Підручник

Загальний коментар та зміст підручника.

 

Напевно, всі більш-менш фахові вчителі та викладачі нашої країни знають: сучасні вітчизняні підручники з фізики, мають до цієї самої  фізики, м’яко кажучи дуже опосередковане відношення, (читайте статтю “Фізика-як віддзеркалення стану  української освіти та про закони Ньютона, як об’єктивну міру цього стану”).Зважаючи на ці обставини практично кожен з нас створює свій, власний  підручник, посібник, конспект лекцій, тощо. Не оминула сія доля і мене.

Нема жодних сумнівів втому, що написаний мною підручник не є ідеальним. Напевно, в ньому віднайдуться недоліки, огріхи, недоречності. Однак в ньому є головне – цілісність та системність знань. Як на мене, він є тим підручником,  в якому  кожний параграф, кожна тема, кожний розділ і вся сукупність цих розділів утворюють цілісну систему взаємопов’язаних та взаємодоповнюючих знань. Підручником, який вчить не зазубрювати формули, а творчо і логічно мислити. Підручником, в якому визначення кожного терміну, формулювання кожного закону, пояснення кожного явища, підпорядковані певній уніфікованій та логічно  обгрунтованій  схемі..

На жаль, ні в Міністерстві освіти,  ні в Інституті інноваційних технологій і змісту освіти,  ні в Інституті педагогіки НАПН України не знайшлось жодної не байдужої та фахової людини, яка б дійсно переймалась проблемами сучасної української освіти загалом і фізики зокрема. Тому на всі звернення до цих поважних інституцій я отримав лише нікчемні відписки байдужих та зазвичай шкурно зацікавлених чинуш.

Ясно, що самостійно підготувати до друку ( ба навіть електронного ) повноцінний підручник з фізики  надзвичайно складно. А зважаючи на мої гранично поверхневі навички в царині комп’ютерних технологій – практично не можливо. Тому виношу на ваш розсуд лише ті фрагменти вище згаданого підручника які на тепер спромігся набрати клавіатурою комп’ютера. А цими фрагментами є :

  1. Зміст підручника.
  2. Розділ 0. Введення в фізику.
  3. Розділ 2. Молекулярна фізика (фрагмент).
  4. Тема 1.4  Механіка рідин та газів.
  5. Розділ 6. Оптика.
  6. Розділ 7. Фізика атома та атомного ядра.
  7. Розділ 8. Основи теорії відносності.
  8. Розділ 9. Космологія.

 

 

 

          Частина 1.  (9 клас).

 

                   Зміст.

 

        Розділ 0.  Введення в фізику

§1. Фізика – наука про Природу.

§2. Про фізичні закони та фізичні теорії.

§3. Про фізичний метод досліджень, або про те як відрізняють

правильні теорії від неправильних.

§4. Про фізичні величини та їх вимірювання. Про одиниці вимірювання і

системи одиниць.

§5. З історії міжнародної системи одиниць.

 

   Розділ 1. Механіка

§6. Механіка. Загальні відомості.

 

         Тема 1.1. Кінематика.

§7. Кінематика. Загальні відомості.

§8. Про відносність руху, систему відліку та траєкторію руху тіл.

§9. Просторово-часові параметри поступального руху.

§10. Про швидкість та її різновидності.

§11. Загальні відомості щодо методики розв’язування задач фізики.

§12. Розв’язування задач. Тема : визначення середньої швидкості руху тіла.

§13. Прискорення та його різновидності.

§14. Рівняння руху – основний закон кінематики.

§15. Розв’язування задач. Тема : Практичне застосування рівняння руху.

§16. Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння.

§17. Розв’язування задач. Тема: Вільне падіння тіл. Рух тіла кинутого

вертикально.

§18. Рух тіла кинутого горизонтально, та під кутом до горизонту.

§19. Геометричний метод розв’язування задач кінематики.

§20. Основні поняття, величини та закони кінематики обертального руху.

§21. Рух матеріальної точки по колу, як різновидність поступально-

обертального руху і як періодичний процес.

§22. Розв’язування задач. Тема: Обертальний рух.

§23. Кінематика. Узагальнююче повторення.

 

Тема 1.2. Статика.

§24. Статика. Основні поняття, величини та закони статики.

§25. Чи завжди 2 + 2 = 4 ? Або про додавання векторних величин.

§26. Сила тяжіння. Реакція опори. Загальні відомості щодо розв’язування

задач статики.

§27. Сила тертя.

§28. Механічні деформації. Сила пружності. Механічна напруга. Закон Гука.

§29. Про діаграму розтягування та розрахунок деталей машин на міцність.

§30. Про силу звичайну та силу інерції. Або про те, чому різні тіла падають з

однаковим прискоренням.

§31. Розв’язування задач. Тема: Силовий метод розв’язування задач

динаміки.

§32. Закон всесвітнього тяжіння. Про силу гравітаційну та силу тяжіння.

§33. Механіка Сонячної системи. Штучні супутники Землі.

§34. Вага. Невагомість. Або про те, що важче кілограм заліза чи кілограм

пір’я ?

§35. Пара сил. Момент сили. Рівновага тіла що має вісь обертання. Важелі.

§36. Механічні блоки та їх системи.

§37. Розв’язування задач. Тема: Рівновага тіла під дією довільної

системи сил.

§38. Центр тяжіння. Розв’язування задач.

§39. Про види механічної рівноваги та про ступінь механічної стійкості тіл.

§40. Статика. Узагальнююче повторення.

 

Тема 1.3. Динаміка.

§41. Маса – міра інерціальних та гравітаційних властивостей тіла.

§42. Принцип відносності – базовий закон сучасної науки.

§43. Закони Ньютона – теоретична основа механіки.

§44. Про фізичні закони та про те як математично правильно їх записувати

§45. Імпульс. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух.

§46. Розв’язування задач. Тема : Закон збереження імпульсу.

§47. Енергія. Механічна енергія. Закон збереження енергії.

§48.Розв’язування задач. Тема: Імпульсно-енергетичний метод

розв’язування задач динаміки.

§49. Робота. Механічна робота.

§50. Потужність. Коефіцієнт корисної дії.

§51. Розв’язування задач. Тема: Коефіцієнт корисної дії.

§52.* Момент інерції – міра інерціальних властивостей тіла при його

обертальному русі.

§53*. Кінетична енергія тіла що обертається.

§54*. Момент імпульсу. Закон збереження моменту імпульсу.

§55*. Закони Ньютона в механіці обертального руху.

 

      Тема 1.4. Механіка рідин та газів.

§56. Тиск . Атмосферний тиск.

§57. Закон Паскаля – основний закон гідростатики.

§58. Розв’язування задач. Тема: Механіка рідин і газів.

§59. Основні поняття та основні величини гідродинаміки..

§60. Закон Бернуллі – основний закон гідродинаміки.

§61. Практичне застосування закону Бернуллі. Ефект Магнуса.

§62. Сила опору середовища.

§63. Механіка рідин та газів. Узагальнююче повторення.

§64. Механічна картина Всесвіту.

 

 

Частина 2.    (10 клас).

 

                  Зміст.

 

            Молекулярна фізика. Термодинаміка.

Коливання та хвилі.

 

Розділ 2.    Молекулярна фізика.

 

         Тема 2.1. Основи молекулярної фізики.

§1. Загальні відомості про молекулярну фізику.

§2. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії.

§3. Про силу міжмолекулярної взаємодії.

§4. Про маси та розміри молекул.

§5. Маса, як міра кількості речовини.

§6. Про кількість речовини в тілі, та про ті величини які цю кількість

характеризують.

§7. Температура, як міра нагрітості тіла

§8. Температура, як міра середньої кінетичної енергії молекул тіла.

§9*. Закон розподілу молекул за швидкостями.

§10. Про деякі передбачення молекулярно- кінетичної теорії та про

те як вони перевіряються на практиці.

§11. Загальні відомості про тверді, рідкі та газоподібні речовини.

 

         Тема 2.2. Газоподібні речовини та їх властивості.

§12. Загальні відомості про пари та гази.

§13. Гази та їх властивості. Газові закони як узагальнюючий результат

експериментальних фактів.

§14. Газові закони, як прямі наслідки (передбачення)

молекулярно-кінетичної теорії газів.

§15. Розв’ язування задач. Тема: Термодинамічні процеси в графіках.

§16. Загальні відомості про насичені та ненасичені пари.

§17. Про випаровування та кипіння.

§18. Критичний стан речовини.

§19. Вологість повітря та способи її вимірювання.

§20. Атмосфера Землі.

 

            Тема 2.3. Рідини та їх властивості.

§21. Поверхневий натяг рідини.

§22. Явища на межі рідина – тверде тіло. Капілярні явища.

§23. Гідросфера Землі.

 

          Тема 2.4. Тверді тіла та їх властивості.

§24. Кристалічні тіла та їх властивості.

§25. Види кристалічних структур.

§26. Аморфні тіла та їх властивості.

§27. Полімери та їх властивості.

§28. Механічні властивості твердих тіл.

§29. Теплове розширення тіл. Особливості теплового розширення води.

§30. Про внутрішній устрій Землі.

 

            Тема 2.5. Фазові перетворення речовини.

§31. Агрегатні стани та фази речовини. Фазові переходи.

§32. Діаграма стану речовини.

§33. Дивовижна рідина.

§34. Рідкі кристали.

§35. Плазма, як особливий стан речовини.

§36. Фазові перетворення речовини як один з проявів закону переходу

кількісних змін в якісні.

 

              Тема 2.6. Теплові процеси.

§37. Про природу теплоти.

§38. Загальні відомості про внутрішню енергію тіла.

§39. Теплообмін. Види теплообміну.

§40. Кількість теплоти. Теплота нагрівання. Питома теплоємність речовини.

Рівняння теплового балансу.

§41. Теплота плавлення та пароутворення.

§42. Горіння. Фотосинтез. Теплота згорання.

§43. Молекулярна фізика. Узагальнююче повторення.

 

               Розділ 3.  Основи термодинаміки.

 

§44. Загальні відомості про термодинаміку.

§45. З історії відкриття закону збереження енергії.

§46. Перше начало термодинаміки.

§47. Друге начало термодинаміки. Або про те, чому природні події

відбуваються так, а не  навпаки.

§48. Чи загрожує Всесвіту “теплова смерть”.

§49. Теплові двигуни.

§50. Чому теплові двигуни мають низький к.к.д?

 

                 Розділ 4.   Механіка коливань та хвиль.

 

§51. Загальні відомості про коливання.

§52. Періодичні коливання та їх характеристики. Рівняння гармонічного

коливання.

§53. Фізичний та математичний маятник.

§54. Пружний та крутильний маятники. Маятник Максвела.

§55. Розв’язування задач. Тема : механічні коливання.

§56. Автоколивання.

§57. Вимушені коливання. Резонанс.

§58. Загальні відомості про хвилі.

§59. Відбивання та заломлення хвиль.

§60. Інтерференція хвиль

§61. Дифракція хвиль.

§62. Стоячі хвилі.

§63. Звукові хвилі.

§64. Інфразвукові та ультразвукові хвилі.

§65. Ефект Доплера.

§66. Механіка коливань та хвиль. Узагальнююче повторення.

 

 

 

            Частина 3.    (11 клас).

 

                           Зміст.

 

                   Розділ 5. Електродинаміка.

§1. Введення в електродинаміку.

 

            Тема 5.1. Електростатика.

§2. Загальні відомості про електричні явища. Електричний заряд.

§3. Закон збереження електричного заряду.

§4. Закон Кулона.

§5. Порівняльний аналіз гравітаційних та електростатичних взаємодій.

§6. Електризація тертям та через електростатичну індукцію.

§7. Прості досліди з електростатики та їх наукове поясненна.

§8. Електростатичний генератор. Електрофорна машина.

§9. Загальні відомості про поля.

§10. Гравітаційне поле та його характеристики.

§11. Електричне поле. Напруженість електричного поля.

Принцип суперпозиції електричних полів.

§12. Графічне зображення електричних полів.

§13. Провідники та діелектрики в електричному полі.

Сегнетоелектрики. П’єзоефект.

§14. Про роботу електричного поля, потенціал електричного

поля та електричну напругу.

§15. Електрична ємність. Конденсатори.

§16*. Теорема Гауса, як сучасне формування закону Кулона.

§17. Електростатика. Узагальнююче повторення.

 

             Тема 5.2. Електродинаміка постійних струмів.

§18. Загальні відомості про електричний струм та його прояви.

§19. Закон Ома. Електричний опір. Надпровідність.

§20. Джерела струму. Е.р.с. джерела струму. Закон Ома для повного

електричного кола. Коротке замикання.

§21. Резистори. Послідовне та паралельне з’єднання резисторів.

Закони Кірхгофа.

§22. Розв’язування задач. Тема: Розрахунок електричних кіл

постійного струму.

§23. Електровимірювальні прилади та способи розширювання їх

вимірювальних меж.

§24. Робота та потужність електричного струму. Закон Джоуля-Лєнца.

Шляхи зменшення втрат в лініях електропередач.

§25. Електродинаміка постійних струмів. Узагальнююче повторення.

 

             Тема 5.3. Електричний струм в різних середовищах.

§26. Електричний струм в металах.

§27. Електричний струм в електролітах. Закони електролізу.

§28 Про невдалий “вічний двигун” який став першим джерелом струму.

Хімічні джерела струму.

§29. Електричний струм в газах.

§30. Види газових розрядів.

§31. Електричний струм в вакуумі. Електронно-вакуумні лампи.

§32. Загальні відомості про напівпровідники та їх електропровідність.

§33. Загальні відомості про р-n перехід.

§34. Напівпровідникові прилади.

§35. Електричний струм в різних середовищах. Узагальнююче повторення.

 

             Тема 5.4. Електродинаміка магнітних явищ.

§36. Загальні відомості про магнітні явища. Теорія Ампера.

§37. Взаємодії електричних струмів. Закон Ампера.

§38. Магнітне поле. Індукція магнітного поля. Графічне зображення

магнітних полів.

§39. Сила Ампера та її застосування.

§40. Сила Лоренца та її застосування. Ефект Холла.

§41. Магнітний потік. Робота магнітного пол. По переміщенню провідника з

струмом. Магнітний момент.

§42. Котушка індуктивності. Індуктивність котушки.

§43. Основи сучасної теорії магнітних властивостей речовини.

§44. Про магнітне поле Землі.

§45. Електродинаміка магнітних явищ. Узагальнююче повторення.

 

            Тема 5.5. Електромагнітна індукція.

§46. З історії електромагнітної індукції. Закон електромагнітної індукції.

§47. Індукційні генератори.

§48. Трансформатори.

§49. Електродвигуни змінного струму та інші індукційні прилади.

§50. Струми Фуко. Електричний скін-ефект.

§51. Про електростатичні та електродинамічні поля.

 

             Тема 5.6. Електродинаміка змінних струмів.

§52. Змінний струм та його характеристики.

§53. Резистори, конденсатори і котушки індуктивності в колі постійного та

змінного струмів.

§54. Правила додавання електричних опорів, струмів та напруг в колі

змінного струму.

§55. Трифазна система змінного струму.

§56. Коливальний контур. Генератор високої частоти.

 

           Тема 5.7. Основи теорії електромагнітного поля.

§57. З історії динамічної теорії електромагнітного поля.

§58. Про деякі малоприємні особливості сучасної електродинаміки.

§60. Основні положення теорії Максвела.

§61. Основні передбачення теорії Максвелла.

§62. Про експериментальні докази того, що теорія Максвелла

є правильною.

§63. Система радіозв’язку.

§64. Про класифікацію, особливості розповсюдження та

застосування радіохвиль.

 

        Частина 4.    (12 клас).

 

                 Зміст

 

           Розділ 6.  Оптика.

§1. З історії наукових поглядів на природу світла.

 

             Тема 6.1. Геометрична оптика.

§2. Основні поняття геометричної оптики.

§3. Закони геометричної оптики.

§4. Загальні відомості про дзеркала.

§5. Повне відбивання світла. Загальні відомості про оптичні призми

та оптичні волокна.

§6. Про загальні закономірності проходження світла через оптично

прозорі тіла.

§7. Загальні відомості про лінзи.

§8. Графічний та алгебраїчний методи визначення параметрів тих

зображень які створюють лінзи.

§9. Оптичні прилади.

§10. Око як природний оптичний прилад. Дефекти зору.

§11. Оптичні ілюзії.

 

      Тема 6.2. Фотометрія.

§12. Основні фотометричні величини та одиниці їх вимірювання.

§13. Освітленість. Закони освітленості. Яскравість.

 

Тема 6.3. Хвильова  оптика.

§14. Загальні відомості про хвилі.

§15. Інтерференція світла.

§16. Інтерферометри. Просвітлення оптики.

§17. Дифракція світла. Дифракційна решітка.

§18. Поляризація світла.

§19. Дисперсія світла.

§20. Види спектрів. Спектральний аналіз.

§21. Шкала електромагнітних хвиль.

 

     Тема6.4. Квантова оптика.

§22. Від теорії теплового випромінювання до квантової оптики.

§23. Фотон та його властивості.

§24. Фотоелектричні ефекти.

§25. Фотохімічні реакції.

§26. Люмінесценція.

§27. Оптичний квантовий генератор (лазер).

§28. Ефект Комптона.

§29. Тиск світла.

§30. Корпускулярно-хвильовий дуалізм.

 

Розділ 7.    Фізика атома та атомного ядра.

 

          Тема 7.1. Основи квантової механіки.

§31. Введення в квантову механіку.

§32. Хвилі де Бройля.

§33. Рівняння Шредінгера – закон руху квантових систем.

§34. Співвідношення невизначеностей.

§35. Про взаємозв’язок квантової механіки, класичної фізики та теорії

відносності.

 

          Тема 7.2. Фізика  атома.

§36. З історії наукових поглядів на загальний устрій атома.

§37. Квантові числа, як метод наукового відображення внутрішнього

устрою та властивостей атома.

§38. Періодична система хімічних елементів.

 

             Тема 7.3. Фізика атомного ядра.

§39. Природна радіоактивність.

§40. Будова атомного ядра.

§41. Ядерні сили.

§42. Енергія зв’язку та дефект маси атомного ядра.

§43. Термоядерні реакції. Енергія Сонця та зірок.

§44. Військове та цивільне застосування термоядерних реакцій.

§45. Види радіоактивного розпаду. Родини радіоактивних елементів.

§46. Ядерні реакції поділу. Їх військове та цивільне застосування.

§47. Радіація : джерела, дози, ризики.

§48. Методи спостереження та реєстрації частинок іонізуючого

випромінювання.

§49. Загальні відомості про елементарні частинки.

§50. Фундаментальні взаємодії.

 

Розділ 8. Основи теорії відносності.

§51. Принцип відносності – базовий закон сучасної науки.

§52. З історії теорії відносності.

§53. Про відносне та абсолютне.

§54. Про відносність часу.

§55. Парадокс близнюків.

§56. Про відносність простору.

§57. Про відносність маси та про її зв’язок з енергією.

§58. Про закон додавання швидкостей.

§59. Парадокси теорії відносності.

§60. Ефект Доплера для світлових хвиль. Червоне зміщення спектру.

§61. Основи загальної теорії відносності.

§62. Про геометричну суть тяжіння та про факти які підтверджують цю суть.

§63. Теорія відносності. Узагальнююче повторення.

§64. Основні риси сучасної наукової картини світу.

 

Розділ 9.  Основи космології.

§65. З історії космології.

§66. Загальні відомості про історію становлення сучасної теорії Всесвіту та

про філософські аспекти цієї теорії.

§67. Основи теорії Великого Вибуху (теорії еволюційного Всесвіту).

§68. Про докази того що теорія Великого Вибуху  є правильна.

§69. Про еволюцію зірок.

§70. Про еволюцію Сонячної системи.

§71. Про еволюцію життя на Землі.

§72. Про дикунські теорії, N-вимірність простору, паралельні світи, НЛО,

інопланетян та позаземні цивілізації.

 

 

Подобається

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *