Bài giảng Vật lí Lớp 10 (Sách Chân trời sáng tạo) - Bài 1: Khái quát về môn vật lý - Năm học 2022-2023

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 10 (Sách Chân trời sáng tạo) - Bài 1: Khái quát về môn vật lý - Năm học 2022-2023

1. Bài 1: Khái quát về môn vật lý
2. Khởi động Ở cấp THCS, các em đã tìm hiểu về lực, năng lượng, âm thanh, ánh sáng, điện, từ, tất cả đều thuộc môn Vật lí. Vậy, Vật lí nghiên cứu gì? để làm gì? bằng cách nào?
3. Thảo luận Nêu đối tượng nghiên cứu từng phân ngành sau của vật lí: cơ, nhiệt, điện-từ, quang Vật lý Cơ học Nhiệt Điện-từ Quang học
4. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí Đối tượng nghiên cứu của Vật lí Đối tượng nghiên cứu của Vật lí gồm: các dạng vận động của VẬT CHẤT và NĂNG LƯỢNG E = mc2 Albert Einstein (1879 - 1955) Vào năm 1905, nhà vật lý vĩ đại Albert Einstein đã đưa ra được biểu thức mô tả mối liên hệ giữa năng lượng và khối lượng *Vật lí là môn khoa học tìm hiểu về thế giới tự nhiên (tiếng Hy Lạp, "Vật lí" cũng có nghĩa là "kiến thức về tự nhiên”)
5. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí Mục tiêu nghiên cứu của Vật lí Mục tiêu của Vật lí là khám phá ra quy luật tổng quát nhất chi phối sự vận động của vật chất và năng lượng, cũng như tương tác giữa chúng ở mọi cấp độ: vi mô, vĩ mô Vi mô: các nguyên tử, phân tử Vĩ mô: các vật chuyển động Minh hoạ các cấp độ của vật chất
6. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí Mục tiêu nghiên cứu của Vật lí Vật lí giúp con người giải thích và tiên đoán được rất nhiều hiện tượng tự nhiên (sét, bão, mưa ). Học tập vật lí giúp học sinh hiểu được các quy luật của tự nhiên, vận dụng kiến thức vào cuộc sống → hình thành các năng lực khoa học công nghệ
7. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp nghiên cứu của Vật lí Phương pháp thực nghiệm Thí nghiệm về sự rơi của vật được thực hiện bởi Galileo Galilei là một ví dụ cho phương pháp thực nghiệm. Galileo Galilei, 1564 - 1642 Tại tháp nghiêng Pisa, Galilei đã thả rơi hai vật có khối lượng khác nhau (nhưng cùng hình dạng) cho thấy hai vật rơi và chạm đất cùng lúc. Điều này đã bác bỏ quan niệm vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ
8. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp nghiên cứu của Vật lí Phương pháp lí thuyết Lí thuyết vật lí được xây dựng dựa trên các quan sát ban đầu và trực giác của các nhà vật lí, trong nhiều trường hợp có tính định hướng và dẫn dắt cho thực nghiệm kiểm chứng. Từ việc phát hiện ra những bất thường nhỏ đó trong chuyển động của Thiên vương tinh, 2 nhà thiên văn Adams (Anh) và Le Verrier (Pháp) đã kết luận rằng có một hành tinh X chưa được phát hiện Dựa trên tính toán lí thuyết, Le Verrier đã chỉ ra vị trí của hành tinh X Năm 1846, đài thiên văn Berlin và Cambridge đã quan sát được hành tinh này đúng như dự đoán của Le Verrier VD: Việc dự đoán sự tồn tại của Hải Vương tinh (thế kỉ XIX) dựa vào phương pháp lí thuyết
9. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp nghiên cứu của Vật lí Phương pháp lí thuyết Việc hình thành lí thuyết phụ thuộc rất nhiều yếu tố: dữ liệu quan sát ban đầu, trực giác của nhà khoa học, sự hoàn thiện của công cụ toán học, tính toán tỉ mỉ, Thực nghiệm kiểm chứng càng nhiều → lí thuyết càng đúng Một thí nghiệm không phù hợp với lí thuyết → lí thuyết đó bị bác bỏ → phải xây dựng lại lí thuyết mới phù hợp với thực nghiệm. Đó là con đường nghiên cứu khoa học.
10. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp nghiên cứu của Vật lí ➢ Phương pháp thực nghiệm ➢ Phương pháp lí thuyết Dùng thí nghiệm để phát hiện kết quả Sử dụng ngôn ngữ toán học và suy mới, giúp kiểm chứng, hoàn thiện, bổ luận lí thuyết để phát hiện một kết quả sung hay bác bỏ giả thuyết nào đó. Kết mới. Kết quả mới này cần được kiểm quả mới này cần được giải thích bằng lí chứng bằng thực nghiệm thuyết đã biết hoặc lí thuyết mới. Vd: Lực đàn hồi Vd: Lực hấp dẫn mm FG= 12 hd r 2 → Hai PP hỗ trợ cho nhau, trong đó PP thực nghiệm có tính quyết định.
11. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp nghiên cứu của Vật lí Tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ Vật lí Thiết kế, xây dựng Quan sát hiện Đối chiếu với các lí mô hình lí thuyết hoặc tượng để xác thuyết đang có để mô hình thực nghiệm định đối tượng đề xuất giả thuyết để kiểm chứng giả nghiên cứu nghiên cứu thuyết Xử lí số liệu và phân Tính toán theo mô tích kết quả để xác hình lí thuyết hoặc Rút ra kết luận. nhận, điều chỉnh, bổ thực hiện thí nghiệm sung hay loại bỏ giả để thu thập dữ liệu thuyết ban đầu
12. Thảo luận Quan sát hình và phân tích ảnh hưởng của Vật lí trong một số lĩnh vực. Từ đó, trình bày ưu điểm của việc ứng dụng Vật lí vào đời sống so với các phương pháp truyền thống ở các lĩnh vực trên. Thông tin liên lạc Chẩn đoán bệnh
13. Thảo luận Quan sát hình và phân tích ảnh hưởng của Vật lí trong một số lĩnh vực. Từ đó, trình bày ưu điểm của việc ứng dụng Vật lí vào đời sống so với các phương pháp truyền thống ở các lĩnh vực trên. Quy trình đóng gói Quan sát thiên văn
14. Ảnh hưởng của vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật Ảnh hưởng của Vật lý trong một số lĩnh vực Thông tin liên lạc Nền tảng internet kết hợp với điện thoại thông minh và một số thiết bị công nghệ đã tạo ra một phương tiện thông tin liên lạc vô cùng hữu ích. VD: Tin tức, tiếng nói, hình ảnh được truyền đi nhanh chóng đến mọi nơi trên thế giới → thế giới hiện nay trở nên “phẳng” hơn.
15. Ảnh hưởng của vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật Ảnh hưởng của Vật lý trong một số lĩnh vực Công nghiệp Vật lí là động lực của các cuộc cách mạng công nghiệp. Nhờ vậy, nền sản xuất thủ công nhỏ lẻ được chuyển thành nền sản xuất dây chuyền, tự động hoá → Từ đó giải phóng sức lao động của con người. VD: hiện nay, công nghiệp sản xuất đang bước vào thời kì 4.0 với cốt lõi là Internet vạn vật (IoT) và điện toán đám mây.
16. Ảnh hưởng của vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật Ảnh hưởng của Vật lý trong một số lĩnh vực Nông nghiệp • Ứng dụng Vật lí giúp chuyển đổi quá trình canh tác truyền thống thành các phương pháp hiện đại với năng suất vượt trội nhờ vào máy móc cơ khí tự động hoá. • Việc tạo ra các giống cây trồng có đặc tính ưu việc dựa vào đột biển bằng việc chiếu xạ cũng ngày càng phổ biến. • Công nghệ cảm biến không dây cũng giúp cho quá trình kiểm soát chất lượng nông sản được thuận tiện và đạt hiệu quả cao Công nghệ cảm biến trong việc kiểm soát chất lượng nông sản
17. Ảnh hưởng của vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật Ảnh hưởng của Vật lý trong một số lĩnh vực Nghiên cứu khoa học Việc tìm hiểu kiến thức vật lí cũng tạo ra những phương pháp mới, những thiết bị hiện đại, tối tân giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu sâu hơn về vật chất, năng lượng, vũ trụ. Virus corona Hồng cầu Kính hiển vi điện tử phóng lớn ảnh hàng trăm nghìn Nhiễu xạ tia X giúp khám phá lần giúp quan sát vi khuẩn, virus; cấu trúc của phân tử DNA
18. Ảnh hưởng của vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật Ảnh hưởng của Vật lý trong một số lĩnh vực Nghiên cứu khoa học Việc tìm hiểu kiến thức vật lí cũng tạo ra những phương pháp mới, những thiết bị hiện đại, tối tân giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu sâu hơn về vật chất, năng lượng, vũ trụ. Kính thiên văn Hubble bay quanh Trái Đất ở độ cao hơn 600 km, giúp chụp ảnh của các thiên hà cách xa Trái Đất hơn 13 tỉ năm ánh sáng
19. Ảnh hưởng của vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật Ảnh hưởng của Vật lý trong một số lĩnh vực Y tế Các PP chẩn đoán và chữa bệnh có áp dụng kiến thức vật lí như phép nội soi, chụp X- quang, chụp cắt lớp vi tính (CT), chụp cộng hưởng từ (MRI), xạ trị, đã giúp cho việc chẩn đoán và chữa trị của bác sĩ đạt hiệu quả cao → sức khoẻ của con người ngày càng tăng Chụp X - quang Chụp cộng hưởng từ (MRI) Xạ trị
20. Ảnh hưởng của vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật Ảnh hưởng của Vật lý trong một số lĩnh vực Vật lí có tác động làm thay đổi mọi lĩnh vực hoạt động của con người. Dựa trên nền tảng vật lí, các cộng nghệ mới được sáng tạo với tốc độ vũ bão. Kiến thức vật lí trong các phân ngành được áp dụng kết hợp để tạo ra kết quả tối ưu. Các kĩ năng vật lí như tính chính xác, đúng thời điểm và thời lượng, quan sát, suy luận nhạy bén, đã thành kĩ năng sống cần có của con người hiện đại.
21. Thảo luận Có ý kiến nhận định điện năng là thành tựu cốt lõi và huyết mạch của Vật lí cho nền văn minh của nhân loại. Trình bày quan điểm của em về nhận định này. Châu Âu về đêm (ảnh chụp từ vệ tinh) Châu Á về đêm (ảnh chụp từ vệ tinh)
22. Bài tập Vào đầu thế kỉ XX, J. J. Thomson đã đề xuất mô hình cấu tạo nguyên tử gồm các electron phân bố đều trong một khối điện dương kết cấu tựa như khối mây. Để kiểm chứng giả thuyết này, E. Rutherford đã sử dụng tia alpha gồm các hạt mang điện dương bắn vào các nguyên tử kim loại vàng. Kết quả của thí nghiệm đã bác bỏ giả thuyết của Thomson, đồng thời đã giúp khám phá ra hạt nhân nguyên tử. Rutherford đã vận dụng PP nghiên cứu nào để nghiên cứu vấn đề này? Giải thích.