83. Застосування узагальненого плану діяльності до вивчення фізичних величин, які визначаються відношенням інших величин.

Розглянутий узагальнений план діяльності використовується під час вивчення будь-яких фізичних величин. Але його можна конкретизувати, визначивши логіку вивчення окремих груп фізичних величин, що мають аналогічні структури.

Одну з таких груп утворюють фізичні величини, які визначаються відношенням інших величин швидкість рівномірного прямолінійного руху густина речовини питома теплоємність питома теплота згоряння палива питома теплота плавлення питома теплота пароутворення питомий опір потужність сила струму напруга опір та інші.

Перші сім фізичних величин мають такі спільні ознаки 1) у визначальній формулі закладено зміст властивості, яку характеризує фізична величина 2) фізична величина не залежить від значення тих величин, якими вона визначається 3) її одиниця вимірювання є похідною в СІ 4) знання фізичної величини дозволяє встановити функціональний зв’язок між іншими величинами.

Наприклад. Визначальна формула густини речовини . З цієї формули випливає 1) речовини відрізняються одні від одних тим, що, займаючи однаковий об’єм, мають різну масу 2) густина речовини не залежить від маси або об’єму тіла, виготовленого з даної речовини 3)  4) .

Визначальні формули для цих фізичних величин можна записати в узагальненому вигляді .

У – швидкість, густина, питома теплоємність, питома теплота згоряння палива, питома теплота плавлення, питома теплота пароутворення, питомий опір. Ф – переміщення (шлях), маса, кількість теплоти, опір. А – час, об’єм, маса, довжина. С – зміна температури. В – площа поперечного перерізу провідника.

Загальна логіка введення цих величин враховує особливості їх змісту

1. З’ясовується, що група об’єктів має спільну властивість, якою вони відрізняються за інтенсивністю виявлення. Тому для характеристики цієї властивості треба ввести фізичну величину.

2. Показується, що для порівняння інтенсивностей виявлення даної властивості треба порівнювати відношення .

3. Доводиться, що для одного і того ж об’єкту це відношення має одне й те саме значення і не залежить від А, С, В, тобто є фізичною величиною, що характеризує дану властивість.

4. Визначається одиниця вимірювання.

Пояснюється, що знання нової фізичної величини дозволяє знайти інші фізичні величини, що входять у визначальну формулу.

Зміст фізичних величин, що розглядається, можна сформулювати в узагальненому вигляді:

1. Об’єкти відрізняються одні від одних властивістю, від якої залежить Ф, і яка виявляється в тому, що різні об’єкти з однаковими А, С, В мають різні Ф.

У цьому випадку говорять, що об’єкти відрізняються У.

2. Для того, щоб порівнювати У об’єктів, порівнюють відношення .

Для кожного об’єкта при одних і тих самих умовах - це відношення має одне значення і не залежить від того, з якими Ф або А, В, С був вибраний об’єкт.

3. У - це фізична величина, яка дорівнює відношенню добутку до добутку . Формула .

4. У Міжнародній системі одиниць У вимірюється .

5. Знаючи У, можна знайти Ф: .

Учні повинні вміти:

1. наводити приклади, що ілюструють властивість, яка розглядається;

2. пояснювати, чому У є фізичною величиною;

3. пояснювати, чому У не залежить від Ф, А, С, В;

4. одержувати одиницю вимірювання У.

В учнів повинні бути сформовані такі практичні вміння:

1. планування експерименту з визначення У;

2. розв’язування задач типу:

а) порівнювати об’єкти, властивості яких характеризуються фізичними величинами, що входять у визначальну формулу;

б) в умові задачі вказані Ф₁, А₁, С₁, В₁, треба знайти Ф₂, якщо відомі А₂, С₂, В₂, причому тіла мають однакову У;

3) користуватися довідковими таблицями.

Зміст циклу процесу навчання, в якому формується поняття про У і його структуру, також можна подати в узагальненому вигляді.