Підручник Фізика 7 клас - Пістун П. Ф. - Навчальна книга - Богдан 2015 рік

Розділ І ФІЗИКА ЯК ПРИ РОДНИЧА НАУКА. МЕТОДИ НАУКОВОГО ПІЗНАННЯ

§2. Як вивчають явища природи

✓ Які прилади використовують при вивченні явищ природи?

1. З’ясуємо, як люди отримують знання про природу. Так, розвиток астрономії розпочався зі спостережень за зоряним небом (рис. 3). Ви добре знаєте, що в ботаніці спостереження за розвитком рослин дають змогу встановити закономірності їхнього розвитку. Спостереження широко використовуються і в інших науках, у тому числі і в фізиці.

Рис. 3

Спостереження за явищами, які відбуваються в навколишньому світі, дали змогу встановити, що усі тіла падають на Землю (рис. 4), вода у чайнику закипає при певній температурі, що від усіх предметів у сонячний день утворюється тінь (рис. 5).

Отже, вивчення будь-якого явища розпочинається з його спостереження.

2. У процесі проведення спостережень за явищами природи отримуються певні відомості про них. Ці відомості можуть бути різними залежно від знань людини, її уміння описувати явища, фіксувати зміни, що відбуваються, тощо. Розглянемо, наприклад, таке просте явище, як рух автомобіля. Одна людина скаже, що автомобіль рухався, змінював своє положення відносно будинків. Друга скаже, що автомобіль рухався і його швидкість змінювалася. Третя зазначить, що швидкість автомобіля то збільшувалася, то зменшувалася.

Отже, під час спостережень за явищами необхідно отримати якомога більше інформації і виділити їхні особливості.

Рис. 4

Рис. 5

3. Отримавши за час проведення спостережень певні дані про явища, вчені прагнуть з’ясувати, як ці явища відбуваються і головне — чому.

Щоб відповісти на ці запитання, зазвичай висувається припущення, або гіпотеза. Причому може висуватися не одна, а декілька гіпотез. Для перевірки гіпотези проводять спеціальні досліди — експерименти.

Гіпотези, які не знаходять підтвердження в експериментах, уважаються хибними і відкидаються. Гіпотези, що підтверджуються експериментами, приймаються і стають науковими знаннями.

Луїджі Гальвані

Наприклад, італійський анатом Луїджі Гальвані (1737-1798), препаруючи жаб, виявив, що при дотиканні тканин жаб до металічних предметів їхні м’язи скорочуються. Проте цей ефект спостерігався не завжди. Гальваніприпустив, що скорочення м’язів відбувається тоді, коли лапка жаби доторкується до двох різних металів. Щоб перевірити цю гіпотезу, вчений провів ряд дослідів, у ході яких вивчив явище, виявив його причину і підтвердив свою гіпотезу. Таким чином, при проведенні експерименту не тільки ставиться певна мета, але, на відміну від спостереження, використовується спеціальне обладнання і прилади.

Під час проведення експерименту вчені змінюють умови перебігу явищ. Це дає змогу всебічно вивчити явище. Так, Гальвані з’єднував лапки жаби одним провідником і використовував для цього провідники з різних матеріалів. Потім він з’єднував лапки за допомогою двох провідників; ці досліди проводилися на вулиці і в приміщенні. Учений дійшов висновку, що м’язи скорочуються завжди, коли лапки контактували з двома різними металами, а місце проведення експерименту не впливало на його результат.

Отже, послідовність вивчення явищ наступна:

Для проведення експерименту використовують фізичні прилади. Деякі з них дуже прості. Наприклад, лінійка, висок (тягарець, підвішений на нитці), який дає змогу перевірити, наприклад, вертикальність стін (рис. 6), ваги та ін.

Використовують і складніші прилади, з якими вам доведеться працювати. До них належать джерела струму (рис. 7), електричний двигун (рис. 8), електромагніт (рис. 9) та ін.

Рис. 5

Рис. 7

Рис. 8

Під час проведення наукових експериментів використовуються дуже складні прилади та установки (прискорювачі заряджених частинок, осцилографи, електронні мікроскопи та ін.).

Рис. 9

Запитання для самоперевірки

1. Чим відрізняються спостереження від експерименту? Що між ними спільного?

2. Наведіть приклад наукового експерименту.

3. В якій послідовності вивчаються явища природи? Відповідь проілюструйте прикладом.

4. Наведіть приклади фізичних приладів, не вказаних у параграфі підручника.

Завдання 1.

Проведіть наступний експеримент удома. Поставте на плиту невелику каструлю з водою. Опишіть свої спостереження за нагріванням води. Якщо ви маєте відповідний термометр для вимірювання температури води, опустіть його у воду і слідкуйте за його показами. Медичним термометром користуватися не можна.

Будьте обережними! Не доводьте воду до кипіння, не доторкайтеся до нагрітої каструлі, не переверніть її.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити