Тақырыбы:

Табиғат және адам. Физика – табиғат туралы ғылым. Физикалық терминдер мен ұғымдар. Физика және техника

1-слайд Табиғат ұғымы

• Бізді қоршаған орта: жан-жануарлар мен өсімдіктер, Жер мен Ай, Күн мен алыстағы жұлдыздар – осылардың барлығы табиғат деп аталатын ауқымды ұғымды білдіреді.

2-слайд Қазақ халқымыздағы табиғат ұғымы

• Жер шоқтығы – Көкшетау.

• Жер жаннаты – Жетісу.

• Су ішкен құдығыңа түкірме

• Бұлақ көрсең, көзін аш.

3-слайд Табиғат құбылыстары

• Әлемде орын алатын сан алуан өзгерістер табиғат құбылыстары деп аталады. (Видео)

4-слайд Жаратылыстану ғылымдары

• Табиғат құбылыстарын физика, астрономия, география, геология, биология және химия сияқты жаратылыстану ғылымдары зерттейді.

5-слайд Астрономия

• Күн мен түннің алма-кезек ауысуына Жердің өз осінің төңірегінде үздіксіз айналуы себеп болып табылады. (Видео)

6-слайд

• Жыл мезгілдерінің ауысуы Жердің Күнді айналуымен түсіндіріледі. (Видео)

7-слайд

• Күннің тұтылуы Ай Жер мен Күннің арасынан өткен кезде Айдың көлеңкесінің Жер бетіне түсуінен пайда болады. (Видео)

8-слайд Физика

• Физика – табиғат туралы ғылым. “Физика” грекше физюс – табиғат дегенді білдіреді.

• Физика ғылымының бастауында тұрған ғалымдар: Аристотель, Әбу Насыр әл-Фараби және М.В. Ломоносов.

Аристотель

(б.з.б 384-322)

Әбу Насыр әл-Фараби (870-950)

М. В. Ломоносов (1711 - 1765)

9-слайд Физиканың мақсаты

• Физиканың негізгі мақсаты – табиғатта болып жатқан әр түрлі физикалық құбылыстарды зерттеп, оларды өзара байланыстыратын заңдарды ашу.

• Заңдарды ашу үшін құбылысты туғызған себеп не және оның салдары қандай деген сұрақтарға жауап ізделінеді.

Себебі не?

Салдары

қандай?

10-слайд Физикалық терминдер

• Физиканың ғылыми тілін игеріп, заңдарын оқып үйрену үшін қолданылатын арнайы сөздерді терминдер деп атайды.

Мысалы: жол, жылдамдық, күш, қуат, энергия.

• Физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың мағынасын терең ашып беретін арнайы терминдер физикалық ұғымдар деп аталады.

11-слайд Материя

• Әлемде не бар болса, соның бәрі материя деп аталады.

12-слайд Дене және Зат

• Кеңістікте белгілі пішіні және нақты көлемі бар жеке тұрған нәрсе дене деп аталады.

• Дененің шығу тегін және сапалық қасиеттерін сипаттайтын материя түрін зат деп атайды.

13-слайд XX ғасыр – ғылыми-техникалық төңкеріс ғасыры

• Физиктер атом ядросындағы энергияны алу жолын тапты.
  Жер қойнауындағы органикалық отындар (көмір, мұнай, газ) қоры
  жылдан-жылға азайып барады. Сондықтан әлемде Уран ядросынан энергия алатын.

• Атом Электр Станциялары (АЭС) көбеюде. Алайда, АЭС-тің жұмыс жасау барысында кішкентай қателік үлкен жарылысқа алып келуі мүмкін.

2011 жылы 11 наурызда Фукусима АЭС-да болған жарылыс

14-слайд

• XX ғасырда адамзат физика мен техника жетістіктерінің арқасында ғарышқа көтерілді. 1961 жылы орыс азаматы Ю. А. Гагарин алғаш рет ғарышқа ұшты. Ғарышқа самғаған біздің отандастарымыз – Т. Әубәкіров пен Т. Мұсабаевтар да аса күрделі техниканы басқаруда ерлік пен біліктілік үлгісін көрсетті.

Ю. Гагарин

Т. Әубәкіров

Т. Мұсабаев

15-слайд

• XX ғасыр ғажайыптарының бірі - лазердің өмірге келуі.
  Лазерді ашқаны үшін Н. Г. Басов, А. М. Прохоров және Ч. Таунск Нобель сыйлығымен марапатталды.

• Адамзат ақыл-ойының XX ғасырдағы қол жеткен ең ірі табыстарының бірі – кибернетика және оған байланысты электрондық
  есептеуіш техникасы.

Табиғат, табиғат құбылыстары, Жаратылыстану ғылымдары

Астрономия ғылымы, Физика ғылымы және оның мақсаты

Физикалық терминдер,

XX ғасыр – ғылыми-техникалық төңкеріс ғасыры

•Бізді қоршаған орта: жан-жануарлар мен өсімдіктер, Жер мен Ай, Күн мен алыстағы жұлдыздар – осылардың барлығы табиғат деп аталатын ауқымды ұғымды білдіреді.

• Әлемде орын алатын сан алуан өзгерістер табиғат құбылыстары деп аталады.

Табиғат құбылыстарын физика, астрономия, география, геология, биология және химия сияқты жаратылыстану ғылымдары зерттейді.

•Күн мен түннің алма-кезек ауысуына Жердің өз осінің төңірегінде үздіксіз айналуы себеп болып табылады.

• Жыл мезгілдерінің ауысуы Жердің Күнді айналуымен түсіндіріледі.

• Күннің тұтылуы Ай Жер мен Күннің арасынан өткен кезде Айдың көлеңкесінің Жер бетіне түсуінен пайда болады.

Физика ғылымы табиғатты және болып жатқан құбылыстарды зерттейтін ғылым. Табиғат заңдылықтарын ашу үшін құбылыстардың себебін және салдарын анықтау керек.

Физиканың ғылыми тілін игеріп, заңдарын оқып үйрену үшін қолданылатын арнайы сөздерді терминдер деп атайды.

Физиканың жетістіктерінің нәтижесінде адамзат ғарышқа шығады, атом ядросынан энергия алады, лазерді және роботтарды адамдардың игілігіне пайдаланады.

Тақырыбы:

• Астрономия – аспан денелері туралы ғылым.

Әлемнің құрылымы және дамуы туралы түсініктер.

•Жаратылыстану ғылымдарының Орталық Азияда дамуы.

Ертедегі халық астрономиясы.

1-слайд Астрономия

•Астрономия грекше астрон - жұлдыз, ал номос - заң деген ұғымды білдіреді.

•Астрономияның басты мақсаты аспан денелерінің қозғалысы мен даму заңдарын тағайындау болып табылады. Астрономия ғарыш кеңістігіндегі жекелеген денелерде немесе денелер жүйесінде болып жатқан құбылыстарды зерттейді.

2-слайд Алғашқы телескоп

•Тұңғыш рет аспан денелерін алғашқы қарапайым телескоптың көмегімен зерттеген итальян оқымыстысы Галилео Галилей болды.

Г. Галилей

•Оның телескоптарының бірі кескінді 3 есе үлкейтсе, екіншісі 32 есе үлкейтіп

көрсеткен.

3-слайд Галилео Галилей

• 1609 ж. Галилей өз телескопын Айға бағыттап, оның теп-тегіс “хрусталь шар” емес, Жерге ұқсас ойпаттар мен қыраттардан тұратынын ашты.

• Шолпанның жұлдыз емес, Күн сәулесін шашырататын планета екенін байқады.

• Күн бетінде күңгірт дақтардың бар екенін анықтады.

• Күн өз осінен айналатынын дәлелдеді.

• Жердің серігі Ай деген қорытындыға келді.

• Жер және басқа планеталар өз серіктерімен бірге Күнді айнала қозғалатынын ашты.

4-слайд Ай

•Ай – Жердің табиғи серігі. Ай бетінде мүлдем ауа жоқ. Ол Жерге ең жақын тұрған аспан денесі. Оған бірінші рет 1969 жылы Америка азаматтары
Н. Армстронг пен Э. Олдрин табан тіреді.

Кеңестер Одағы да Ай бетінде өздігінен жүретін бірнеше “Луноход” автоматын бірінші болып қондырды.

5-слайд Астрономия салалары

•Космонавтика (грекше космос - ғарыш, наутик - кеме жүргізу) әлем кеңістігіндегі ғарыш аппараттарының қозғалысын талдап зерттейді.

•Космогония – аспан денелерінің пайда болуын және дамуын зерттейтін астрономия саласы.

•Космология – әлем және оның жалпы қасиеттерін зерттейтін астрономия саласы.

6-слайд Галактика

•Галактика деп бәріне ортақ бір центрден айналатын сансыз мол (жүздеген миллиард) жұлдыздардың алапат үлкен жүйесін айтады. Біздің галактика
“Сүт Жолы ”деп аталады. Онда 200 миллиардтай жұлдыз бар.

•Әлемде біздің галактикаға шамалас миллиардтаған галактикалар бар.
Біздің галактикаға ең жақын көршілес екі галактика бар. Олардың бірі – Үлкен Магеллан Бұлты, екіншісі – Кіші Магеллан Бұлты.

7-слайд Галактика

•Өткен ғасырдың 20-жылдары Э. Хаббл галактикаларды 3 топқа бөлген болатын.

Эдвин Хаббл

•Біздің Галактиканың (Сүт жолы) жасы 12 миллиард жылдай. Күн оның спираль бұтағының шеткергі аймағында орналасқан. Күннің пайда болғанына
5 миллиардтай жыл болды.

Сүт Жолы

8-слайд Күн Жүйесі

•Күнді төңіректеп 8 планета айналып жүреді. Олар: Меркурий, Шолпан, Жер, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран және Нептун. Сонымен қатар Күнді төңіректеп, негізінен Марс пен Юпитердің арасында мыңдаған астероидтар қозғалады. Астероидтардан кіші Күн төңірегіндегі кезбелерді кометалар, ал олардан да кішісін метеориттер деп атайды.

9-слайд Жаратылыстанудың дамуы

•Жаратылыстану саласындағы ғылыми ой біздің планетамызда біресе Шығыстан Батысқа, біресе Батыстан Шығысқа тулаған толқындай тарап отырған.
Осыны мойындаған Исаак Ньютан: “Егер мені өзімнен бұрынғы ғұламалар асқаралы иықтарына көтермегенде, мен көрінбес те едім” деген еді.

Исаак Ньютон Геродот

•Осы ойға байланысты Геродот та былай деген: Мысырда Ніл өзенінің тасуы салдарынан дүркін-дүркін су басқан егістік жерлерді үнемі дәл өлшеп отыру қажеттігінен геометрия пайда болды, ал ол кейіннен Грекияға ауысты”.

10-слайд Ұлықбек

•“Сұлтан Ұлықбек – Әмір Темірдің әулеті... Ұлықбек десе аспан төмен түсіп, жұлдыздар жақын келер еді. Оның ашқан заңдары мен ережелері әр уақытта адамдар кәдесіне жарай береді” (Әлішер Науаи).

• Ұлықбек ақыл-парасатын әлем сырын ашып, табиғат құпиясын білуге жұмсайды. Осы мақсатпен Самарқанда өз заманында теңдесі жоқ аспан шырақтарын бақылауға арналған зәулім обсерватория салдырады.
Ғылыми медресенің ғимараты мен обсерваторияның жер астындағы бөлігі қазір де сақталған.

11-слайд Ұлықбек

• Ұлықбек обсерваториясында жүргізілген зерттеу - бақылаулар нәтижесінде “Жаңа астрономиялық таблицалар” атты көлемді ғылыми еңбек жазылды.

• Аспандағы 1018 жұлдыздың орны көрсетілген каталог жасалды.

• Бір жылда 365 күн 6 сағат 10 минут 8 секунд бар екенін анықтады.

• Ондық бөлшектер ашылды, тригонометриялық таблицалар құрастырылды.

12-слайд Мұхаммед әл-Хорезми

• Орта ғасырлардағы ғұламалардың бірі өзбек жерінің ұлы перзенті Мұхаммед
әл-Хорезми. Ол Бағдат математика мектебінің негізін қалаған. Сонымен қатар Бағдаттағы астрономия обсерваториясын да басқарған. Оның мынандай еңбектері бізге жеткен:

• Үнді есептері туралы кітап

• Алгебра мен алмукабала есептеулері туралы қысқа кітап

• Астрономиялық кестелер жинағы

Мұхаммед әл-Хорезми

•Із басушылары: Сабит пен Керра, әл-Фараби, Әбу әл-Вафа, Ибн әл-Хайсам, әл-Бируни, Ибн-Сина, Омар Хаям, Әбу Бакр Туси

13-слайд Әбу Насыр әл-Фараби

•Жан-жақты ғұлама ұлы ғалым Отырар қаласында түрік отбасында дүниеге келген.Оның артында қалған мол рухани қазынасынан біздерге философияның, жаратылыстанудың және математиканың барлық салаларын қамтитын жеті томдық еңбек жетіп отыр. Еңбектері:

• Ғылымдар тізбесі

• Шеберлік амалдары туралы ғылым

• Рухани шеберлік амалдарының кітабы

Әбу Насыр әл-Фараби

•Әл-Фараби білім мен тәрбиенің бірлігіне ерекше мән берді. Тәрбие мен білім “жас ұрпақтың қос қанаты” деп атады. Ол “Тәрбиесіз берілген білім адамзатты күйретеді” деп көрегендікпен ескертеді.

14-слайд Анахарсис

•Анақарыс пен Абарис және солар сияқты тағы да басқа скифтер элладалықтардың арасында керемет даңққа бөленді. Себебі, олар өз халқына тән кішіпейілділік, қарапайымдылық, әділдік сияқты асыл қасиеттерін бойына жинаған еді. (Страбон)

•Анақарыс асқан ұстамдылығы мен ақылдылығы үшін әйгілі жеті ғұламаның бірі ретінде танылды. (Эфор)

•Кеменің зәкірі мен дөңгелегін ойлап тапқан Анақарыс. (Диоген)

•Философия мен физиканың атасы Аристотельдің өзі Анақарысқа үш-төрт сілтеме жасайды. «Адам ізгі істерге кірісердің алдында, әдетте, көңіл сергітеді... Анақарыстың пайымдауы бойынша: «бұл дұрыс әдет, өйткені сергек көңіл жүйкені демалдырады, тынымсыз жұмыс жасау үшін де тыныс керек», - деп, ой түйеді Аристотель.

Анахарсис

Астрономия, астрономия салалары,

Галилео Галилей

Галактика, Күн Жүйесі, Жаратылыстану ғылымдарының Орталық Азиядағы даму үрдісімен танысу

Орта ғасырлар ғұламалары Ұлықбек, әл-Хорезми,
әл-Фарабидің өмірбаянын және еңбектерін оқып білу, Сақ заманының ғұламасы Анақарыстың өмір жолын және нақыл сөздерін зерттеу

•Астрономия грекше астрон - жұлдыз, ал номос - заң деген ұғымды білдіреді.

•Астрономияның басты мақсаты аспан денелерінің қозғалысы мен даму заңдарын тағайындау болып табылады. Астрономия ғарыш кеңістігіндегі жекелеген денелерде немесе денелер жүйесінде болып жатқан құбылыстарды зерттейді.

1609 ж. Галилей өз телескопын Айға бағыттап, оның теп-тегіс “хрусталь шар” емес, Жерге ұқсас ойпаттар мен қыраттардан тұратынын ашты.

Шолпанның жұлдыз емес, Күн сәулесін шашырататын планета екенін байқады.

Күн бетінде күңгірт дақтардың бар екенін анықтады.

Күн өз осінен айналатынын дәлелдеді.

Жердің серігі Ай деген қорытындыға келді.

Жер және басқа планеталар өз серіктерімен бірге Күнді айнала қозғалатынын ашты.

Галактика деп бәріне ортақ бір центрден айналатын сансыз мол (жүздеген миллиард) жұлдыздардың алапат үлкен жүйесін айтады. Біздің галактика “Сүт Жолы ”деп аталады. Онда 200 миллиардтай жұлдыз бар.

•Күнді төңіректеп 8 планета айналып жүреді. Олар: Меркурий, Шолпан, Жер, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран және Нептун.

Жаратылыстану саласындағы ғылыми ой біздің планетамызда біресе Шығыстан Батысқа, біресе Батыстан Шығысқа тулаған толқындай тарап отырған.Осыны мойындаған
Исаак Ньютон:
“Егер мені өзімнен бұрынғы ғұламалар асқаралы иықтарына көтермегенде, мен көрінбес те едім”
деген еді.

Ұлықбек обсерваториясында жүргізілген зерттеу - бақылаулар нәтижесінде “Жаңа астрономиялық таблицалар” атты көлемді ғылыми еңбек жазылды.

Аспандағы 1018 жұлдыздың орны көрсетілген каталог жасалды.

Бір жылда 365 күн 6 сағат
10 минут 8 секунд бар екенін анықтады.

Ондық бөлшектер ашылды, тригонометриялық таблицалар құрастырылды.

Философия мен физиканың атасы Аристотельдің өзі Анақарысқа үш-төрт сілтеме жасайды. «Адам ізгі істерге кірісердің алдында, әдетте, көңіл сергітеді... Анақарыстың пайымдауы бойынша: «бұл дұрыс әдет, өйткені сергек көңіл жүйкені демалдырады, тынымсыз жұмыс жасау үшін де тыныс керек», - деп,
ой түйеді Аристотель.

Тақырыбы:

Табиғатты зерттеудің ғылыми әдістері. Физикалық эксперимент.

Физикалық теория

1-слайд Табиғатты зерттеу әдістері

•Табиғат құбылыстарын зерттеуде кең тараған үш ғылыми әдісті бар. Олар: бақылау, эксперимент және теориялық талдау.

•Бақылаулар негізінен ғылыми деректер жинақтау үшін қолданылады. Ғылыми деректерді өзара салыстырып, теориялық талдаулар жасалады. Бақылау деректерін жинақтау үшін және теориялық қорытындыларды тексеру үшін эксперимент қолданылады.

2-слайд Эксперимент

• Эксперимент – физиканың ең басты зерттеу әдісі. Эксперимент жасау үшін ұқыптылық, нақтылық жауапкершілік сияқты қасиеттер қажет. Эксперимент барысын жұмыс дәптеріне жазғанда төменде көрсетілген талаптар орындалуы тиіс:

• Эксперименттік жұмыстың тақырыбы

• Эксперименттің құрал-жабдықтары

• Эксперименттің мақсаты

• Эксперименттің суреті

• Эксперименттің барысын баяндау

• Эксперименттің Нәтижелері

• Эксперименттің қорытындысы

3-слайд Физикалық құралдар

Таразы Секундомер Телескоп

Термометр Микроскоп

4-слайд Болжам

• Ғылыми деректермен негізделген жорамал – болжам (гипотеза)
  деп аталады.

• Ғылымның даму тарихында жалған болжамдар да, ақиқат болжамдар да бар. Мысал ретінде найзағайдың пайда болуы туралы екі түрлі болжамды айтуға болады.

• Кез келген болжамның да, теорияның да шынайылығын тек
  практикалық тәжірибе, яғни эксперимент қана дәлелдей алады. Экспериментте дәлелденген ғылыми болжамдар мен теориялар ғана шынайы физикалық теориялар қатарынан орын алады.

5-слайд Физикалық теория

Табиғатты зерттеу барысында үш түрлі сұраққа жауап іздеуіміз керек.

Физикалық теория құрамына: құбылыстың сипаттамасы, эксперименттердің нәтижелері, ұғымдар, негізгі идеялар, модельдер, болжамдар, заңдылықтар, зерттеу әдістері кіреді.

6-слайд Физикалық теория

Физикалық теория төрт түрлі теориядан тұрады. Олар:

• Ньютонның классикалық механика теориясы

• Термодинамика және молекулалық физика теория

• Электродинамика теориясы

• Кванттық механика теориясы

Эксперимент

Болжам

Физикалық теория

Эксперимент – физиканың ең басты зерттеу әдісі. Эксперимент жасау үшін ұқыптылық, нақтылық жауапкершілік сияқты қасиеттер қажет. Эксперимент барысын жұмыс дәптеріне жазғанда төменде көрсетілген талаптар орындалуы тиіс:

Эксперименттік жұмыстың тақырыбы

Эксперименттің құрал-жабдықтары

Эксперименттің мақсаты

Эксперименттің суреті

Эксперименттің барысын баяндау

Эксперименттің Нәтижелері

Эксперименттің қорытындысы

Ғылыми деректермен негізделген жорамал – болжам (гипотеза) деп аталады. Ғылымның даму тарихында жалған болжамдар да, ақиқат болжамдар да бар. Мысал ретінде найзағайдың пайда болуы туралы екі түрлі болжамды айтуға болады.

Кез келген болжамның да, теорияның да шынайылығын тек практикалық тәжірибе, яғни эксперимент қана дәлелдей алады. Экспериментте дәлелденген ғылыми болжамдар мен теориялар ғана шынайы физикалық теориялар қатарынан орын алады.

Физикалық теория төрт түрлі теориядан тұрады. Олар:

Ньютонның классикалық механика теориясы

Термодинамика және молекулалық физика теория

Электродинамика теориясы

Кванттық механика теориясы

Тақырыбы:

Физикалық шама. Шамаларды өлшеу. Өлшемдердің метрлік жүйесі

1-слайд Физикалық шамалар

• Физикалық шамалар құбылыстардың қасиеттерін сандық тұрғыдан сипаттайды.

• Физикалық шамалар құбылыстарды ғана емес, денелердің де қасиеттерін сипаттау ұшін қолданылады. Денелердің беріктік қасиеттерін сипаттау үшін қаттылық деген енгізіледі.

Алмас > Шыны > Болат > Мыс

2-слайд Өлшем бірлік

• Әрбір физикалық шаманың өлшем бірліктері болады. Мысалы, ұзындық бірлігі – метр, температура – градус.

• Физикалық шаманың мәні деп, оның өлшем бірлігі көрсетілген сандық мәнін айтады.

1 км = 1000 м; 1,5 км = 1500 м; 0,5 км = 500 м;

1 мин = 60 с; 1,5 мин = 90 с.

3-слайд Вектор

• Физика ұғымдары мен шамаларының ғылыми мағынасын тереңірек түсіндіру үшін олардың сан мәндері мен өлшем бірліктерін көрсету жеткіліксіз болады. Сондықтан кейбір физикалық шамаларды сипаттау үшін қосымша вектор деген түсінік енгізіледі. Векторлық түсінік бойынша шамалардың сан мәндері мен өлшем бірліктерін ғана емес, олардың бағыттарын да көрсету талап етіледі.

• Векторлық шамаларды бағыттары көрсетілген сызықшалармен белгілейді. Векторлардың сан мәндері бірдей, ал бағыттары әр түрлі болса, онда векторлар да әр түрлі болады.

4-слайд Физикалық шамаларды өлшеу

• Физикалық шамалардың мәндерін физикалық аспаптар жәрдемімен арнайы өлшеулер жүргізу арқылы анықтайды.

• Физикалық шаманы өлшеу дегеніміз – оны өлшем бірлік ретінде алынған біртекті басқа бір шамамен салыстыру.

• Физикалық шамаларды арнайы аспаптардың көмегімен өлшейді.
  Ең қарапайым өлшеу құралдарының бірі –сызғыш.

5-слайд Бөлік құны

• Өлшеулерді дұрыс жүргізу үшін аспап шкаласындағы бір бөліктің құнын таба білу қажет. Аспап шкаласындағы бөліктің құны өлшенетін шаманың шкаладағы кез келген екі мәнінің айырымын сол мәндердің арасындағы бөліктердің санына бөлу арқылы анықталады.

• Шкаладан кез келген екі мәнді аламыз

• Олардың айырымын табамыз

• Екі мән арасындағы бөліктер санын анықтаймыз

• Бір бөлікке келетін мәнді анықтаймыз

Бір бөліктің құнын білгеннен кейін, өлшенетін шаманың мәнін табамыз.

6-слайд Метр

Өлшемдердің метрлік жүйесі бірден айқындалған жоқ. Ертеде әр ел әр түрлі өлшемдер қолданып келеді. Мысалы, қазақтар ұзындықты өлшеу үшін: қарыс, елі, сүйем, табан, құлаш, шақырым сияқты бірліктерді пайдаланады.

1793 жылы Францияда өткен Конвенцияда “өлшемдердің метрлік жүйесін” енгізу туралы аса маңызды шешім қабылданды. Оның негізіне ұзындықтың бірлігі метр алынды. Метр эталонында: “Барлық уақытта, барлық халықтар үшін” деген сөз қашап жазылды.

7-слайд SI жүйесі

1960 жылы өлшеулердің барлық салаларын қамтитын Халықаралық бірліктер жүйесі жасалды. Ол қысқаша SI (System International) деп белгіленеді.

Физикалық шамалар және оларды өлшеу

Вектор

SI жүйесі

Физикалық шамалар құбылыстардың қасиеттерін сандық тұрғыдан сипаттайды.

Физикалық шаманы өлшеу дегеніміз – оны өлшем бірлік ретінде алынған біртекті басқа бір шамамен салыстыру.

Физика ұғымдары мен шамаларының ғылыми мағынасын тереңірек түсіндіру үшін олардың сан мәндері мен өлшем бірліктерін көрсету жеткіліксіз болады. Сондықтан кейбір физикалық шамаларды сипаттау үшін қосымша вектор деген түсінік енгізіледі. Векторлық түсінік бойынша шамалардың сан мәндері мен өлшем бірліктерін ғана емес, олардың бағыттарын да көрсету талап етіледі.

Векторлық шамаларды бағыттары көрсетілген сызықшалармен белгілейді. Векторлардың сан мәндері бірдей, ал бағыттары әр түрлі болса, онда векторлар да әр түрлі болады.

1960 жылы өлшеулердің барлық салаларын қамтитын Халықаралық бірліктер жүйесі жасалды. Ол қысқаша SI (System International) деп белгіленеді.

Тақырыбы:

Өлшеулер мен есептеулердің дәлдігі. Үлкен және кіші сандарды ықшамдап жазу

1-слайд Өлшеу дәлдігі

• Өмірде, практикалық жұмыстарда, әсіресе, ғылыми зерттеулерде физикалық шамаларды өлшеудің дәлдігі аса маңызды орын алады.

• Аспаптың бөлік құны кіші болған сайын, өлшеу дәлдігі жоғарылайды.

2-слайд Аспаптық қателік

• Өлшеу жұмыстарын жүргізген кезде аспаптық қателік үнемі туындап отырады.

• Өлшеу қатесі аспаптық қателіктен басқа әр түрлі себептерге де байланысты болуы мүмкін. Өлшеулердің мұқият жүргізілмеуі, аспапты жеткілікті білмеу, өлшенетін шаманың құбылмалығы – осының бәрі өлшеу қатесін арттыра түседі. Осыған байланысты қателерді абсолют және салыстырмалы деп ажыратады.

3-слайд Өлшеудің ең үлкен қателігі

• Зертханалық жұмыс орындағанда өлшенетін физикалық шамалардың мәнін жазудың арнайы үлгісі белгіленген.

• Аспаптардың көмегімен дұрыс орындалған өлшеулердің ең үлкен қателігі аспап бөлігі құнының жартысына тең.

• 19, а – суреттегі сызғыш бөлігінің құны 0.5 тең. Сондықтан өлшеу қателігі оның жартысына, яғни 0.25 см-ге тең.Сондықтан дененің ұзындығын былай жазамыз:

L = (4.00 ± 0.25) см

Мұндағы 4.00 см – дененің өлшенген ұзындығы; 0.25 см – өлшеудің аспаптық қателігі. Сонда дененің ұзындығы 4 см – 0.25 см = 3.75 см және 4 см + 0.25 см = 4.25 см аралығында жатыр дегенді білдіреді.

4-слайд Тура және жанама тәсіл

• Физикада өлшеудің тура және жанама тәсілдері қолданылады.
  Тура тәсілде физикалық шаманың мәні тікелей құралдың көрсетуімен анықталады. Мысалы, уақытты – секундомермен, ал ұзындықты сызғышпен анықтайды. Көптеген жағдайларда физикалық шамаларды тікелей өлшеу мүмкін емес. Мысалы, сызғыштың жәрдемімен көлемді тікелей табуға болмайды. Бірақ көлемді дененің ұзындығын, енін, биіктігін өлшеу арқылы есептей аламыз. Сондықтан бұл амал жанама тәсіл
  деп аталады.

• Кубтың қыры а = 2.4 см болса, табылатын көлемнің үтірден кейінгі бір санын ғана жазу дұрыс. Мысалы, V = a³ = 13.824 см³ екендігіне қарамастан, жауапты былай беру керек:

V = 13.8 см³ немесе V ≈ 14 см³

5-слайд Үлкен және кіші сандарды ықшамдап жазу

• Өте үлкен немесе кіші сандарды екі көбейткіштің көбейтіндісі түрінде жазады. Бірінші көбейткіш – бір таңбалы немесе үтірлі екі таңбалы сан, ал екінші көбейткіш – дәреже көрсеткіші бар 10 саны болады. Мысалы,

• 150000000 км = 1.5∙10⁸ км = 1.5∙10¹¹ м

• 0.000000023 см = 2.3∙10^-8 см

6-слайд Математикалық көмек

Ондық бөлшек түріндегі 0.1, 0.01, 0.0001 сияқты сандарды ықшамдап жазу үшін 10 санының n дәрежесі көрсеткішінің алдына минус (-) та4басы қойылады.
Ал n көрсеткіш үтірден кейін қанша таңбалы сан тұрса, сонша мәнге ие болады. Мысалы:

7-слайд Формулалар

• 10ⁿ көбейткішін пайдаланып, берілген сандарды ықшамдап жазу арқылы үлкен және кіші сандардың математикалық түрлендірулерін оңайлатуға болады.

X = A ∙ 10ⁿ Y = B ∙ 10^m

• Математикада үлкен және кіші сандарды ықшамдап жазуды стандартты жазу деп те атайды.

Аспаптық қателік

Тура және жанама тәсіл

Үлкен және кіші сандарды ықшамдап жазу

Өлшеу жұмыстарын жүргізген кезде аспаптық қателік үнемі туындап отырады.

Өлшеу қатесі аспаптық қателіктен басқа әр түрлі себептерге де байланысты болуы мүмкін. Өлшеулердің мұқият жүргізілмеуі, аспапты жеткілікті білмеу, өлшенетін шаманың құбылмалығы – осының бәрі өлшеу қатесін арттыра түседі. Осыған байланысты қателерді абсолют және салыстырмалы деп ажыратады.

Физикада өлшеудің тура және жанама тәсілдері қолданылады. Тура тәсілде физикалық шаманың мәні тікелей құралдың көрсетуімен анықталады. Мысалы, уақытты – секундомермен, ал ұзындықты сызғышпен анықтайды. Көптеген жағдайларда физикалық шамаларды тікелей өлшеу мүмкін емес. Мысалы, сызғыштың жәрдемімен көлемді тікелей табуға болмайды. Бірақ көлемді дененің ұзындығын, енін, биіктігін өлшеу арқылы есептей аламыз. Сондықтан бұл амал жанама тәсіл деп аталады.

Өте үлкен немесе кіші сандарды екі көбейткіштің көбейтіндісі түрінде жазады. Бірінші көбейткіш – бір таңбалы немесе үтірлі екі таңбалы сан, ал екінші көбейткіш – дәреже көрсеткіші бар
10 саны болады.

Тақырыбы: Үлкен сандарды ықшамдап жазу тақырыбына есептер шығару

Тақырыбы:

Қайталау сабағы

Аспаптық қателік

Үлкен және кіші сандарды ықшамдап жазу

Өлшеу жұмыстарын жүргізген кезде аспаптық қателік үнемі туындап отырады.

Өлшеу қатесі аспаптық қателіктен басқа әр түрлі себептерге де байланысты болуы мүмкін. Өлшеулердің мұқият жүргізілмеуі, аспапты жеткілікті білмеу, өлшенетін шаманың құбылмалығы – осының бәрі өлшеу қатесін арттыра түседі. Осыған байланысты қателерді абсолют және салыстырмалы деп ажыратады.

Өте үлкен немесе кіші сандарды екі көбейткіштің көбейтіндісі түрінде жазады. Бірінші көбейткіш – бір таңбалы немесе үтірлі екі таңбалы сан, ал екінші көбейткіш – дәреже көрсеткіші бар 10 саны болады.

Тақырыбы: Бақылау жұмысы

Тақырыбы:

Атомдар мен молекулалар. Заттардың молекулалы - кинетикалық теориясы. Молекулалардың қозғалысы. Диффузия. Дене температурасының молекулалар жылдамдығына тәуелділігі.

1. Заттың көлемі оның молекулаларының көлемдерінің қосындысына тең бе?

2. Сүт тамшысы тамызылған су толтырылған ыдысты микроскоппен қарағанда кішкене май тамшылары үздіксіз қозғалыста екендігін байқауға болады. Құбылысты түсіндіріңіздер.

1-слайд Атом теориясының тарихы

• Алғаш рет денелердің барлығы да өте кішкентай бөлшектерден тұрады деген көзқарас ертедегі Эллада елінде қалыптасты. Оның негізін салушы – грек ғұламасы Демокрит (б.з.б 460 – 370).Ол кез келген денені ұсақтап бөле отырып, ең соңында бөлінбейтін бөлшек – атомды (грекше атомос – бөлінбейтін) алуға болады деді.

Демокрит Эпикур

• Демокриттің идеясын Эпикур (б.з.б. 341 - 270) одан әрі дамытты.
  Ол да Демокрит сияқты “атомдар өздерінің пішіні мен көлеміне және салмағына қарай әр түрлі болады” деп қорытты.

2-слайд Атом теориясының тарихы

• Заттың құрылысы туралы мұндай пайымдаулар эксперимент
  жүзінде дәлелденбеген, тек жорамалдар ғана еді. Сондықтан заттың атомдық құрылысы туралы ілім ұзақ уақыт қолдау таппады.
  Тіпті ұлы Аристотельдің өзі де Демокриттің көзқарасымен келіспеді.
  Ол денені шексіз ұсақтап бөле беруге болады деп есептеді.

Аристотель Джордано Бруно

• Ал Еуропада Қайта өрлеу дәуірінің өзінде де (XVII ғ.) заттың атомдардан тұратыны туралы ілімді таратушыларды өлім жазасына кесетін болды. Соған қарамастан өзінің ғылыми көзқарасы үшін отқа өртенген Джордано Бруно (1548 - 1600) заттардың атомдардан тұратынын қорғаумен өтті.

3-слайд Броундық қозғалыс

1

Роберт Броун

• Ұсақ бөлшектердің (шаң-тозаңның, т.б.) ауа мен сұйықтықтардағы ретсіз әрі үздіксіз қозғалуы броундық қозғалыс деп аталады.

4-слайд Молекулалы-кинетикалық теория

• Зат құрылысының молекулалы - кинетикалық теориясының негізгі қағидаларын М. В. Ломоносов былайша қорытындылап берді:

1. Барлық заттар өте ұсақ бөлшектерден – молекулалар мен атомдардан тұрады.

2. Молекулалар мен атомдар үздіксіз ретсіз қозғалыста болады.

3. М

   М. В. Ломоносов

   олекулалар мен атомдар өзара әрекеттеседі.

5-слайд Молекулалы - кинетикалық теория

• Молекулалы - кинетикалық теорияға негіздеп қасиеттері мүлдем жаңа материалдарды қолдан жасап алу мүмкіндігі туды. Мысалы, алмас та, көмір де көміртек атомдарынан тұрады. Бірақ көміртек атомдарының орналасу ретіне қарай кәдімгі жұмсақ көмір, яғни графит немесе әлемдегі ең қатты алмас алынады. Алмасты алу үшін қажетті қысым мен температураның шамасын алдын ала есептеуге болады. Сөйтіп,
  өте жұмсақ графиттен табиғаттағы ең қатты зат – алмас алынады.

• 1985 жылы көміртек атомдарының графитке де, алмасқа да ұқсамайтын фуллерен деп аталатын үшінші кристалдық түзілімі табылды.
  Ол жұмсақ, бірақ қыздыруға шыдамды зат болып шықты.

Алмас атомдары Графит атомдары

6-слайд Қарапайым және күрделі заттар

• Молекула бір ғана химиялық элементтің атомдарынан да әр түрлі химиялық элементтердің атомдарынан да құралуы да мүмкін. Біртекті химиялық қасиеттерімен сипатталатын затты элемент деп атайды. Молекулалары бір ғана химиялық элементтің атомдарынан түзілген зат қарапайым зат деп аталады. Молекулалары әр түрлі химиялық элементтердің атомдарынан тұратын зат күрделі зат қатарына жатады.

Су Фуллерен

7-слайд Атом құрылысы

• XX ғасырда атомның да күрделі бөлшек екені, оның өзінен де кіші бірнеше бөлшектерден тұратыны белгілі болды. Оларды элементар бөлшектер деп атайды. Кез келген атом үш түрлі элементар бөлшектердің жиынынан тұрады. Оларды электрон, протон және нейтрон деп атайды.
  Электрон мен протон зарядталған бөлшектер. Олардың зарядтары бірдей, бірақ таңбалары қарама-қарсы. Нейтронның заряды жоқ. Протондар мен нейтрондар атомның орталық бөлігінде – ядросында орналасады,
  ал электрондар ядроны шыр айнала қозғалады да, атомның электрондық қабатшаларын түзеді.

8-слайд Атом құрылысы

• Табиғатта, жасанды атомдарды қоспағанда, әр түрлі 92 атом бар.
  Олар бір-бірінен ядродағы протондар санына қарай ерекшеленеді.
  92 түрлі атомға 92 химиялық элемент сәйкес келеді.

Ең жеңіл сутек (H)	1 протон	1 электрон
Ең ауыр уран (U)	92 протон	92 электрон

• Химиялық элементтердің Д. Менделеев құрған кестесіндегі орналасу ретін олардың атомдарының ядросындағы протондардың саны анықтайды. Протондардың ядродағы санын Z деп белгілейді. Мысалы, сутек Z = 1 сондықтан кестеде оған бірінші орын берілген. Ал уран Z = 92 тоқсан екінші орынға жайғасады.

9-слайд Электрлік сипаттама

• Электронның бойындағы ең кіші зарядты (-e), ал протонның зарядын (+е) деп белгілеп, элементар заряд дейді. Зарядтар да масса сияқты материяның ажырамас қасиеті.

• Нейтрондарды электр зарядтары сезілмейді. Протон мен нейтронның массалары бір-біріне шамалас, протонның массасы электрон массасынан
  1836 есе үлкен.

10-слайд Молекула

• Әр элементтің атомы – сол элементтің химиялық қасиеттерін сипаттайтын ең ұсақ бөлшегі.

• Әлемдегі заттардың 99 пайызы ең жеңіл екі элементтен: сутек пен гелийден тұрады.

• Заттар молекулалардан, ал молекулалар атомдардан тұрады.

• Әр заттың молекуласы – сол заттың ерекшелігін сипаттайтын ең ұсақ бөлшегі.

Жер Алма Молекула

11-слайд Броундық қозғалыс дәлелдері

• Броун экспериментін қайталаған көптеген тәжірибелер заттар мен денелерді құрайтын бөлшектердің үздіксіз қозғалыста болатынын дәлелдеді. Мысалы:

• Өткір иісті затты бөлмеге алып кірсе, оның иісі тез арада бөлме ішіне тарайды.

• Тар саңылаудан қараңғы бөлмеге түскен жарық жолағына көз салсаң, ауадағы шаң-тозаңдарының ретсіз әрі үздіксіз қозғалыста болатынын көреміз.

• Тотияйын ерітіндісі (қоңырқай көкшіл түсті) мен суды араластырсақ, біраз уақыттан кейін олар бір түске енеді.

12-слайд Диффузия

• Бір заттың молекулаларының екінші заттың молекулаларының араларындағы бос орындарға өтіп таралуын диффузия (латынша жайылу, таралу) деп атайды.

• Сары зат пен ақ зат арасындағы диффузия құбылысы (Видео).

13-слайд Диффузия

Д иффузия заттың үш күйінде де орын алады.

• Сұйық (тотияйын мен су)

• Газ (өткір иісті зат пен бөлме ауасы)

• Қатты

Түйісетін беттері мұқият тегістелген қорғасын мен алтынды бір-біріне беттестіре қысып, бірнеше жыл өткеннен кейін қарағанда олар бір-бірімен тұтасып қалған. 5 жыл ішінде түйісіп тұрған беттегі алтын мен қорғасын бөлшектері бір-біріне 1 мм тереңдікке дейін өтіп кеткен.

14-слайд Атомның бос кеңістігі

• Диффузия құбылысынан мынадай қорытынды туады: денелерді құрайтын бөлшектер бір-бірінен белгілі бір қашықтықта орналасады және үздіксіз қозғалыста болады. Дене көлемінің үлкен бөлігін бос кеңістік алып тұрады. Тіпті, біртұтас атомның да аса үлкен бөлігі бос кеңістік болып табылады.

• Атомның ядросының кішілігі сонда, ол атом көлемінің
  1/1 000 000 000 000 = 10^-12 бөлігін ғана алады.

• Ал атомдағы электрондардың аумағы бұдан 2000 еседей кіші, яғни
  10^-12/2000 = 0.5∙10^-15. Ендеше біртұтас атомның да орасан мол бөлігі бос кеңістік болып табылады.

15-слайд Температура

• Дененің немесе заттың жылулық тепе-теңдік күйін сипаттайтын физикалық шама температура деп аталады.

16-слайд Температура

• Мұздың еру температурасы Цельсий шкаласында нөл градус (0˚С) деп алынады. Кельвин шкаласандағы нөл градус (0˚K) – абсолют нөл градус деп аталады, ол Цельсий бойынша -273.15 градусқа тең. Өлшем бірліктер арасындағы байланыс мына формулалар арқылы анықталады.

17-слайд Агрегаттық күй

• Күннен өте алыс кометаларда, астероидтар мен планеталарда газ сұйық не қатты күйде болады. Өйткені ондай аспан денелерінің температурасы -200˚C-дан аса төмендейді. Солардың бірі – Галлей кометасы Күнді айнала қозғалып,
  Жерге “құйрықты жұлдыз” түрінде 76 жылда бір рет жақындап көрінеді.
  Күнге жақындаған сайын қатқан газ бен мұз еріп шұбатылған газ түтіні – “құйрық” пайда болады. Абсолют нөлге жақындағанда барлық газдар, тіпті гелий газы да қатты күйге ауысады. Себебі – мұндай өте төмен температурада газ молекулалары жылдамдығын шексіз баяулатады. Будың суға, одан мұзға айналатыны сияқты, газдар да өте төмен температурада сұйық күйге, одан қатты күйге ауысады.

18-слайд Температура мен молекулалардың жылдамдығының байланысы

• Қант пен тұз суық суға қарағанда ыстық суда тезірек ериді.

• Екі металды түйістіріп, балқыта қыздырсақ, олар бір-бірімен берік
  тұтасып қалады.

Себебі, дене молекулаларының қозғалыс жылдамдығы неғұрлым үлкен болса, оның температурасы да соғұрлым жоғары болады.

Атом теориясының тарихы, Атом құрылысы

Молекулалы-кинетикалық теория, Диффузия

Температура, температура мен молекулалардың жылдамдығының байланысы

Алғаш рет денелердің барлығы да өте кішкентай бөлшектерден тұрады деген көзқарас ертедегі Эллада елінде қалыптасты. Оның негізін салушы – грек ғұламасы Демокрит (б.з.б 460 – 370).Ол кез келген денені ұсақтап бөле отырып, ең соңында бөлінбейтін бөлшек – атомды (грекше атомос – бөлінбейтін) алуға болады деді.

Ұсақ бөлшектердің (шаң-тозаңның, т.б.) ауа мен сұйықтықтардағы ретсіз әрі үздіксіз қозғалуы броундық қозғалыс деп аталады.

XX ғасырда атомның да күрделі бөлшек екені, оның өзінен де кіші бірнеше бөлшектерден тұратыны белгілі болды. Оларды элементар бөлшектер деп атайды. Кез келген атом үш түрлі элементар бөлшектердің жиынынан тұрады. Оларды электрон, протон және нейтрон деп атайды. Электрон мен протон зарядталған бөлшектер. Олардың зарядтары бірдей, бірақ таңбалары қарама-қарсы. Нейтронның заряды жоқ. Протондар мен нейтрондар атомның орталық бөлігінде – ядросында орналасады, ал электрондар ядроны шыр айнала қозғалады да, атомның электрондық қабатшаларын түзеді.

Зат құрылысының молекулалы - кинетикалық теориясының негізгі қағидаларын М. В. Ломоносов былайша қорытындылап берді:

Барлық заттар өте ұсақ бөлшектерден – молекулалар мен атомдардан тұрады.

Молекулалар мен атомдар үздіксіз ретсіз қозғалыста болады.

Молекулалар мен атомдар өзара әрекеттеседі.

Бір заттың молекулаларының екінші заттың молекулаларының араларындағы бос орындарға өтіп таралуын диффузия (латынша жайылу, таралу) деп атайды.

Диффузия заттың үш күйінде де орын алады.

Сұйық (тотияйын мен су)

Газ (өткір иісті зат пен бөлме ауасы)

Қатты

Дененің немесе заттың жылулық тепе-теңдік күйін сипаттайтын физикалық шама температура деп аталады.

Температура өлшем бірліктері: Цельсий, Кельвин, Фарангейт.

Мұздың еру температурасы Цельсий шкаласында нөл градус (0˚С) деп алынады. Кельвин шкаласандағы нөл градус (0˚K) – абсолют нөл градус деп аталады, ол Цельсий бойынша -273.15 градусқа тең. Өлшем бірліктер арасындағы байланыс мына формулалар арқылы анықталады

Қант пен тұз суық суға қарағанда ыстық суда тезірек ериді.

Екі металды түйістіріп, балқыта қыздырсақ, олар бір-бірімен берік тұтасып қалады.

Себебі, дене молекулаларының қозғалыс жылдамдығы неғұрлым үлкен болса, оның температурасы да соғұрлым жоғары болады.

Тақырыбы:

Заттың күйлері және оларды молекулалы - кинетикалық көзқарас негізінде түсіндіру

1-слайд Зат күйлері

• Температураның өзгеруіне байланысты зат үш түрлі: қатты, сұйық және газ күйлерінде бола алады.

• Бөлме температурасында (+20˚С) сынаптан өзге металдар қатты күйде болса, ауадағы көптеген газдар қатты күйге минус (-270˚С) температура шамасында ауысады. Жер бетінде температура негізінен +40˚С пен -50˚С арасында ауытқиды. Мұндай температурада азот, оттек, сутек сияқты заттар тек газ күйінде болатындықтан, оларды газдар деп атап кеткен.

• Ал газ да өте төмен температурада сұйық және қатты күйге өте алады. Мысалы, Жерге қарағанда Күннен әлдеқайда алыс орналасқан Сатурн, Уран, Нептун планеталары жағдайында жоғарыда аталған газдар сұйық және қатты күйде болады. Ол планеталарда температура өте төмен шамаға
  (-220˚С) жетеді.

2-слайд Қатты күйдегі дене

Қатты күйдегі денені қысып сығу немесе тартып созу өте қиын.
Ол өзінің пішінін де, көлемін де өзгертпей, сақтайды. Көптеген денелер қатты күйге ауысқанда оны құрайтын молекулалар кристалдық тор құрайды.

Молекулалары белгілі бір ретпен қайталанып орналасатын денелер – кристалл денелер, ал молекулалары ретсіз орналасқандары аморф денелер деп аталады. Шыны – аморф дене. Пішіні мен көлемін сақтау – қатты денеге тән қасиет.

Кальцит Ас тұзы Аморф дене