Помощь студентам в учебе
ИСТОРИЯ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ
|
Введение 3
ГЛАВА I. ИЗ ИСТОРИИ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕПЛОВЫХ ЯВЛЕНИЙ 5
1.1. Открытие атмосферного давления и изобретение
воздушного насоса 5
1.2. Усовершенствование воздушного насоса и открытия,
сделанные с его помощью 11
1.3. Из истории изобретения тепловых машин и поисков
путей их эффективной работы 17
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 27
ГЛАВА 2. СВЯЗЬ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ В ИСТОРИИ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ 28
2.1. Крутильные весы и история открытия взаимодействия
электрических зарядов 28
2.2. Создание первого гальванического элемента и
дальнейшее развитие учения об электричестве 32
2.3. Открытие закона электромагнитной индукции Фарадеем
и его роль в создании электрических машин 39
2.4. Исследования электрического разряда в вакууме 47
2.5. Генератор Ван де Граафа и его использование в
исследованиях элементарных частиц 52
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2 55
Заключение 56
Список использованной литературы
ГЛАВА I. ИЗ ИСТОРИИ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕПЛОВЫХ ЯВЛЕНИЙ 5
1.1. Открытие атмосферного давления и изобретение
воздушного насоса 5
1.2. Усовершенствование воздушного насоса и открытия,
сделанные с его помощью 11
1.3. Из истории изобретения тепловых машин и поисков
путей их эффективной работы 17
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 27
ГЛАВА 2. СВЯЗЬ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ В ИСТОРИИ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ 28
2.1. Крутильные весы и история открытия взаимодействия
электрических зарядов 28
2.2. Создание первого гальванического элемента и
дальнейшее развитие учения об электричестве 32
2.3. Открытие закона электромагнитной индукции Фарадеем
и его роль в создании электрических машин 39
2.4. Исследования электрического разряда в вакууме 47
2.5. Генератор Ван де Граафа и его использование в
исследованиях элементарных частиц 52
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2 55
Заключение 56
Список использованной литературы
Физика является для человека важнейшим источником знаний об окружающем мире. Непрерывно расширяя и многократно умножая возможности человека, обеспечивает его уверенное продвижение по пути технического прогресса и вносит существенный вклад в развитие духовного облика человека, формирует его мировоззрение.
В нашем представлении сразу же возникают многочисленные приборы и инструменты, атомные электростанции и ядерные реакторы, и конечно же ученые, которые своим не легким жизненным трудом подготовили настоящее и будущее в науке о природе.
Трудно переоценить роль фундаментальных физических исследований в развитии техники, поэтому эта тема остается и по сей день актуальна. С одной стороны, достижения физики лежат в основе развития техники. С другой - повышение уровня техники создает условия для интенсификации физических исследований, делает возможным постановку принципиально новых исследований. В настоящей работе рассмотрены взаимовлияние физики и техники в качестве примера указаны исследования, рассмотренные в разных разделах физики в истории ее развития.
Цель дипломной работы - выявление взаимовлияния физики и техники в истории физики.
Объект исследования - история физики и техники.
Предмет исследования - реализация законов физики в технике и влияние техники на развитие физики.
Гипотеза: определение истории взаимовлияния физики и техники будет более эффективным, если:
1) отбор содержания будет проведён в соответствии с целями, которые ставятся при изучении данного материала;
2) будет стимулироваться самостоятельность или творческая инициатива обучаемых при изучении данного материала;
3) происходит сопровождение знаний показом наглядно- иллюстративного материала.
Для реализации поставленных целей и проверке выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи выявление взаимосвязи науки и техники на примерах истории:
1) изучения тепловых явлений;
2) электричества и магнетизма.
Основным методом исследования в работе является - метод индукции, то есть подход к выбору материала в работе от частного к общему. На начальном этапе работы производилось накопление информации об открытиях в технике и в физике, об ученых, сделавших это открытие, а затем отбор необходимого материала, и его обобщение.
Практическая значимость: подобранный материал рекомендуется для организации и проведения внеаудиторной и аудиторной работы по физике.
В соответствии с целью и задачами дипломная работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.
В нашем представлении сразу же возникают многочисленные приборы и инструменты, атомные электростанции и ядерные реакторы, и конечно же ученые, которые своим не легким жизненным трудом подготовили настоящее и будущее в науке о природе.
Трудно переоценить роль фундаментальных физических исследований в развитии техники, поэтому эта тема остается и по сей день актуальна. С одной стороны, достижения физики лежат в основе развития техники. С другой - повышение уровня техники создает условия для интенсификации физических исследований, делает возможным постановку принципиально новых исследований. В настоящей работе рассмотрены взаимовлияние физики и техники в качестве примера указаны исследования, рассмотренные в разных разделах физики в истории ее развития.
Цель дипломной работы - выявление взаимовлияния физики и техники в истории физики.
Объект исследования - история физики и техники.
Предмет исследования - реализация законов физики в технике и влияние техники на развитие физики.
Гипотеза: определение истории взаимовлияния физики и техники будет более эффективным, если:
1) отбор содержания будет проведён в соответствии с целями, которые ставятся при изучении данного материала;
2) будет стимулироваться самостоятельность или творческая инициатива обучаемых при изучении данного материала;
3) происходит сопровождение знаний показом наглядно- иллюстративного материала.
Для реализации поставленных целей и проверке выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи выявление взаимосвязи науки и техники на примерах истории:
1) изучения тепловых явлений;
2) электричества и магнетизма.
Основным методом исследования в работе является - метод индукции, то есть подход к выбору материала в работе от частного к общему. На начальном этапе работы производилось накопление информации об открытиях в технике и в физике, об ученых, сделавших это открытие, а затем отбор необходимого материала, и его обобщение.
Практическая значимость: подобранный материал рекомендуется для организации и проведения внеаудиторной и аудиторной работы по физике.
В соответствии с целью и задачами дипломная работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.
Данная работа была посвящена выявлению взаимосвязи физики и техники при изучении тепловых (глава 1) и электрических явлений (глава 2).
В первой главе отражена история открытия такого важного физического явления, как атмосферное давление ученым Э.Торричелли и доказательстве О.Герике его существования с помощью изобретенного им воздушного насоса и поставленных с его помощью опытов. Дальнейшие усовершенствования насоса Р.Бойлем привели к опытным исследованиям в пустоте и выводам, приведшим к открытию первого газового закона, связывающего давление и объем при постоянной температуре. Поиски путей усовершенствования воздушного насоса привели Д.Папена к созданию парового двигателя. Последующее развитие техники паровых двигателей привело к поискам путей улучшения эффективности их работы, повышения КПД и, таким образом, рождению технической и физической термодинамики. Дальнейшая разработка двигателей шла в направлении двигателей внутреннего сгорания, которые получили очень широкое распространение и резко изменили всю энергетику современной жизни человечества.
Большую роль в исследовании электрических и других явлений сыграли крутильные весы. С их помощью Ш.Кулон открыл законы электрических и магнитных взаимодействий. Изучение Фарадеем электрических и магнитных свойств вещества привело его к открытию закона электромагнитной индукции. Эти исследования побудили Максвелла к созданию теории электромагнитного поля и к выводу о распространении электромагнитных колебаний со скоростью света. Электромагнитные волны были открыты экспериментально немецким физиком Г.Герцем. Открытие радиосвязи в 1895 -1896 гг. российским ученым А.С.Поповым и итальянским инженером и изобретателем Г.Маркони стало финалом борьбы за теорию электромагнитного поля Максвелла и одновременно началом глубоких преобразований в технике. Исследования электрических явлений многими учеными в пространстве, откачанном вакуумным насосом, привели к исследованиям газового разряда, а также открытию Дж.Дж.Томсоном электрона и В.Рентгеном излучения, названного его именем. Одной из тем, изучаемых в курсе физики, является «Генератор Ван де Граафа». Это устройство сыграло роль первого ускорителя электронов, а впоследствии и других заряженных частиц. Несмотря на то, что его роль в ядерных исследованиях уменьшилась из-за развития иных способов ускорения частиц, они сих пор продолжают использоваться для моделирования процессов с атмосферным электричеством.
В рамках данного исследования невозможно охватить всё многообразие связи физики и техники. Нам представляется, в дальнейшем можно было бы проследить динамику построения ускорителей элементарных частиц и фундаментальных открытий, сделанных с этой помощью. Тем не менее, на примере изучения тепловых и электрических явлений мы попытались более конкретно и развернуто выявить их взаимовлияние и взаимосвязь.
В первой главе отражена история открытия такого важного физического явления, как атмосферное давление ученым Э.Торричелли и доказательстве О.Герике его существования с помощью изобретенного им воздушного насоса и поставленных с его помощью опытов. Дальнейшие усовершенствования насоса Р.Бойлем привели к опытным исследованиям в пустоте и выводам, приведшим к открытию первого газового закона, связывающего давление и объем при постоянной температуре. Поиски путей усовершенствования воздушного насоса привели Д.Папена к созданию парового двигателя. Последующее развитие техники паровых двигателей привело к поискам путей улучшения эффективности их работы, повышения КПД и, таким образом, рождению технической и физической термодинамики. Дальнейшая разработка двигателей шла в направлении двигателей внутреннего сгорания, которые получили очень широкое распространение и резко изменили всю энергетику современной жизни человечества.
Большую роль в исследовании электрических и других явлений сыграли крутильные весы. С их помощью Ш.Кулон открыл законы электрических и магнитных взаимодействий. Изучение Фарадеем электрических и магнитных свойств вещества привело его к открытию закона электромагнитной индукции. Эти исследования побудили Максвелла к созданию теории электромагнитного поля и к выводу о распространении электромагнитных колебаний со скоростью света. Электромагнитные волны были открыты экспериментально немецким физиком Г.Герцем. Открытие радиосвязи в 1895 -1896 гг. российским ученым А.С.Поповым и итальянским инженером и изобретателем Г.Маркони стало финалом борьбы за теорию электромагнитного поля Максвелла и одновременно началом глубоких преобразований в технике. Исследования электрических явлений многими учеными в пространстве, откачанном вакуумным насосом, привели к исследованиям газового разряда, а также открытию Дж.Дж.Томсоном электрона и В.Рентгеном излучения, названного его именем. Одной из тем, изучаемых в курсе физики, является «Генератор Ван де Граафа». Это устройство сыграло роль первого ускорителя электронов, а впоследствии и других заряженных частиц. Несмотря на то, что его роль в ядерных исследованиях уменьшилась из-за развития иных способов ускорения частиц, они сих пор продолжают использоваться для моделирования процессов с атмосферным электричеством.
В рамках данного исследования невозможно охватить всё многообразие связи физики и техники. Нам представляется, в дальнейшем можно было бы проследить динамику построения ускорителей элементарных частиц и фундаментальных открытий, сделанных с этой помощью. Тем не менее, на примере изучения тепловых и электрических явлений мы попытались более конкретно и развернуто выявить их взаимовлияние и взаимосвязь.