CHUYÊN ĐỀ

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: To Manh Cuong
Ngày gửi: 22h:20' 11-09-2023
Dung lượng: 33.8 MB
Số lượt tải: 339
Nguồn:
Người gửi: To Manh Cuong
Ngày gửi: 22h:20' 11-09-2023
Dung lượng: 33.8 MB
Số lượt tải: 339
Số lượt thích:
0 người
TRƯỜNG THPT VIỆT LÂM
TỔ KHTN
Giáo viên: TÔ MẠNH CƯỜNG
Môn: Vật lý- Chuyên đề
Lớp: 10
Tiết: 1 đến 35 Tuần 1 đến 35
CHUYÊN ĐỀ 1: VẬT LÝ TRONG MỘT SỐ NGÀNH NGHỀ
BÀI 1. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VẬT LÍ HỌC
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nêu được sơ lược sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lý thực nghiệm.
- Nêu được sơ lược vai trò của cơ học Newton đối với sự phát triển của Vật lý học.
- Liệt kê được một số nhánh nghiên cứu chính của vật lý cổ điển.
- Nêu được sự khủng hoảng của vật lí cuối thế kỉ XIX, tiền đề cho sự ra đời của vật lý
hiện đại.
- Liệt kê được một số lĩnh vực chính của vật lý hiện đại..
- Liệt kê được đối tượng nghiên cứu, liệt kê được một vài mô hình lí thuyết đơn giản,
một số phương pháp thực nghiệm của một số lĩnh vực của vật lý hiện đại.
2. Năng lực
a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
- Năng lực hoạt động nhóm.
b. Năng lực đặc thù môn học
- Trình bày được một vài mô hình lý thuyết đơn giản.
- Trình bày được một số phương pháp thực nghiệm của vật lý hiện đại.
- Phân tích và đặt được câu hỏi liên quan đến việc sử dụng kiến thức vật lý trong một số
lĩnh vực.
3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ thực tế.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Giáo viên
- Hình ảnh và video, power point về các nhà Vật lí …
- giây A2 và bút màu để vẽ graphic
- Bảng kiểm đánh giá quá trình thảo luận chung cho nhóm:
STT
TIÊU CHÍ
Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm
1
2
3
4
5
6
1
2
Phân công nhiệm vụ rõ ràng
Chấp nhận nhiệm vụ được
phân công.
3
Giữ trật tự kỷ luật, không đùa
giỡn
4
Tham gia thảo luận và vẽ
graphic
5
Graphic đẹp và đầy đủ
6
Trình bày tự tin, trôi chảy
7
Các thành viên tham gia hỗ
trợ khi có câu hỏi cho nhóm
8
Nội dung trình bày chính xác,
đúng chủ đề
Điểm số cho từng nội dung: 2 – rất tốt; 1 – tốt; 0 – chưa tốt
- Các phiếu học tập
Câu 1.
Câu 2.
Câu 3.
Câu 4.
Câu 5.
Câu 6.
Phiếu học tập số 1
Hãy nêu 1 định luật khoa học và thời điểm định luật đó được khám phá?
Hãy trình bày vai trò của Newton đối với sự phát triển của vật lý học?
Hãy liệt kê một số nhánh nghiên cứu chính của vật lý cổ điển?
Những vấn đề gì gây nên sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX? Vì sao nói sự
khủng hoảng đó là tiền đề cho sự phát triển của vật lý học hiện đại?
Hãy nêu một số lĩnh vực chính của vật lý hiện đại?
Nêu đối tượng nghiên cứu của vật lý hiện đại?
Phiếu học tập số 2
Họ và tên: .........................................................................LỚP: ….
Trong một phút Trái Đất nhận khoảng 1,0.10 19 J từ
Mặt Trời. Cho rằng toàn bộ Mặt Trời là than và
mỗi kg than cháy tạo ra 25.107 J. Ước tính sau bao
nhiêu năm "Mặt Trời than" sẽ cháy hết? Lấy bán kính Trái Đất là 6,4 km, bán kính quỹ
đạo 15.107 km và khối lượng Mặt Trời là 2.1030 kg.
2. Học sinh
- Ôn lại những kiến thức vật lí đã học ở THCS.
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp, laptop, thước kẻ, bút.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động 1 - Mở đầu – Thời lượng: 15 ph
a. Mục tiêu:
- Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
b. Nội dung:
- Tổ chức trò chơi thi đua giữa các em học sinh.
c.
Sản phẩm:
- Sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
Giáo viên đưa ra câu hỏi cho các em học sinh:Các em hãy nghiên cứu
phần mở đầu sách giáo khoa và cho biết một thiết bị ứng dụng của vật lý
trong đời sống mà em ấn tượng nhất, nêu lý do em ấn tượng để thuyết
phục các bạn – nếu được nhiều bạn trong lớp đồng tình nhất thì sẽ là
người thắng cuộc.
Bước 2
Bước 3
Các em có 5 phút để nghiên cứu và chuẩn bị.
Giáo viên mời 2 em bất kỳ và 3 em xung phong để trình bày phần chuẩn
bị của mình.
Các em học sinh trình bày phần của mình, các bạn còn lại lắng nghe và
cho câu hỏi nếu có.
Giáo viên ghi nhận số lượng các em học sinh đồng tình, ghi nhận phần
trình bày của các em, chấm điểm, nhận xét, phát thưởng
Giáo viên mở đầu bài mới: Lịch sử ngoài người đã bắt đầu từ hơn 5 triệu
năm trước. Loài người đã biết tạo ra lửa và các công cụ bằng đá đơn giản
được hơn 200 nghìn năm ; ngôn ngữ có nghĩa, ngữ âm lần đầu tiên được
sử dụn khoảng 100 nghìn năm ; quá trình định canh định cư được khoảng
15 nghìn năm ; hoạt động thương mại, giao dịch được khoảng 5 nghin
năm. Và vật lí, có lịch sử hơn 400 năm nếu lấy mốc từ sự ra đời phương
pháp thực nghiệm của Galilei.
- Chỉ trong 400 năm, lượng tri thức khoa học và công nghệ được tạo ra là
vô cùng lớn và vẫn đang tiếp tục tăng lên không ngừng. Những hiểu biết
khoa học và công nghệ đó tạo ra những biến chuyển mạnh mẽ trong cách
thức giao tiếp, sản xuất và giải trí của con người, đặc biệt khi so với thời
kì hàng trăm nghìn năm trước khi có Vật lí học.
- Lịch sử của vật lí gắn liền với lịch sử của việc khám phá ra các lực đang
vận hành vũ trụ, đó là : lực hấp dẫn, lực điện từ, lực hạt nhân yếu và lực
hạt nhân mạnh.
Bước 4
- Và trong bài này ta sẽ tìm hiểu về:
CHUYÊN ĐỀ 1: VẬT LÝ TRONG MỘT SỐ NGÀNH NGHỀ
BÀI 1. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VẬT LÝ HỌC
Học sinh tiếp nhận vấn đề.
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức:
Hoạt động 2.1: Xác định các giai đoạn phát triển của vật lý học
a. Mục tiêu:
- Tìm hiểu và trình bày được các giai đoạn phát triển chính của vật lý học.
b. Nội dung:
- Học sinh tự đọc tài liệu và rút ra các giai đoạn phát triển chính của vật lý học.
- Giáo viên hỗ trợ các em.
c. Sản phẩm:
A. Sơ lược về sự hình thành và phát triển của vật lí học
Có thể chia sự phát triển của vật lý học thành 3 giai đoạn chính
a. Vật lý học cổ điển
b. Vật lý học cuối thế kỉ XIX
c. Vật lý học hiện đại
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
hiện
Nội dung các bước
Bước 1
(10ph)
Bước 2
(45ph)
Giáo viên giao nhiệm vụ:
o
Các em hãy nghiên cứu sách giáo khoa và cho biết các giai đoạn
phát triển chính của vật lý học.
o
Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa theo cá nhân.
Giáo viên mời 2 em học sinh lên trình bày.
Có thể chia sự phát triển của vật lý học thành 3 giai đoạn chính
o Vật lý học cổ điển
+ Nhà Bác học Galileo Galilei là người đặt nền móng cho phương pháp
thực nghiệm. Dựa vào đó nhà bác học Newton đã kế thừa và hoàn thiện
phương pháp này.
o Vật lý học cuối thế kỉ XIX
+ Orsted (1777-1851), Ampere (1775-1836) nghiên cứu bản chất các
hiện tượng điện từ. Năm 1831 Faraday (1791-1867)tìm ra định luật cảm
ứng. Là cơ sở sáng chế ra máy phát điện và động cơ điện, mở đầu cách
mạng công nghiệp lần thứ 2.
+ Maxwell (1831-1879) làm sáng tỏ bản chất sóng của ánh sáng bằng
cách đưa ra hệ phương trình mô tả điện từ trường, làm cho điện từ học
thống nhất với quang học.
o Vật lý học hiện đại
+ Đầu thế kỉ XX, phát minh quan trọng là lý thuyết lượng tử năng lượng
và thuyết tương đối đã tạo ra bước ngoặt trong nghiên cứu vật lí và mở
Bước 3
(25ph)
đầu cho vật lí học hiện đại nghiên cứu cấu trúc vi mô của vật chất.
+ Năm 1900, Planck phát minh ra thuyết lượng tử năng lượng, giải thích
được kết quả thực nghiệm vật đen tuyệt đối.
+ Năm 1905, Einstein phát minh ra thuyết tương đối hẹp, mô tả không
gian-thời gian theo cách mới và tìm ra hệ thức biến đổi năng lượng –
khối lượng E = mc2. Hệ thức này mở đường cho nghiên cứu năng lượng
nguyên tử - hạt nhân.
+ Năm 1916, Einstein đưa ra thuyết tương đối rộng, quan điểm trường
hấp dẫn được đặc trưng bởi độ cong không – thời gian phụ thuộc vào sự
phân bố khối lượng.
Các bạn khác lắng nghe và nhận xét.
Giáo viên nhận xét và cho các em ghi vào tập.
Hoạt động 2.2: Nghiên cứu các sự kiện nổi bật của từng giai đoạn phát triển vật lý học
a. Mục tiêu:
- Tìm hiểu và trình bày về các sự kiện nổi bật của từng giai đoạn phát triển của vật lý.
b. Nội dung:
- Học sinh nghiên cứu tài liệu và trả lời các câu hỏi giáo viên đưa ra.
c. Sản phẩm: Phần trả lời của học sinh.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
- Giáo viên giao nhiệm vụ:Các em đọc tài liệu và trả lời các câu hỏi trong
phiếu học tập số 1
Bước 2
- Học sinh nghiên cứu tài liệu và trả lời các câu hỏi ra giấy.
Câu 1.Nêu 1 định luật khoa học và thời điểm định luật đó được khám phá:
Sự rơi tự do – Galillei – 1632
Định luật vạn vật hấp dẫn – Newton 1687
Định luật Hook – 1676
Câu 2.Vai trò của Newton đối với sự phát triển của vật lý học:
1.Newton đã xây dựng 2. Cơ học Newton 3. Dựa trên các định
nên hệ thống các định mang lại một giá trị luật Newton và công
luật về chuyển động và rất lớn về mặt tư cụ giải tích toán học,
định luật vạn vật hấp tưởng khoa học. Nhờ nhà
khoa
học
dẫn. Hệ thống các định vào hệ thống cơ học Tsiolkovsky
(Sai-ôluật này đã tạo cơ sở lí
cốp-ki) (1857 – 1935)
luận và toán học vững
chắc cho sự ra đời và
phát triển của cơ học cổ
điển khi có thể giải
thích được không chỉ
chuyển động của các
vật thể trong cuộc sống
hằng ngày, mà còn cả
các hành tinh và các vật
thể trong vũ trụ.
Newton, nhà khoa
học Edmond Halley
(Ét-mơn
Ha-lây)
(1656 – 1742) đã dự
đoán được sự xuất
hiện của một sao
chổi. Sao chổi này
được đặt tên là
Halley để ghi nhớ
thành tích khoa học
của ông. Lần đầu
tiên, một vật thể bên
cạnh các hành tinh
được chứng minh là
quay quanh Mặt
Trời. Đây được xem
như bằng chứng thực
nghiệm đầu tiên
khẳng định sự đúng
đắn của cơ học
Newton và là một
trong những thành
tựu vĩ đại nhất trong
lịch sử nhân loại.
đã xây dựng thành
công phương trình mô
tả chuyển động của vật
thể có khối lượng thay
đổi theo thời gian. Kết
quả quan trọng này đã
đặt nền móng cho sự
hình thành và phát
triển của ngành chế tạo
tên lửa và từ đó mở ra
kỉ nguyên du hành vũ
trụ trong nửa sau của
thế kỉ XX.
Câu 3.Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lý cổ điển:
Thiên văn, quang học, nhiệt học, cơ học, điện và từ học …
Câu 4. Những vấn đề gì gây nên sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX
Khi đo vận tốc ánh sáng, Michelson và Morley phát hiện ra nó luôn là
hằng số, không phụ thuộc vào tốc độ của nguồn, tức không tuân theo
công thức công vận tốc của Galilei đã được tin tưởng suốt 3 thế kỉ.
dẫn tới sự ra đời của thuyết tương đối
Không giải thích được các kết quả thực nghiệm khi nghiên cứu về vật
đen của Max Plank và hiện tượng quang điện của Heinrich Hert.
Cơ học lượng tử ra đời giúp giải quyết vấn đề này.
Câu 5.Nêu một số lĩnh vực chính của vật lý hiện đại:
Cơ học lượng tử, thuyết tương đối, các lĩnh vực ứng dụng (vật lý bán dẫn,
vật lý nano, vật lý năng lượng cao …)
Bước 3
Bước 4
Câu 6.Đối tượng nghiên cứu của vật lý hiện đại:
Mô hình chuẩn, lý thuyết dây …
- Giáo viên gọi các em học sinh bất kỳ trả lời các câu hỏi.
- Các em học sinh khác nghe và nhận xét.
- Giáo viên nhận xét và kết luận, góp ý, bổ sung.
Hoạt động 2.3: Vẽ time line graphic tóm tắt quá trình phát triển của vật lý học theo sơ đồ
time line graphic.
a. Mục tiêu:
- Tìm hiểu và trình bày về các sự kiện nổi bật của từng giai đoạn phát triển của vật lý.
b. Nội dung:
- Học sinh nghiên cứu tài liệu và vẽ một graphic thời gian thể hiện các sự kiện chính,
các nhà bác học tiêu biểu ở từng thời điểm.
- Thuyết trình về time line graphic của mình.
c. Sản phẩm:
- Phần thuyết trình và time line graphic của học sinh.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
- Giáo viên giao nhiệm vụ:
o Chia lớp thành 6 nhóm
o Mỗi nhóm nghiên cứu tài liệu và vẽ 1 graphic thời gian thể hiện các sự
kiện chính, các nhà bác học tiêu biểu ở từng thời điểm.
Bước 2
- Học sinh nghiên cứu tài liệu và vẽ time line graphic
- Giáo viên kiểm soát, hỗ trợ và góp ý cho các em khi cần.
Bước 3
- Giáo viên cho các nhóm dán Time line graphic của mình lên trên bảng để
trưng bày
- Các em học sinh, tham quan và học hỏi từ các Time line graphic của các
nhóm bạn
- Giáo viên cho các em học sinh ổn định và bình chọn số điểm cho từng graphic
- Giáo viên mời 2 nhóm có số điểm cao nhất thuyết trình về graphic của nhóm
mình.
Bước 4
- Giáo viên nhận xét và kết luận, góp ý, bổ sung.
Hoạt động 3:Vận dụng kiến thức đã học
a. Mục tiêu:
- Vận dụng được kiến thức đã học vào thực tiễn.
b. Nội dung:
- Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo cá nhân.
- Mỗi học sinh hoàn thành phiếu học tập số 1.
c.
Sản phẩm: Đáp án phiếu học tập số 2.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
- Giáo viên giao nhiệm vụ: Các em hoàn thành phiếu học tập số 2 theo cá
nhân.
Bước 2
- HS tự đọc sách và vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu được để hoàn thành
phiếu học tập số 1.
Bước 3
- Giáo viên gọi 1 em bất kỳ trình bày bài làm của mình và trả lời câu hỏi của
các bạn khác nếu có.
Giải:
Năng lượng Mặt trời cháy hết tỏa ra là:
7
30
7
38
Q=M . 25.10 J =2.10 .25.10 =5.10 J
Năng lượng Mặt trời tỏa ra trên mỗi đơn vị diện tích nhận được ở Trái
Đất là:
q=
19
19
1,0.10 J
1,0.10 J
10
=
=1,9.10 J
3 2
S
4 π . ( 6,4.10 )
Năng lượng Mặt trời tỏa ra trong mỗi phút cho toàn bộ mặt cầu tâm là Mặt
trời và bán kính bằng bán kính quỹ đạo Trái Đất là:
2
E=q . S=1,9.1010 .4 π . ( 15.107 ) =5,4.1027 J
Vậy thời gian để mặt trời tỏa nhiệt là:
t=
Bước 4
Q
10
3
=9,1.10 phút=173,17.10 năm
E
Đây là con số rất nhỏ so với thời gian hàng tỉ năm tồn tại của Mặt
Trời đã được ghi nhận. Do đó năng lượng của Mặt Trời không thể là năng
lượng do tỏa nhiệt bởi than.
- Các bạn khác, theo dõi, nhận xét, bổ sung.
- Giáo viên sửa lỗi nếu có, kết luận.
- Giáo viên nhận xét và kết luận, góp ý, bổ sung.
Hoạt động 4: Luyện tập
a. Mục tiêu:
- Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác
với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.
b. Nội dung:
- Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm, chuẩn bị bài thuyết trình.
c. Sản phẩm:
- Bài thuyết trình của học sinh
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
- Giao nhiệm vụ:
Chia lớp thành 6 nhóm
Mỗi nhóm tìm hiểu và thuyết trình về 1 trong các chủ đề sau:
o Tìm hiểu về công nghệ Nano và ứng dụng? (1nhóm)
o Tìm hiểu về một nhà Vật lý học mà em yêu thích? (4nhóm)
o Những vấn đề gì gây nên sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX?
(1nhóm)
Bước 2
- Học sinh chuẩn bị bài tại nhà
- Giáo viên cung cấp kênh hỗ trợ cho các em
Bước 3
- Học sinh tiến hành thuyết trình về chủ đề mà nhóm mình đã chọn
(thực hiện
- Các học sinh chú ý lắng nghe, nhận xét, đặt câu hỏi nếu có.
vào tiết
- Giáo viên theo dõi, chấm điểm, nhận xét bổ sung.
sau)
Giải bài tập trang 6 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
A/ Câu hỏi đầu bài
Câu hỏi trang 6 Chuyên đề Vật lí 10: Vật lí học, cũng như các khoa học
khác, được hình thành và phát triển từ những điều chưa biết đến những điều
đã biết, từ hiểu biết chưa đầy đủ và chưa hoàn thiện về thế giới xung quanh
đến hiểu biết đầy đủ hơn và hoàn chỉnh hơn về thế giới xung quanh. Vật lí
học được hình thành và phát triển như thế nào?
Lời giải:
- Sự ra đời của Vật lí học gắn với xã hội Hy Lạp cổ đại, khi xã hội chiếm hữu
nô lệ ở Hy Lạp đã đạt đến mức độ phồn vinh, tạo điều kiện thuận lợi cho khoa
học ra đời và phát triển.
- Quá trình phát triển của Vật lí học:
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
1. Sự ra đời của vật lí thực nghiệm
Câu hỏi 1 trang 6 Chuyên đề Vật lí 10: Aristotle quan niệm các vật nặng rơi
nhanh hơn các vật nhẹ, nhưng Galilei không tin như thế, ông đã làm thí
nghiệm tại tháp nghiêng Pisa (Pi – da) và đưa ra kết luận: Không có sức cản
của không khí (hoặc sức cản rất nhỏ so với trọng lượng của vật) thì các vật
rơi như nhau (Hình 1.1).
Hãy nêu sự khác nhau trong nghiên cứu của Aristotle và Galilei.
Lời giải:
Sự khác nhau trong nghiên cứu của Aristotle và Galilei.
Aristotle
Galilei
Từ những cảm nhận bằng mắt Đề ra lí thuyết mới từ việc phân tích
thường, đi từ những dữ kiện đơn lẻ, các thí nghiệm.
cụ thể để khái quát tính chất chung
của toàn thể tự nhiên.
Câu hỏi 2 trang 6 Chuyên đề Vật lí 10: Các nhà triết học tự nhiên Hy Lạp cổ
đại sử dụng những phương pháp nghiên cứu nào để nghiên cứu thế giới tự
nhiên?
Lời giải:
Các nhà triết học tự nhiên Hy Lạp cổ đại đã sử dụng phương pháp quan sát
và phương pháp quy nạp để nghiên cứu thế giới tự nhiên.
Câu hỏi 3 trang 6 Chuyên đề Vật lí 10: Phương pháp thực nghiệm có vai trò
như thế nào đối với quá trình phát triển của Vật lí học và các cuộc cách mạng
công nghiệp?
Lời giải:
Phương pháp thực nghiệm ra đời đã giải quyết những vấn đề thực tiễn mà
Aristotle không giải quyết được. Kể từ khi phương pháp thực nghiệm ra đời,
các nhà vật lí đi tìm chân lí khoa học không phải bằng những cuộc tranh luận
triền miên mà bằng cách tiến hành các thí nghiệm, phát triển các công thức
định lượng có thể kiểm tra bằng thực nghiệm. Từ đó, thúc đẩy quá trình phát
triển của Vật lí học và các cuộc cách mạng công nghiệp.
Giải bài tập trang 7 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
Câu hỏi 1 trang 7 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy nêu vai trò của vật lí thực
nghiệm đối với sự phát triển của Vật lí học.
Lời giải:
Vật lí thực nghiệm giúp phát hiện ra các quy luật, các định luật vật lí và kiểm
chứng các lí thuyết mới. Sự tiến triển của Vật lí học thường bước sang
chương mới khi các nhà thực nghiệm phát hiện ra những hiện tượng mới,
hoặc khi một lí thuyết mới tiên đoán kết quả mà các nhà thực nghiệm có thể
thực hiện được các thí nghiệm kiểm chứng mang lại kết quả ủng hộ lí thuyết
mới.
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
Câu hỏi 2 trang 7 Chuyên đề Vật lí 10: Vật lí thực nghiệm có vai trò như thế
nào trong việc phát minh ra máy hơi nước?
Lời giải:
Vật lí thực nghiệm tạo ra bước tiến đáng kể về Nhiệt học, các nghiên cứu về
dãn nở vì nhiệt là cơ sở để sáng chế ra máy hơi nước, hình thành nhiệt động
lực học và mở đầu cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất.
Câu hỏi 1 trang 8 Chuyên đề Vật lí 10: Việc sáng chế ra máy phát điện và
động cơ điện có tác động như thế nào đến sản xuất?
Lời giải:
- Máy phát điện và động cơ điện dùng để chuyển đổi ngược điện năng sang
cơ năng.
- Máy phát điện tạo ra được một dòng điện hiệu quả hơn pin điện hóa.
Việc dùng động cơ điện thuận tiện cho truyền tải điện năng đi xa và đã được
áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các thiết bị điện thay thế cho thiết bị
sử dụng động cơ hơi nước đã giảm thiểu rất nhiều những nguy hiểm từ các
thiết bị cũ trong nhà ở, nhà máy và tạo ra các dây chuyền sản xuất.
Câu hỏi 2 trang 8 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy kể ra một số thành tựu khác của
vật lí thực nghiệm.
Lời giải:
Một số thành tựu của Vật lí thực nghiệm có thể kể đến như:
- Galilei chế tạo thành công kính thiên văn vào năm 1609 và mở đầu cho kỉ
nguyên nghiên cứu vũ trụ.
- Newton nghiên cứu hiện tượng tán sắc ánh sáng, chứng minh ánh sáng
trắng không phải là ánh sáng đơn sắc mà là tập hợp của vô số ánh sáng đơn
sắc khác nhau có màu trải dài liên tục từ đỏ đến tím. Ngoài ra, Newton cũng
nêu ra giả thuyết ánh sáng có tính chất hạt.
- Michael Faraday (Mai-cơn Pha-ra-đây) (1791 – 1867) nghiên cứu các hiện
tượng về điện từ và mối quan hệ tương hỗ giữa điện và từ hay còn gọi là hiện
tượng cảm ứng điện và từ. Đây là cơ sở cho sự ra đời của máy phát điện
xoay chiều.
- Thomas Young (Tho-mát Y-âng) (1773 – 1829) thực hiện thí nghiệm giao
thoa ánh sáng, từ đó chứng minh ánh sáng có tính chất sóng.
3. Vai trò của cơ học Newton đối với sự phát triển của Vật lí học
Giải bài tập trang 9 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
Câu hỏi trang 9 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy nói về một số ảnh hưởng của cơ
học Newton đối với sự phát triển của Vật lí học.
Lời giải:
- Isaac Newton đã xây dựng nên hệ thống các định luật về chuyển động và
định luật vạn vật hấp dẫn. Hệ thống các định luật này đã tạo cơ sở lí luận và
toán học vững chắc cho sự ra đời và phát triển của cơ học cổ điển khi có thể
giải thích được không chỉ chuyển động của các vật thể trong cuộc sống hằng
ngày, mà còn cả các hành tinh và các vật thể trong vũ trụ.
- Cơ học Newton mang lại một giá trị rất lớn về mặt tư tưởng khoa học. Nhờ
vào hệ thống cơ học Newton, nhà khoa học Edmond Halley (Ét-mơn Ha-lây)
(1656 – 1742) đã dự đoán được sự xuất hiện của một sao chổi. Sao chổi này
được đặt tên là Halley để ghi nhớ thành tích khoa học của ông. Lần đầu tiên,
một vật thể bên cạnh các hành tinh được chứng minh là quay quanh Mặt
Trời. Đây được xem như bằng chứng thực nghiệm đầu tiên khẳng định sự
đúng đắn của cơ học Newton và là một trong những thành tựu vĩ đại nhất
trong lịch sử nhân loại.
- Dựa trên các định luật Newton và công cụ giải tích toán học, nhà khoa học
Tsiolkovsky (Sai-ô-cốp-ki) (1857 – 1935) đã xây dựng thành công phương
trình mô tả chuyển động của vật thể có khối lượng thay đổi theo thời gian. Kết
quả quan trọng này đã đặt nền móng cho sự hình thành và phát triển của
ngành chế tạo tên lửa và từ đó mở ra kỉ nguyên du hành vũ trụ trong nửa sau
của thế kỉ XX.
⇒⇒ Mặc dù vào thế kỉ XX, sự ra đời của cơ học lượng tử và thuyết tương
đối đã dần thay thế các định luật về chuyển động của Newton. Tuy nhiên, cơ
học Newton vẫn giải thích chính xác chuyển động của vật thể trong thế giới tự
nhiên ở một phạm vi nhất định, ngoại trừ các vật thể rất nhỏ như electron
hoặc các vật thể chuyển động với tốc độ tương đương tốc độ ánh sáng trong
chân không. Do đó, cơ học Newton chính là một bước đột phá trong lịch sử
Vật lí, đặt nền móng cho Vật lí cổ điển, đóng vai trò thúc đẩy những lí thuyết
chính xác hơn và vẫn giữ được giá trị to lớn trong lĩnh vực khoa học ngày
nay.
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Giải bài tập trang 10 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
Hoạt động 1 trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Vẽ sơ đồ tư duy mô tả các
nhánh nghiên cứu của cơ học cổ điển.
Lời giải:
Hoạt động 2 trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Kể tên một số nghiên cứu của
các nhánh nghiên cứu của cơ học cổ điển.
Lời giải:
Cơ học cổ điển có thể chia thành cơ học vật rắn và cơ học chất lưu.
- Một số nghiên cứu của cơ học vật rắn
+ Thuyết nhật tâm của Copernic
+ Ba định luật Kepler
- Một số nghiên cứu của cơ học chất lưu
+ Lực đẩy Archimedes
+ Nghiên cứu chất thể lỏng, khí và hơi.
Hoạt động 3 trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Vì sao âm học được coi là một
nhánh của cơ học?
Lời giải:
Âm học được coi là một nhánh của cơ học vì âm thanh được phát ra là do vật
dao động, âm thanh truyền đi mọi nơi trong môi trường là do chuyển động
của các hạt hay phân tử trong các môi trường rắn, lỏng, khí lan truyền gây ra
sóng âm.
Hoạt động 4 trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận với bạn về vai trò của
các nhánh chính của vật lí cổ điển đối với sự phát triển khoa học công nghệ.
Lời giải:
Vai trò của các nhánh chính của vật lí cổ điển với sự phát triển khoa học công
nghệ là vật lí cổ điển đóng góp vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu, khám
phá, chế tạo nên các đồ dùng, thiết bị, phương tiện hiện đại, đóng góp vào sự
phát triển khoa học công nghệ.
- Một số ví dụ như sau:
+ Cơ học vật rắn, cơ học đất và cơ học kết cấu... là lí thuyết nền tảng cho các
kĩ sư thiết kế công trình xây dựng. Bộ môn vật lí kiến trúc bao gồm lí thuyết
về âm học, ánh sáng, nhiệt... giúp thiết kế công trình một cách tối ưu, chống
tiếng ồn, nâng cao khả năng cách nhiệt và bố trí đèn chiếu sáng hiệu quả.
+ Ngành khí động lực học giúp các kĩ sư hàng không thiết kế máy bay tốt hơn
cũng như thựchiện các mô phỏng trước khi cho sản xuất hàng loạt.
+ Ngành nhiệt động lực học giúp chế tạo ra các động cơ nhiệt, …
+ Ngành điện từ học giúp chế tạo ra máy phát điện, …
II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
1. Sự khủng hoảng của Vật lí cuối thế kỉ XIX
Câu hỏi trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Kể tên một số phát hiện quan trọng
tạo ra sự khủng hoảng của vật lí cuối thế kỉ XIX.
Lời giải:
- Vào cuối thế kỉ XIX – đầu thế kỉ XX, trong khoa học tự nhiên bắt đầu diễn ra
một cuộc cách mạng thật sự: Người ta tìm ra các tia Rơn – ghen (1895); hiện
tượng phóng xạ (1896); điện tử (1897) mà trong quá trình nghiên cứu các đặc
tính của điện tử người ta phát hiện thấy rằng khối lượng của nó có thể biến
đổi tùy theo tốc độ, … Việc phát hiện ra điện tử đã làm đảo lộn quan niệm
thống trị một thời gian dài khi cho rằng nguyên tử là cái nhỏ nhất không thể
phân tách được, cái được xem là chân lí thống trị hàng nghìn năm trước đó.
- Người ta vẫn cho rằng khái niệm điện, từ, ánh sáng là tồn tại độc lập. Khi áp
dụng để nghiên cứu bức xạ nhiệt của các vật đen thì lí thuyết đó không giải
thích được các kết quả thực nghiệm. Maxwell đã chứng minh rằng trường
điện từ có thể truyền đi trong không gian dưới dạng sóng với tốc độ không đổi
là 300 000 km/s và đưa ra giả thuyết rằng ánh sáng là sóng điện từ.
- Năm 1879, Stefan (Stê – phan, 1835 – 1893) đã tiến hành thí nghiệm nghiên
cứu bức xạ nhiệt của các vật và xác định cường độ bức xạ của một vật đen
tuyệt đối bằng vô cùng. Đây là điều vô lí mà lí thuyết của Maxwell đã không
giải thích được, người ta còn gọi đây là “sự khủng khoảng ở vùng tử ngoại”
hay “tai biến cực tím”.
2. Sự ra đời của vật lí hiện đại
Giải bài tập trang 11, 12 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
Hoạt động trang 11 Chuyên đề Vật lí 10: Tìm hiểu trên internet những thông
tin về thuyết tương đối, thảo luận các vấn đề:
- Tầm quan trọng của thuyết tương đối.
- Ứng dụng trong khoa học và đời sống.
Lời giải:
- Tầm quan trọng của thuyết tương đối:
Thuyết tương đối làm nên cuộc cách mạng về sự hiểu biết không gian và thời
gian cũng như những hiện tượng liên quan mà vượt xa khỏi những ý tưởng
và quan sát trực giác. Những hiện tượng này đã được miêu tả bằng những
phương trình toán học chính xác và xác nhận đúng đắn bằng thực nghiệm.
- Ứng dụng của thuyết tương đối trong khoa học và đời sống
+ Hệ thống định vị toàn cầu (GPS).
+ Laser
+ Máy tính lượng tử
3. Một số lĩnh vực chính của vật lí hiện đại
Hoạt động trang 12 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy vẽ sơ đồ tư duy mô tả các
nhánh nghiên cứu của vật lí hiện đại.
Lời giải:
Em có thể trang 12 Chuyên đề Vật lí 10: Trình bày được sự phát triển của
vật lí học qua các thời kì và vai trò của vật lí thực nghiệm đối với sự phát triển
của vật lí học.
Lời giải:
- Sự phát triển vật lí học qua các thời kì:
- Vai trò của vật lí thực nghiệm đối với sự phát triển của vật lí học:
Vật lí thực nghiệm giúp phát hiện ra các quy luật, các định luật vật lí và kiểm
chứng các lí thuyết mới. Sự tiến triển của Vật lí học thường bước sang
chương mới khi các nhà thực nghiệm phát hiện ra những hiện tượng mới,
hoặc khi một lí thuyết mới tiên đoán kết quả mà các nhà thực nghiệm có thể
thực hiện được các thí nghiệm kiểm chứng mang lại kết quả ủng hộ lí thuyết
mới.
Chuyên đề Vật lí 10
Bài 2: Giới thiệu các lĩnh vực nghiên cứu trong Vật lí học
Giải bài tập trang 13, 14 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 2
A/ Câu hỏi đầu bài
Câu hỏi trang 13 Chuyên đề Vật lí 10: Vật lí học thế kỉ XIX có những đóng
góp quan trọng trong sự tiến bộ của khoa học và công nghệ nhờ sự phát triển
của các lĩnh vực nghiên cứu trong vật lí. Các lĩnh vực nghiên cứu của Vật lí
học là gì? Các nhà khoa học trong các lĩnh vực vật lí nghiên cứu như thế
nào?
Lời giải:
- Các lĩnh vực nghiên cứu của Vật lí học:
+ Vật lí thiên văn và vũ trụ học;
+ Vật lí hạt cơ bản và năng lượng cao;
+ Vật lí nano;
+ Vật lí laser;
+ Vật lí bán dẫn;
+ Vật lí y sinh.
- Các nhà khoa học trong các lĩnh vực vật lí nghiên cứu thông qua thí nghiệm
hoặc các mô hình toán học.
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Vật lí thiên văn và vũ trụ học
Câu hỏi trang 14 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy tìm hiểu trên internet và cho biết
một số sự kiện trong khám phá vũ trụ gần đây.
Lời giải:
- NASA phóng tàu tiếp cận mặt Trời ở khoảng cách gần chưa từng có (2018):
+ Vào 3h31 sáng 12/8 theo giờ địa phương, NASA đã phóng thành công tên
lửa Delta IV Heavy mang tàu thăm dò Parker Solar Probe vào vũ trụ. Sứ
mệnh được các nhà khoa học giao phó cho Parker là tiếp cận Mặt trời gần
hơn bất cứ tàu thăm dò nào trước đây từng làm.
+ Việc tiếp cận ở khoảng cách gần chưa từng có như vậy giúp chúng ta nhận
được nhiều thông tin quan trọng hơn về Mặt trời, để có thể giải đáp nhiều bí
ẩn chưa được sáng tỏ. Chẳng hạn vì sao nhiệt độ ở vành nhật hoa lại nóng
hơn nhiều so với bề mặt của Mặt trời – đây là câu hỏi sẽ được giải đáp trong
thời gian tới.
- Tàu thăm dò của NASA tìm thấy một "siêu Trái Đất" (2018)
+ TESS là tàu săn hành tinh "mới toanh" được NASA phóng lên vũ trụ vào
ngày 18/04/2018, nhiệm vụ của nó là theo dõi hơn 200.000 ngôi sao sáng
nhất trên bầu trời và xác định các hành tinh quay xung quanh chúng.
+ Không phụ kỳ vọng của các khoa học gia đặt vào mình, vào tháng 9 mới
đây, TESS đã khám phá ra hành tinh Pi Mensae c với kích cỡ lớn gấp 2,1 lần
Trái Đất, và khối lượng gấp 4,8 lần. Hành tinh có quỹ đạo quay xung quanh
một ngôi sao lùn với chu kỳ là 6,27 ngày, và cách chúng ta 60 năm ánh sáng.
+ Pi Mensae c có thể được định nghĩa như một "siêu Trái Đất", thuật ngữ
dùng để chỉ những hành tinh đá có khối lượng lớn hơn Trái Đất.
- Tàu thăm dò Insight hạ cánh thành công xuống bề mặt sao Hỏa (2018)
+ Lần thứ 8 trong lịch sử, một tàu thăm dò mới của NASA lại hạ cánh thành
công trên bề mặt "hành tinh đỏ". Đó là vào ngày 27/11/2018, tàu thăm dò
InSight sau 6 tháng du hành trong vũ trụ đã đáp xuống an toàn trên bề mặt
đầy bụi của sao Hỏa.
+ Từ đây, InSight sẽ bắt đầu tiến hành các hoạt động khảo sát địa chất sao
Hỏa, để giúp chúng ta có cái nhìn chi tiết hơn về quá trình hình thành của
hành tinh này. Từ đó có thể khoa học sẽ suy ngược phần nào về sự hình
thành của chính Trái Đất.
- Trung Quốc phóng tàu thăm dò lên vùng tối của Mặt Trăng (2018)
+ Ngày 08/12/2018, ngành Khoa học vũ trụ Trung Quốc đã có thêm một bước
tiến lớn, khi tên lửa chở tàu thăm dò Mặt trăng đã được phóng lên thành
công. Sự kiện này nằm trong Sứ mệnh Hằng Nga-4, nhằm đặt một tàu thăm
dò tại vị trí hố thiên thạch Von Kármán thuộc vùng tối của Mặt trăng.
+ Von Kármán được chọn làm điểm nghiên cứu bởi đây là một trong những
hố thiên thạch lâu đời nhất trên bề mặt vệ tinh của chúng ta, vốn có thể được
hình thành do va chạm thiên thạch cách đây hàng tỷ năm trước.
+ Ngoài nhiệm vụ phân tích lớp đất đá, thì con tàu còn đem theo hạt giống cải
và 3kg khoai tây để tiến hành các thử nghiệm về sự phát triển của hạt giống
và quá trình quang hợp trên mặt Trăng.
II. Vật lí hạt cơ bản và năng lượng cao
Giải bài tập trang 16 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 2
Câu hỏi 1 trang 16 Chuyên đề Vật lí 10: Vật lí hạt cơ bản là gì?
Lời giải:
Vật lí hạt cơ bản là một ngành của vật lí nghiên cứu về các hạt sơ cấp chứa
trong vật chất và bức xạ, cùng với những tương tác giữa chúng. Nó còn được
gọi là vật lí năng lượng cao bởi vì rất nhiều hạt trong số đó không xuất hiện ở
điều kiện môi tr...
TỔ KHTN
Giáo viên: TÔ MẠNH CƯỜNG
Môn: Vật lý- Chuyên đề
Lớp: 10
Tiết: 1 đến 35 Tuần 1 đến 35
CHUYÊN ĐỀ 1: VẬT LÝ TRONG MỘT SỐ NGÀNH NGHỀ
BÀI 1. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VẬT LÍ HỌC
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nêu được sơ lược sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lý thực nghiệm.
- Nêu được sơ lược vai trò của cơ học Newton đối với sự phát triển của Vật lý học.
- Liệt kê được một số nhánh nghiên cứu chính của vật lý cổ điển.
- Nêu được sự khủng hoảng của vật lí cuối thế kỉ XIX, tiền đề cho sự ra đời của vật lý
hiện đại.
- Liệt kê được một số lĩnh vực chính của vật lý hiện đại..
- Liệt kê được đối tượng nghiên cứu, liệt kê được một vài mô hình lí thuyết đơn giản,
một số phương pháp thực nghiệm của một số lĩnh vực của vật lý hiện đại.
2. Năng lực
a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
- Năng lực hoạt động nhóm.
b. Năng lực đặc thù môn học
- Trình bày được một vài mô hình lý thuyết đơn giản.
- Trình bày được một số phương pháp thực nghiệm của vật lý hiện đại.
- Phân tích và đặt được câu hỏi liên quan đến việc sử dụng kiến thức vật lý trong một số
lĩnh vực.
3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ thực tế.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Giáo viên
- Hình ảnh và video, power point về các nhà Vật lí …
- giây A2 và bút màu để vẽ graphic
- Bảng kiểm đánh giá quá trình thảo luận chung cho nhóm:
STT
TIÊU CHÍ
Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm
1
2
3
4
5
6
1
2
Phân công nhiệm vụ rõ ràng
Chấp nhận nhiệm vụ được
phân công.
3
Giữ trật tự kỷ luật, không đùa
giỡn
4
Tham gia thảo luận và vẽ
graphic
5
Graphic đẹp và đầy đủ
6
Trình bày tự tin, trôi chảy
7
Các thành viên tham gia hỗ
trợ khi có câu hỏi cho nhóm
8
Nội dung trình bày chính xác,
đúng chủ đề
Điểm số cho từng nội dung: 2 – rất tốt; 1 – tốt; 0 – chưa tốt
- Các phiếu học tập
Câu 1.
Câu 2.
Câu 3.
Câu 4.
Câu 5.
Câu 6.
Phiếu học tập số 1
Hãy nêu 1 định luật khoa học và thời điểm định luật đó được khám phá?
Hãy trình bày vai trò của Newton đối với sự phát triển của vật lý học?
Hãy liệt kê một số nhánh nghiên cứu chính của vật lý cổ điển?
Những vấn đề gì gây nên sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX? Vì sao nói sự
khủng hoảng đó là tiền đề cho sự phát triển của vật lý học hiện đại?
Hãy nêu một số lĩnh vực chính của vật lý hiện đại?
Nêu đối tượng nghiên cứu của vật lý hiện đại?
Phiếu học tập số 2
Họ và tên: .........................................................................LỚP: ….
Trong một phút Trái Đất nhận khoảng 1,0.10 19 J từ
Mặt Trời. Cho rằng toàn bộ Mặt Trời là than và
mỗi kg than cháy tạo ra 25.107 J. Ước tính sau bao
nhiêu năm "Mặt Trời than" sẽ cháy hết? Lấy bán kính Trái Đất là 6,4 km, bán kính quỹ
đạo 15.107 km và khối lượng Mặt Trời là 2.1030 kg.
2. Học sinh
- Ôn lại những kiến thức vật lí đã học ở THCS.
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp, laptop, thước kẻ, bút.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động 1 - Mở đầu – Thời lượng: 15 ph
a. Mục tiêu:
- Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
b. Nội dung:
- Tổ chức trò chơi thi đua giữa các em học sinh.
c.
Sản phẩm:
- Sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
Giáo viên đưa ra câu hỏi cho các em học sinh:Các em hãy nghiên cứu
phần mở đầu sách giáo khoa và cho biết một thiết bị ứng dụng của vật lý
trong đời sống mà em ấn tượng nhất, nêu lý do em ấn tượng để thuyết
phục các bạn – nếu được nhiều bạn trong lớp đồng tình nhất thì sẽ là
người thắng cuộc.
Bước 2
Bước 3
Các em có 5 phút để nghiên cứu và chuẩn bị.
Giáo viên mời 2 em bất kỳ và 3 em xung phong để trình bày phần chuẩn
bị của mình.
Các em học sinh trình bày phần của mình, các bạn còn lại lắng nghe và
cho câu hỏi nếu có.
Giáo viên ghi nhận số lượng các em học sinh đồng tình, ghi nhận phần
trình bày của các em, chấm điểm, nhận xét, phát thưởng
Giáo viên mở đầu bài mới: Lịch sử ngoài người đã bắt đầu từ hơn 5 triệu
năm trước. Loài người đã biết tạo ra lửa và các công cụ bằng đá đơn giản
được hơn 200 nghìn năm ; ngôn ngữ có nghĩa, ngữ âm lần đầu tiên được
sử dụn khoảng 100 nghìn năm ; quá trình định canh định cư được khoảng
15 nghìn năm ; hoạt động thương mại, giao dịch được khoảng 5 nghin
năm. Và vật lí, có lịch sử hơn 400 năm nếu lấy mốc từ sự ra đời phương
pháp thực nghiệm của Galilei.
- Chỉ trong 400 năm, lượng tri thức khoa học và công nghệ được tạo ra là
vô cùng lớn và vẫn đang tiếp tục tăng lên không ngừng. Những hiểu biết
khoa học và công nghệ đó tạo ra những biến chuyển mạnh mẽ trong cách
thức giao tiếp, sản xuất và giải trí của con người, đặc biệt khi so với thời
kì hàng trăm nghìn năm trước khi có Vật lí học.
- Lịch sử của vật lí gắn liền với lịch sử của việc khám phá ra các lực đang
vận hành vũ trụ, đó là : lực hấp dẫn, lực điện từ, lực hạt nhân yếu và lực
hạt nhân mạnh.
Bước 4
- Và trong bài này ta sẽ tìm hiểu về:
CHUYÊN ĐỀ 1: VẬT LÝ TRONG MỘT SỐ NGÀNH NGHỀ
BÀI 1. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VẬT LÝ HỌC
Học sinh tiếp nhận vấn đề.
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức:
Hoạt động 2.1: Xác định các giai đoạn phát triển của vật lý học
a. Mục tiêu:
- Tìm hiểu và trình bày được các giai đoạn phát triển chính của vật lý học.
b. Nội dung:
- Học sinh tự đọc tài liệu và rút ra các giai đoạn phát triển chính của vật lý học.
- Giáo viên hỗ trợ các em.
c. Sản phẩm:
A. Sơ lược về sự hình thành và phát triển của vật lí học
Có thể chia sự phát triển của vật lý học thành 3 giai đoạn chính
a. Vật lý học cổ điển
b. Vật lý học cuối thế kỉ XIX
c. Vật lý học hiện đại
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
hiện
Nội dung các bước
Bước 1
(10ph)
Bước 2
(45ph)
Giáo viên giao nhiệm vụ:
o
Các em hãy nghiên cứu sách giáo khoa và cho biết các giai đoạn
phát triển chính của vật lý học.
o
Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa theo cá nhân.
Giáo viên mời 2 em học sinh lên trình bày.
Có thể chia sự phát triển của vật lý học thành 3 giai đoạn chính
o Vật lý học cổ điển
+ Nhà Bác học Galileo Galilei là người đặt nền móng cho phương pháp
thực nghiệm. Dựa vào đó nhà bác học Newton đã kế thừa và hoàn thiện
phương pháp này.
o Vật lý học cuối thế kỉ XIX
+ Orsted (1777-1851), Ampere (1775-1836) nghiên cứu bản chất các
hiện tượng điện từ. Năm 1831 Faraday (1791-1867)tìm ra định luật cảm
ứng. Là cơ sở sáng chế ra máy phát điện và động cơ điện, mở đầu cách
mạng công nghiệp lần thứ 2.
+ Maxwell (1831-1879) làm sáng tỏ bản chất sóng của ánh sáng bằng
cách đưa ra hệ phương trình mô tả điện từ trường, làm cho điện từ học
thống nhất với quang học.
o Vật lý học hiện đại
+ Đầu thế kỉ XX, phát minh quan trọng là lý thuyết lượng tử năng lượng
và thuyết tương đối đã tạo ra bước ngoặt trong nghiên cứu vật lí và mở
Bước 3
(25ph)
đầu cho vật lí học hiện đại nghiên cứu cấu trúc vi mô của vật chất.
+ Năm 1900, Planck phát minh ra thuyết lượng tử năng lượng, giải thích
được kết quả thực nghiệm vật đen tuyệt đối.
+ Năm 1905, Einstein phát minh ra thuyết tương đối hẹp, mô tả không
gian-thời gian theo cách mới và tìm ra hệ thức biến đổi năng lượng –
khối lượng E = mc2. Hệ thức này mở đường cho nghiên cứu năng lượng
nguyên tử - hạt nhân.
+ Năm 1916, Einstein đưa ra thuyết tương đối rộng, quan điểm trường
hấp dẫn được đặc trưng bởi độ cong không – thời gian phụ thuộc vào sự
phân bố khối lượng.
Các bạn khác lắng nghe và nhận xét.
Giáo viên nhận xét và cho các em ghi vào tập.
Hoạt động 2.2: Nghiên cứu các sự kiện nổi bật của từng giai đoạn phát triển vật lý học
a. Mục tiêu:
- Tìm hiểu và trình bày về các sự kiện nổi bật của từng giai đoạn phát triển của vật lý.
b. Nội dung:
- Học sinh nghiên cứu tài liệu và trả lời các câu hỏi giáo viên đưa ra.
c. Sản phẩm: Phần trả lời của học sinh.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
- Giáo viên giao nhiệm vụ:Các em đọc tài liệu và trả lời các câu hỏi trong
phiếu học tập số 1
Bước 2
- Học sinh nghiên cứu tài liệu và trả lời các câu hỏi ra giấy.
Câu 1.Nêu 1 định luật khoa học và thời điểm định luật đó được khám phá:
Sự rơi tự do – Galillei – 1632
Định luật vạn vật hấp dẫn – Newton 1687
Định luật Hook – 1676
Câu 2.Vai trò của Newton đối với sự phát triển của vật lý học:
1.Newton đã xây dựng 2. Cơ học Newton 3. Dựa trên các định
nên hệ thống các định mang lại một giá trị luật Newton và công
luật về chuyển động và rất lớn về mặt tư cụ giải tích toán học,
định luật vạn vật hấp tưởng khoa học. Nhờ nhà
khoa
học
dẫn. Hệ thống các định vào hệ thống cơ học Tsiolkovsky
(Sai-ôluật này đã tạo cơ sở lí
cốp-ki) (1857 – 1935)
luận và toán học vững
chắc cho sự ra đời và
phát triển của cơ học cổ
điển khi có thể giải
thích được không chỉ
chuyển động của các
vật thể trong cuộc sống
hằng ngày, mà còn cả
các hành tinh và các vật
thể trong vũ trụ.
Newton, nhà khoa
học Edmond Halley
(Ét-mơn
Ha-lây)
(1656 – 1742) đã dự
đoán được sự xuất
hiện của một sao
chổi. Sao chổi này
được đặt tên là
Halley để ghi nhớ
thành tích khoa học
của ông. Lần đầu
tiên, một vật thể bên
cạnh các hành tinh
được chứng minh là
quay quanh Mặt
Trời. Đây được xem
như bằng chứng thực
nghiệm đầu tiên
khẳng định sự đúng
đắn của cơ học
Newton và là một
trong những thành
tựu vĩ đại nhất trong
lịch sử nhân loại.
đã xây dựng thành
công phương trình mô
tả chuyển động của vật
thể có khối lượng thay
đổi theo thời gian. Kết
quả quan trọng này đã
đặt nền móng cho sự
hình thành và phát
triển của ngành chế tạo
tên lửa và từ đó mở ra
kỉ nguyên du hành vũ
trụ trong nửa sau của
thế kỉ XX.
Câu 3.Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lý cổ điển:
Thiên văn, quang học, nhiệt học, cơ học, điện và từ học …
Câu 4. Những vấn đề gì gây nên sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX
Khi đo vận tốc ánh sáng, Michelson và Morley phát hiện ra nó luôn là
hằng số, không phụ thuộc vào tốc độ của nguồn, tức không tuân theo
công thức công vận tốc của Galilei đã được tin tưởng suốt 3 thế kỉ.
dẫn tới sự ra đời của thuyết tương đối
Không giải thích được các kết quả thực nghiệm khi nghiên cứu về vật
đen của Max Plank và hiện tượng quang điện của Heinrich Hert.
Cơ học lượng tử ra đời giúp giải quyết vấn đề này.
Câu 5.Nêu một số lĩnh vực chính của vật lý hiện đại:
Cơ học lượng tử, thuyết tương đối, các lĩnh vực ứng dụng (vật lý bán dẫn,
vật lý nano, vật lý năng lượng cao …)
Bước 3
Bước 4
Câu 6.Đối tượng nghiên cứu của vật lý hiện đại:
Mô hình chuẩn, lý thuyết dây …
- Giáo viên gọi các em học sinh bất kỳ trả lời các câu hỏi.
- Các em học sinh khác nghe và nhận xét.
- Giáo viên nhận xét và kết luận, góp ý, bổ sung.
Hoạt động 2.3: Vẽ time line graphic tóm tắt quá trình phát triển của vật lý học theo sơ đồ
time line graphic.
a. Mục tiêu:
- Tìm hiểu và trình bày về các sự kiện nổi bật của từng giai đoạn phát triển của vật lý.
b. Nội dung:
- Học sinh nghiên cứu tài liệu và vẽ một graphic thời gian thể hiện các sự kiện chính,
các nhà bác học tiêu biểu ở từng thời điểm.
- Thuyết trình về time line graphic của mình.
c. Sản phẩm:
- Phần thuyết trình và time line graphic của học sinh.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
- Giáo viên giao nhiệm vụ:
o Chia lớp thành 6 nhóm
o Mỗi nhóm nghiên cứu tài liệu và vẽ 1 graphic thời gian thể hiện các sự
kiện chính, các nhà bác học tiêu biểu ở từng thời điểm.
Bước 2
- Học sinh nghiên cứu tài liệu và vẽ time line graphic
- Giáo viên kiểm soát, hỗ trợ và góp ý cho các em khi cần.
Bước 3
- Giáo viên cho các nhóm dán Time line graphic của mình lên trên bảng để
trưng bày
- Các em học sinh, tham quan và học hỏi từ các Time line graphic của các
nhóm bạn
- Giáo viên cho các em học sinh ổn định và bình chọn số điểm cho từng graphic
- Giáo viên mời 2 nhóm có số điểm cao nhất thuyết trình về graphic của nhóm
mình.
Bước 4
- Giáo viên nhận xét và kết luận, góp ý, bổ sung.
Hoạt động 3:Vận dụng kiến thức đã học
a. Mục tiêu:
- Vận dụng được kiến thức đã học vào thực tiễn.
b. Nội dung:
- Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo cá nhân.
- Mỗi học sinh hoàn thành phiếu học tập số 1.
c.
Sản phẩm: Đáp án phiếu học tập số 2.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
- Giáo viên giao nhiệm vụ: Các em hoàn thành phiếu học tập số 2 theo cá
nhân.
Bước 2
- HS tự đọc sách và vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu được để hoàn thành
phiếu học tập số 1.
Bước 3
- Giáo viên gọi 1 em bất kỳ trình bày bài làm của mình và trả lời câu hỏi của
các bạn khác nếu có.
Giải:
Năng lượng Mặt trời cháy hết tỏa ra là:
7
30
7
38
Q=M . 25.10 J =2.10 .25.10 =5.10 J
Năng lượng Mặt trời tỏa ra trên mỗi đơn vị diện tích nhận được ở Trái
Đất là:
q=
19
19
1,0.10 J
1,0.10 J
10
=
=1,9.10 J
3 2
S
4 π . ( 6,4.10 )
Năng lượng Mặt trời tỏa ra trong mỗi phút cho toàn bộ mặt cầu tâm là Mặt
trời và bán kính bằng bán kính quỹ đạo Trái Đất là:
2
E=q . S=1,9.1010 .4 π . ( 15.107 ) =5,4.1027 J
Vậy thời gian để mặt trời tỏa nhiệt là:
t=
Bước 4
Q
10
3
=9,1.10 phút=173,17.10 năm
E
Đây là con số rất nhỏ so với thời gian hàng tỉ năm tồn tại của Mặt
Trời đã được ghi nhận. Do đó năng lượng của Mặt Trời không thể là năng
lượng do tỏa nhiệt bởi than.
- Các bạn khác, theo dõi, nhận xét, bổ sung.
- Giáo viên sửa lỗi nếu có, kết luận.
- Giáo viên nhận xét và kết luận, góp ý, bổ sung.
Hoạt động 4: Luyện tập
a. Mục tiêu:
- Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác
với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.
b. Nội dung:
- Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm, chuẩn bị bài thuyết trình.
c. Sản phẩm:
- Bài thuyết trình của học sinh
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực
Nội dung các bước
hiện
Bước 1
- Giao nhiệm vụ:
Chia lớp thành 6 nhóm
Mỗi nhóm tìm hiểu và thuyết trình về 1 trong các chủ đề sau:
o Tìm hiểu về công nghệ Nano và ứng dụng? (1nhóm)
o Tìm hiểu về một nhà Vật lý học mà em yêu thích? (4nhóm)
o Những vấn đề gì gây nên sự khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ XIX?
(1nhóm)
Bước 2
- Học sinh chuẩn bị bài tại nhà
- Giáo viên cung cấp kênh hỗ trợ cho các em
Bước 3
- Học sinh tiến hành thuyết trình về chủ đề mà nhóm mình đã chọn
(thực hiện
- Các học sinh chú ý lắng nghe, nhận xét, đặt câu hỏi nếu có.
vào tiết
- Giáo viên theo dõi, chấm điểm, nhận xét bổ sung.
sau)
Giải bài tập trang 6 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
A/ Câu hỏi đầu bài
Câu hỏi trang 6 Chuyên đề Vật lí 10: Vật lí học, cũng như các khoa học
khác, được hình thành và phát triển từ những điều chưa biết đến những điều
đã biết, từ hiểu biết chưa đầy đủ và chưa hoàn thiện về thế giới xung quanh
đến hiểu biết đầy đủ hơn và hoàn chỉnh hơn về thế giới xung quanh. Vật lí
học được hình thành và phát triển như thế nào?
Lời giải:
- Sự ra đời của Vật lí học gắn với xã hội Hy Lạp cổ đại, khi xã hội chiếm hữu
nô lệ ở Hy Lạp đã đạt đến mức độ phồn vinh, tạo điều kiện thuận lợi cho khoa
học ra đời và phát triển.
- Quá trình phát triển của Vật lí học:
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Sự ra đời và những thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
1. Sự ra đời của vật lí thực nghiệm
Câu hỏi 1 trang 6 Chuyên đề Vật lí 10: Aristotle quan niệm các vật nặng rơi
nhanh hơn các vật nhẹ, nhưng Galilei không tin như thế, ông đã làm thí
nghiệm tại tháp nghiêng Pisa (Pi – da) và đưa ra kết luận: Không có sức cản
của không khí (hoặc sức cản rất nhỏ so với trọng lượng của vật) thì các vật
rơi như nhau (Hình 1.1).
Hãy nêu sự khác nhau trong nghiên cứu của Aristotle và Galilei.
Lời giải:
Sự khác nhau trong nghiên cứu của Aristotle và Galilei.
Aristotle
Galilei
Từ những cảm nhận bằng mắt Đề ra lí thuyết mới từ việc phân tích
thường, đi từ những dữ kiện đơn lẻ, các thí nghiệm.
cụ thể để khái quát tính chất chung
của toàn thể tự nhiên.
Câu hỏi 2 trang 6 Chuyên đề Vật lí 10: Các nhà triết học tự nhiên Hy Lạp cổ
đại sử dụng những phương pháp nghiên cứu nào để nghiên cứu thế giới tự
nhiên?
Lời giải:
Các nhà triết học tự nhiên Hy Lạp cổ đại đã sử dụng phương pháp quan sát
và phương pháp quy nạp để nghiên cứu thế giới tự nhiên.
Câu hỏi 3 trang 6 Chuyên đề Vật lí 10: Phương pháp thực nghiệm có vai trò
như thế nào đối với quá trình phát triển của Vật lí học và các cuộc cách mạng
công nghiệp?
Lời giải:
Phương pháp thực nghiệm ra đời đã giải quyết những vấn đề thực tiễn mà
Aristotle không giải quyết được. Kể từ khi phương pháp thực nghiệm ra đời,
các nhà vật lí đi tìm chân lí khoa học không phải bằng những cuộc tranh luận
triền miên mà bằng cách tiến hành các thí nghiệm, phát triển các công thức
định lượng có thể kiểm tra bằng thực nghiệm. Từ đó, thúc đẩy quá trình phát
triển của Vật lí học và các cuộc cách mạng công nghiệp.
Giải bài tập trang 7 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
Câu hỏi 1 trang 7 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy nêu vai trò của vật lí thực
nghiệm đối với sự phát triển của Vật lí học.
Lời giải:
Vật lí thực nghiệm giúp phát hiện ra các quy luật, các định luật vật lí và kiểm
chứng các lí thuyết mới. Sự tiến triển của Vật lí học thường bước sang
chương mới khi các nhà thực nghiệm phát hiện ra những hiện tượng mới,
hoặc khi một lí thuyết mới tiên đoán kết quả mà các nhà thực nghiệm có thể
thực hiện được các thí nghiệm kiểm chứng mang lại kết quả ủng hộ lí thuyết
mới.
2. Một số thành tựu ban đầu của vật lí thực nghiệm
Câu hỏi 2 trang 7 Chuyên đề Vật lí 10: Vật lí thực nghiệm có vai trò như thế
nào trong việc phát minh ra máy hơi nước?
Lời giải:
Vật lí thực nghiệm tạo ra bước tiến đáng kể về Nhiệt học, các nghiên cứu về
dãn nở vì nhiệt là cơ sở để sáng chế ra máy hơi nước, hình thành nhiệt động
lực học và mở đầu cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất.
Câu hỏi 1 trang 8 Chuyên đề Vật lí 10: Việc sáng chế ra máy phát điện và
động cơ điện có tác động như thế nào đến sản xuất?
Lời giải:
- Máy phát điện và động cơ điện dùng để chuyển đổi ngược điện năng sang
cơ năng.
- Máy phát điện tạo ra được một dòng điện hiệu quả hơn pin điện hóa.
Việc dùng động cơ điện thuận tiện cho truyền tải điện năng đi xa và đã được
áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các thiết bị điện thay thế cho thiết bị
sử dụng động cơ hơi nước đã giảm thiểu rất nhiều những nguy hiểm từ các
thiết bị cũ trong nhà ở, nhà máy và tạo ra các dây chuyền sản xuất.
Câu hỏi 2 trang 8 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy kể ra một số thành tựu khác của
vật lí thực nghiệm.
Lời giải:
Một số thành tựu của Vật lí thực nghiệm có thể kể đến như:
- Galilei chế tạo thành công kính thiên văn vào năm 1609 và mở đầu cho kỉ
nguyên nghiên cứu vũ trụ.
- Newton nghiên cứu hiện tượng tán sắc ánh sáng, chứng minh ánh sáng
trắng không phải là ánh sáng đơn sắc mà là tập hợp của vô số ánh sáng đơn
sắc khác nhau có màu trải dài liên tục từ đỏ đến tím. Ngoài ra, Newton cũng
nêu ra giả thuyết ánh sáng có tính chất hạt.
- Michael Faraday (Mai-cơn Pha-ra-đây) (1791 – 1867) nghiên cứu các hiện
tượng về điện từ và mối quan hệ tương hỗ giữa điện và từ hay còn gọi là hiện
tượng cảm ứng điện và từ. Đây là cơ sở cho sự ra đời của máy phát điện
xoay chiều.
- Thomas Young (Tho-mát Y-âng) (1773 – 1829) thực hiện thí nghiệm giao
thoa ánh sáng, từ đó chứng minh ánh sáng có tính chất sóng.
3. Vai trò của cơ học Newton đối với sự phát triển của Vật lí học
Giải bài tập trang 9 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
Câu hỏi trang 9 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy nói về một số ảnh hưởng của cơ
học Newton đối với sự phát triển của Vật lí học.
Lời giải:
- Isaac Newton đã xây dựng nên hệ thống các định luật về chuyển động và
định luật vạn vật hấp dẫn. Hệ thống các định luật này đã tạo cơ sở lí luận và
toán học vững chắc cho sự ra đời và phát triển của cơ học cổ điển khi có thể
giải thích được không chỉ chuyển động của các vật thể trong cuộc sống hằng
ngày, mà còn cả các hành tinh và các vật thể trong vũ trụ.
- Cơ học Newton mang lại một giá trị rất lớn về mặt tư tưởng khoa học. Nhờ
vào hệ thống cơ học Newton, nhà khoa học Edmond Halley (Ét-mơn Ha-lây)
(1656 – 1742) đã dự đoán được sự xuất hiện của một sao chổi. Sao chổi này
được đặt tên là Halley để ghi nhớ thành tích khoa học của ông. Lần đầu tiên,
một vật thể bên cạnh các hành tinh được chứng minh là quay quanh Mặt
Trời. Đây được xem như bằng chứng thực nghiệm đầu tiên khẳng định sự
đúng đắn của cơ học Newton và là một trong những thành tựu vĩ đại nhất
trong lịch sử nhân loại.
- Dựa trên các định luật Newton và công cụ giải tích toán học, nhà khoa học
Tsiolkovsky (Sai-ô-cốp-ki) (1857 – 1935) đã xây dựng thành công phương
trình mô tả chuyển động của vật thể có khối lượng thay đổi theo thời gian. Kết
quả quan trọng này đã đặt nền móng cho sự hình thành và phát triển của
ngành chế tạo tên lửa và từ đó mở ra kỉ nguyên du hành vũ trụ trong nửa sau
của thế kỉ XX.
⇒⇒ Mặc dù vào thế kỉ XX, sự ra đời của cơ học lượng tử và thuyết tương
đối đã dần thay thế các định luật về chuyển động của Newton. Tuy nhiên, cơ
học Newton vẫn giải thích chính xác chuyển động của vật thể trong thế giới tự
nhiên ở một phạm vi nhất định, ngoại trừ các vật thể rất nhỏ như electron
hoặc các vật thể chuyển động với tốc độ tương đương tốc độ ánh sáng trong
chân không. Do đó, cơ học Newton chính là một bước đột phá trong lịch sử
Vật lí, đặt nền móng cho Vật lí cổ điển, đóng vai trò thúc đẩy những lí thuyết
chính xác hơn và vẫn giữ được giá trị to lớn trong lĩnh vực khoa học ngày
nay.
4. Một số nhánh nghiên cứu chính của vật lí cổ điển
Giải bài tập trang 10 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
Hoạt động 1 trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Vẽ sơ đồ tư duy mô tả các
nhánh nghiên cứu của cơ học cổ điển.
Lời giải:
Hoạt động 2 trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Kể tên một số nghiên cứu của
các nhánh nghiên cứu của cơ học cổ điển.
Lời giải:
Cơ học cổ điển có thể chia thành cơ học vật rắn và cơ học chất lưu.
- Một số nghiên cứu của cơ học vật rắn
+ Thuyết nhật tâm của Copernic
+ Ba định luật Kepler
- Một số nghiên cứu của cơ học chất lưu
+ Lực đẩy Archimedes
+ Nghiên cứu chất thể lỏng, khí và hơi.
Hoạt động 3 trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Vì sao âm học được coi là một
nhánh của cơ học?
Lời giải:
Âm học được coi là một nhánh của cơ học vì âm thanh được phát ra là do vật
dao động, âm thanh truyền đi mọi nơi trong môi trường là do chuyển động
của các hạt hay phân tử trong các môi trường rắn, lỏng, khí lan truyền gây ra
sóng âm.
Hoạt động 4 trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận với bạn về vai trò của
các nhánh chính của vật lí cổ điển đối với sự phát triển khoa học công nghệ.
Lời giải:
Vai trò của các nhánh chính của vật lí cổ điển với sự phát triển khoa học công
nghệ là vật lí cổ điển đóng góp vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu, khám
phá, chế tạo nên các đồ dùng, thiết bị, phương tiện hiện đại, đóng góp vào sự
phát triển khoa học công nghệ.
- Một số ví dụ như sau:
+ Cơ học vật rắn, cơ học đất và cơ học kết cấu... là lí thuyết nền tảng cho các
kĩ sư thiết kế công trình xây dựng. Bộ môn vật lí kiến trúc bao gồm lí thuyết
về âm học, ánh sáng, nhiệt... giúp thiết kế công trình một cách tối ưu, chống
tiếng ồn, nâng cao khả năng cách nhiệt và bố trí đèn chiếu sáng hiệu quả.
+ Ngành khí động lực học giúp các kĩ sư hàng không thiết kế máy bay tốt hơn
cũng như thựchiện các mô phỏng trước khi cho sản xuất hàng loạt.
+ Ngành nhiệt động lực học giúp chế tạo ra các động cơ nhiệt, …
+ Ngành điện từ học giúp chế tạo ra máy phát điện, …
II. Sự ra đời của vật lí hiện đại
1. Sự khủng hoảng của Vật lí cuối thế kỉ XIX
Câu hỏi trang 10 Chuyên đề Vật lí 10: Kể tên một số phát hiện quan trọng
tạo ra sự khủng hoảng của vật lí cuối thế kỉ XIX.
Lời giải:
- Vào cuối thế kỉ XIX – đầu thế kỉ XX, trong khoa học tự nhiên bắt đầu diễn ra
một cuộc cách mạng thật sự: Người ta tìm ra các tia Rơn – ghen (1895); hiện
tượng phóng xạ (1896); điện tử (1897) mà trong quá trình nghiên cứu các đặc
tính của điện tử người ta phát hiện thấy rằng khối lượng của nó có thể biến
đổi tùy theo tốc độ, … Việc phát hiện ra điện tử đã làm đảo lộn quan niệm
thống trị một thời gian dài khi cho rằng nguyên tử là cái nhỏ nhất không thể
phân tách được, cái được xem là chân lí thống trị hàng nghìn năm trước đó.
- Người ta vẫn cho rằng khái niệm điện, từ, ánh sáng là tồn tại độc lập. Khi áp
dụng để nghiên cứu bức xạ nhiệt của các vật đen thì lí thuyết đó không giải
thích được các kết quả thực nghiệm. Maxwell đã chứng minh rằng trường
điện từ có thể truyền đi trong không gian dưới dạng sóng với tốc độ không đổi
là 300 000 km/s và đưa ra giả thuyết rằng ánh sáng là sóng điện từ.
- Năm 1879, Stefan (Stê – phan, 1835 – 1893) đã tiến hành thí nghiệm nghiên
cứu bức xạ nhiệt của các vật và xác định cường độ bức xạ của một vật đen
tuyệt đối bằng vô cùng. Đây là điều vô lí mà lí thuyết của Maxwell đã không
giải thích được, người ta còn gọi đây là “sự khủng khoảng ở vùng tử ngoại”
hay “tai biến cực tím”.
2. Sự ra đời của vật lí hiện đại
Giải bài tập trang 11, 12 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 1
Hoạt động trang 11 Chuyên đề Vật lí 10: Tìm hiểu trên internet những thông
tin về thuyết tương đối, thảo luận các vấn đề:
- Tầm quan trọng của thuyết tương đối.
- Ứng dụng trong khoa học và đời sống.
Lời giải:
- Tầm quan trọng của thuyết tương đối:
Thuyết tương đối làm nên cuộc cách mạng về sự hiểu biết không gian và thời
gian cũng như những hiện tượng liên quan mà vượt xa khỏi những ý tưởng
và quan sát trực giác. Những hiện tượng này đã được miêu tả bằng những
phương trình toán học chính xác và xác nhận đúng đắn bằng thực nghiệm.
- Ứng dụng của thuyết tương đối trong khoa học và đời sống
+ Hệ thống định vị toàn cầu (GPS).
+ Laser
+ Máy tính lượng tử
3. Một số lĩnh vực chính của vật lí hiện đại
Hoạt động trang 12 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy vẽ sơ đồ tư duy mô tả các
nhánh nghiên cứu của vật lí hiện đại.
Lời giải:
Em có thể trang 12 Chuyên đề Vật lí 10: Trình bày được sự phát triển của
vật lí học qua các thời kì và vai trò của vật lí thực nghiệm đối với sự phát triển
của vật lí học.
Lời giải:
- Sự phát triển vật lí học qua các thời kì:
- Vai trò của vật lí thực nghiệm đối với sự phát triển của vật lí học:
Vật lí thực nghiệm giúp phát hiện ra các quy luật, các định luật vật lí và kiểm
chứng các lí thuyết mới. Sự tiến triển của Vật lí học thường bước sang
chương mới khi các nhà thực nghiệm phát hiện ra những hiện tượng mới,
hoặc khi một lí thuyết mới tiên đoán kết quả mà các nhà thực nghiệm có thể
thực hiện được các thí nghiệm kiểm chứng mang lại kết quả ủng hộ lí thuyết
mới.
Chuyên đề Vật lí 10
Bài 2: Giới thiệu các lĩnh vực nghiên cứu trong Vật lí học
Giải bài tập trang 13, 14 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 2
A/ Câu hỏi đầu bài
Câu hỏi trang 13 Chuyên đề Vật lí 10: Vật lí học thế kỉ XIX có những đóng
góp quan trọng trong sự tiến bộ của khoa học và công nghệ nhờ sự phát triển
của các lĩnh vực nghiên cứu trong vật lí. Các lĩnh vực nghiên cứu của Vật lí
học là gì? Các nhà khoa học trong các lĩnh vực vật lí nghiên cứu như thế
nào?
Lời giải:
- Các lĩnh vực nghiên cứu của Vật lí học:
+ Vật lí thiên văn và vũ trụ học;
+ Vật lí hạt cơ bản và năng lượng cao;
+ Vật lí nano;
+ Vật lí laser;
+ Vật lí bán dẫn;
+ Vật lí y sinh.
- Các nhà khoa học trong các lĩnh vực vật lí nghiên cứu thông qua thí nghiệm
hoặc các mô hình toán học.
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Vật lí thiên văn và vũ trụ học
Câu hỏi trang 14 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy tìm hiểu trên internet và cho biết
một số sự kiện trong khám phá vũ trụ gần đây.
Lời giải:
- NASA phóng tàu tiếp cận mặt Trời ở khoảng cách gần chưa từng có (2018):
+ Vào 3h31 sáng 12/8 theo giờ địa phương, NASA đã phóng thành công tên
lửa Delta IV Heavy mang tàu thăm dò Parker Solar Probe vào vũ trụ. Sứ
mệnh được các nhà khoa học giao phó cho Parker là tiếp cận Mặt trời gần
hơn bất cứ tàu thăm dò nào trước đây từng làm.
+ Việc tiếp cận ở khoảng cách gần chưa từng có như vậy giúp chúng ta nhận
được nhiều thông tin quan trọng hơn về Mặt trời, để có thể giải đáp nhiều bí
ẩn chưa được sáng tỏ. Chẳng hạn vì sao nhiệt độ ở vành nhật hoa lại nóng
hơn nhiều so với bề mặt của Mặt trời – đây là câu hỏi sẽ được giải đáp trong
thời gian tới.
- Tàu thăm dò của NASA tìm thấy một "siêu Trái Đất" (2018)
+ TESS là tàu săn hành tinh "mới toanh" được NASA phóng lên vũ trụ vào
ngày 18/04/2018, nhiệm vụ của nó là theo dõi hơn 200.000 ngôi sao sáng
nhất trên bầu trời và xác định các hành tinh quay xung quanh chúng.
+ Không phụ kỳ vọng của các khoa học gia đặt vào mình, vào tháng 9 mới
đây, TESS đã khám phá ra hành tinh Pi Mensae c với kích cỡ lớn gấp 2,1 lần
Trái Đất, và khối lượng gấp 4,8 lần. Hành tinh có quỹ đạo quay xung quanh
một ngôi sao lùn với chu kỳ là 6,27 ngày, và cách chúng ta 60 năm ánh sáng.
+ Pi Mensae c có thể được định nghĩa như một "siêu Trái Đất", thuật ngữ
dùng để chỉ những hành tinh đá có khối lượng lớn hơn Trái Đất.
- Tàu thăm dò Insight hạ cánh thành công xuống bề mặt sao Hỏa (2018)
+ Lần thứ 8 trong lịch sử, một tàu thăm dò mới của NASA lại hạ cánh thành
công trên bề mặt "hành tinh đỏ". Đó là vào ngày 27/11/2018, tàu thăm dò
InSight sau 6 tháng du hành trong vũ trụ đã đáp xuống an toàn trên bề mặt
đầy bụi của sao Hỏa.
+ Từ đây, InSight sẽ bắt đầu tiến hành các hoạt động khảo sát địa chất sao
Hỏa, để giúp chúng ta có cái nhìn chi tiết hơn về quá trình hình thành của
hành tinh này. Từ đó có thể khoa học sẽ suy ngược phần nào về sự hình
thành của chính Trái Đất.
- Trung Quốc phóng tàu thăm dò lên vùng tối của Mặt Trăng (2018)
+ Ngày 08/12/2018, ngành Khoa học vũ trụ Trung Quốc đã có thêm một bước
tiến lớn, khi tên lửa chở tàu thăm dò Mặt trăng đã được phóng lên thành
công. Sự kiện này nằm trong Sứ mệnh Hằng Nga-4, nhằm đặt một tàu thăm
dò tại vị trí hố thiên thạch Von Kármán thuộc vùng tối của Mặt trăng.
+ Von Kármán được chọn làm điểm nghiên cứu bởi đây là một trong những
hố thiên thạch lâu đời nhất trên bề mặt vệ tinh của chúng ta, vốn có thể được
hình thành do va chạm thiên thạch cách đây hàng tỷ năm trước.
+ Ngoài nhiệm vụ phân tích lớp đất đá, thì con tàu còn đem theo hạt giống cải
và 3kg khoai tây để tiến hành các thử nghiệm về sự phát triển của hạt giống
và quá trình quang hợp trên mặt Trăng.
II. Vật lí hạt cơ bản và năng lượng cao
Giải bài tập trang 16 Chuyên đề Vật lí 10 Bài 2
Câu hỏi 1 trang 16 Chuyên đề Vật lí 10: Vật lí hạt cơ bản là gì?
Lời giải:
Vật lí hạt cơ bản là một ngành của vật lí nghiên cứu về các hạt sơ cấp chứa
trong vật chất và bức xạ, cùng với những tương tác giữa chúng. Nó còn được
gọi là vật lí năng lượng cao bởi vì rất nhiều hạt trong số đó không xuất hiện ở
điều kiện môi tr...
 








Các ý kiến mới nhất