Mavzu: fizikadan binarli ma'ruzalarni tashkil qilish va o'tkazish usullari reja: kirish I bob. Fizika o'qitish va fizik bilimlar berishning ahamiyati va vazifalari

F_d = mv~/r (bu hisoblanadi),
cr, = F^/o^,
bu yerda 2F_el /o.
O‘rniga qo‘yib hisoblab topsak, 5 = 10¹⁴ m² chiqadi. Yer ning kesimi (o‘rtasidan) yuzi S = jiF= 1,2- 10¹⁴/n².
Bundan ko‘ramizki, Yerning Quyosh atrofida aylanishi- ni (orbitasida) saqlab turish uchun po‘lat simning kesim yuzi Yer sharining kesim yuziga teng bo‘lishi kerak. Yerning orbita bo‘ylab aylanishini qanday kuch saqlab turadi? U qanday qonunlarga bo‘ysunadi? Bunday savollarning qo‘yilishi ularni aniqlashga kuchli xohish, qiziqish uyg‘otadi. Shundan keyin qisqacha tarixiy ma'lumot beriladi.
XVII asr boshlarida I. Kepler (1571 — 1630) astronom Tixo-Bragening kuzatishlarini muhokama qilib, planetalaming harakat qonunlarini ifodalab berdi. Bu qonunlar shunday masalani o‘rtaga tashladi: qanday kuchlar ta'sirida planeta- lar harakat qiladi? Galiley inersiya qonunini ochib, bu masalani yechishning boshlang‘ich jarayonini berdi. Gyuy- gens markazdan qochma kuchga oid munosabatlarni berib, unga oid masalalarni yechishni ko‘rsatdi. 1680-yil Guk hamma osmon jismlari o‘zlarining qismlarini tortibgina qolmay, ta’sir doirasidagi boshqa osmon jismlarini ham tortishini, torti- shish kuchi oralaridagi masofaning kvadratiga teskari pro- porsional bo‘lishini aniqladi.
Galiley yerdagi va osmon hodisalarining farqi yo‘qligini ko‘rsatdi. Shundan keyin olimlar Quyoshning sayyoralarga ta’sir etuvchi kuchining mavjudligi, u masofaga bog'liqligi haqida fikr yurita boshladilar.
Shularga qaramay butun dunyo tortishishi hal bo‘lmay qolgan edi. Uni I. Nyuton hal qildi. Imkoni bo‘lsa, Nyuton- ning bu sohadagi ishlaridan misollar keltirib, hikoya qilib, olma haqidagi afsonani aytib, o‘quvchilar diqqatini torti- shish qonunini o‘rganishga qaratib, keyin qonunni bayon etamiz.
Butun dunyo tortilishi qonunini o‘rganishning yakunida yangi ochilgan qonunlar tabiatni chuqurroq bilishga imkon berishini, yangi bog‘lanishlarni o‘rnatishini, gravitatsion tortishish tabiati haqida hozircha hech narsa deyolmasligimizni aytib o‘tamiz.
Qonun o‘rganilgandan keyin gravitasion doimiyning fizik ma'nosini berib, uning son qiymatini aniqlashdagi Keven- dish tajribasini tushuntirishga o‘tamiz. U fizika tarixida cng buyuk fundamental tajribalardan biridir. Bu tajriba orqali gra- vitatsion doimiyning aniqlanishi bilan butun dunyo torti- shish qonuni tugallangan (to‘la o‘rganilganlik) xaraktcrini oldi. Shu bilan birga Yerning, Quyoshning, sayyoralar va ular yo‘ldoshlarining massalarini aniqlash imkoniyati tug‘ildi. Bu esa Quyosh sistemasini bilishga qo'yilgan muhim qadam bo‘ldi.
Kevendish tajribasini ham quyidagicha muammoli bayon qilishimiz mumkin. Butun dunyo tortishish qonunidan gravi- tatsion doimiyni topamiz:
F = G"^. bundan G = —. F m^m^
Bundan ko‘ramizki, ikkita sharsimon jismning massala- rini, markazlari orasidagi masofani va tortishish kuchlarini aniqlasak, G ni hisoblab topamiz. Jismlaming massalarini va ular orasidagi masofani katta aniqlikda o‘lchashimiz mum- kin. Tortishish kuchini aniqlash ancha murakkabdir, chunki u juda kichik boTib, yerdagi jismlarning o‘zaro tortishishini hech ham sezmaymiz. Demak bu kuchni sezadigan va o‘lchaydigan juda ham sezgir asbob kerak bo‘lib qoldi. Bu muammo butun dunyo tortishish qonuni fanda aniqlangan- dan keyin F ni o‘lchash zarurati tug'ilganda paydo boTdi. Oddiy dinamometr va o‘sha vaqtning o'lchov asboblari juda kichik kuchlarni o‘lchay olmas edi. 100 yildan keyin ekspe- riment (tajriba)ni o'tkazish imkoniyati tugTldi. U 1798-yilda ingliz G. Kevendish tomonidan amalga oshirildi. Bu vaqtga kelib juda kichik kuchlarni o‘lchaydigan «buralma tarozilar» ishlab chiqilib ularda o‘lchash usullari o‘rganilgan edi. Ke- vendish ana shunday tarozidan foydalandi. O‘qituvchi as- bobning tuzilishi va o‘lchash prinsipini tushuntiradi (5- rasm). Asbob qaysi vaqtda kichik kuchlami o‘lchashi mumkin?
Tortish kuchi massaga to‘g‘ri proporsional bo‘lgani uchun sharlaming massasini orttirishga to‘g‘ri keladi. Kichik sharlaming massasinimi, katta sharlarnikinimi? Kichik sharlarning massasini orttirsak, osma ipgako'proq kuch ta’sir qiladi.U holda ipning ko‘ndalang kesimini orttirishga (yo‘g‘onlashtirishga) to‘g‘ri keladi. Bu vaqtda uning sezgirligi kamayadi. Kichik sharlaming massas- ini 2 marta orttirsak, tortishish kuchi ham ikki marta ortadi. Lekin tarozining sezgirligi taxminan 3,8 marta kamayadi. Bun- dan ko'ramizki, kichkina sharlaming massasini orttirish maqsadga muvofiq emas.
Endi katta sharlarning massasini orttirsak nima bo‘lishini aniqlaylik. Agar biz katta shariaming radiusini 2 marta orttirsak, ularning hajmi ham, massasi ham 8 marta ortadi r¹). Lekin shu bilan birga katta va kichik sferalar orasidagi masofa ham ikki marta ortadi. Tortish kuchi esa 4 marta kamayadi
(2r)² J-
Bundan ko‘ramizki, kuchdan 2 marta yutamiz (8/4=2). De- mak, katta sharlarning o‘lchamini orttirib, massasini orttirish maqsadga muvofiq bo‘ladi.
XULOSA
Xulosa qilib aytganda, Hozirgi fan-texnikaning rivojlanishi bilim, amaliyot va tajriba o’zaro aloqani uzviy bog’lab borilishini taqozo qiladi. Fizika fani ishlab chiqarishdan ajratilgan holda o’qitilsa, o’quvchilar bu fanning nima uchun kerakligini, uni o’rganishning nima uchun zarurligini tushuna olmaydilar. O’quvchilarning faqatgina fizika faniga qiziqishini oshirishga qaratilmay, balki ularning texnik faolligini rivojlantirish, fan va texnika yutuqlarining zamonaviy ishlab chiqarishdagi o’rni va ahamiyatini ko’rsatish bilan ularning politexnik tayyorgarligini kuchaytirishni ham ko’zda tutadi. Jumladan, “Elektr sig’imi”, “Kondensatorlar”, “Yarim o’tkazgichli asboblar”, “Elektromagnit tebranishlar va to’lqinlar” mavzular o’tilayotgan vaqtda uning amaliy ahamiyatiga e’tibor berilishi, o’quvchilarning texnik ijodiy qobiliyatlarini rivojlanishiga ijobiy ta’sir qiladi.
O’quvchilar “Tokning magnit maydoni” masalasini o’rganishda organizm to’qimalarining magnit xossalari, to’qimalar ma’lum darajada suvga o’xshab diamagnit ekani, shuning uchun u tashqi magnit maydon ta’sirida umuman magnitlanmasligi haqida bilib oladilar. Biroq organizmda paramagnit moddalar, molekulalar, ionlar mavjud(organizmda ferramagnit zarralar bo’lmaydi). Magnit maydon ularga ta’sir etib, hayot faoliyatining ko’pgina jarayonlariga, masalan, hujayralarning holatiga, to’qimalarning nafas olishiga, odamning nerv sistemasiga va boshqalariga ta’sir etadi. Yana shuni ham nazarda tutish kerakki, o’tkazgichning qarshiligi kichik bo’lganda qarshilik qancha kam bo’lsa, tok kuchi shuncha katta bo’ladi. Bunga e’tiborsizlik qilingan hollarda og’ir oqibatlarga olib kelishi mumkin.
Fizika fanini o’qitish jarayonida o’quvchilarni bu fanga qiziqtirishni yana bir usullaridan biri dars mobaynida fizik tajribalar tabiatdagi fizik jarayonlarni o’quvchilarning o’zlari fizikani o’rganishga qadar kuzatganlar. Lekin bu kuzatishlar natijasidabarcha o’quvchilar ularning mohiyati haqida to’g’ri xulosa chiqara olmaydilar, albatta. Bundan tashqari hamma o’quvchilar ham mavjud jarayonlarning barchasini ko’rmagan. Shu sababli maktab sharoiti doirasida sinfda maxsus tashkil etiladigan fizik tajribalarni ko’rsatish zaruriyati tug’iladi. Fizikadan to’g’ri tashkil etilib, namoyish qilingan va talqin etilgan tajribalar o’quvchida nafaqat asbobuskunalar tuzilishi, ishlashini o’rganib qolmay, balki ulardagi qonuniyatlarni payqashga ham imkoniyat tug’diradi. Fizik namoyishlar o’quvchilarga mazkur fanga bo’lgan qiziqishlarini ham orttiradi. Namoyishlar yordmida fizik tushunchalar, fizik kattaliklar va ularni o’lchash imkoniyatlari ko’rsatiladi. Ular so’ngra laboratoriya ishlarini bajarishda, masalalarni yechishda shakllanadi, rivojlanadi va bilimlari chuqurlashib boradi. Fizika darslarining boshida shunday tajribalarni namoyish etish kerakki, ular oddiy bo’lsa-da, boshlang’ich nuqta bo’lsin. Ularda ko’rgan hodisalar, keyinchalik boshqalarini tushuntirish uchun asos bo’ladi. Fizik kattaliklarning o’lchamlari(uzunlik, vaqt, massa, bosim, temperatura va h.k) aniqlanadi va ular orasidagi miqdoriy va sifat bog’lanishlari ko’rsatiladi(suyulik bosimining idish tubiga bosimi).
Namoyish tajribalarini o’rgatish jarayonida fizika qonunlaridan amalda foydalanishni ko’rsatishdan iborat(issiqlik mashinasi, termometr).
Keyingi yillarda qayta tiklanuvchi energiya manbalari (shamol, quyosh, geothermal, biomassa) haqida ommaviy axborot vositalari, ilmiy-amaliy konferensiyalarda ko’plab yangi ma’lumotlar e’lon qilinmoqda. Shu bois, bu ma’lumotlarni ta’lim jarayoniga , xususan, fizika darslariga tatbiq qilish, energiya, energetikaning eng so’nggi zamonaviy fizik va texnologik asoslarini o’quvchilarga yetkazish, ularda bu soha bo’yicha yetarlicha bilim, ko’nikma va malakalarni hosil qilish muhim ahamiyatga ega.
Ilm-fanga, ustoz-murabbiylarga e’tibor qaratilayotgan shunday zamonda biz o’qituvchilardan yangi zamonga yangicha qarash, yondoshish va texnologiyalar bilan o’quvchilar ongiga, qalbiga kirib borish talab qilinar ekan, shu oliy maqsad ila qadam tashlashimiz lozimdir.