Введение. § 1. Что изучает физика — с. 5
§ 1. Вопрос 1. Что изучает физика?
Физика — одна из наук о природе. Она изучает явления природы, то есть изменения, которые происходят с телами и веществами: движение, нагревание и охлаждение, свет, звук, электрические и магнитные явления. Физика ищет объяснения этих явлений, выявляет их общие свойства и открывает законы, которым они подчиняются. Так как законы физики описывают наиболее общие свойства окружающего мира, ими пользуются и другие науки: химия, биология, география, астрономия.
§ 1. Вопрос 2. Какие науки, занимающиеся изучением природы, помимо физики, вы знаете?
Помимо физики, природу изучают химия (состав, строение и превращения веществ), биология (живые организмы и их жизнь), география (оболочки Земли, рельеф, климат, природа материков и океанов) и астрономия (небесные тела и Вселенная). К естественным наукам относят также геологию, экологию, почвоведение и другие. Все они изучают природу и пользуются общими методами исследования: наблюдением, опытом, измерением, а многие опираются и на законы физики.
§ 1. Вопрос 3. Приведите примеры химических, биологических и физических явлений.
Химические явления — такие, в которых одни вещества превращаются в другие: горение свечи, образование из молока простокваши, ржавление железной детали, гниение, прокисание молока. Биологические явления происходят с живыми организмами: рост и развитие растений (прорастание семян), дыхание, питание, размножение животных, листопад. Физические явления — изменения, при которых вещество не превращается в другое: движение шарика по столу (механическое), замерзание воды и таяние снега (тепловые), радуга и солнечный зайчик (световые), раскаты грома (звуковое), притяжение железных предметов магнитом (магнитное).
§ 1. Дополнительный вопрос. Вспомните из курса географии причину смены дня и ночи на Земле. Объясните это явление, используя рисунок 1. Почему земная ось изображена на рисунке не вертикально? [на рисунке: Земля, освещённая Солнцем с одной стороны; показаны наклонная ось вращения и стрелка вращения вокруг неё]
Смена дня и ночи происходит потому, что Земля вращается вокруг своей оси и делает один оборот примерно за 24 часа (сутки). Солнце освещает всегда только половину шара: на освещённой стороне день, на неосвещённой — ночь. При вращении Земли каждая точка её поверхности поочерёдно попадает то на освещённую, то на неосвещённую сторону, поэтому день сменяется ночью. На рисунке 1 видна граница света и тени (терминатор). Земная ось изображена наклонной, потому что она в действительности наклонена к плоскости орбиты Земли (примерно на 66,5°; ось составляет угол около 23,5° с перпендикуляром к этой плоскости). Из-за такого наклона при обращении вокруг Солнца происходит и смена времён года.
Задание 1. Пункт 1. Какие из перечисленных явлений следует отнести к физическим: а) пластмассовая расчёска, которой расчесали волосы, притянула к себе мелкие кусочки бумаги; б) солнечный луч отразился от зеркала, и на стене появился солнечный зайчик; в) молоко прокисло; г) кусок мела упал и раскрошился; д) в кружке, которую забыли помыть, выросла плесень?
К физическим следует отнести явления а, б и г.
а) Электризация расчёски и притяжение бумажек — электрическое явление; новых веществ не образуется.
б) Отражение света от зеркала — световое явление; вещество не меняется.
г) Падение куска мела и его раскрошивание — механическое явление: изменились положение и форма кусочков, но мел остался мелом.
Не относятся к физическим: в) прокисание молока — химическое явление (образуются новые вещества, молочная кислота); д) рост плесени — биологическое явление (изменения происходят с живыми организмами, плесневыми грибами).
Ответ: а, б, г.
а) Электризация расчёски и притяжение бумажек — электрическое явление; новых веществ не образуется.
б) Отражение света от зеркала — световое явление; вещество не меняется.
г) Падение куска мела и его раскрошивание — механическое явление: изменились положение и форма кусочков, но мел остался мелом.
Не относятся к физическим: в) прокисание молока — химическое явление (образуются новые вещества, молочная кислота); д) рост плесени — биологическое явление (изменения происходят с живыми организмами, плесневыми грибами).
Ответ: а, б, г.
Задание 1. Пункт 2. Начертите в тетради таблицу. Распределите перечисленные явления по соответствующим столбцам: свинец плавится, снег тает, звёзды мерцают, вода кипит, плывёт бревно, облака движутся, гремит гром, летит голубь, сверкает молния, шелестит листва, горит лампа. Если одно и то же природное явление окажется в нескольких столбцах, объясните, как в нём проявляются различные физические явления. [таблица из четырёх столбцов: механические, звуковые, тепловые, световые]
Таблица заполнена так (красным выделено то, что вписано в ответе).
Механические: плывёт бревно, облака движутся, летит голубь, шелестит листва (колеблются листья), вода кипит (движутся пузырьки).
Звуковые: гремит гром, шелестит листва, вода кипит (шум), сверкает молния (сопровождается громом).
Тепловые: свинец плавится, снег тает, вода кипит, горит лампа (нагревается), сверкает молния (сильный нагрев воздуха).
Световые: звёзды мерцают, сверкает молния, горит лампа.
Пояснения к явлениям, попавшим в несколько столбцов.
Вода кипит: нагревание и превращение воды в пар — тепловое явление; движение пузырьков пара вверх — механическое; шум кипящей воды — звуковое.
Сверкает молния: яркая вспышка — световое явление; воздух на пути разряда сильно нагревается — тепловое; резкое расширение воздуха создаёт гром — звуковое явление.
Горит лампа: она светится — световое явление и одновременно нагревается — тепловое.
Шелестит листва: колебания листьев — механическое явление, порождающее звук — звуковое.
Механические: плывёт бревно, облака движутся, летит голубь, шелестит листва (колеблются листья), вода кипит (движутся пузырьки).
Звуковые: гремит гром, шелестит листва, вода кипит (шум), сверкает молния (сопровождается громом).
Тепловые: свинец плавится, снег тает, вода кипит, горит лампа (нагревается), сверкает молния (сильный нагрев воздуха).
Световые: звёзды мерцают, сверкает молния, горит лампа.
Пояснения к явлениям, попавшим в несколько столбцов.
Вода кипит: нагревание и превращение воды в пар — тепловое явление; движение пузырьков пара вверх — механическое; шум кипящей воды — звуковое.
Сверкает молния: яркая вспышка — световое явление; воздух на пути разряда сильно нагревается — тепловое; резкое расширение воздуха создаёт гром — звуковое явление.
Горит лампа: она светится — световое явление и одновременно нагревается — тепловое.
Шелестит листва: колебания листьев — механическое явление, порождающее звук — звуковое.