z VẬT LÝ 10 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU – MỤC TIÊU CỦA MÔN VẬT LÝ 1. Đối tượng nghiên cứu Vật lý là môn khoa học nghiên cứu tập trung vào các dạng vận động của vật chất, năng lượng. Nước ở cấp độ vi mô và vĩ mô 2. Mục tiêu của môn Vật Lý 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.
Trong nhà trường phổ thông, môn Vật Lý nhằm giúp học sinh: + Có được những kiến thức, kĩ năng cơ bản về Vật Lý + Vận dụng được kiến thức kỹ năng, kĩ năng đã học để khám phá, giải quyết các vấn đề trong học tập cũng như đời sống. VAI TRÒ CỦA VẬT LÝ ĐỐI VỚI KHOA HỌC, KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ Vật Lý có quan hệ với mọi ngành khoa học và thường được coi là cơ sở của khoa học tự nhiên. Ảnh hưởng của Vật Lý đến đời sống và kỹ thuật là vô cùng to lớn 1. Thông tin liên lạc Ngày nay, khoảng cách địa lí không còn là vấn đề quá lớn của con người trong thông tin liên lạc, sự bùng nổ của mạng lưới internet kết hợp sự phát triển vượt bậc của điện thoại thông minh (smartphone) giúp con người có thể chia sẻ thông tin liên lạc (hình ảnh, giọng nói, tin tức.) một cách dễ dàng.
Thế giới ngày này là một thế giới “phẳng”. Y tế Hầu hết các phương pháp chuẩn đoán và chữa bệnh trong y học đều có cơ sở từ những kiến thức Vật Lý như: chụp X – quang, chụp cộng hưởng từ (MRI), siêu âm, nội soi, xạ trị. VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 1 z VẬT LÝ 10 3. Công nghiệp Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư được coi là bắt đầu thế kỉ XXI.
Các nền sản xuất thủ công nhỏ lẻ được thay thế bởi những dây chuyền sản xuất tự động hóa, sử dụng trí tuệ nhân tạo, công nghệt vật liệu (nano), điện toán đám mây. Nông nghiệp Việc ứng dụng những thành tựu của Vật Lý vào nông nghiệp đã giúp cho người nông dân tiếp cận với nhiều phương pháp mới, ít tốn lao động, cho năng suất cao. Đèn Led được sử dụng trong cách tác nông nghiệp Vườn dâu được trồng trong nhà kính 5. Nghiên cứu khoa học Vật lý góp phần to lớn trong việc cải tiến các thiết bị nghiên cứu khoa học ở nhiều ngành khác nhau như: kính hiển vi điện tử, nhiễu xạ tia X, máy quang phổ….
VAI TRÒ CỦA VẬT LÝ ĐỐI VỚI KHOA HỌC, KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ Phương pháp thực nghiệm: Dùng thí nghiệm để phát hiện kết quả giúp kiểm chứng, hoàn thiện, bổ sung hay bác bỏ giả thuyết nào đó. Kết quả này cần được giải thích bằng lí thuyết Phương pháp lí thuyết: Dùng ngôn ngữ toán học và suy luận lí thuyết để phát hiện một kết quả mới. Kết quả mới cần được kiểm chứng bằng thực nghiệm VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 2 z VẬT LÝ 10 Sơ đồ mô hình hóa phương pháp nghiên cứu khoa học Bài tập ví dụ Ví dụ 1 : Nối những từ, cụm từ tương ứng ở cột A với những từ, cụm từ tương ứng ở cột B Cột A Cột B 1. Nông Nghiệp a) Sử dụng trí tuệ nhân tạo, công nghệ vật liệu (nano), dây chuyền sản xuất tự động.
Thông tin liên lạc b) Chụp X quang, chụp cộng hưởng từ (MRI), nội soi, xạ trị… 3. Nghiên cứu khoa học c) Gia tăng năng uất nhờ máy móc cơ khí tự động hóa. Y tế d) Kính hiển vi điện tử, máy quang phổ… 5. Công nghiệp e) Internet, điện thoại thông minh….
Ví dụ 2 : Nêu đối tượng nghiên cứu tương ứng với từng phân ngành sau của Vật Lý: cơ học, ánh sáng, điện, từ ? VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 3 z VẬT LÝ 10 AN TOÀN KHI SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 1. Sử dụng các thiết bị thí nghiệm Khi làm việc với các thiết bị thí nghiệm Vật Lý cần quan sát kĩ các kí hiệu và thông số trên thiết bị để sử dụng một cách an toàn và đúng mục đích, yêu cầu kĩ thuật. Một số kí hiệu trên các thiệt bị thí nghiệm Kí Hiệu Mô tả Kí Hiệu Mô Tả DC hoặc dấu Dòng điện một chiều “+” hoặc màu đỏ Cực dương AC hoặc dấu ~ Dòng điện xoay chiều “ ” hoặc màu xanh Cực âm Input (I) Đầu vào Dụng cụ đặt đứng Output Đầu ra Tránh sáng năng mặt Trời Bình kí nén áp suất cao Dụng cụ dễ vỡ Không được phép bỏ vào Cảnh báo tia laser thùng rác Nhiệt độ cao Lưu ý cẩn thận Từ trường Chất độc sức khỏe Nơi nguy hiểm về điện Nơi có chất phóng xạ Chất dễ cháy Cần đeo mặt nạ phòng độc Cảnh báo vật sắc nhọn Cấm lửa VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 4 z VẬT LÝ 10 MẤT AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ Việc thực hiện sai thao tác khi thực hành thí nghiệm có thể dẫn đến nguy hiểm cho người dùng, vi dụ: cắm phích điện vào ổ, rút phích điện, dây điện bị hở, chiếu tia laser, đung nước trên đèn cồn…. QUY TẮC AN TOÀN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Đọc kĩ hướng dẫn sử dụng thiết bị và quan sát các chỉ dẫn, các kí hiệu trên các thiết bị thí nghiệm.
Kiểm tra cẩn thận thiết bị, phương tiện, dụng cụ thí nghiệm trước khi sử dụng. Chỉ tiến hành thí nghiệm khi được sử cho phép của giáo viên hướng dẫn thí nghiệm. Tắt công tắc nguồn thiết bị điện trước khi cầm hoặc tháo thiết bị điện. Chỉ cắm dây cắm của thiết bị điện vào ổ khi hiệu điện thế của nguồn điện tương ứng với hiệu điện thế của dụng cụ.
Phải bố trí dây điện gọn gàng, không bị vướng khi qua lại. Không tiếp xúc trực tiếp với các vật và các thiết bị thí nghiệm có nhiệt độ cao khi không có dụng cụ hỗ trợ. Không để nước cũng như các dung dịch dẫn điện, dung dịch dễ cháy gần thiết bị điện. Giữ khoảng cách an toàn khi tiến hành thí nghiệm nung nóng các vật, thí nghiệm có các vật bắn ra, tia laser.
Phải vệ sinh, sắp xếp gọn gàn các thiết bị và dụng cụ thí nghiệm, bỏ chất thải thí nghiệm vào đúng nơi quy định sau khi tiến hành thí nghiệm. VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 5 z VẬT LÝ 10 PHÉP ĐO TRỰC TIẾP VÀ PHÉP ĐO GIÁN TIẾP Phép đo trực tiếp: Đo trực tiếp một đại lượng bằng dụng cu đo, kết quả được đọc trực tiếp trên dụng cu đo đó. Phép đo gián tiếp: Đo một đại lượng không trực tiếp mà thông qua công thức liên hệ với các đại lượng có thể đo trực tiếp. SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO 1.
Phân loại sai số a) Sai số hệ thống Các dụng cụ đo các đại lượng Vật Lý luôn có sự sai lệch do đặc điểm và cấu tạo của dụng cụ gây ra. Sự sai lệch này gọi là sai số hệ thống. Sai số hệ thống có tính quy luật và lặp lại ở tất cả các lần đo. Đối với một số dụng cụ, sai số hệ thống thường xác định bằng một nửa độ chia nhỏ nhất hoặc bằng một độ chia nhỏ nhất.
b) Sai số ngẫu nhiên Sai số ngẫu nhiên là sai số xuất phát từ sai sót, phản xạ của người làm thí nghiệm hoặc từ những yếu tố bên ngoài. Để khắc phục sai số ngẫu nhiên, người ta thường tiến hành thí nghiệm nhiều lần và tính sai số để lấy giá trị trung bình Khi đo n lần cùng một đại lượng A, giá trị trung bình được tính là A1 A2 . Các xác định sai số của phép đo a) Sai số tuyệt đối Được xác định bằng hiệu số giữa giá trị trung bình các lần đo và giá trị của môi lần đo. Ai A Ai Với Ai là giá trị đo lần thứ i VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 6 z VẬT LÝ 10 Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo được tính theo công thức A1 A2 .
An A n Sai số tuyệt đối của phép đo là tổng sai số dụng cụ và sai số ngẫu nhiên A A Adc b) Sai số tỉ đối (tương đối) Sai số tỉ đối của phép đo là tỉ lệ phần trăm giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng đó.100% A Sai số tỉ đối cho biết mức độ chính xác của phép đo. Cách xác định sai số phép đo gián tiếp Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng Nếu X Y Z thì X Y Z Sai số tỉ đối của một tích hay một thương bằng tổng sai số tỉ đối của các thừa số. thì A X Y Z Z Ym Nếu A X n. Cách ghi kết quả đo Kết quả đo đại lượng A được ghi dưới dạng một khoảng giá trị A = A ± A + A : là sai số tuyệt đối thường được viết đến chữ số có nghĩa tới đơn vị của ĐCNN trên dụng cụ đo.
+ Giá trị trung bình A được viết đến bậc thập phân tương ứng với A. VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 7 z VẬT LÝ 10 Bài tập ví dụ Ví dụ 1 : Quan sát các hình sau và phân tích các nguyên nhân gây ra sai số của phép đo trong các trường hợp được nêu Hướng dẫn giải - Trường hợp a) : Đặt bút không không dọc theo thước, đầu bút không trùng với vạch số 0. - Trường hợp b) : Đặt mắt sai cách, hướng nhìn không vuông góc. - Trường hợp c) : Kim cân chưa được hiệu chỉnh về số 0 Ví dụ 2 : Quan sát hình bên, hãy xác định sai số dụng cụ của hai thước đo Hướng dẫn giải - Hình 1: Thước có độ chia nhỏ nhất là 0,1 cm => Sai số dụng cụ là 0,1 cm - Hình 2: Thước có độ chia nhỏ nhất là 0,2 cm => Sai số dụng cụ là 0,2 cm Ví dụ 3 : Một bạn chuẩn bị thực hiện đo khối lượng của một túi trái cây bằng cân như hình vẽ.
Hãy chỉ ra những sai số bạn có thể mắc phải. Từ đó nêu cách hạn chế các sai số đó. Hướng dẫn giải - Sai số hệ thống: cân chưa được hiệu chỉnh về vị trí 0 - Sai số ngẫu nhiên: do các yếu tố từ bên ngoài như gió, bụi hoặc đặt mắt nhìn không đúng - Cách khắc phục: + Hiệu chỉnh kim cân về đúng vị trí vạch số 0 + Khi đọc kết quả, mắt hướng vuông góc với mặt cân.