- •Вопрос №1.
- •Нов. Информационные технологии в учебн. Процессе позволяет:
- •Основные задачи обучения физике следующие:
- •Вопрос №3.
- •Вопрос №4.
- •Вечера и конференции по физике.
- •Вопрос №7.
- •Импульс силы. Импульс тела.
- •Явление радиоактивности, опыт Резерфорда.
- •2. Структура и содержание темы
- •Вопрос №12.
- •Вопрос №13.
- •Вопрос №14.
- •Основные понятия и правила
- •(Прод12)Лекционная форма проведения уроков целесообразна при:
- •Вопрос №17
- •Основные законы и правила:
- •Вопрос №20.
- •Этапы процесса решения задач
- •Аналитический этап проверки решения.
- •Семейство приёмов «Поиск новых связей»
- •Виды мыслительной деятельности при решении задач
- •Типы предписаний, позволяющих сделать более эффективным поиск решения задачи
- •Основные понятия и правила.
- •Основные законы.
Основные законы и правила:
СТО Эйнштейна основывается на двух постулатах.
Принцип относительности – главный постулат этой теории. Он гласит: все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета.
Согласно второму постулату скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных систем отсчета. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала.
Теория относительности представляет собой новое учение о пространстве и времени, пришедшее на смену старым классическим представлениям. Согласно теории относительности одновременность событий, расстояние и промежутки времени являются не абсолютными, а относительными. Они зависят от системы отсчета.
относителность расстояний, относительность промежутков времени
Релятивистский закон сложения скоростей:
Из теории относительности вытекает, что скорость света в вакууме является максимально возможной скоростью передачи взаимодействий в природе.
При увеличение скорости тела его масса m не остается постоянной; она тоже увеличивается в соответствии с формулой:
, где m0 - масса покоящегося тела.
Релятивистский импульс выражается:
С учетом этого выражения для импульса можно основной закон релятивистской динамики записать в той же форме, что и второй закон Ньютона:
Важнейшим для ядерной физики и физики элементарных частиц следствием теории относительности является вывод о связи между массой и энергией. Энергия E тела или системы тел равна массе, умноженной на квадрат скорости света:
Выражение E0=m0c2 представляет собой энергию покоя.
При скоростях движения, много меньших скорости света, справедливы классические представления о пространстве и времени и законы механики Ньютона. Это проявление общего принципа соответствия физических теорий.
Основные демонстрационные эксперименты (нет):
В качестве опытного обоснования принципа относительности Эйнштейна следует рассмотреть опыт Майкельсона – отрицательный результат этого опыта доказывает неправильность его исходной посылки о существовании абсолютной системы отсчета – эфира, в котором якобы развертываются все электромагнитные явления. Все инерциальные системы отсчета равноправны, законы природы в них одинаковы.
(прод18) В этой формуле х0 – координата точки в начальный момент времени t0, а Vх – проекция скорости на ось Ох.
Чтобы описать неравномерное движение точки, надо уметь рассчитывать ее скорость в любой момент времени. Для этого вводят величину, характеризующую быстроту изменения скорости, которую называют ускорением.
Если ускорение постоянно, то есть модуль и направление его не меняется со временем, то оно определяется по формуле где - изменение скорости за промежуток времени . 8.При движение с постоянным ускорением скорость точки и её радиус-вектор в любой момент времени вычисляются по формулам ,
Движение с постоянным ускорением может быть как прямолинейным, так и криволинейным. Когда начальная скорость точки равна нулю или же направлена вдоль той же прямой, что и ускорение, то точка движется прямолинейно вдоль этой прямой.10.Если же начальная скорость и ускорение не направлены вдоль одной прямой, точка движется криволинейно. Причем криволинейное движение с постоянным ускорением всегда происходит в той плоскости, в которой находятся векторы ускорения и начальной скорости точки. 11. В случае криволинейного движения с постоянным ускорением в плоскости хОу проекции Vх и Vу её скорости в любой момент времени t определяются по формулам
, ,
где х0 – координата точки в начальный момент времени, V0х – проекция начальной скорости на ось Ох, ах – проекция ускорения
12. Равномерное движение точки по окружности является движением с переменным ускорением, так как ускорение непрерывно изменяется по направлению.
13. Из всех движений твердого тела самыми простыми являются поступательное и вращательное.
При поступательном движение все точки тела движутся одинаково, то есть имеют равные скорости, ускорения, совершают одинаковые перемещения, описывают одинаковые траектории и проходят равные пути. Поэтому лишь при этом движение имеют точный смысл понятия «скорость тела» и «ускорение тела». Для описания поступательного движения тела достаточно проследить за движением одной из его точек.
При вращательном движение все точки тела описывают окружности, центры которых находятся на одной и той же неподвижной прямой, называемой осью вращения. Угловая скорость ω при равномерном вращение тела вычисляется по формуле: ,где - угол поворота тела за время t..
Выражение для угловой скорости через период и частоту ращения запишутся в виде: Воспользовавшись связью между линейной и угловой скоростями, можно выразить модуль ускорения точки, движущейся равномерно по кружности, через угловую скорость тела и радиус окружности:
(прод17)Существование электромагнитных волн предсказал в 1832 году Фарадей, а в 1865 г. Максвелл теоретически показал, что электромагнитное поле должно распространятся в вакууме со скоростью света. Изучение электромагнитных волн проводят на качественном уровне, сообщая школьникам основные выводы из теории и экспериментальные факты, применяя модельные представления, графики и другие средства, обеспечивающие наглядность при изучении этого сложного материала. Важно подчеркнуть, что теоретическое представление Максвелла о существовании электромагнитных волн было экспериментально подтверждено Герцем в 1888г., это сыграло важную роль в утверждении теории Максвелла. В электромагнитной волне вектор E и B перпендикулярны друг другу, и лежат в плоскости перпендикулярной к направлению распространения волны. Это дает возможность утверждать, что электромагнитные волны поперечны. Векторы E и B колеблются в одинаковой фазе, т.е. одновременно превращаются в ноль и одновременно достигают максимума. Это дает возможность изобразить графики изменения E и B в направлении распространения волны, показать направление скорости. Совпадения скорости электромагнитной волны со скоростью света дало Максвеллу возможность предположить, что свет имеет электромагнитную природу. Это подтвердилось и благодаря этому в истории науки произошло объединение оптики и электромагнетизма в одно учение.
При начальном объяснении образования и распространения волн надо исходить из того, что изучено. Можно предположить процесс распространения электромагнитного поля, т.е. образование электромагнитных волн в свободном пространстве.
Из теории Максвелла следует, что электромагнитные волны переносят энергию. Энергия, переносимая волной количественно характеризуется вектором плотности потока энергии (вектора Умова-Пойтинга). В школе ограничиваются констатацией факта переноса волной энергии в направлении распространения волны, а также выводом, что электромагнитная волна должна обладать импульсом и благодаря этому оказывать давление на тела.
При раскрытии процесса излучения электромагнитных волн идут одним из следующих путей: 1. Рассмотрения электромагнитных колебаний, которые возникают в колебательном контуре. 2. Рассмотрения недостатков закрытого колебательного контура, как излучателя и постепенного изменения электроемкости конденсатора и индуктивности катушки, переходят к открытому колебательному контуру – вибратору. Для получения электромагнитных волн Герц использовал устройство, которое назвал вибратором Герца. Для возбуждения колебаний в нем поступают так: провод разделяют посредине так, чтобы остался небольшой промежуток, называемый искровым. Обе части провода заряжаются до высокой разницы потенциалов. Когда разность потенциалов превышает некоторое предельное значение, проскакивает искра и в открытом колебательном контуре возникает потенциал. Поля в открытом колебательном контуре затухают по двум причинам: 1) вследствие наличия у контура активного сопротивления; 2) вибратор излучает электромагнитные волны и теряет энергию. Когда колебания прекращаются, оба проводника вновь заряжают от источника до наступления пробоя искрового промежутка и все повторяется.
Плотностью потока электромагнитного излучения I называют отношение электромагнитной энергии , прошедшей за