CC BY
16ИЗУЧЕНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРВОНАЧАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ О МАССЕ В СРЕДНИХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ШКОЛАХ
Шохидахон Кадыровна Хусанбой Анваржон Гавхарой Косимовна Якубова угли Хошимов Мирзаева
Ферганский Государственный Университет
АННОТАЦИЯ
В физике средней школы важно дать полное и ясное объяснение фундаментальных физических величин. В частности, мы используем взаимодействие объектов и гравитационное притяжение объектов, чтобы объяснить массу шестиклассникам.
Ключевые слова: Масса, гравитационных, взаимодействие, взвешивание, тела
Физическое образование в средней общеобразовательной школе представляет собой систему физических знаний, которая обеспечивает формирование фундаментальных научных понятий, усвоение основных физических законов и теорий, а также понимание методов физики [3].
Масса. Понятие количества вещества ничего не добавляет к разъяснению сущности этой величины. Если речь идет о сравнении тел по их свойству приобретать определенные ускорения под действием сил, то имеется в виду инертная масса и способ ее измерения. Но никаких самостоятельных методов измерения количества вещества не существует, так же, как и не существует особого свойства, которое бы характеризовала эта величина. Нельзя считать количество вещества, физической величиной; не существует для его измерения особых единиц, способов и приборов. Поэтому исключается возможность определять массу через количество вещества.
В связи с тем, что понятие ускорения и второй закон динамики не изучаются в VI классе, нет возможности здесь определять массу на основе этого закона. Остаются две возможности - вводить понятие массы на основе явления гравитации или из явления взаимодействия тел, с которым учащихся легко познакомить с помощью несложных опытов.
В курсе физики принят второй путь. Для того чтобы можно было перейти к введению понятия массы, необходимо прежде всего разъяснить и показать учащимся, что скорости тел меняются только при действии на них других тел. Явление взаимодействия двух тел, в результате которого они разлетаются с некоторыми скоростями, можно продемонстрировать
различными способами: две тележки, взаимодействующие при помощи сжатых буферных пружин, откатываются при пережигании нитей, которыми соединены пружины.
Необходимо показать это явление и обратить внимание учащихся на то, что при взаимодействии тел происходит изменение их скоростей. Если тела находились до взаимодействия в состоянии покоя (t»0=0), то в результате взаимодействия они приобретают какие-то скорости, величины которых в данном случае представляют собой изменения скоростей. Желательно, чтобы учащиеся вспомнили примеры наблюдаемых ими явлений, показывающие, что в результате взаимодействия меняются скорости обоих тел.
Наиболее простым опытом, показывающим явление отдачи при взаимодействии тел и позволяющим в доступной форме ввести понятие массы, является опыт с взаимодействующими тележками.
Показывают учащимся, что две одинаковые тележки разъезжаются одинаково. Но если одна из них порожняя, а другие нагруженная, то они разъезжаются по-разному: нагруженная тележка приобретает меньшую скорость, порожняя - большую. Пока не говорится, во сколько раз больше скорость у ненагруженной тележки, так как для этого нужно было бы измерить их скорости, но то, что они разъезжаются с разными скоростями, видно и без измерений. Указывается далее, что изменение скоростей взаимодействующих тел зависит от свойства этих тел, которое характеризуется особой величиной, называемой массой. Про то тело, которое получает при взаимодействии с другим телом меньшую скорость, говорят, что оно имеет большую массу.
Масса - одно из фундаментальных свойств материи. В средней школе массу рассматривают как меру инертных и гравитационных свойств тел.
В VII классе сначала вводят понятие о массе на основе наблюдений за изменением скорости двух тел при их взаимодействии, т.е. по существу используют закон сохранения импульса, который для этого случая можно записать так: т1Д v1_ т2Дг^ Если начальные скорости тел равны нулю, то уравнение в скалярной форме примет вид: т1 Дv 1_ т2Дг>2> или по абсолютной
величине — = =; , т.е. отношение масс тел обратно пропорционально
т2 v2
изменению их скоростей.
Однако учащиеся должны получить представление о возможности измерения массы. Измерить физическую величину — значит сравнить ее с
ГПх
m2
El
v2
однородной величиной, принятой за единицу, т. е. с эталоном. Поэтому учащимся сообщают об эталоне массы — килограмме .
Учащимся сообщают, что ученные нашли различные способы измерения массы тел. т = кг (килограмм), г, мг, т, ц. Между народный образец (эталон) хранится в г. Севре, близ Парижа (рис. 1).
Изготовленный из рис 1
платинового - иридиевого сплава
образец имеет форму цилиндра высотой и диаметром 39 мм. Далее для измерения необходимо выяснить, каким методом может производиться сравнение с эталоном.
Способы определения массы: взаимодействие взвешивание
тт = — m,
ет
инертные свойства тел
гравитационные свойства
тел
Метод этот основан на принятом способе введения понятия массы: необходимо сравнить скорости, полученные при взаимодействии, телом, массу которого мы измеряем, и эталоном массы. Если скорости, которые приобретут эти тела, одинаковы, значит, и их массы равны между собой. А если скорости различны, то большую массу имеет то тело, которое при взаимодействии получает меньшую скорость. Таким путем разъясняется принципиальная возможность измерения массы. При этом возникает новая задача: нужно научиться измерять скорости тел, приобретенные ими из состояния покоя при взаимодействии.
Эту задачу можно решать различными способами. Самый простой, хотя и не самый строгий, сводится к тому, что взаимодействующие тележки ставятся на поверхность, трение о которую очень мало. Тогда можно считать, что тележки будут двигаться равномерно с той скоростью, которую они приобрели при отдаче. Следовательно, расстояния, на которые они будут удаляться за равное время, будут прямо пропорциональны их скорости. Поставив упоры на пути тележек так, чтобы удары о них каждой из тележек были слышны одновременно, можно произнести сравнение
пройденных расстояний, и скоростей, приобретенных тележками при взаимодействии.
Но понимание этого способа измерения скоростей, приобретаемых взаимодействующими телами, требует от учащихся определенной подготовки. Они должны: а) уметь определять скорость равномерного движения тела по пройденному пути; б) знать, что тело, не взаимодействующее с другими телами, движется равномерно и прямолинейно, т. е. знать о явлении инерции.
Если определение скорости и пути равномерного движения изучается до введения массы, то о явлении инерции, учащиеся пока еще ничего не знают. Следовательно, его нужно разъяснить здесь же. Это можно сделать либо в самом начале рассуждения о массе, когда говорится о взаимодействии тел, вызывающем изменение скорости, либо выделить этот вопрос отдельно и рассмотреть после того, как принципиальный метод измерения масс с учащимися разобран, но до рассмотрения вопроса о способах измерения скоростей, приобретаемых взаимодействующими телами.
Инертность, как некоторое свойство тел, будет изучаться в VII классе. Если мы говорим об инертности как о свойстве тел, которое характеризуется некоторой физической величиной, могущей принимать различные числовые значения, это значит, что изучение этого свойства связывается со вторым законом Ньютона (рис. 2).
Свойства тела сохранять состояние покоя или прямолинейного равномерного движения в отсутствие внешних сил называется его инертностью.
Рис. 2. Движение тележек с различной инертьностью.
Ведь инерция, понимаемая в смысле первого закона Ньютона, не может быть у одних тел больше, у других меньше. Все тела, и большой и малой, массы, одинаково сохраняют состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения после прекращения действия сил на них.
Следовательно, в VI классе, где не изучается второй закон динамики, мы не говорим об инертности как о некотором свойстве тел,
которое может быть охарактеризовано физической величиной. Здесь можно лишь рассказать учащимся о явлении инерции, которое наблюдается в одинаковой мере у всех тел в природе: все тела, если на них не действуют другие тела, сохраняют состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения.
После того как явление инерции будет рассмотрено с учащимися, можно вернуться к вопросу об измерении скоростей, приобретаемых телами при взаимодействии, и закончить выяснение способа измерения массы тела.
Надо указать, что рассмотренный способ измерения массы не является единство возможным. Далее учащиеся познакомиться с другими практически более удобными способами ее измерения.
REFERENCES
1. Тихоненко А.В. Формирование представлений о массе тел и емкости. //Н.Ш. -1997 г. № 9.
2. Методика преподавние физики в 7 - 8 классах средней школы. Под редакцией А.В. Усовой. Москва "Просвещение" 1990.
3. А.И. Бугаев. Методика преподавания физики в средней школе. Теоретические основы. Москва «Просвещение» 1981. С.38.
4. Алимов Н. Э. и др. Изучение деформационных эффектов в нанокристаллических фоточувствительных активированных тонких пленках p-CdTe //Журнал фiзики та шженери поверхш. - 2016. - №. 1,№ 2. - С. 140-144.
5. YAKUBOVA S. H., NOSIROV N., TULANOV O. The basic equation of the molecular-kinetic theory of gases //Scientific journal of the Fergana State University. -2018. - Т. 1. - №. 1. - С. 17-19.
6. Алимов Н. Э. и др. Изменение потенциальных барьеров низкоразмерных тонких пленок p-CdTe в условиях внешних воздействий //Журнал физики и инженерии поверхности. - 2016.
