Физика ўҚитиш методикаси ташкент 2019 Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта

Физикани бошқа фанлар билан алоқаси
Маъруза режаси:
1. Фанлараро боғланиш
2. Физиканинг физика билан боғланиши
3.Физикани тиббиёт билан боғланиши
4. Физикани математика билан боғлиқлиги
5. Физикани бошқа фанлар билан боғлиқлиги

Ҳозирги замон фанининг қарашлари бўйича электр ўтказадиган ҳар қандай эритмада эрийдиган модда молекулаларининг маълум қисми эриш пайтида мусбат ва манфий зарядли айрим қисмларга, яъни ионларга ажралади. Эритмадаги ҳамма мусбат ионлар заряди ҳамма манфий ионлар зарядига тенг бўлади.

Молекулаларнинг парчланиш вақтида электронларнинг бир нечтаси ажралиб, молекула мусбат ионга айланади. Бошқа молекулалар эса ортиқча электронларни ўзига қўшиб олиб, манфий ионга айланади. Демак, электрланган атом ёки атомлар группаси ион деб аталади. Эритмада бир вақтда ҳам ионлар, ҳам парчаланмаган молекулалар бўлади. Булар тартибсиз иссиқлик ҳаракатида бўлади.
Баравар миқдорда икки хил электр зарядига эга бўлган ионлар бир-бирига тортилиши натижасида нейтрал молекула ҳосил бўлиши мумкин. Бу жараёнга молизация дейилади. Шундай қилиб. Бир вақтда молизация ва диссоциация жараёндари рўй бериб туради. Сувда туз, кислота ва ишқорларнинг яхши диссоциацияланишининг сабаби сувнинг диэлектрик сингдирувчанлиги жуда катталигидандир.
Кулон қонунига мувофиқ икки хил электр билан электрланган молекула бўлаклари орасидаги ўзаро таъсир кучи сувда ҳаводагига қараганда 81 марта кучсиз бўлади. Шунинг учун сув молекулаларининг иссиқлик ҳаракати эриган модда молекулаларини иккита ионга ажратиб юборишга етарли бўлади.
Масалан: кислота HCI  H қ CI
Ишқор NaOH  Na қ OH
Туз NaNO₃  Na қ NO₃
Ионларнинг баъзи бир хоссалари нейтрал атомларнинг хоссаларидан фарқ қилади. Масалан, Na иони сув билан бирикмайди, аммо Na атоми бирикади.
Рух пластинкани сульфат кислота эритмасига ботирилганда рух билан эритма орасида алоҳида ўзаро таъсир рўй беради, бу таъсир натижасида рух атомлари эритмага ўтади. Аммо рух атоми эритмага ўтаётганда рух пластинкада иккита электронини қолдириб, рухнинг мусбат ионига айланади. Рух пластинканинг ўзида (электродда) эркин электронлар кўпайиб манфий электрланади. Шундай қилиб, металл манфий, суюқлик эса мусбат электрланади.
Химиявий электрланиш усули билан электр ток манбаи ҳосил қилиш учун кислота, туз ёки ишқор эритмасига икки хил металл парчасини ботириш керак.(5-6% ли кислота эритмаси қуйилган ва икки хил металл парчаси ботирилган идиш энг оддий химиявий ток манбаи ёки элемент бўлади.)
Химиявий энергияни электр энергиясига айлантирадиган қурилмалар гальваник элементлар дейилади. Бу элементлардан ташқари аккумуляторлар ҳам мавжуддир.
Аккумуляторлар кислотали ва ишқорли бўлиши мумкин.
Кислотали ёки бошқача айтганда қўрғошинли аккумуляторлар 20 процентли сульфат кислота эритмасига туширилган қўрғошин пластинкалардан иборатдир. Зарядланган аккумуляторларнинг манфий қутбидаги қўрғошин ғалвирак кўринишида бўлганлиги туфайли унинг суюқликка тегиб турадиган юзи катта бўлади. Аккумуляторларнинг мусбат қутбидаги модда эса ғалвирак қўрғошин пероксидидан иборат бўлади.
Зарядланаётган аккумуляторларнинг э.ю.к. 2,1 вольтгача тез кўтарилади, сўнгра секин аста 2,7 вольтгача боради. Аккумуляторларни 1,85 вольтдан паст даражада электрсизлаш ярамайди, чунки э.ю.к. бу чегарадан пастга тушса электродларда қўрғошиннинг эриши қийин бўлади ва PhSO₄ тузи ҳосил бўла бошлайди. Бунинг натижасида аккумуляторнинг сиғими ва ф.и.к. камайиб кетади.
Ишқорли аккумуляторларнинг урилиш, силкинишларга анча чидамли бўлади ва тез электрсизланмайди. Бундай аккумуляторларни америкалик ихтирочи Г.А.Эдисон кашф этган. Бу аккумуляторлардаги электролит 20 процентли ўювчи калий эритмасидан иборат; манфий қутби темир ва симоб оксидлари аралашмаси билан қопланган пўлат пластинка, мусбат қутби эса, никель оксиди билан графит порошоги аралашмасидан қопланган пўлат пластинкадан иборат.
Биологик текширишларда радиоактив элементлар билан бир қаторда шу элементларнинг стабиль ёки оғир изотоплари, масалан, ва бошқалар қўлланилади. Аммо радиоактив изотоплар қўлланганда ҳодисаларни кузатиш мумкин бўлсин учун ўсимликларни яхлитлиги ва модда алмашини жараёни нормал бўлиши керак. Кузатилаётган қисмда қайд қилинадиган радиоактив нурланиш фақат радиоизотопнинг парчаланиши натижасида рўй беради. Бу ҳодисани кўпинча фотопластинкалар ёки Гейгер-Мюллер счётчиги ёрдамида кузатилади.
Ўсимликлар физиологиясининг моҳиятини ўрганишда илдиз орқали озиқланишидан фойдаланилади.. Озуқа моддаларини ерда қандай тартибда жойлашганлигини уларни ўсимликлар томонидан ўзлаштирилишини билиш учун радиоактив фосфор, кальций, олтингугурт ва бошқа элементлар кўпроқ ишлатилади.
Суперфосфат ўғити таркибида ўсимлик учун зарур бўлган фосфор ва олтингугурт бор. Улардан фосфорнинг изотопи ва олтингугуртнинг
Радиоактив изотопи нишонланади. Бу ўғитни ўсимлик истеъмол қилгандан кейин бир кун ўтгач, радиоактив фосфор ва олтингугуртни ўсимликнинг қаерида бўлишини, қайси қисмида кўп ва қайси қисмида камлигини аниқлашимиз мумкин. Кузатишлар шуни кўрсатадики фосфор ва олтингугурт ўсимликнинг фотосинтез бўладиган қисми яъни япроғида кўп бўлар экан. Буни исботлаш учун ўсимлик япроқларидан бирини фотоплёнка устига қўйиб, маълум вақтдан кейин уни очилтирсак қаерида радиоизотоп кўп бўлса, фотоплёнканинг шу ери кўпроқ қораяди. Бундан кўринадики ўсимликка фосфор ўғити берилганда ердагига нисбатан ўғитдаги нишонли фосфорни кўпроқ олар экан.
Худди шундай йўл билан ғўзага механизация ёрдамида ўғит беришнинг самарадорлиги катта эканлиги аниқланган.Шу каби радиоизотоп ёрдамида ўсимликлар истеъмол қиладиган моддалар фақат ўзак орқали ҳаракат қилмасдан, балки пўсти орқали ҳаракатланиши ҳам аниқланган.
Фотосинтез ҳодисаси жуда тез боради, яъни радиоактив газ ўсимлик томонидан ютилиши билан, фотосинтез натижасида ҳосил бўлувчи бир нечта органик бирикмаларда. Карбон сувлар, ёғлар ва оқсиллар таркибида кузатилади.
Фотосинтез ҳодисаси натижасида карбон сувлари, бир вақтда оқсилнинг ғиштлари ҳисобланган аминокислоталарни ҳам ҳосил қилишини нишонли атомлар ёрдамида аниқланди.
Ёғ. Карбон сувлари ва оқсил моддаларнинг фотосинтез натижасида ҳосил бўлиши ёруғлик таркибидаги спектрал нурларга боғлиқлигини ҳам нишонли атомлар ёрдамида аниқланган. Бунинг учун қуйидагича тажриба қилинган6 бир хил ўсимлик қуёш, оддий электр лампочкаси ва кундузги лампалар нурида бир хил муддатда ёритилган. Уларга бир хил миқдорда нишонли карбонот ангидрид гази берилган. Аниқланишича, учала тажрибада ҳам ўсимликлар бир хил радиоактивликка эга бўлган. Сўнгра ҳосил бўлган ёғ, оқсил ва карбон сувлари таркибида радиоактив модданинг тақсимланиши текширилганда қуёш нури ва кундузги лампалар таъсирида ўсган ўсимликларда – оқсил, электр лампаси ёруғи таъсирида эса, карбон суви ва ёғ моддалари кўпроқ ҳосил бўлганлиги аниқланган.
Демак, қуёш нури спектрлари таркибидаги пушти, бинафша нурлар электр лампа нуридагидан кўп бўлганлиги учун оқсил ҳосил бўлиши тезлашган, электр лампа нурининг спектири таркибида қизил нурлар кўп бўлганлиги учун карбон сувлари ва ёғ хосил бўлиши тезлашган.
Бундан кўринадики, физика курсида ўрганилган радиоактивлик ва нишонли атомлар таъсирида ўсимликлар физиологиясида бўладиган ўзгаришларнинг кўпчилигини ўрганишимиз мумкин бўлар экан.
Физик катталик – сифатни миқдорий тавсифловчи катталикдир. Физик катталиклар ёрдамида ҳар қандай жараённи математик ифодалаш мумкин. Шунинг учун физик жараёнларни кузатиш ва ҳар хил физик катталикларни ўлчаш алоҳида аҳамиятга эга.
Ҳозирги замон физика курсида бир қатор тушунчаларни (нуқта координаталари, вектор ва бошқалар), терминларни (масалан: катталик, катталикнинг қиймати ва бошқа терминлар) номларини ишлатиш одатга айланган. Одатда физикани ўрганишда илгари киритилган математик билимлардан фойдаланилади. Лаборатория ишларини бажаришда хатоликларни ҳисоблаш асосан математик усуллар ёрдамида амалга оширилади. Ҳосила тушунчаси соф математик нуқтаи назардан фақатгина узлуксиз функциялар учун, аниқроғи, функцияларнинг узлуксизлик соҳасидагина мазмунга эга. Физикада ихтиёрий физикавий катталик бир ёки бир нечта катталикларнинг функцияси сифатида қаралиши мумкин. Масалан, жисм босиб ўтган йўл вақтнинг функцияси, яъни ҳаракатдаги жисмнинг босиб ўтган йўли ҳаракатланиш вақтига боғлиқ бўлади. Бу боғланиш ошкор бўлмаган кўринишда S қ S(t) шаклда ёзилади. Шунингдек, ҳаракат тезлиги ва тезланиши ҳам вақтнинг функцияси сифатида ва кўринишда ёзилиши мумкин. Баъзи физикавий катталикларни, жумладан, тезлик ва тезланишни ҳам координаталарнинг функцияси сифатида ифодалаш мумкин. Бундай катталикларга энг оддий мисол – жисм зичлигидир. Агар координаталар тизимининг Ур сиртига тик йўналган ўқини z орқали белгиласак, бу боғланиш функционал кўринишда каби ёзилади. Жисмларнинг зичлигини ҳажмига боғлиқ бўлгани учун умумий ҳолда функция ёрдамида аниқланади.
Энди зичлик тушунчаси воситасида физикавий мисолларда ҳосила тушунчасининг ишлатилиш мазмунини қараб чиқайлик. Таърифга асосан, жисмнинг ўртача зичлиги унинг ҳажм бирлигига тўғри келувчи массасига сон жиҳатдан тенг, яъни . Математикавий нуқтаи назардан жисмнинг бирор бир нуқтасидаги зичлиги формула билан, яъни жисм массасидан ҳажм бўйича олинган ҳосила сифатида аниқланиши лозим. Ихтиёрий катталик ва аргумент нинг чекли орттирмалари ( ва лар) нинг нисбати ҳосилани етарли даражада аниқ ифода қилса, физиклар ва катталикларни чексиз кичик деб, аниқроғи физикавий чексиз кичик миқдорлар деб атайдилар.
Маълумки, дифференциал тушунчаси чексиз кичик орттирма мазмунига эга. Физикавий катталикларнинг математикавий мазмундаги чексиз кичик орттирмаси мавжуд эмас экан, демак, уларнинг математик мазмундаги дифференциали ҳақида гапириш мумкин эмас. Аммо физикада физикавий нуқтаи назардан чексиз кичик деб қараш мумкин бўлган орттирмалар учун ҳам ва белгилардан фойдаланилади. Худди шунингдек, физикавий катталикларни ифодаловчи функция ва аргументлар орттирмалари нисбатининг аргумент орттирмаси нолга интилгандаги лимити деярли барча ҳолларда мавжуд бўлмаганлигидан физикада ҳосила сифатида етарли даражада кичик қилиб олинган орттирмалар нисбатидан фойдалнилади ва бу ҳосила каби белгиланади. Бу ўринда физикавий катталиклар учун формула кўринишида белгиланади.
Математика ва физика фанларида ишлатиладиган ҳосила тушунчалари мазмун жиҳатидан фарқ қилганлари каби интеграл тушунчаси ҳам ҳар икки ҳолда турлича мазмунга эгадир. Математикада интеграллаш амали лимитга ўтиш сифатида таърифланади, яъни .
Аммо физикада катталикни аниқлаш мумкин эмас. Қолаверса, қиймат умуман мавжуд бўлмаслиги ҳам мумкин. Шу сабабли бирор физик катталикни ифодалаганда қаралаётган лимит кўп ҳолларда мавжуд бўлмайди.
Агар етарли даражада кичик, лекин аргументнинг шу қийматлари оралиғида функциянинг ўртача қиймати ҳақида фикр юритиш мумкин бўлган даражада катта бўлса, , йиғинди муайян физикавий мазмунга эга бўлади. Шунга кўра физикада интеграл йиғиндининг лимити сифатида эмас, балки етарли даражада кичик бўлган жуда кўп қўшилувчининг йиғиндиси сифатида аниқланади, яъни,
Хусусан, агар функция тезликнинг вақтга боғлиқлигини ифодаласа, бўлади, у ҳолда таърифга асосан вақт оралиғида босиб ўтилган йўл формула билан ифодаланади.
Физикада интеграллаш амалидан физикавий катталикларнинг ўртача қийматларини ҳисоблашда ҳам фойдаланилади. Ҳақиқантан ҳам, маълум ўртача тезлик формула билан ҳисобланади. Аммо S нинг ифодасини интеграл ёрдамида ёзсак, бу формула кўринишга ўтади.
Шундай қилиб, математика амалларини физика масалалрига расман қўллашда формулаларнинг шакли ўзгармаса ҳам, уларнинг мазмуни маълум даражада ўзгаради. Бундай ўзгаришлар физикавий масалани ечишни қулай кўринишга келтириш учун физика қонунлари ва ҳодисаларининг моҳиятидан келиб чиқиб, табиий равишда амалга оширилади.