Làm quen với Vật Lí A/ Câu hỏi đầu bài Câu hỏi trang 7 SGK Vật Lí 10: Hình bên là các nhà vật lí tiêu biểu cho mỗi giai đoạn phát triển khoa học và công nghệ của nhân loại. Em đã biết gì về các nhà khoa học này? Trả lời: - Galilei (1564 – 1642): Cha đẻ của phương pháp thực nghiệm. Galileo Galilei là nhà vật lý, toán học và thiên văn học người Ý, người đã dành cả cuộc đời mình để giảng dạy và nghiên cứu các quy luật của Vũ trụ, đặt nền móng cho thiên văn học và vật lý hiện đại. Galileo Galilei là một trong những người chịu trách nhiệm chính cho cuộc ly hôn giữa Giáo hội và Khoa học.
Với những quan sát của mình, ông đã chứng minh lý thuyết của Copernicus rằng Trái đất quay quanh Mặt trời là đúng và cho ra đời thuyết nhật tâm. Ông đã có rất nhiều cải tiến về kính thiên văn đủ để cho phép quan sát bầu trời, có thể nhìn thấy những vật thể lớn gấp 30 lần. Nhờ kính thiên văn của mình, Galileo là người đầu tiên quan sát hố của mặt trăng, vết đen, bốn vệ tinh lớn nhất của sao Mộc, các pha của sao Kim… Ông cũng là người đầu tiên tiết lộ rằng có rất nhiều ngôi sao trong Vũ trụ, mặc dù không thể nhìn thấy chúng trên bầu trời, nhưng vẫn ở đó. Một trong những phát minh quan trọng nhất của Galileo là chiếc kính nhiệt, một công cụ có khả năng đo nhiệt độ.
Nó là tiền thân của cái mà ngày nay chúng ta biết là nhiệt kế. Ông được coi là một trong những cha đẻ của khoa học hiện đại và là một trong những nhân vật khoa học vĩ đại nhất trong lịch sử, một phần là nhờ phát triển phương pháp khoa học. Các cuộc điều tra của họ phải dựa trên việc thiết lập một giả thuyết sẽ bị bác bỏ hoặc được chấp nhận dựa trên các quan sát thực nghiệm. Bất kỳ thí nghiệm khoa học nào hiện nay đều dựa trên phương pháp luận này, được Galilei đưa ra.
Ngoài ra ông còn là một trong những nhà khoa học đầu tiên đặt cơ sở nghiên cứu khoa học của mình về toán học, sử dụng các con số làm công cụ để phân tích và hiểu các sự kiện xảy ra trong tự nhiên. - Newton (1642 – 1727): Người tìm ra định luật vạn vật hấp dẫn. Isaac Newton là một nhà vật lý, nhà thiên văn học, nhà triết học tự nhiên và nhà toán học vĩ đại người Anh. Luận thuyết của ông về Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Các Nguyên lý Toán học của Triết lý về Tự nhiên) xuất bản năm 1687, đã mô tả về vạn vật hấp dẫn và 3 định luật của Newton, được coi là nền tảng của cơ học cổ điển, đã thống trị các quan niệm về vật lý, khoa học trong suốt 3 thế kỷ tiếp theo.
Ông cho rằng sự chuyển động của các vật thể trên mặt đất và các vật thể trong bầu trời bị chi phối bởi các định luật tự nhiên giống nhau. Trong cơ học, Newton đưa ra nguyên lý bảo toàn động lượng (bảo toàn quán tính). Trong quang học, ông khám phá ra sự tán sắc ánh sáng, giải thích việc ánh sáng trắng qua lăng kính trở thành nhiều màu. Trong toán học, Newton cùng với Gottfried Leibniz phát triển phép tính vi phân và tích phân.
Ông cũng đưa ra nhị thức Newton tổng quát. Năm 1703, ông được bầu làm chủ tịch của Hội Khoa học Hoàng gia Anh, một tổ chức của các nhà khoa học vẫn còn tồn tại đến ngày nay. - Einstein (1879 – 1955): Người tìm ra thuyết tương đối và công thức E = m.c2 Albert Einstein (Anhxtanh) là nhà vật lý lý thuyết người Đức, được nhiều người công nhận là một trong những nhà vật lý vĩ đại nhất mọi thời đại. Anhxtanh đã có cho mình rất nhiều nghiên cứu, khám phá với tư cách là 1 nhà khoa học.
Một trong những nghiên cứu của ông đang được sử dụng rộng rãi hiện nay, đó là “thuyết tương đối”. Học thuyết này đã làm thay đổi cách nhìn nhận của thế giới về các nhà khoa học. Nghiên cứu này đã đặt nền móng quan trọng cho các phát minh hiện đại có liên quan đến năng lượng hạt nhân và nguyên tử. Năm 1905, ông đã đưa ra khái niệm về ánh sáng được tạo nên từ các hạt photon.
Phát hiện quan trọng này đã giúp Anhxtanh nhận được giải thưởng Nobel Vật lý vào năm 1921. B/ Câu hỏi giữa bài I. Đối tượng nghiên cứu của vật lí và mục tiêu của môn Vật lí Câu hỏi 1 trang 7 SGK Vật Lí 10: Hãy kể tên các lĩnh vực vật lí mà em đã được học ở cấp Trung học cơ sở. Trả lời: Các lĩnh vực vật lí đã được học ở cấp Trung học cơ sở: - Cơ học Chuyển động cơ - Nhiệt học Đo nhiệt độ - Điện học Ampe kế đo cường độ dòng điện - Quang học Ánh sáng mặt trời - Âm học.
Âm thanh Câu hỏi 2 trang 7 SGK Vật Lí 10: Em thích nhất lĩnh vực nào của Vật lí? Tại sao? Trả lời: Tùy vào từng học sinh sẽ chia sẻ quan điểm của mình về lĩnh vực yêu thích nhất của Vật lí. Ví dụ: Trong số những lĩnh vực đã học của Vật lí, em thích nhất lĩnh vực Điện học, vì khi học điện, em có thể tự lắp được một số mạch điện đơn giản trong nhà, biết cách sử dụng tiết kiệm điện, sửa chữa mạch điện đơn giản, thiết bị điện khi bị hỏng. Quá trình phát triển của Vật lí III. Vai trò của Vật lí đối với khoa học, kĩ thuật và công nghệ Câu hỏi 1 trang 8 SGK Vật Lí 10: Hãy nêu tên một số thiết bị có ứng dụng các kiến thức về nhiệt.
Trả lời: - Nồi áp suất: Khi cung cấp nhiệt cho nồi sẽ làm nóng phần không khí ở bên trong. Không khí nóng và không thoát được ra ngoài, sẽ gia tăng áp suất, việc đậy nắp kín khiến cho trong nồi đạt hơi bão hòa và nước sôi ở nhiệt độ cao hơn điểm sôi ở điều kiện tiêu chuẩn, nghĩa là sôi ở nhiệt độ cao hơn 100 độ C. Điều này khiến cho nước dễ dàng thẩm thấu vào bên trong thức ăn hơn, khiến chúng chín và mềm nhanh hơn. Khi dừng cung cấp nhiệt, thì nhiệt lượng trong nồi vẫn còn, thoát ra rất chậm, thức ăn vẫn tiếp tục được đun nấu, nên tiết kiệm năng lượng.
- Pittong: Khí bên trong xilanh nhận được nhiệt từ nguồn nóng sinh công làm dịch chuyển pittong và tỏa nhiệt ra ngoài. Câu hỏi 2 trang 8 SGK Vật Lí 10: Theo em, việc sử dụng máy hơi nước nói riêng và động cơ nhiệt nói chung có những hạn chế nào? Trả lời: Hạn chế khi sử dụng máy hơi nước và động cơ nhiệt: - Hiệu suất thấp do hao phí nhiệt nhiều. - Cần nhiều các thiết bị chuyển đổi để tạo ra các chuyển động khác theo ý muốn. - Sử dụng các nguồn nhiệt để đốt nóng như than đá, than củi, dầu hay nhiệt năng từ các phản ứng hạt nhân sẽ gây ô nhiễm môi trường.
Câu hỏi 3 trang 8 SGK Vật Lí 10: Cơ chế của các phản ứng hóa học được giải thích dựa trên kiến thức thuộc lĩnh vực nào của Vật lí? Trả lời: Cơ chế của các phản ứng hóa học được giải thích dựa trên kiến thức thuộc lĩnh vực Vật lí nguyên tử và hạt nhân. Trong các phản ứng hóa học, các quá trình chi tiết mà các chất hóa học được biến đổi thành các chất khác là do sự tương tác giữa các nguyên tử, phân tử. Câu hỏi 4 trang 8 SGK Vật Lí 10: Kiến thức về từ trường Trái Đất được dùng để giải thích đặc điểm nào của loài chim di trú? Trả lời: Kiến thức về từ trường Trái Đất được dùng để giải thích việc bay đúng hướng của các loài chim di trú. Nhờ vào cấu tạo đặc biệt trong cơ thể mà chúng có thể dựa vào từ trường của Trái Đất để xác định hướng bay giống như một chiếc la bàn vậy.
Câu hỏi 5 trang 8 SGK Vật Lí 10: Sự tương tác giữa các thiên thể được giải thích dưạ vào định luật vật lí nào của Newton? Trả lời: - Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn. Sự tương tác giữa các vật (thiên thể) được giải thích dưạ vào định luật vạn vật hấp dẫn của Newton. - Nội dung của định luật: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Câu hỏi 6 trang 8 SGK Vật Lí 10: Hãy nêu thêm ví dụ về việc dùng kiến thức vật lí để giải thích hiện tượng tự nhiên mà các em đã học.
Trả lời: - Cầu vồng xuất hiện sau cơn mưa là nhờ sự tán sắc ánh sáng Mặt Trời (ánh sáng trắng) qua các hạt nước li ti ngưng tụ trong các đám mây. - Giày đi mãi bị mòn là do có ma sát giữa đế giày với mặt đường. - Ngồi cạnh ngọn lửa thấy người ấm hơn là do có sự bức xạ nhiệt từ ngọn lửa tới người. Câu hỏi 7 trang 8 SGK Vật Lí 10: Theo em, sử dụng động cơ điện có những ưu điểm vượt trội nào so với sử dụng máy hơi nước? Trả lời: Ưu điểm của động cơ điện so với máy hơi nước: - Hao phí năng lượng ít hơn.
- Tạo ra được công suất lớn. - Ít tác động xấu tới môi trường. Câu hỏi 1 trang 9 SGK Vật Lí 10: Hãy kể tên một số nhà máy tự động hóa quá trình sản xuất ở nước ta. Trả lời: - Nhà máy sản xuất tôn Hòa Phát.
- Nhà máy lắp ráp xe máy Piaggio Vĩnh Phúc. - Mitsubishi Việt Nam. Hoạt động 1 trang 9 SGK Vật Lí 10: Hãy sưu tầm tài liệu trên internet và các phương tiện truyền thông khác về thành phố thông minh (thành phố số) để trình bày và thảo luận trên lớp về chủ đề “Thế nào là thành phố thông minh?” Trả lời: - Khái niệm: Thành phố thông minh hay đô thị thông minh là một khu vực thành thị sử dụng các loại phương pháp điện tử và cảm biến khác nhau để thu thập dữ liệu. - Mục đích: Thông tin chi tiết thu được từ dữ liệu được sử dụng để quản lý tài sản, tài nguyên và dịch vụ một cách hiệu quả nhằm cải thiện hoạt động trên toàn thành phố.
