7 класс Онлайн

Физика 7 класс Перышкин Учебник с ответами на задания. ВВЕДЕНИЕ: 1) Что изучает физика. 2) Некоторые физические термины. 3) Наблюдения и опыты. 4) Физические величины. Измерение физических величин. 5) Точность и погрешность измерений. 6) Физика и техника. ИТОГИ ГЛАВЫ. Цитаты из учебника использованы в учебных целях. ОТВЕТЫ на задания адресованы родителям.

Смотреть ОГЛАВЛЕНИЕ учебника.

Физика 7 класс.
Введение (УМК Перышкин)

§ 1. Что изучает физика.

Ребята, вы приступаете к изучению нового для вас предмета, который называется «Физика». Слово «физика» происходит от греческого слова «фюзис», что означает природа. Оно впервые появилось в сочинениях одного из величайших мыслителей древности — Аристотеля, жившего в IV в. до нашей эры.

В русский язык слово «физика» было введено Михаилом Васильевичем Ломоносовым, когда он издал в России первый учебник физики в переводе с немецкого языка. Физика — одна из основных наук о природе.

Если внимательно приглядеться к происходящему в окружающем нас мире, то можно заметить, что в нём происходят разнообразные изменения, или явления.

• Изменения, происходящие с телами и веществами в окружающем мире, называют явлениями.

Так, например, кусочек льда, внесённый в тёплую комнату, начнёт таять. Вода в чайнике, поставленном на огонь, закипит. Если по проволоке пропустить электрический ток, то она нагреется и может даже раскалиться докрасна (как в электрической лампочке). Таяние льда, кипение воды, падение камня, нагревание проволоки током, ветер, гром — всё это различные явления.

В физике изучают: механические, электрические, магнитные, тепловые, звуковые и световые явления. Все эти явления называют физическими.

• Любые превращения вещества или проявления его свойств, происходящие без изменения состава вещества, называют физическими явлениями.

Может ли одна такая наука, как физика, изучить множество явлений? Физика обладает необыкновенной особенностью. Изучая самые простые явления, можно вывести общие законы.

Например, изучая свободное падение шариков, имеющих разный размер, с различной высоты, можно установить законы, которые будут выполняться при падении других тел.

Задача физики состоит в том, чтобы открывать и изучать законы, которые связывают между собой различные физические явления, происходящие в природе.

Например, выяснено, что причиной падения на Землю различных тел является их притяжение Землёй. Смена дня и ночи объясняется тем, что Земля вращается вокруг своей оси (рис. 1). Одна из причин возникновения ветра — неравномерное нагревание воздуха.

Изучением природы занимаются и другие науки: биология, химия, география, астрономия. Все эти науки применяют законы физики. Например, в географии они необходимы для объяснения климата, течения рек, образования ветров и других явлений. В астрономии законы физики используют при изучении строения и развития небесных тел.

Из этой книги вы узнаете о многих важнейших открытиях, благодаря которым развивалась физика, изучите различные физические явления, поймёте, как они связаны между собой, узнаете имена учёных, открывших важнейшие законы.

Вопросы: 1) Что такое физика? 2) Что изучает физика? 3) Приведите примеры физических явлений. 4) Какие естественные науки вы знаете?

ОТВЕТЫ на вопросы:

1) Что такое физика?
ОТВЕТ: Понятие «физика» ввел еще древнегреческий философ Аристотель, слово это означало «природа». Одной из приоритетных задач физики является изучение окружающей материи, и законов, по которым она воздействует с окружающей средой. Одно из основных понятий в физике является вещество и его характеристики.

2) Что изучает физика?
ОТВЕТ: Наука физика изучает разнообразные явления, причины и следствия их возникновения, все процессы, связанные с трансмутацией материи называют физическими.

3) Приведите примеры физических явлений.
ОТВЕТ: Повседневными проявлениями физических законов являются изменения вещества, к примеру, воды — из твердого вещества в жидкое, а затем в газообразное. Т.е плавление льда, превращение его в воду, а затем в пар.

4) Какие естественные науки вы знаете?
ОТВЕТ: Науками, смежными с физикой, являются химия, астрономия, астрофизика, биология и другие.

Задание. Осенью листья на деревьях желтеют и опадают. Какие процессы при этом можно отнести к биологическим, химическим, физическим явлениям?

ОТВЕТ на задание: Биологическим процессом является приспособление растений в условиях недостатка тепла, света, или при наступлении засухи. В результате начинают происходить химические реакции, препятствующие выработке хлорофилла, что и приводит к пожелтению (проявляются другие пигменты). Само опадение листьев происходит вследствие воздействия силы тяжести — физический процесс.

§ 2. Некоторые физические термины.

В физике, кроме обычных слов, используют специальные слова, или термины, обозначающие физические понятия. Некоторые из таких слов постепенно вошли в нашу разговорную речь. Например, такие, как «электричество», «энергия», «сила» и др.

В физике каждое из окружающих нас тел (песчинку, камень, Луну) принято называть физическим телом или просто телом. Физические тела показаны на рисунке 2 — это ручка, листок, капля воды, теннисный мяч.

Всякое тело имеет форму и объём. На рисунке 3 изображены тела разной формы, но одинакового объёма — кусок пластилина и слон, вылепленный из такого же куска пластилина. На рисунке 4 — тела разного объёма, но одинаковой формы — две ложки.

Всё то, из чего состоят физические тела, называют веществом. Железо, медь, резина, воздух, вода — всё это различные вещества. Вода — вещество, капля воды — физическое тело, алюминий — вещество, алюминиевая ложка — физическое тело. Вещество — это один из видов материи. А словом «материя» в науке называют всё, что есть во Вселенной.

• Материя — это всё то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.).

Примерами другого, отличного от вещества вида материи являются свет, звук, радиоволны. Нам известно, что радиоволны реально существуют, несмотря на то что мы их не видим.

В этом параграфе вы познакомились с новыми для вас терминами: физическое тело, вещество, материя. Изучая физику, вы будете постоянно расширять свои знания, узнавать новые термины и тем самым постигать язык этой интересной науки.

Вопросы: 1) Что в физике понимают под термином «физическое тело»? 2) Что называют веществом? Приведите примеры физических тел и веществ. 3) В чём сходство и различие тел, изображённых на рисунках 3, 4?

ОТВЕТЫ на вопросы:

1) Что в физике понимают под термином «физическое тело»?
ОТВЕТ: Физическое тело представляет собой все объекты, окружающие нас (стол, метеорит, пылинка).

2) Что называют веществом? Приведите примеры физических тел и веществ.
ОТВЕТ: Веществом называются составляющие физических тел. Например, пластиковый стаканчик — тело, пластик — вещество, его составляющее. По аналогии: чугунная сковорода — тело, чугун — вещество.

3) В чём сходство и различие тел, изображённых на рисунках 3, 4?
ОТВЕТ: На обоих рисунках тела имеют различия по форме или объему. Так, на рис. 3 тела имеют схожий объем, но различную форму. На рис. 4 наоборот: тела аналогичной формы обладают разным объемом.

§ 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?

ОТВЕТЫ на вопросы:

1) Как мы получаем знания о явлениях природы?
ОТВЕТ: Наблюдения и опыты являются основным источником необходимых человеку знаний.

2) Чем отличаются наблюдения от опытов?
ОТВЕТ: Объекты наблюдений — природные явления, главная особенность которых заключается в их существовании абсолютно вне зависимости от человеческого сознания. В противоположность наблюдениям, опыты предполагают самое активное участие человека в процессе изучения конкретного объекта в управляемых им условиях.

3) Достаточно ли одних опытов, для того чтобы получить научные знания?
ОТВЕТ: Недостаточно провести сами опыты — нужно еще грамотно проанализировать их, затем привести в стройную систему полученные результаты, сделав правильные выводы.

§ 4. Физические величины. Измерение физических величин.

В быту, технике, при изучении физических явлений часто приходится выполнять различные измерения. Так, например, изучая падение тела, необходимо измерить высоту, с которой падает тело, массу тела, его скорость, время падения. Высота, масса, скорость, время ит. д. являются физическими величинами. Физическую величину можно измерить.

• Измерить какую-нибудь величину — это значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу.

Так, например, измерить длину стола — значит сравнить её с другой длиной, которая принята за единицу длины, например с метром. Для каждой физической величины приняты свои единицы.

Для удобства все страны мира стремятся пользоваться одинаковыми единицами физических величин. С 1963 г. в России и других странах применяется Международная система единиц — СИ (система интернациональная). В этой системе основной единицей длины является метр (1 м), единицей времени — секунда (1 с), единицей массы — килограмм (1 кг).

Часто применяют единицы, которые в 10, 100, 1000 и т. д. раз больше принятых единиц (кратные). Эти единицы получили наименования с соответствующими приставками, взятыми из греческого языка. «Дека» — 10, «гекто» — 100, «кило» — 1000 и др. Если используются единицы, которые в 10, 100 и 1000 и т. д. раз меньше принятых единиц (дольные), то применяют приставки, взятые из латинского языка. «Деци» — 0,1, «санти» — 0,01, «милли» — 0,001 и др.

Пример. Длина теннисной ракетки 60 см. Выразите её длину в метрах (м).
60 см = 0,6 м или 6 • 10^-1 м.

Для проведения опытов необходимы приборы. Одни из них очень просты и предназначены для простых измерений. К таким приборам можно отнести: измерительную линейку, рулетку (рис. 6), измерительный цилиндр (рис. 7) и др. По мере развития физики приборы усложнялись и совершенствовались. Появились амперметры (рис. 8), вольтметры (рис. 9), секундомеры (рис. 10), термометры (рис. 11), электронные весы, шагомеры (рис. 12).

Измерительные приборы, как правило, имеют шкалу. Это значит, что на приборе нанесены штриховые деления, а рядом написаны значения величин, соответствующие делениям.

Расстояния между двумя штрихами, возле которых написаны значения физической величины, могут быть дополнительно разделены ещё на несколько делений. Эти деления иногда не обозначены числами.

Определить, какому значению величины соответствует каждое самое малое деление, нетрудно. Так, например, на рисунке 6, а изображена измерительная линейка. Цифрами 1, 2, 3, 4 и т. д. обозначены расстояния между штрихами, которые разделены на 10 одинаковых делений. Следовательно, каждое деление (расстояние между ближайшими штрихами) соответствует 1 мм. Эта величина называется ценой деления шкалы прибора.

Перед тем как приступить к измерению физической величины, следует определить цену деления шкалы используемого прибора. Для того чтобы определить цену деления, необходимо:

• найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;
• вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.

Определим цену деления шкалы термометра, изображённого на рисунке 11, б. Возьмём два штриха, около которых нанесены значения измеряемой величины (температуры). Например, штрихи с обозначениями 10 °С и 20 °С. Расстояния между этими штрихами разделены на 10 делений. Таким образом, цена каждого деления будет равна

Следовательно, термометр показывает 29 °С.

Измерять физические величины в повседневной жизни приходится каждому из вас. Например, чтобы вовремя прийти в школу, приходится измерять время, которое вы тратите на дорогу.

Метеорологи для предсказания погоды измеряют температуру, атмосферное давление, скорость ветра. Врачи при исследовании пациентов измеряют его артериальное давление, температуру, вес. Модельеры, разрабатывая модели одежды, измеряют рост человека, длину рук и пр. Астрономы, изучая планеты, должны знать их температуру, расстояние, на которое они удалены от Земли, и др.

Вопросы: 1. Что значит измерить какую-либо величину? 2. Каковы единицы длины, времени, массы в СИ? 3. Как определяется цена деления шкалы измерительного прибора?

ОТВЕТЫ на вопросы:

1. Что значит измерить какую-либо величину?
ОТВЕТ: Измерить какую либо величину — значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.

2. Каковы единицы длины, времени, массы в СИ?
ОТВЕТ: В международной интернациональной системе СИ за эталоны длины, массы и времени приняли метр, килограмм и секунду.

3. Как определяется цена деления шкалы измерительного прибора?
ОТВЕТ: Иногда случается, что на шкале прибора не все деления подписаны. Для точного определения показания прибора, надо а) посчитать число отрезков -делений от одного подписанного штриха до другого, б) вычесть от большего выбранного числа соседнее меньшее, в) поделить разность на число подсчитанных отрезков. Это и есть цена деления.

Упражнение 1.
1) Определите цену деления секундомера (см. рис. 10).
2) По рисункам 8 и 9 определите цену деления амперметра и вольтметра.

ОТВЕТ на Упражнение 1:

1) Определите цену деления секундомера (см. рис. 10).
ОТВЕТ: Для большой шкалы: Ц.Д. = (10 — 5)/10 = 5/10 = 0,5 с.
Для маленькой шкалы: Ц.Д. = (6 — 3)/6 = 3/3 = 1 с.

2) По рисункам 8 и 9 определите цену деления амперметра и вольтметра.
ОТВЕТ: Для амперметра: Ц.Д. = (1 — 0,5)/10 = 0,05 А.
Для вольтметра: Ц.Д. = (2 — 1)/5 = 1/5 = 0,2 В.

Задание: 1) По Интернету найдите прибор для измерения артериального давления — тонометр механический. Определите цену деления шкалы. В каких единицах измеряют артериальное давление? 2) На сайте http://mer.kakras.ru найдите старинные меры объёма, используемые в Древней Руси. 3) Выразите свой вес в пудах, а рост в аршинах. 4) Запишите 2—3 пословицы, поговорки или образных выражения, в которых упоминаются старинные меры длины, массы, объёма и т. п.

ОТВЕТ на задание:

1) По Интернету найдите прибор для измерения артериального давления — тонометр механический. Определите цену деления шкалы. В каких единицах измеряют артериальное давление?
ОТВЕТ: Ц.Д. = (140 — 120)/10 = 20/10 = 2 мм рт ст. Измеряется в мм рт. ст.

2) На сайте http://mer.kakras.ru найдите старинные меры объёма, используемые в Древней Руси.
ОТВЕТ: Ведро, бочка, кружка, стопка.

3) Выразите свой вес в пудах, а рост в аршинах.
ОТВЕТ: 1 Пуд = 16,4 кг; 1 Аршин = 0,71 м.
Например, вес 50 кг: разделить на 16,4, получаем 3,05 пуда.
Рост 1,6 м: разделить на 0,71, получаем 2,25 аршина.

4) Запишите 2-3 пословицы, поговорки или образных выражения, в которых упоминаются старинные меры длины, массы, объёма и т. п.
ОТВЕТ: Семь пядей во лбу. Косая сажень в плечах. На три аршина в землю видит.

Старинные меры физических величин

С давних времен человеку приходилось проводить измерения. В русской системе мер, которая традиционно применялась на Руси, мерой длины, например, мог быть сам человек (рис. 13). Так, косая сажень — это расстояние от носка левой ноги до конца среднего пальца поднятой вверх правой руки. Пядь или четверть — расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев руки. В 1899 году наряду с русской системой мер к использованию была разрешена метрическая система.

Сегодня в России применяется Международная система единиц, а старинные меры сохранились лишь в пословицах и поговорках.

Русские меры

Меры длины

• 1 аршин = 71,12 см
• 1 вершок = 4,44 см
• 1 косая сажень = 2,48 м
• 1 пядь (четверть) = 17,78 см
• 1 верста = 1,0668 км

Меры веса

• 1 пуд = 16,38 кг
• 1 фунт = 0,41 кг
• 1 унция = 29,86 г

Иностранные меры

Меры длины

• 1 миля (англ.) = 1,609 км,.
• 1 ярд = 91,44 см Меры веса
• 1 фунт (англ.) = 0,45359 кг
• 1 унция = 28,35 г.

Меры объёма

• 1 пинта (фр) = 0,9 л
• 1 пинта (англ., США) = 0,57 л
• 1 галлон = 4,546 л
• 1 баррель = 159 л

Единица измерения температуры

• 1 градус Фаренгейта = 5/9 градуса Цельсия

§ 5. Точность и погрешность измерений.

Всякое измерение может быть выполнено с большей или меньшей точностью. В качестве примера рассмотрим измерение длины ручки демонстрационным метром с сантиметровыми делениями (рис. 14).

Вначале определим цену деления линейки. Она будет равна 1 см. Если верхний конец ручки совместить с нулевым штрихом, то нижний будет находиться между 11 и 12 штрихами, но ближе к 11. Какое же из этих двух значений следует принять за длину ручки? Очевидно, то, которое ближе к истинному значению, т. е. 11 см. Считая, что длина ручки 11 см, мы допустили неточность, так как ручка чуть длиннее 11 см.

В физике допускаемую при измерении неточность называют погрешностью измерений.

Погрешность измерения не может быть больше цены деления шкалы измерительного прибора.

В нашем случае погрешность измерения ручки не превышает 1 см. Если такая точность измерений нас не удовлетворяет, то можно произвести измерения с большей точностью. Но тогда придётся взять масштабную линейку с миллиметровыми делениями, т. е. с ценой деления 1 мм. В этом случае длина ручки окажется равной 11,2 см. Из этого примера видно, что точность измерений зависит от цены деления шкалы прибора.

Чем меньше цена деления, тем больше точность измерения.

Точность измерения зависит также от правильного применения измерительного прибора, расположения глаза при отсчёте по прибору. Вследствие несовершенства измерительных приборов и наших органов чувств при любом измерении получаются лишь приближённые значения, несколько большие или меньшие истинного значения измеряемой величины.

Во время выполнения лабораторных работ или просто измерений следует считать, что погрешность измерений равна половине цены деления шкалы измерительного прибора.

Измерим длину карандаша. Нулевую отметку линейки совместим с одним концом карандаша, а другой её конец окажется вблизи 14 см. Цена деления линейки 1 мм, тогда погрешность измерения будет равна 0,5 мм или 0,05 см. Следовательно, длину карандаша можно записать в виде l = (14 ± 0,05) см, где l — длина карандаша. Истинное значение длины карандаша находится в интервале от 13,95 см до 14,05 см.

При записи величин, с учётом погрешности, следует пользоваться формулой
A = а ± Δа,
где А — измеряемая величина, а — результат измерений, Δа — погрешность измерений (Δ — греч. буква «дельта»).

Вопросы: 1. Как понимать выражение «измерить длину с точностью до 1 мм»? 2. Можно ли линейкой, имеющей сантиметровые деления, измерить длину с точностью до 1 мм? 3. Какова связь точности измерений с ценой деления шкалы прибора? 4. Какой формулой необходимо пользоваться при записи физических величин с учётом погрешности?

ОТВЕТЫ на вопросы:

1. Как понимать выражение «измерить длину с точностью до 1 мм»?
ОТВЕТ: Немаловажно указывать точность измерения в задачах с физики. Если написано, что точность измерения до 1мм это значит, что максимальная погрешность не должна превышать 1 мм.

2. Можно ли линейкой, имеющей сантиметровые деления, измерить длину с точностью до 1 мм?
ОТВЕТ: Линейкой с сантиметровой шкалой измерить длину с миллиметровой погрешностью невозможно. Точность измерения такого прибора до 1 см.

3. Какова связь точности измерений с ценой деления шкалы прибора?
ОТВЕТ: Точность измерения длинны напрямую зависит от шкалы линейки. Измерения с большой ценой деления дают неточные результаты и имеют большие погрешности. Лучше использовать приборы с маленькой ценой шкалы.

4. Какой формулой необходимо пользоваться при записи физических величин с учётом погрешности?
ОТВЕТ: Для указания погрешности следует использовать такую запись: А = а ± Δа, где А — измеряемая величина, а — результат измерения, Δа — погрешность измерения.

Задание. 1) Измерьте линейкой с миллиметровыми делениями длину и ширину вашего учебника. Запишите результаты с учётом погрешности измерения. 2) Пользуясь рисунком 11, б, определите погрешность измерения термометра. 3) Измерьте линейкой с миллиметровыми делениями длину и высоту картины Л. да Винчи (рис. 15). Запишите результаты измерений с учётом погрешности. Используя Интернет, найдите название картины, её истинный размер и определите масштаб, в котором картина представлена в учебнике.

ОТВЕТ на задание:

1) Измерьте линейкой с миллиметровыми делениями длину и ширину вашего учебника. Запишите результаты с учётом погрешности измерения.
ОТВЕТ: Длина = 22 ± 0,1 см. Ширина = 16,5 ± 0,1 см.

2) Пользуясь рисунком 11, б, определите погрешность измерения термометра.
ОТВЕТ: Погрешность термометра: (30 — 20)/10 = 10/10 = 1 °С.

3) Измерьте линейкой с миллиметровыми делениями длину и высоту картины Л. да Винчи (рис. 15). Запишите результаты измерений с учётом погрешности. Используя Интернет, найдите название картины, её истинный размер и определите масштаб, в котором картина представлена в учебнике.
ОТВЕТ: Высота в учебнике: 5,1 ± 0,1 см. Ширина в учебнике: 3.5 ± 0,1 см. Высота в оригинале: 77 см. Ширина в оригинале: 53 см. Масштаб: 7,7/5,1 = 15,1. К оригиналу ≈ 1 : 15.

§ 6. Физика и техника.

Развитие физики сопровождалось изменением представлений людей об окружающем мире. Отказ от привычных взглядов, возникновение новых теорий, изучение физических явлений характерно для физики с момента зарождения этой науки до наших дней.

Важное значение имеют открытия в области физики для развития техники. Например, двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение автомобили, тепловозы, речные и морские суда (рис. 16), был создан на основе изучения тепловых явлений.

С развитием науки в технике за последние десятилетия произошли грандиозные изменения. То, что раньше считалось научной фантастикой, сейчас является реальностью. Сегодня трудно представить нашу жизнь без телевизора, DVD-плеера, компьютера, мобильной и интернет-связи.

Современное кинопроизводство, телевидение, радио, магнитная запись (рис. 17) — всё это возникло после того, как были изучены многие звуковые, световые и электрические явления.

В свою очередь, развитие техники влияет на развитие науки. Так, например, усовершенствованные машины, компьютеры, точные измерительные и другие приборы используются учёными при исследовании физических явлений. После того как были созданы ракеты и современные электронные приборы, стало возможным глубже изучить космическое пространство.

Подобных примеров можно привести множество. Открытия, сделанные в науке, являются результатом упорного труда многих учёных разных стран. Рассмотрим некоторые этапы развития физики.

Основу современных взглядов на картину мира заложил итальянский учёный Галилео Галилей. С помощью изобретённого им телескопа учёный проводил эксперименты по наблюдению небесных тел. Сделанные Галилеем открытия опровергли ранее существовавшие взгляды на окружающий мир и оказали влияние на развитие физической науки.

Возникновение физической теории связано с именем выдающегося английского физика и математика Исаака Ньютона. Обобщив результаты наблюдений и опытов своих предшественников (И. Кеплера, Г. Галилея)у Ньютон создал огромный труд « Математические начала натуральной философии». В этой работе учёный изложил важнейшие законы механики, которые были названы его именем (законы Ньютона). Они привели к бурному развитию представлений о механическом движении.

Дальнейшее развитие физики определилось изучением тепловых и электромагнитных явлений. Стремление учёных проникнуть в глубь тепловых процессов привело к зарождению идей о молекулярном строении вещества. Исследования электромагнитных явлений коренным образом изменили 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 и устройств, основанных на явлениях электромагнетизма.

Новый этап бурного развития физики начался в XX в. Возникли и стали развиваться новые направления: ядерная физика, физика элементарных частиц, физика твёрдого тела и др. Возросла роль физики и её влияние на технический и социальный прогресс. Свой вклад в развитие современной физики внесли видные учёные России: Н. Г. Басов, П. Л. Капица, Л. Д. Ландау, Л. И. Мандельштам, А. М. Прохоров и др.

Ярким подтверждением связи науки и техники явился огромный прорыв в области изучения космоса. Так, 4 октября 1957 г. в нашей стране был запущен первый в мире искусственный спутник Земли, а 12 апреля 1961 г. Юрий Алексеевич Гагарин стал первым космонавтом. Его полёт длился 1 ч 48 мин. А спустя четыре года, в 1965 г. советский космонавт Алексей Архипович Леонов стал первым человеком, вышедшим в открытый космос. Продолжительность его «прогулки» составила 12 мин 9 с.

Следующим этапом в развитии космонавтики стала посадка на Луну американского космического корабля с астронавтами на борту: Нейлом Армстронгом и Эдвином Олдрином, осуществлённая 21 июля 1969 г.

Большой вклад в научную и техническую разработку космических полётов сделал Сергей Павлович Королёв. Он являлся главным конструктором первых боевых и космических ракет, искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей. С. П. Королёв стал основоположником практической космонавтики.

Искусственные спутники Земли (ИСЗ) стали опорными станциями, с помощью которых исследуется космическое пространство, ведётся наблюдение и изучение Земли, осуществляется телевещание, спутниковая радиосвязь. Запуск первого ИСЗ послужил толчком для развития процесса управления некоторыми объектами, т. е. навигации: космической, астрономической, спутниковой и др.

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

Вопросы: 1. Какое значение имеет физика для техники? Покажите это на примерах. 2 Каких учёных вы знаете? Какие открытия ими были сделаны? 3. Какие естественные науки вам известны? Что они изучают?

ОТВЕТЫ на вопросы:

1. Какое значение имеет физика для техники? Покажите это на примерах.
ОТВЕТ: В результате изучения физических явлений и открытий прогресс в науке стал заметным и очевидным. Техника тоже развивалась чрезвычайно быстрыми темпами. Например, изучение тепловых явлений стало основой создания двигателя внутреннего сгорания, используемого в речных, морских судах, автомобилях, тепловозах. Изучение Вселенной, первый полет в космос Юрия Гагарина (1961 г.) продемонстрировали всему миру возникшую между наукой и техникой глубокую связь.

2. Каких учёных вы знаете? Какие открытия ими были сделаны?
ОТВЕТ: В IV веке до н. э. как результат наблюдений изменения линии горизонта и расположения созвездий в разных широтах, которые регулярно проводились мореплавателями, Аристотель привел доказательства сферической формы нашей планеты. Исааком Ньютоном были открыты важнейшие законы механики. А общая теория электромагнитных явлений Джеймса Максвелла объяснила природу света. Её положения широко используют инженеры и конструкторы при разработке технических устройств и приборов.

3. Какие естественные науки вам известны? Что они изучают?
ОТВЕТ: Биология — наука, изучающая живые существа и взаимодействие этих существ с окружающей средой. В поле зрения химии — различные вещества, их строение, свойства, превращения из одних в другие как результат химических реакций. Объектом изучения астрономии являются наша Вселенная, небесные тела, их системы, происхождение, движение, расположение, строение планет.

Задание. 1) Используя портал H-cosmos.ru, проведите исследование по теме «Начало космической эры и роль учёных нашей страны в изучении Вселенной» . Выполненную работу оформите как презентацию. 2) Используя Интернет, подготовьте сравнительную таблицу «Покорители космоса XX—XXI вв.» (длительность полёта, число космонавтов, стран). 3) Проведите исследование по теме «Спутниковая связь и её роль в жизни человека» и подготовьте презентацию.

ОТВЕТ на задание:

2) Используя Интернет, подготовьте сравнительную таблицу «Покорители космоса XX—XXI вв.» (длительность полёта, число космонавтов, страна).
ОТВЕТ:

ИТОГИ ГЛАВЫ.

Самое главное

В курсе физики изучают физические явления, происходящие в окружающем мире. Для описания физических явлений вводят специальные термины и понятия, например физическое тело, вещество, материя.

При изучении физических явлений проводят наблюдения, опыты, затем выдвигают гипотезы, которые проверяют экспериментом. На основе результатов эксперимента делают выводы и создают теорию изучаемого явления, объединяющую отдельные законы.

В ходе эксперимента проводят измерения физических величин с помощью специальных приборов. При измерении физических величин допускается определённая неточность — погрешность измерения, которую необходимо учитывать.

Проверь себя

1. В один столбик выпишите понятия, которые обозначают физическое тело, а в другой — вещество.
   Лёд, ледяная сосулька, древесина, древесный уголь, графит, грифель, мыло, мыльный пузырь.

2. Каким прибором измеряют время?
   А. шагомер;    Б. секундомер;    В. вольтметр;   Г. термометр.

3. Основной единицей длины в СИ является…
   А. мм;    Б. м;    В. км;    Г. кг.

4. Измерить физическую величину — это значит…
   А. записать её числовое значение;   
   Б. найти погрешность измерений;
   В. найти ей кратную единицу измерения;
   Г. сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу.

Выполните задания, предложенные в электронном приложении.

Вернуться к ОГЛАВЛЕНИЮ учебника.

Цитаты из пособия: Физика 7 класс Перышкин учебник. ВВЕДЕНИЕ: 1 Что изучает физика. 2 Некоторые физические термины. 3 Наблюдения и опыты. 4 Физические величины. Измерение физических величин. 5 Точность и погрешность измерений. 6 Физика и техника. ИТОГИ ГЛАВЫ.