Презентация к уроку Единая физическая картина мира

Последний урок в 11 классе















Өгде чγγлдерӨртемчейниң кезектери:
Өрγ дγндγкӨлчейлиг хγн боду ол-дур.
ХерелдериХерлип баткан ынаалар-дыр.
ХаналарыХарылзашкак найырал-дыр
Бөгежелер, кожалаңнарБөмбγрзектиң багланыпкан куржаглары.
Каас хээлиг
Хараапчазы- экскаватор,
Эргин безин
Эртер, ажар арттар ышкаш.
В.Серен-оол «Өгже чалалга»
Раскрыть сложное понятие ФКМ, вооружить
уч-ся конкретным знанием, обобщающим
весь школьный курс физики, показать
материальное единство мира и
качественное своеобразие форм движения
материи, систематизировать знания.
 Понимать значение физической науки.
 девиз:
 физика – основа и опора всех без исключения наук.






Мегамир включает галактики и звезды; макромир — планетные системы звезд,
планеты, окружающие нас тела; микромир — молекулы, атомы, ядра атомов, элементарные частицы. Электромагнитное и гравитационное поля входят в состав
мега- и макромира. Если сравнить состав объектов всех трех областей (мегамир,
макромир, микромир), то можно сделать важный вывод: все состоит из
элементарных частиц, причем в состав вещества в стабильном состоянии входит
всего три вида основных частиц. Это протоны, нейтроны и электроны, а
электромагнитное поле состоит из фотонов.
Строение и движение всех этих объектов и изучает физика.
Взаимодействия и законы сохранения
Любой материальный объект, начиная от элементарной частицы и кончая
макроскопическим телом и системой тел, обладает энергией и импульсом — это
универсальные физические характеристики физических объектов. Самое общее и
основное свойство всех объектов состоит в их способности взаимодействовать
между собой. Так, тела притягиваются к Земле, а Земля — к Солнцу, электрон
отталкивается от другого электрона и притягивается к ядру, вступают во
взаимодействие атомы и молекулы, образуя кристаллы, взаимодействуя,
отскакивают при ударе друг от друга стальные шарики и т. д.
Всеобщая причина изменения и движения в материальном мире —
взаимодействие. Несмотря на разнообразие взаимодействий, все они приводят к
двум основным результатам:
1.
В результате взаимодействия меняются энергия, импульс и другие
характеристики объекта. Например, шарики при столкновении меняют
направление скорости, а значит, изменяется импульс; одни элементарные частицы
превращаются в другие и т. д.
4

смещение по шкале на одно деление
вправо соответствует увеличению размеров
в метрах в 10 раз
6
Частицы и античастицы
Микротела
Атомные ядра. Атомы.
Молекулы
Плазма
Макротела
веществоантивещество
Газообразные
Мегатела
Системы
мегател
Жидкие
Белковые тела. Нуклеиновые
кислоты
Микроорганизмы
(вирусы, микробы, бактерии).
Клетки
Одноклеточные. Многоклеточные
организмы. Растения. Животные
Органические виды. Биоценозы.
Биогеоценозы. Биосфера
Твердые
Люди.Человеческое общество.
Социосфера
Земля - геосфера
Вещные средства преобразования
Планеты - звезды
природы общества.
Техносфера
Галактики
Метагалактика
Биологические
системы
Вторая природа созданная
обществом Ноосфера
Социальные
системы и их
элементы
Физическая картина мира
Исходные
философские идеи и
представления
материя
движение
Физические теории
Классическая
механика
Электродинамика
Связи между теориями
Принцип
относительности
Принцип
соответствия
Принцип
дополнительности
пространство
и время
Статистическая
физика
взаимодействие
Квантовая физика
Принцип
причинности
И другие
8






Что такое физика?
Что такое материя?
Что такое вещество? поле?
Что является формой
существования
материи?
Что такое физический закон?
Что такое физическая теория?
9
Материя
Движение – любое изменение
Вещество
Поле
материального мира
Механические
Особая форма
Другие формы
движения
материи,
посредством
которой материи
осуществляются
взаимодействия в
природе
Тепловые
Химические
Электрические
Биологические
Физические формы
Одна
из форм
материи,
движения
– физические
то, из чего
состоит
явления
физическое тело
Обнаруживается
Магнитные
органами
чувств
Световые
человека
Звуковые
Недоступно
органам
Социальные
чувств человека
(кроме света)
1
0
1
1
формируется на основе:
механики Леонардо да Винчи (1452 - 1519), гелиоцентрической системы
Н.Коперника (1473 - 1543), экспериментального естествознания Г. Галилея
(1564 - 1642),
законов небесной механики И.Кеплера (1571 - 1630),
механики И.Ньютона (1643 - 1727)
формируется на основе:
начал электромагнетизма М. Фарадея (1791 – 1867), теории
электромагнитного поля Д Максвелла (1831 – 1879), электронной теории Г.
Лоренца (1853 – 1928), постулатов теории относительности А. Эйнштейна
(1879 – 1955)
формируется на основе:
квантовой гипотезы М.Планка (1858 - 1947), волновой механики
Э.Шрёдингера (1887 - 1961), квантовой механики В.Гейзенберга (1901 - 1976),
квантовой теории атома Н.Бора (1885 - 1962)
XVI - XVIII вв.
Кеплер,
Галилей,
Декарт,
Ньютон
XIX –
начало XX в.
Фарадей,
Максвелл,
Лоренц,
Эйнштейн
Начало XX –
середина XX в.
Планк,
Эйнштейн,
Бор,
Резерфорд,
де Бройль,
Гейзенберг,
Шредингер
Принцип относительности;
законы динамики;
закон всемирного тяготения;
законы сохранения
Закон Кулона;
закон электромагнитной
индукции;
уравнения Максвелла;
специальная теория
относительности
Гипотеза Планка;
идеи Эйнштейна;
постулаты Бора;
корпускулярно-волновой
дуализм
12
Материя
–
вещественная
инстанция
Движение – простое
механическое перемещение
Пространство
и
время
абсолютны
Взаимодействие передаётся
мгновенно в любую точку
пространства
–
Материя - непрерывное поле
Движение
распространение
колебаний в поле
Пространство и время относительны
Взаимодействие
передаётся
конечной скоростью
с
Материя существует в двух
формах: вещество и поле
Движение
–
частный
случай
физического взаимодействия
Пространство-время и
причинность относительны и
зависимы
Взаимодействие передаётся с
конечной
скоростью,
не
превосходящей скорости света
Материя состоит из
неделимых, весомых атомов.
Масса – мера инерции. Под
действием силы движение не
является
равномерным
и
прямолинейным.
Универсальным является
взаимодействие тел силами
тяготения.
Мир -электродинамическая
система, состоящая из
электрически заряженных
частиц, взаимодействующих
при помощи
электромагнитного поля.
Каждый элемент материи
обладает свойствами волны
и частицы.
Условия наблюдения
(метод познания) влияют
на определённость
характеристик
исследуемого объекта
13
мегамир
• Галактики
• Звёзды
• Гравитационное и электромагнитное
поля
макромир
• Планеты
• Окружающие нас на Земле тела
• Гравитационное и электромагнитное
поля
микромир
• Молекулы, атомы, ядра атомов
• Элементарные частицы
• Слабое и сильное поля
• Гравитационное и электромагнитное
поля
14
 10 7
 10
11
Вселенная
Галактики
Звёздные
скопления
Макротела(окружаю
щие нас тела,
планеты )
Молекулы
Атомы
Ядра
10 26
Расстояние, м
 10
Энергия связи, эВ
0
10 10
10 15
Фундаментальные
частицы
15
10 17
Вид
Переносчик
Участники
взаимодействия взаимодейств взаимодейс
ия
твия
Гравитационное
Гравитон ?
(G)
Слабое
Сильное
Все
заряженные
частицы
Фотон
(γ)
Электромагнитное
Векторные
бозоны
W

,W  , Z 0
Глюон
(g)
Все частицы

Все
частицы,
кроме
фотона
Адроны
Относи Роль
тельная взаимодействия
интенси
вность
Существование
мегамира
1
1036
Существование
макромира
1032
β-распад ядер,
превращения
элементарных
частиц
10
38
Существование
ядер
16
17
Мир основан на 48 фундаментальных
частицах:
•12 лептонов (электрон, мюон, таон,
электронное
нейтрино,
мюонное
нейтрино, таонное нейтрино и их
античастицы);
•36
кварков
(верхний,
нижний,
странный, очарованный, красивый,
истинный кварки, причём каждый из
них в трёх разновидностях (красный,
синий, зелёный) и их античастицы).
Многообразие
и
единство
мира
основывается
на
взаимодействии
и
взаимопревращении
фундаментальных
частиц.
Движение
есть
проявление
фундаментальных
взаимодействий
(гравитационного,
электромагнитного,
сильного
и
слабого),
переносчиками
которых
являются
фотоны,
глюоны,
промежуточные бозоны и, возможно,
гравитоны.
Представления
об
устройстве
мироздания складываются на основе
разработки
единой
теории поля,
объединяющей все фундаментальные
взаимодействия
(теория
Великого
объединения, теория суперсимметрии).
Природа рассматривается в движении и
развитии. В физике рассматривается
диалектический метод (вещество и поле,
частица и волна, масса и энергия
рассматриваются
в
диалектическом
единстве).
Современные представления о мире
характеризуют :
системность;
глобальный эволюционизм;
самоорганизация;
историчность.
Современные представления характеризуются как научнометодологические: объективная картина объекта опосредуется
(измерением) методом познания субъекта.
18




1. Концепция «абсолютного» пространства и времени: пространство
трёхмерно, постоянно и не зависит от материи; время не зависит ни от
пространства, ни от материи; пространство и время никак не связаны с
движением тел, они имеют абсолютный характер. Это …. картина мира.
2. Мир основан на 48 фундаментальных частицах: 12 лептонов (электрон,
мюон, таон, электронное нейтрино, мюонное нейтрино, таонное нейтрино и
их античастицы); 36 кварков (верхний, нижний, странный, очарованный,
красивый, истинный кварки, причём каждый из них в трёх разновидностях
(красный, синий, зелёный) и их античастицы). Многообразие и единство мира
основывается на взаимодействии и взаимопревращении фундаментальных
частиц. Движение есть проявление фундаментальных взаимодействий
(гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого), переносчиками
которых являются фотоны, глюоны, промежуточные бозоны и, возможно,
гравитоны. Это …
3. материя – единое непрерывное поле с точечными силовыми центрами –
электрическими зарядами и волновыми движениями в нём; мир –
электродинамическая система, построенная из электрически заряженных
частиц, взаимодействующих посредством электромагнитного поля. Это …
4. Материя обладает корпускулярными и волновыми свойствами, т.е. каждый
элемент материи имеет свойства волны и частицы. Картина физической
реальности в квантовой механике двупланова: с одной стороны в неё входят
характеристики исследуемого объекта; с другой стороны- условия наблюдения
(метод познания), от которых зависит определённость этих характеристик.
При описании объектов используются два класса понятий: пространственновременные и энергетически-импульсные. Это …
20












1. Новые конструкционные материалы: сверхпрочные, сверхлегкие,
устойчивые к коррозии.
2. Полупроводниковые материалы для солнечных батарей.
3. Оптоволоконные линии связи: принципы действия и используемые
материалы.
4. Принцип работы плазменного экрана.
5. Термоядерные установки для производства энергии: принципы действия и
перспективы.
6. Создание атомной энергетики.
7.Создание атомной бомбы.
8. Зондирование поверхности Земли из космоса. Применение его результатов
в экологии, сельском хозяйстве, метеорологии.
9. Международный космический проект «Галилео».
10. Активационный анализ состава вещества.
11. Ядерно-физические методы определения возраста археологических
находок.
12. Практическое применение явления сверхпроводимости.



«Электроприборы на кухне»
«Тепловые явления на кухне»
инструкцию по технике безопасности на кухне

чем больше физика развивается, как наука, тем
глубже проникает она в тайны человеческого
организма, тем теснее её взаимодействие с другими
науками, и мы снова убеждаемся, что физика –
основа и опора всех без исключения наук. Сделано
много, но ёще предстоит сделать больше. Задачи
надо решать сложные. И вам сегодняшним
одиннадцатиклассникам, завтрашним рабочим,
инженерам, учёным предстоит своими руками,
используя знания физики и технические
достижения, совершенствовать «чудеса» - внося
свой вклад в развитие общества.




Использованные ресурсы:
http://www.milogiya2007.ru/mirozdanie.htm
http://www.rae.ru
http://www.science-education.ru
http://www.kirensky.ru
24