Giải chuyên đề vật lí 10 – kết nối tri thức bài (7)

Hệ Mặt Trời Câu hỏi trang 40 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy nêu cấu trúc của hệ Mặt Trời và sự chuyển động của các hành tinh trong hệ Mặt Trời... Chuyển động nhìn thấy của Mặt Trời Hoạt động

Bài 5: Đặc điểm chuyển động nhìn thấy của một số thiên thể trên nền trời sao A/ Câu hỏi đầu bài

Câu hỏi trang 40 Chuyên đề Vật lí 10: Hằng ngày chúng ta đều thấy Mặt Trời mọc buổi

sáng và lặn vào buổi chiều Mặt Trăng thì lúc tròn, lúc khuyết Tại sao ta lại có hiện tượng như vậy?

Lời giải:

Hằng ngày chúng ta đều thấy:

- Mặt Trời mọc buổi sáng và lặn vào buổi chiều là do Trái Đất tự quay quanh trục của nó đồng thời quay quanh Mặt Trời,

- Mặt Trăng lúc tròn, lúc khuyết là do Mặt Trăng quay quanh Trái Đất và Mặt Trăng không phát ra ánh sáng mà chỉ phản xạ ánh sáng Mặt Trời Ánh sáng phản xạ sẽ chiếu tới Trái Đất theo các góc khác nhau nên hình dạng nhìn thấy của Mặt Trăng từ Trái Đất là khác nhau

B/ Câu hỏi giữa bài

I Hệ Mặt Trời

Câu hỏi trang 40 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy nêu cấu trúc của hệ Mặt Trời và sự chuyển

động của các hành tinh trong hệ Mặt Trời

- Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh: có thành phần chính từ băng, nước, ammonia và methane

- Mộc tinh và Thổ tinh: được cấu tạo chủ yếu từ khí helium và khí hydrogen

II Chuyển động nhìn thấy của Mặt Trời

Hoạt động trang 41 Chuyên đề Vật lí 10: Dựa vào chiều quay của Trái Đất, hãy thảo

luận để rút ra kết luận về chiều chuyển động và sự mọc, lặn của Mặt Trời hằng ngày

Lời giải:

Trái Đất quay quanh trục theo chiều từ phía Tây sang phía Đông, chúng ta quan sát Mặt Trời từ Trái Đất đang quay nên ta thấy Mặt Trời chuyển động theo chiều ngược lại, tức là mọc ở phía Đông và lặn ở phía Tây

Hoạt động 1 trang 42 Chuyên đề Vật lí 10: Dựa trên đường đi của Mặt Trời quan sát

thấy từ Trái Đất, hãy thảo luận để giải thích câu sau: “Đêm tháng năm chưa nằm đã sáng

Ngày tháng mười chưa cười đã tối”

Vì vậy mà ông bà ta mới có câu: “Đêm tháng năm chưa nằm đã sáng Ngày tháng mười chưa cười đã tối”

III Chuyển động nhìn thấy của Mặt Trăng

Câu hỏi trang 42 Chuyên đề Vật lí 10: Mô tả và kể tên hình dạng Mặt Trăng quan sát

thấy từ Trái Đất

Lời giải:

Các hình dạng của Mặt Trăng quan sát thấy từ Trái Đất:

- Trăng lưỡi liềm

- Trăng bán nguyệt

- Trăng tròn

- Không trăng

- Hình dạng Mặt Trăng ta nhìn thấy trên bầu trời thay đổi mỗi ngày Người ta gọi đó là các pha của Mặt Trăng

+ Không trăng (còn gọi là Trăng non): khi nửa tối của Mặt Trăng hướng hoàn toàn về Trái Đất, ta không còn nhìn thấy Trăng

+ Trăng tròn: khi nửa sáng của Mặt Trăng hoàn toàn hướng về Trái Đất thì ta nhìn thấy Mặt Trăng hình tròn

+ Trăng bán nguyệt hay trăng lưỡi liềm: một phần ánh sáng phản xạ từ Mặt Trăng chiếu xuống Trái Đất dưới các góc khác nhau

Hoạt động 2 trang 42 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận để giải thích tại sao hình ảnh

Trăng tròn quan sát thấy ở các nơi khác nhau trên Trái Đất và các thời điểm khác nhau lại giống nhau

Lời giải:

Vì ngoài chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng cũng tự quay xung quanh mình nó với chu kì bằng chu kì quay quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng luôn hướng một mặt duy nhất về phía Trái Đất Do đó, hình ảnh Trăng tròn quan sát thấy ở các nơi khác nhau trên Trái Đất vào các thời điểm khác nhau lại giống nhau

Hoạt động 1 trang 43 Chuyên đề Vật lí 10: Vẽ lại Hình 5.9, thảo luận để mô tả chuyển

động của Mặt Trăng quanh Trái Đất với giả thuyết Mặt Trăng không tự quay quanh mình

nó

Lời giải:

Nếu Mặt Trăng không tự quay quanh mình nó thì chúng ta sẽ nhìn thấy bề mặt của Mặt Trăng ở các vị trí, các thời điểm khác nhau sẽ có hình dạng khác nhau

Hoạt động 2 trang 43 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận để rút ra kết luận về sự chuyển

động của Mặt Trăng quanh Trái Đất

Lời giải:

Kết luận:

Mặt Trăng xoay tròn quanh Trái Đất với chu kì là 29,5 ngày và chuyển động cùng Trái Đất xung quanh Mặt Trời Ngoài chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng cũng tự quay xung quanh mình nó với chu kì bằng chu kì quay quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng luôn hướng một mặt duy nhất về phía Trái Đất

IV Chuyển động nhìn thấy của Kim tinh, Thủy tinh

Câu hỏi trang 43 Chuyên đề Vật lí 10: Dựa vào mô hình hệ Mặt Trời, hãy giải thích tại

sao hình ảnh quan sát thấy Thủy tinh, Kim tinh, Thổ tinh, Hỏa tinh, Mộc tinh gần thẳng hàng nhau

Lời giải:

Ta thấy Thủy tinh, Kim tinh, Thổ tinh, Hỏa tinh, Mộc tinh gần thẳng hàng nhau là do các hành tinh này có:

- Tốc độ góc gần như tương đương nhau

- Chúng ta tưởng tượng 3 hành tinh trên giống như các điểm trên cùng 1 chiếc đĩa tròn tự quay, 3 hành tinh nằm trên cùng một đường thẳng, nên khi đĩa quay tròn thì tốc độ góc của 3 điểm này như nhau, nên chúng ta thấy chúng thẳng hàng

Hoạt động trang 44 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận để mô tả về mô hình hệ địa tâm của

Ptolemy như Hình 5.13 dưới đây

Lời giải:

Mô hình hệ địa tâm của Ptolemy:

- Trái Đất nằm yên ở trung tâm vũ trụ

- Giới hạn của vũ trụ là một vòm cầu trên có gắn các sao Vòm cầu này quay đều quanh một trục xuyên qua Trái Đất

- Mặt Trăng, Mặt Trời chuyển động đều quanh Trái Đất cùng chiều với chiều quay của vòm cầu nhưng với chu kì khác nhau nên chúng dịch chuyển đối với các sao

- Các hành tinh chuyển động đều theo những vòng tròn nhỏ (gọi là nội luân); tâm của vòng tròn nhỏ này chuyển động theo các vòng tròn lớn (gọi là ngoại luân) quanh Trái Đất

- Trái Đất, Mặt Trời, tâm vòng tròn nhỏ của Kim tinh, Thủy tinh luôn nằm trên một đường

thẳng

V Hệ nhật tâm của Copernic

Câu hỏi 1 trang 45 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy so sánh mô hình hệ địa tâm của Ptolemy

và hệ nhật tâm của Copernic về sự chuyển động của các hành tinh, vị trí của các hành tinh

Lời giải:

Hệ địa tâm của Ptolemy Hệ nhật tâm của Copernic

- Trái Đất nằm yên ở trung tâm vũ trụ

- Giới hạn của vũ trụ là một vòm cầu trên

có gắn các sao Vòm cầu này quay đều

quanh một trục xuyên qua Trái Đất

- Mặt Trăng, Mặt Trời chuyển động đều

quanh Trái Đất cùng chiều với chiều quay

của vòm cầu nhưng với chu kì khác nhau

nên chúng dịch chuyển đối với các sao

- Các hành tinh chuyển động đều theo

những vòng tròn nhỏ (gọi là nội luân); tâm

của vòng tròn nhỏ này chuyển động theo

các vòng tròn lớn (gọi là ngoại luân) quanh

Trái Đất

- Trái Đất, Mặt Trời, tâm vòng tròn nhỏ của

Kim tinh, Thủy tinh luôn nằm trên một

đường thẳng

- Mặt Trời nằm yên ở trung tâm vũ trụ

- Các hành tinh (Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh) chuyển động xung quanh Mặt Trời theo quỹ đạo tròn và cùng chiều

- Trái Đất quay xung quanh trục của nó trong khi chuyển động quanh Mặt Trời

- Mặt Trăng chuyển động trên một quỹ đạo tròn quanh Trái Đất

- Các hành tinh kể theo thứ tự tăng dần từ Mặt Trời là: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh và Thổ tinh

- Các sao ở rất xa và cố định trên thiên cầu

Câu hỏi 2 trang 45 Chuyên đề Vật lí 10: Tìm kiếm trên internet, sách báo để nêu một số

hạn chế của mô hình hệ nhật tâm so với mô hình hệ Mặt Trời ngày nay

Lời giải:

Gồm Mặt Trời ở trung tâm và 6 hành tinh

quay xung quanh

Gồm Mặt Trời ở trung tâm và 8 hành tinh quay xung quanh

Các hành tinh quay xung quang Mặt Trời

theo quỹ đạo tròn

Các hành tinh quay xung quang Mặt Trời theo quỹ đạo elip

Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất theo

- Tuy nhiên, ta chỉ quan sát được Mặt Trời mọc đúng ở hướng đông, lặn ở hướng tây vào ngày xuân phân và thu phân Quỹ đạo chuyển động biểu kiến của Mặt Trời trong một năm gọi là hoàng đạo Hoàng đạo đi qua 12 chòm sao Năm dương lịch có 12 tháng, mỗi tháng Mặt Trời ứng với vị trí của một chòm sao

- Hằng ngày Mặt Trời mọc lên ở phía đông và lặn ở phía tây Trung bình mất 24 giờ để từ giữa trưa quay trở lại giữa trưa của ngày hôm sau Mỗi ngày ta sẽ thấy Mặt Trời mọc và lặn lệch đi so với hôm trước một chút nhưng vị trí của nó lúc mọc và lúc lặn so với đường chân trời lặp lại đúng một năm

Hoạt động trang 47 Chuyên đề Vật lí 10: Bằng hình vẽ hãy giải thích tên gọi “sao Hôm”,

“sao Mai” của Kim tinh

Lời giải:

Sở dĩ Kim tinh có tên gọi là sao Hôm hoặc sao Mai là vì:

- Từ Trái Đất quan sát được Kim Tinh chuyển động quay Mặt Trời, giống như việc nó đang mọc và lặn ở các thời điểm khác nhau

- Kim tinh ban đầu dịch chuyển cùng hướng với Mặt Trời, nhưng sau đó dịch chuyển nhanh hơn nên Kim tinh sẽ vượt Mặt Trời và đi xa dần Mặt Trời về hướng đông – gọi là sao Mai

- Khi Kim tinh xuất hiện vào chiều tối (khi Mặt Trời lặn) – gọi là sao Hôm

Em có thể 1 trang 48 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích được chuyển động của các thiên

thể bằng mô hình hệ nhật tâm của Copernic

Lời giải:

- Mặt Trời là trung tâm của vũ trụ, các thiên thể chuyển động xung quanh Mặt Trời với quỹ đạo tròn và cùng chiều

- Trái Đất quay xung quanh trục của nó trong khi chuyển động quanh Mặt Trời

- Mặt Trăng chuyển động trên một quỹ đạo tròn quanh Trái Đất

- Các hành tinh kể theo thứ tự tăng dần từ Mặt Trời là: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh và Thổ tinh

- Các sao ở rất xa và cố định trên thiên cầu

Em có thể 2 trang 48 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích được các pha nhìn thấy của Mặt

Trăng từ các vị trí khác nhau trên Trái Đất

Lời giải:

- Hình dạng Mặt Trăng ta nhìn thấy trên bầu trời thay đổi mỗi ngày Người ta gọi đó là các pha của Mặt Trăng Do Mặt Trăng không tự phát sáng mà chỉ phản xạ ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến, các góc phản xạ khác nhau nên con người trên Trái Đất quan sát Mặt Trăng có hình dạng khác nhau

+ Không trăng (còn gọi là Trăng non): khi nửa tối của Mặt Trăng hướng hoàn toàn về Trái Đất, ta không còn nhìn thấy Trăng

+ Trăng tròn: khi nửa sáng của Mặt Trăng hoàn toàn hướng về Trái Đất thì ta nhìn thấy Mặt Trăng hình tròn

+ Trăng bán nguyệt hay trăng lưỡi liềm: một phần ánh sáng phản xạ từ Mặt Trăng chiếu xuống Trái Đất dưới các góc khác nhau

Em có thể 3 trang 48 Chuyên đề Vật lí 10: Vẽ hình mô tả và giải thích được chuyển

động tạo thành hình vòng nút của các hành tinh

Lời giải:

Học sinh tham khảo các vẽ ở hình 5.20:

Bài 6 Nhật thực, nguyệt thực, thủy triều A/ Câu hỏi đầu bài

Câu hỏi trang 49 Chuyên đề Vật lí 10: Mặt Trăng, Trái Đất đều tự quay quanh trục đi

qua tâm của nó và cùng chuyển động xung quanh Mặt Trời đã tạo ra nhiều hiện tượng thiên nhiên trên Trái Đất như nhật thực, nguyệt thực, thuỷ triều Vậy, bản chất và thời

điểm xảy các hiện tượng này như thế nào, chúng ta có dự đoán được không?

Lời giải:

- Hiện tượng nhật thực: Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất thẳng hàng nhau và xếp đúng theo thứ tự trên, xảy ra vào ban ngày khi Mặt Trăng che khuất Mặt Trời một phần hoặc toàn phần thì khi đó trên Trái Đất sẽ có vùng không thấy được Mặt Trời Đó là nhật thực một phần hoặc nhật thực toàn phần

- Hiện tượng nguyệt thực: Mặt Trăng, Trái Đất, Mặt Trời thẳng hàng và xếp đúng thứ tự trên, xảy ra vào buổi tối, khi Trái Đất che khuất Mặt Trời, Mặt Trăng khi đó không nhận được ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến nên không có ánh sáng phản xạ từ Mặt Trăng chiếu đến Trái Đất, khi đó trên Trái Đất có nơi sẽ không quan sát được Mặt Trăng

- Hiện tượng thủy triều: do Mặt Trăng chuyển động xung quanh Trái Đất, Mặt Trăng tác dụng lực hấp dẫn lên lớp nước biển trên bề mặt Trái Đất đồng thời Trái Đất lại tự quay nên lớp nước biển sẽ có thời điểm bị dâng lên cao, đó chính là thủy triều

- Chúng ta có dự đoán được thời điểm xảy ra các hiện tượng

B/ Câu hỏi giữa bài

I Trái Đất và Mặt Trăng

II Nhật thực

Câu hỏi 1 trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng nguyệt thực

và nhật thực Vì sao không thể xảy ra hai lần nhật thực, nguyệt thực mỗi tháng?

- Không thể xảy ra hai lần nhật thực, nguyệt thực mỗi tháng vì, hiện tượng nhật thực và nguyệt thực chỉ có thể xảy ra khi Trái Đất – Mặt Trăng – Mặt Trời gần như cùng nằm trên một đường thẳng Trong khi đó, mặt phẳng bạch đạo và mặt phẳng hoàng đạo lệc nhau một góc 50 nên Mặt Trăng sẽ ở hơi cao hơn hoặc hơi thấp hơn mặt phẳng hoàng đạo, do

đó sự thẳng hàng hoàn hảo không thể diễn ra một cách thường xuyên

1 Nhật thực toàn phần, nhật thực hình khuyên và nhật thực một phần

Câu hỏi 2 trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Mặt Trăng ở vị trí nào so với Trái Đất và Mặt

Trời sẽ xảy ra nhật thực?

Lời giải:

Khi Mặt Trăng ở vị trí giữa Trái Đất và Mặt Trời thì sẽ xảy ra nhật thực

Câu hỏi 3 trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Hiện tượng nhật thực mỗi năm thường xảy ra

như thế nào?

Lời giải:

Trong một năm có thể có tới 5 lần nhật thực: lần nhật thực đầu tiên vào tháng giêng; lần

2 vào kì không trăng của tuần Trăng tiếp theo; lần 3 là sau 6 tuần Trăng; lần 4 xảy ra vào tuần Trăng tiếp theo; lần 5 xảy ra sau lần đầu 12 tuần Trăng

Câu hỏi 4 trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Phân biệt nhật thực toàn phần và nhật thực hình khuyên Nêu vai trò của Mặt Trăng trong hai hiện tượng này

Lời giải:

- Nhật thực toàn phần: xảy ra khi đĩa tối của Mặt Trăng che khuất hoàn toàn Mặt Trời và

người quan sát nằm trong đĩa tối của Mặt Trăng

- Nhật thực hình khuyên: xảy ra khi Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất nằm cùng trên một

đường thẳng, nhưng Mặt Trăng không che hết toàn toàn Mặt Trời Khi đó Mặt Trời vẫn

hiện ra như một vòng đai rực rỡ bao quanh đĩa Mặt Trăng

- Vai trò của Mặt Trăng: đóng vai trò là vật chắn sáng, làm cho ánh sáng Mặt Trời không thể chiếu đến Trái Đất

- Khi Mặt Trăng có một nửa nằm trong vùng tối và một nửa nằm trong vùng nửa tối (C và E) thì khi đó ta quan sát được nguyệt thực một phần

- Khi Mặt Trăng nằm hoàn toàn trong vùng tối thì ta quan sát được nguyệt thực toàn phần

Câu hỏi 2 trang 52 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích tại sao nguyệt thực lại kéo dài hơn

so với nhật thực

Lời giải:

Nguyệt thực kéo dài hơn nhật thực vì Trái Đất có kích thước lớn hơn Mặt Trăng, do đó bóng của Trái Đất che khuất Mặt Trăng lâu hơn so với bóng của Mặt Trăng khi che khuất Trái Đất

IV Thủy triều

Câu hỏi trang 53 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích tại sao khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt

Trăng thẳng hàng sẽ xảy ra triều cường

Lời giải:

Khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng thẳng hàng, tổng hợp lực hấp dẫn do Mặt Trăng và Mặt Trời tác dụng lên Trái Đất và lớp nước bao xung quanh là lớn hơn, do đó sẽ xảy ra triều cường

Hoạt động trang 53 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy biểu diễn lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và

Trái Đất ở những vùng triều cao

Lời giải:

- Lực hấp dẫn do Mặt Trăng và Mặt Trời tác dụng lên lớp nước trên bề mặt Trái Đất là

F ; F

Câu hỏi trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy giải thích tại sao vào khoảng tháng 9, tháng

10 hằng năm thường xảy ra triều cường vào cuối buổi chiều gây ngập lụt

Lời giải:

Vì khi đó khoảng các giữa Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái Đất là nhỏ nhất lên lực hấp dẫn lớn nhất, dẫn đến triều cường mạnh nhất

Em có thể 1 trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích được hiện tượng nhật thực, nguyệt

thực

Lời giải:

Học sinh có thể tham khảo ở câu trả lời phần đầu bài

Em có thể 2 trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích được hiện tượng thuỷ triều Lời giải:

Học sinh có thể tham khảo ở câu trả lời phần đầu bài

Em có thể 3 trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích được vì sao thời gian nguyệt thực

lại kéo dài hơn thời gian nhật thực

Lời giải:

Nguyệt thực kéo dài hơn nhật thực vì Trái Đất có kích thước lớn hơn Mặt Trăng, do đó bóng của Trái Đất che khuất Mặt Trăng lâu hơn so với bóng của Mặt Trăng khi che khuất Trái Đất

Em có thể 4 trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Làm được mô hình thí nghiệm để mô tả hiện