Иксанова Т.Г., Салихов Р.Б., Сулейманова Р.А. Лабораторные работы по механике: методическое пособие по физпрактикуму для студентов. Издание дополненное и исправленное.– Уфа: Изд-во БГПУ, 2006. – 137 с.

Данное пособие позволяет студентам освоить начальные методы проведения физических экспериментов и способы обработки и оформления полученных результатов. Приводятся основные сведения о классификации физических измерений и погрешностей физических измерений. Даются элементы теории погрешностей и простейших физических измерений.

Методическое пособие содержит также теоретические основы, практические указания, задания и описания установок лабораторных работ по механике. Пособие должна быть использовано как студентами физических специальностей педвузов и университетов, так и студентами технических вузов при изучении курса физики.

Рецензенты: Ч.Х.Сагитова, канд.ф.-м.н., доц.(БГУ)

В.М. Агишев, канд.ф.-м.н., доцент (БГПУ)

Ответственный редактор: И.А.Фахретдинов д.ф.-м.н., проф.

ã Издательство БГПУ, 2006

Предисловие

Методическое пособие ʼʼЛабораторные работы по механикеʼʼ является частью учебно-методического комплекса ʼʼМеханикаʼʼ для студентов физико-математического факультета. Курс механики является первым разделом, с которого начинается изучение физики. В связи с этим в данном пособие подробно описан порядок проведения работ в учебных лабораториях.

В представленном пособии достаточно полно и подробно описана теория погрешностей, которая является важным элементом обработки результатов физического эксперимента. В пособии приведено описание 19 лабораторных работ, которые входят в перечень изучаемых тем согласно государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по разделу ʼʼМеханикаʼʼ курса общей физики.

Введение

Место физики среди естественных наук и роль измерений в физике

Физика – не единственная наука, занимающаяся изучением законов природы. К естественным наукам относятся также химия, биология, геология, астрономия и еще целый ряд связанных с ними наук. С момента своего зарождения физика изучает природу, начиная с наиболее простых ее закономерностей, которые затем уже ложатся в основу более сложных.

Развитие физики, как показывает ее история, началось с изучения наиболее очевидных – механических явлений и постепенно переходило к более сложным. Одновременно создавались новые, все более совершенные методы измерения, дававшие и дающие возможность устанавливать новые закономерности. То обстоятельство, что физика начала изучение природы с простых систем с “малофакторными“ связями, дало возможность устанавливать количественные соотношения между величинами.

Рассмотрим примеры:

1. Закон свободного падения тел был установлен на сравнительно ранней стадии развития физики благодаря тому, что на падение тел влияет преимущественно два фактора - сила тяготения и сила сопротивления воздуха. Причем второй фактор был далеко не сразу очевиден и лишь его учет в дальнейшем позволил правильно сформулировать закон свободного падения.

2. Допустим, что при определенном заболевании резко возрастает концентрация магния в крови. Как установить, исходя из чего это происходит, какие именно факторы определяют содержание этого элемента в крови? В случае если это связано с нарушением функции какого - либо органа, то какого именно, в чем это нарушение заключается и можно ли его количественно измерить? Даже в такой постановке подобные задачи, как правило, неразрешимы, а если учесть, что живой организм - единое целое и нарушение функции одного органа ведет автоматически к нарушению функции других, то задача становится чрезвычайно сложной.

3. Аналогична ситуация и в геологии, где, к примеру, умеют измерять силу землетрясения, но не могут его прогнозировать, так как не ясны все причины, вызывающие его, и условия их возникновения.

Рассматривая приведенные примеры, мы видим, что если в первом случае все основные величины, характеризующие процесс, бывают измерены и представлены числом, то в двух последних случаях мы можем измерить лишь концентрацию Mg и силу землетрясения; что же касается причин, влияющих на них, то их нельзя не только измерять, но даже и просто перечислить.

Можно выделить три этапа в процессе познания на каждой его фазе.

1. Сбор фактического материала.

2. Анализ полученной информации, выделение базовых компонентов изучаемой системы, поиски взаимосвязи между ними, исключение второстепенных факторов, формулировка гипотезы.

3. Экспериментальная проверка гипотезы, создание теории, формулировка законов.

Установленная последовательность в процессе познания присуща любой науке, но физику как точную науку отличает то, что материал, собираемый на первом этапе, и результат экспериментальной проверки на заключительном этапе представляют из себясовокупность количественных, численных характеристик всех рассматриваемых величин, т. е. все этивеличины должны быть сравнены с эталоном и охарактеризованы числом.

В случае если мы вернемся к рассмотренным примерам, то станет ясно, что физика стала точной наукой лишь потому, что предметом ее изучения служит круг явлений и объектов, параметры которых бывают измерены количественно.

При этом постепенное развитие физики приводило к созданию новых методов исследования, позволяющих измерять те величины, которые ранее не измерялись. Бессмысленно было говорить о законе Ома, в случае если бы не могли измерить и представить в виде чисел силу тока, напряжение и сопротивление, а такая возможность тоже появилась не сразу.

Развитие физики и создание новых методов позволили использовать их для измерения и количественного исследования закономерностей, присущих другим естественным наукам. Так зародились биофизика, геофизика, астрофизика, физическая химия и т. п.

Все выше изложенное позволяет понять роль измерений в процессе познания.

Основные цели лабораторного практикума:

- уяснение роли измерений в процессе познания явлений природы;

- умение выбрать инструмент, необходимый для измерения в каждом отдельном случае, определить цену деления его шкалы или нониуса;

- приобретение умения определять границы точности производимых измерений и величину допускаемых ошибок, а также умения заранее устанавливать разумные пределы крайне важно й для каждого измерения точности;

- умение находить и исключать возможные источники систематических ошибок;

- получение знания о классе точности приборов и соответствующем этому классу пределу точности измерения;

- умение производить предварительную оценку порядка ожидаемого результата с целью дополнительного контроля за его правильностью;

- знакомство с некоторыми конкретными приборами и методами, служащими для измерения различных физических величин.

referatwork.ru

Лабораторные работы по механике

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕСИИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Т.Г.Иксанова

Р.Б.Салихов

Р.А.Сулейманова

Методическое пособие по физпрактикуму

Уфа 2006

УДК 53

ББК 22.2я73

И42

Печатается по решению по решению редакционно-издательского совета

Башкирского государственного педагогического университета

Методическое пособие содержит также теоретические основы, практические указания, задания и описания установок лабораторных работ по механике. Пособие может быть использовано как студентами физических специальностей педвузов и университетов, так и студентами технических вузов при изучении курса физики.

Рецензенты: Ч.Х.Сагитова, канд.ф.-м.н., доц.(БГУ)

В.М. Агишев, канд.ф.-м.н., доцент (БГПУ)

Ответственный редактор: И.А.Фахретдинов д.ф.-м.н., проф.

 Издательство БГПУ, 2006

Предисловие

Методическое пособие «Лабораторные работы по механике» является частью учебно-методического комплекса «Механика» для студентов физико-математического факультета. Курс механики является первым разделом, с которого начинается изучение физики. В связи с этим в данном пособие подробно описан порядок проведения работ в учебных лабораториях.

В представленном пособии достаточно полно и подробно описана теория погрешностей, которая является важным элементом обработки результатов физического эксперимента. В пособии приведено описание 19 лабораторных работ, которые входят в перечень изучаемых тем согласно государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по разделу «Механика» курса общей физики.

Введение Место физики среди естественных наук и роль измерений в физике

Рассмотрим примеры:

2. Допустим, что при определенном заболевании резко возрастает концентрация магния в крови. Как установить, в зависимости от чего это происходит, какие именно факторы определяют содержание этого элемента в крови? Если это связано с нарушением функции какого - либо органа, то какого именно, в чем это нарушение заключается и можно ли его количественно измерить? Даже в такой постановке подобные задачи, как правило, неразрешимы, а если учесть, что живой организм - единое целое и нарушение функции одного органа ведет автоматически к нарушению функции других, то задача становится чрезвычайно сложной.

3. Аналогична ситуация и в геологии, где, например, умеют измерять силу землетрясения, но не могут его прогнозировать, так как не ясны все причины, вызывающие его, и условия их возникновения.

Рассматривая приведенные примеры, мы видим, что если в первом случае все основные величины, характеризующие процесс, могут быть измерены и представлены числом, то в двух последних случаях мы можем измерить лишь концентрацию Mg и силу землетрясения; что же касается причин, влияющих на них, то их нельзя не только измерять, но даже и просто перечислить.

Можно выделить три этапа в процессе познания на каждой его фазе.

1. Сбор фактического материала.

2. Анализ полученной информации, выделение основных компонентов изучаемой системы, поиски взаимосвязи между ними, исключение второстепенных факторов, формулировка гипотезы.

3. Экспериментальная проверка гипотезы, создание теории, формулировка законов.

Установленная последовательность в процессе познания присуща любой науке, но физику как точную науку отличает то, что материал, собираемый на первом этапе, и результат экспериментальной проверки на заключительном этапе представляют собой совокупность количественных, численных характеристик всех рассматриваемых величин, т. е. все эти величины должны быть сравнены с эталоном и охарактеризованы числом.

Если мы вернемся к рассмотренным примерам, то станет ясно, что физика стала точной наукой лишь потому, что предметом ее изучения служит круг явлений и объектов, параметры которых могут быть измерены количественно.

Однако постепенное развитие физики приводило к созданию новых методов исследования, позволяющих измерять те величины, которые ранее не измерялись. Бессмысленно было говорить о законе Ома, если бы не могли измерить и представить в виде чисел силу тока, напряжение и сопротивление, а такая возможность тоже появилась не сразу.

Все выше изложенное позволяет понять роль измерений в процессе познания.

Основные цели лабораторного практикума:

 уяснение роли измерений в процессе познания явлений природы;

 умение выбрать инструмент, необходимый для измерения в каждом отдельном случае, определить цену деления его шкалы или нониуса;

 приобретение умения определять границы точности производимых измерений и величину допускаемых ошибок, а также умения заранее устанавливать разумные пределы необходимой для каждого измерения точности;

 умение находить и исключать возможные источники систематических ошибок;

 получение знания о классе точности приборов и соответствующем этому классу пределу точности измерения;

 умение производить предварительную оценку порядка ожидаемого результата с целью дополнительного контроля за его правильностью;

 знакомство с некоторыми конкретными приборами и методами, служащими для измерения различных физических величин.

studfiles.net

МЕСТО ФИЗИКИ В СИСТЕМЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

Кобзева Ирина

Класс 11 «Б», МБОУ лицей № 13, г. Ростов-на-Дону

Кобзев Кирилл Олегович

научный руководитель, Председатель Совета молодых ученых Донского государственного технического университета, аспирант кафедры «Информационное обеспечение автоматизированных технологических комплексов» ДГТУ, г. Росотв-на-Дону

Окружающий нас мир изумителен и прекрасен, он хранит в себе множество тайн и необычных явлений. Каждое утро всходит солнце, дарящее нам с вами тепло и свет, мы вдыхаем свежий воздух, наполненный ароматами цветов и растений, пропитанный духом деревьев и травы. Пение птиц, шум волны, журчание речки — всё это богатство дарит нам окружающий мир и природа вокруг нас. Мир наполнен красотой и жизнью, всё что происходит в природе и вокруг нас подчиняется законам природы. Физика в школе, предмет, который появляется в школьной программе в 7-м классе, когда у детей уже более чётко формируется в сознании понятия о происходящих событиях и явлениях в мире и природе. Физика — это наука о законах природы, она даёт нам точное научное обоснование всего этого великолепия что происходит вокруг нас. Рассказывает и объясняет почему и как происходят все явления, что скрывается за их природой возникновения и объясняет почему они происходят именно так, а не иначе.

Физика — это наука о явлениях природы, помогающая нам описать всё что происходит вокруг с научной точки зрения, это наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания. Давая математическое описание всему происходящему, позволяющая нам понять и постичь наш мир, то как он устроен. За всё время существование этой науки, а как наука, в привычном нам понимании, она начала своё начало с трудов Галилео, это начало XVII в., когда он понял необходимость математического описания движения тел, под действием силы. Хотя первые задатки физики, можно отнести к VI—II в. до н. э. ко временам Демокрида, Эпикура, Лукреция, когда впервые зародились идеи об атомном строении вещества.

Физика в школе, предмет дающий возможность учащимся познакомиться с явлениями природы, показывающий и объясняющий причины возникновения явлений, дающий научное обоснование всем процессам происходящим в природе. Такое прекрасное явление как радуга, долгое время было каким то божественным проявлением природы, пока не получило своё обоснование в рамках законов преломления света, шаровая молния, гроза и многие природные явления, всего лишь часть тех прекрасных и необъяснимых ранее явлений, которые сейчас рассматриваются школьниками в рамках школьного курса физики.

Что изучает физическая наука? Объектом изучения физики-науки является природа. Если говорить более точно, то физика увлечена изучением простейших и вместе с тем наиболее общих закономерностей природы, свойств и строения материи и законов ее движения. Главной целью является открытие самых общих закономерностей, проявляющихся во всех явлениях Физика относится к точным наукам и является лидером среди естественных наук. Её понятия, законы, теории, методы и средства используются во многих областях науки и техники, она является основой многих направлений научно-технического прогресса. Без её новейших достижений невозможны успехи в экономике. Обращаясь к проблемам, касающимся всех стран и народов (глобальные экологические и энергетические проблемы), обладая большим гуманитарным потенциалом, современная физика является важнейшим компонентом человеческой культуры. Современная физика содержит небольшое число фундаментальных физических теорий, каждая из которых в своём составе содержит частные теории [1]. Классификацию составных частей физики-науки проводят по разным основаниям [2]:

По методам исследования: экспериментальная и теоретическая физика.

По изучаемым объектам: физика элементарных частиц, физика ядра, физика атомов и молекул, физика жидкостей и газов, физика твёрдого тела, физика плазмы.

По изучаемым формам движения материи: механика материальной точки и твёрдого тела, механика сплошных сред, термодинамика и статистическая физика, электродинамика (включая оптику), теория тяготения, квантовая механика и квантовая теория поля.

Содержание общего образования должно отражать разные области человеческой культуры, поэтому в него включены разные циклы дисциплин: гуманитарные, математические, естественные, эстетические, трудовой и физической подготовки. Главное назначение естественных дисциплин — формирование научного мировоззрения на основе знаний о природе и методах её познания. Включение физики как одной из естественных дисциплин обусловлено двумя факторами:

· ролью физики-науки в современном естествознании;

· возможностями физики как учебного предмета в развитии школьников и формировании у них научного мировоззрения.

Учебный предмет «Физика» — дидактически обработанные и адаптированные к возможностям учащихся основы физики-науки [3].

Физика-наука является основным источником содержания школьного курса физики (ШКФ), его теоретической основой. В связи с этим в ШКФ отражаются основные черты физики-науки: классическая и современная физика, ведущие идеи и теории, научные факты, основные понятия, законы, физическая картина мира (ФКМ), а также современные методы познания — экспериментальный и теоретический.

До 7 класса отдельные физические знания учащиеся получают в курсах «Окружающий мир». «Природоведение» и «Естествознание». Систематический курс физики изучается с 7 по 11 класс и осуществляется в разных типах общеобразовательных учреждений: в школах, гимназиях, лицеях, колледжах, частных школах.

Список литературы:

1.Александров Н.В., Яшкин Л.Я. Курс общей физики. Механика. М.: Просвещение, 1978.

2.Архангельский М.М. Курс физики. Механика. М.: Просвещение, 1975.

3.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, т. I. М.: Высшая школа, 1973.

sibac.info

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..