Bài giảng Vật lí 10 bài 1 sách Chân trời sáng tạo: Khái quát về môn Vật lý

Bài giảng Vật lí 10 bài 1 sách Chân trời sáng tạo: Khái quát về môn Vật lý có nội dung tìm hiểu về đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí. Ảnh hưởng của vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật. Hi vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp thầy cô và các em trong quá trình giảng dạy và học tập của mình.

Khái quát về môn vật lý

Bài 1:

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?

I Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí

Đối tượng nghiên cứu của Vật lí

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

I 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

Minh hoạ các cấp độ của vật chất

Vĩ mô: các vật chuyển động

Vi mô: các nguyên tử, phân tử

I Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí

Mục tiêu nghiên cứu của Vật lí

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

Vật lí giúp con người giải thích và tiên đoán được rất nhiều hiện tượng tự nhiên (sét, bão, mưa…)

I Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí

Phương pháp nghiên cứu của Vật lí

Thí nghiệm về sự rơi của vật được thực hiện bởi Galileo Galilei là một

ví dụ cho phương pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm

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

Galileo Galilei, 1564 - 1642

I Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí

Phương pháp nghiên cứu của Vật lí

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

Phương pháp lí thuyết

VD: Việc dự đoán sự tồn tại của Hải Vương tinh (thế kỉ XIX) dựa vào phương pháp lí thuyết

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

I 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

I Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí

Phương pháp nghiên cứu của Vật lí

Dùng thí nghiệm để phát hiện kết quả

mới, giúp kiểm chứng, hoàn thiện, bổ

sung hay bác bỏ giả thuyết nào đó Kết

quả mới này cần được giải thích bằng lí

thuyết đã biết hoặc lí thuyết mới

Ø Phương pháp thực nghiệm

Sử dụng ngôn ngữ toán học và suy luận lí thuyết để phát hiện một kết quả mới Kết quả mới này cần được kiểm chứng bằng thực nghiệm

để thu thập dữ liệu

Xử lí số liệu và phân tích kết quả để xác nhận, điều chỉnh, bổ sung hay loại bỏ giả thuyết ban đầu Rút ra kết luận.

I 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

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

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

II 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

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

Thông tin liên lạc

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.

II 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 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

Công nghiệp

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.

II 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

• 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

Nông nghiệp

Công nghệ cảm biến trong việc kiểm soát chất lượng nông sản

• 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

II 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

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

Nghiên cứu khoa học

Kính hiển vi điện tử phóng lớn ảnh hàng trăm nghìn

lần giúp quan sát vi khuẩn, virus;

Nhiễu xạ tia X giúp khám phá cấu trúc của phân tử DNA

Virus corona

Hồng cầu

II 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

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

Nghiên cứu khoa học

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

II 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

Các PP chẩn đoán và chữa bệnh có áp dụng kiến thức vật lí như phép nội soi, chụp 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

X-Y tế

Chụp X - quang

II 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.

Thảo luận

Châu Âu về đêm (ảnh chụp từ vệ tinh)

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 Á về đêm (ảnh chụp từ vệ

tinh)

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