. Происходит развитие самой математики, проникновение математических методов во многие сферы практической деятельности.

38

Прогресс вычислительной техники привел к появлению новых математических дисциплин, например, исследование операций, теория игр, математическая экономика и другие.

Математика играет важную роль в естественно-научных, инженернотехнических и гуманитарных исследованиях. Причина проникновения математики в различные отрасли знаний заключается в том, что она предлагает четкие модели для изучения окружающей действительности. Без современной математики невозможен прогресс в различных областях деятельности.

(312 слов)

Задание 8. Прослушайте фрагменты лекции и запишите ответы на вопросы.

1. Что такое математика?

Целью изучения математики является – повышение общего кругозора, культуры мышления, формирование научного мировоззрения. Математика – наука о количественных отношениях и пространственных формах действительного мира.

2.Сколько периодов развития математики выделяет А.Н. Колмогоров?

А.Н. Колмогоров выделяет четыре периода развития математики: зарождение математики, элементарная математика, математика переменных величин, современная математика.

3. Где появилась математика?

Изначально математика появилась в Вавилоне и Древнем Египте.Первые дошедшие до нас математические тексты: глиняные таблички из древнего Вавилона,содержащие формулировки и решения задач.

4. Где возникла математика как самостоятельная наука?

Начало периода элементарной математики относят к VI-V веку до нашей эры. Понимание математики как самостоятельной науки возникло впервые в Древней Греции.

5.Когда начинается период математики переменных величин?

ВXVII веке запросы естествознания и техники привели к созданию методов, позволяющих математически изучать движение, процессы изменения величин, преобразование геометрических фигур. С употребления переменных величин в аналитической геометрии и создания дифференциального и интегрального исчисления начинается период математики переменных величин.

6.Почему математика проникает в различные отрасли знаний?

Математика играет важную роль в естественнонаучных, инженерно-

технических и гуманитарных исследованиях. Причина проникновения математики в различные отрасли знаний заключается в том, что она предлагает четкие модели для изучения окружающей действительности.

39

Урок 8.

АКСИОМАТИЧЕСКИЙ МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ НАУЧНОЙ ТЕОРИИ

Задание 5. Прослушайте и запишите слова и словосочетания. Используйте, где возможно, сокращения.

Дедуктивный метод, аксиоматический метод, достижение математической мысли, выявляются понятия, формулируются аксиомы, утверждение, логический путь, основные черты, перечисление понятий, изложение определений, доказательство теорем, принимать без доказательств, составная часть, истинность, предыдущая теорема, смысл понятия, неразрешимый, элементарная геометрия, плоскость, провести прямую, описать окружность, потребность доказательства, невозможность подтверждения, параллельные прямые, содержание, служить основой, абсолютная геометрия, равноправный.

Задание 6. Прослушайте лекцию и определите еѐ тему.

А. Дедуктивный метод Б. Элементарная геометрия

В. Геометрия Н.И. Лобачевского

Г. Геометрия Евклида Создание дедуктивного или аксиоматического метода

построения науки является одним из достижений математической мысли. Оно потребовало работы многих поколений ученых. Аксиоматический метод построения научной теории заключается в следующем: выделяются основные понятия, формулируются аксиомы теории, а все остальные утверждения выводятся логическим путѐм, опираясь на них.

Основные черты дедуктивного метода. Дедуктивная система изложения сводится:

1)к перечислению основных понятий,

2)к изложению определений,

3)к изложению аксиом,

4)к изложению теорем,

5)к доказательству этих теорем.

Аксиома – утверждение, принимаемое без доказательств. Теорема – утверждение, вытекающее из аксиом.

40