§ 13. Явления природы. Физические явления

Определения и обозначения

Явление природы — изменение, которое происходит в природе. Оно может происходить с неживыми объектами, например снег тает, или с живыми организмами, например распускается цветок. Это понятие помогает замечать не только предметы вокруг, но и то, что с ними происходит. Так можно описывать природу простыми и точными словами.

Физическое явление — изменение, при котором тела или вещества меняются, но новые вещества не образуются. Например, вода может замёрзнуть или испариться, оставаясь водой. Это определение нужно, чтобы отличать изменения формы, движения или состояния от тех, при которых появляются другие вещества. Главный вопрос — осталось ли вещество прежним.

Физическое тело — отдельный предмет или объект природы, который можно рассматривать и изучать. Камень, капля воды и лист дерева — физические тела. Название тела помогает указать, какой именно объект мы наблюдаем или исследуем. Затем можно описать его свойства и изменения.

Вещество — то, из чего состоят физические тела. Например, стакан — тело, а стекло, из которого он сделан, — вещество; один и тот же предмет может состоять из нескольких веществ. Различать эти понятия нужно, чтобы не путать сам объект с его материалом. Спросите себя: «Что это за предмет?» — это тело; «Из чего он сделан?» — это вещество.

Как это устроено

Явления природы можно наблюдать вокруг себя, потому что предметы и живые организмы не остаются неизменными: они движутся, растут, нагреваются или меняют состояние. Чтобы описать событие, сначала выберите объект наблюдения, а затем назовите изменение. Например, не просто «снег», а «снег тает на солнце». Такой способ показывает, что именно произошло, и помогает сравнивать разные явления.

Чтобы распознать физическое явление, нужно выяснить, появилось ли новое вещество. При таянии лёд становится жидкой водой, потому что меняется состояние вещества, а не его состав. Лёд и вода состоят из одного и того же вещества, поэтому таяние относят к физическим явлениям. Если же в ходе события возникли вещества с другими свойствами, одного изменения формы или вида недостаточно, чтобы назвать его физическим.

Физические явления различаются по тому, что в них меняется. Когда тело начинает двигаться или меняет направление, наблюдают механическое явление; при нагревании и охлаждении — тепловое. Световые явления связаны со светом, звуковые — с возникновением или распространением звука. Электрические и магнитные явления выделяют по проявлениям электрических зарядов и магнитного действия. Такое деление помогает описывать событие по заметному признаку.

Одно явление можно описать через наблюдаемые изменения: что было сначала, что произошло и каким стало тело или вещество. Например, мяч сначала лежал на месте, затем покатился и оказался внизу наклонной доски. В описании важны и начальное, и конечное состояние, потому что без сравнения трудно понять, что изменилось. Причину события можно обсуждать отдельно, опираясь на то, что действительно удалось увидеть.

Наблюдение помогает заметить явление, а простой опыт — проверить предположение о том, что изменяется. Сначала нужно сформулировать, что вы хотите выяснить, а затем провести безопасное сравнение и внимательно посмотреть на результат. Например, можно наблюдать, как лёд постепенно превращается в воду, и сравнить состояние вещества до и после. Опыт полезен потому, что позволяет проверить вывод, а не только догадаться о нём.

Виды физических явлений и их признаки

Пользуйтесь таблицей, чтобы определить, какое свойство изменилось, и подобрать подходящий вид явления. Сначала назовите наблюдаемый признак, затем сравните его с примерами. Одно событие может иметь несколько заметных сторон, поэтому выбирайте ту, о которой спрашивают.

Разбор задач

Лёд растаял в стакане

Нужно определить вид изменения и выяснить, появилось ли новое вещество. Для ответа сравним лёд и воду: важно не только то, что их внешний вид различается, но и то, какое вещество составляет оба состояния. Рассуждаем по шагам.

1. До изменения в стакане был лёд — твёрдая вода.
2. Лёд получил тепло и стал жидкой водой; изменилось состояние вещества.
3. Проверяем, появилось ли другое вещество: лёд и вода — это одно вещество.

Ответ: произошло тепловое физическое явление, новое вещество не образовалось. Основание для вывода — вода осталась водой, хотя стала жидкой.

Мяч скатился с наклонной доски

Здесь требуется назвать вид явления и указать, что изменилось. Не нужно называть событие только словом «мяч»: следует сравнить его положение и движение до и после. Тогда станет ясно, к какому виду относится изменение.

1. Сначала мяч находился выше на наклонной доске и не двигался.
2. Затем он покатился вниз, то есть изменились его положение и движение.
3. Изменение движения тела относится к механическим явлениям.

Ответ: произошло механическое явление; мяч переместился и начал двигаться. По условию нельзя делать вывод о появлении нового вещества, но для определения вида здесь достаточно изменения движения.

Стекло запотело, а бумага сгорела

Нужно выяснить, какое событие является физическим. Сам вид предмета не даёт полного ответа: важно установить, осталось ли вещество прежним. Сравним оба события и применим этот признак.

1. При запотевании на стекле появляются мелкие капли воды из водяного пара.
2. Пар и капли — вода в разных состояниях, поэтому новое вещество при запотевании не образуется.
3. При горении бумага превращается в другие вещества, например дым и золу; значит, её вещество изменяется.

Ответ: запотевание стекла — физическое явление, а горение бумаги — нет. В первом случае меняется состояние воды, во втором возникают новые вещества.

Типичные ошибки

• Считать любое изменение тела физическим явлением. Можно увидеть только то, что предмет изменил вид, и не проверить, что стало с веществом. Спросите себя, образовалось ли новое вещество: именно это помогает отличить физическое изменение от других.
• Путать физическое тело и вещество. Стакан и стекло легко назвать одним и тем же, потому что они связаны. Но стакан — отдельный предмет, а стекло — материал; проверка простая: разделите вопрос «что?» и вопрос «из чего?».
• Считать, что изменение формы всегда создаёт новое вещество. Форма заметно меняется, поэтому это может показаться изменением самого материала. Согнутая проволока остаётся тем же веществом, и проверить это можно, сравнив, что именно изменилось: форма или состав.
• Называть явление только по предмету. Слова «облако» или «мяч» обозначают объект, но не событие. Чтобы проверить ответ, добавьте, что с предметом произошло: например, облако движется, а мяч скатывается.

Связь с другими темами

Перед изучением явлений полезно уметь отличать предметы от материалов, из которых они сделаны, и описывать простые свойства тел. Эти знания пригодятся при разборе тепловых, механических, световых и звуковых явлений, а также при выполнении опытов по естествознанию. Наблюдая и описывая изменения, можно объяснять события в природе и повседневной жизни. Так понятия о телах, веществах и явлениях становятся основой для дальнейшего изучения природы.

Что запомнить

• Явления природы происходят в живой и неживой природе.
• Физическое явление — изменение без образования нового вещества.
• Физическое тело состоит из вещества или веществ.
• Движение тела — пример механического явления.
• Нагревание, охлаждение и изменение состояния относятся к тепловым явлениям.
• Чтобы распознать явление, сравнивают состояние до и после изменения.