DẠY THÊM LÝ 10 - KNTT giáo viên (234 trang)

z VẬT LÝ 10 BÀI I LÀM QUEN VỚI MÔN VẬT LÝ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU – MỤC TIÊU CỦA MÔN VẬT Đối tượng nghiên cứu LÝ Vật lý môn khoa học nghiên cứu tập trung vào dạng vận động vật chất, lượng Nước cấp độ vi mô vĩ mô Mục tiêu môn Vật Lý Khám phá quy luật tổng quát chi phối vận động vật chất lượng, tương tác chúng cấp độ: vi mô, vĩ mô Trong nhà trường phổ thông, môn Vật Lý nhằm giúp học sinh: + Có kiến thức, kĩ Vật Lý + Vận dụng kiến thức kỹ năng, kĩ học để khám phá, giải vấn đề học tập đời sống VAI TRÒ CỦA VẬT LÝ ĐỐI VỚI KHOA HỌC, KỸ THUẬT VÀ CƠNG II NGHỆ Vật Lý có quan hệ với ngành khoa học thường coi sở khoa học tự nhiên Ảnh hưởng Vật Lý đến đời sống kỹ thuật vô to lớn Thông tin liên lạc Ngày nay, khoảng cách địa lí khơng cịn vấn đề q lớn người thông tin liên lạc, bùng nổ mạng lưới internet kết hợp phát triển vượt bậc điện thoại thông minh (smartphone) giúp người chia sẻ thơng tin liên lạc (hình ảnh, giọng nói, tin tức ) cách dễ dàng Thế giới ngày giới “phẳng” Y tế Hầu hết phương pháp chuẩn đoán chữa bệnh y học có sở từ kiến thức Vật Lý như: chụp X – quang, chụp cộng hưởng từ (MRI), siêu âm, nội soi, xạ trị Công nghiệp Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư coi bắt đầu kỉ XXI Các sản xuất thủ công nhỏ lẻ thay dây chuyền sản xuất tự động hóa, sử dụng trí tuệ nhân tạo, cơng nghệt 141 vật VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I z VẬT LÝ 10 liệu (nano), điện toán đám mây Nông nghiệp Việc ứng dụng thành tựu Vật Lý vào nông nghiệp giúp cho người nông dân tiếp cận với nhiều phương pháp mới, tốn lao động, cho suất cao Đèn Led sử dụng cách tác nông nghiệp Vườn dâu trồng nhà kính Nghiên cứu khoa học Vật lý góp phần to lớn việc cải tiến thiết bị nghiên cứu khoa học nhiều ngành khác như: kính hiển vi điện tử, nhiễu xạ tia X, máy quang phổ… III VAI TRÒ CỦA VẬT LÝ ĐỐI VỚI KHOA HỌC, KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ Phương pháp thực nghiệm: Dùng thí nghiệm để phát kết giúp kiểm chứng, hoàn thiện, bổ sung hay bác bỏ giả thuyết Kết cần giải thích lí thuyết Phương pháp lí thuyết: Dùng ngơn ngữ tốn học suy luận lí thuyết để phát kết Kết cần kiểm chứng thực nghiệm Sơ đồ mơ hình hóa phương pháp nghiên cứu khoa học 141 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I z VẬT LÝ 10 Bài tập ví dụ Ví dụ : Nối từ, cụm từ tương ứng cột A với từ, cụm từ tương ứng cột B Cột A Nông Nghiệp Cột B a) Sử dụng trí tuệ nhân tạo, cơng nghệ vật liệu (nano), Thông tin liên lạc dây chuyền sản xuất tự động b) Chụp X quang, chụp cộng hưởng từ (MRI), nội soi, xạ trị… Nghiên cứu khoa c) Gia tăng học Y tếuất nhờ máy d) Kính hiển vi điện tử, máy quang phổ… móc khí tự động hóa Cơng nghiệp VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I e) Internet, điện thoại thơng minh… 141 z VẬT LÝ 10 Ví dụ : Nêu đối tượng nghiên cứu tương ứng với phân ngành sau Vật Lý: học, ánh sáng, điện, từ ? I AN TOÀN TRONG THỰC HÀNH BÀI AN TỒN KHI SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ Sử dụng thiết bị thí nghiệm Khi làm việc với thiết bị thí nghiệm Vật Lý cần quan sát kĩ kí hiệu thông số thiết bị để sử dụng cách an tồn mục đích, u cầu kĩ thuật Một số kí hiệu thiệt bị thí nghiệm Kí Hiệu Mơ tả Kí Hiệu Mơ Tả DC dấu Dòng điện “+” màu đỏ Cực dương  chiều AC dấu Dòng điện xoay “  ” màu Cực âm ~ chiều xanh Input (I) Đầu vào Output Đầu Bình kí nén áp suất cao Cảnh báo tia laser Dụng cụ đặt đứng Tránh sáng mặt Trời Dụng cụ dễ vỡ Không phép bỏ vào thùng rác Nhiệt độ cao Lưu ý cẩn thận Từ trường Chất độc sức khỏe Nơi nguy hiểm điện Chất dễ cháy Nơi có chất phóng xạ Cần đeo mặt nạ phòng độc 141 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I z VẬT LÝ 10 Cảnh báo vật sắc nhọn II Cấm lửa MẤT AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT Việc thực sai thao tác thực hànhLÝ thí nghiệm 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 đèn cồn… III QUY TẮC AN TỒN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Đọc kĩ hướng dẫn sử dụng thiết bị quan sát dẫn, kí hiệu thiết bị thí nghiệm Kiểm tra cẩn thận thiết bị, phương tiện, dụng cụ thí nghiệm trước sử dụng Chỉ tiến hành thí nghiệm sử cho phép giáo viên hướng dẫn thí nghiệm Tắt cơng tắc nguồn thiết bị điện trước cầm tháo thiết bị điện Chỉ cắm dây cắm thiết bị điện vào ổ hiệu điện nguồn điện tương ứng với hiệu điện dụng cụ Phải bố trí dây điện gọn gàng, không bị vướng qua lại Không tiếp xúc trực tiếp với vật thiết bị thí nghiệm có nhiệt độ cao khơng có dụng cụ hỗ trợ Không để nước dung dịch dẫn điện, dung dịch dễ cháy gần thiết bị điện Giữ khoảng cách an toàn tiến hành thí nghiệm nung nóng vật, thí nghiệm có vật bắn ra, tia laser Phải vệ sinh, xếp gọn gàn thiết bị dụng cụ thí nghiệm, bỏ chất thải thí nghiệm vào nơi quy định sau tiến hành thí nghiệm 141 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I z VẬT LÝ 10 SAI SỐ TRONG PHÉP ĐO BÀI I PHÉP ĐO TRỰC TIẾP VÀ PHÉP ĐO GIÁN TIẾP Phép đo trực tiếp: Đo trực tiếp đại lượng dụng cu đo, kết đọc trực tiếp dụng cu đo Phép đo gián tiếp: Đo đại lượng không trực tiếp mà thông qua công thức liên hệ với đại lượng đo trực tiếp II SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO Phân loại sai số a) Sai số hệ thống Các dụng cụ đo đại lượng Vật Lý ln có sai lệch đặc điểm cấu tạo dụng cụ gây Sự sai lệch gọi sai số hệ thống Sai số hệ thống có tính quy luật lặp lại tất lần đo Đối với số dụng cụ, sai số hệ thống thường xác định nửa độ chia nhỏ độ chia nhỏ b) Sai số ngẫu nhiên Sai số ngẫu nhiên sai số xuất phát từ sai sót, phản xạ người làm thí nghiệm từ yếu tố bên Để khắc phục sai số ngẫu nhiên, người ta thường tiến hành thí nghiệm nhiều lần tính sai số để lấy giá trị trung bình Khi đo n lần đại lượng A, giá trị trung bình tính A1  A2   An n Các xác định sai số phép đo a) Sai số tuyệt đối Được xác định hiệu số giá trị trung bình lần đo giá trị môi A lần đo Ai  A  Ai Với Ai giá trị đo lần thứ i VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 141 z VẬT LÝ 10 Sai số tuyệt đối trung bình n lần đo tính theo cơng thức A  A1  A2   An n Sai số tuyệt đối phép đo tổng sai số dụng cụ sai số ngẫu nhiên A  A  Adc b) Sai số tỉ đối (tương đối) Sai số tỉ đối phép đo tỉ lệ phần trăm sai số tuyệt đối giá trị trung bình đại lượng A 100% A Sai số tỉ đối cho biết mức độ xác phép đo A Cách xác định sai số phép đo gián tiếp Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu tổng sai số tuyệt đối số hạng Nếu X  Y  Z X  Y  Z Sai số tỉ đối tích hay thương tổng sai số tỉ đối thừa số Nếu A  X Nếu A  X n Y  A   X   Y   Z Z Ym  A  m. X  n. Y  k  Z Zk Cách ghi kết đo Kết đo đại lượng A ghi dạng khoảng giá trị A = A ±A + A : sai số tuyệt đối thường viết đến chữ số có nghĩa tới đơn vị ĐCNN dụng cụ đo + Giá trị trung bình A viết đến bậc thập phân tương ứng với A Bài tập ví dụ Ví dụ : Quan sát hình sau phân tích ngun nhân gây sai số141 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I z VẬT LÝ 10 phép đo trường hợp nêu Hướng dẫn giải - Trường hợp a) : Đặt bút không không dọc theo thước, đầu bút không trùng với vạch số - Trường hợp b) : Đặt mắt sai cách, hướng nhìn khơng vng góc - Trường hợp c) : Kim cân chưa hiệu chỉnh số Ví dụ : Quan sát hình bên, xác định sai số dụng cụ hai thước đo Hướng dẫn giải - Hình 1: Thước có độ chia nhỏ 0,1 cm => Sai số dụng cụ 0,1 cm - Hình 2: Thước có độ chia nhỏ 0,2 cm => Sai số dụng cụ 0,2 cm Ví dụ : Một bạn chuẩn bị thực đo khối lượng túi trái cân hình vẽ Hãy sai số bạn mắc phải Từ nêu cách hạn chế sai số Hướng dẫn giải - Sai số hệ thống: cân chưa hiệu chỉnh vị trí - Sai số ngẫu nhiên: yếu tố từ bên gió, bụi đặt mắt nhìn khơng - Cách khắc phục: + Hiệu chỉnh kim cân vị trí vạch số + Khi đọc kết quả, mắt hướng vng góc với mặt cân Ví dụ : Cho bảng số liệu thể kết đo khối lượng túi trái cân đồng hồ Em xác định sai số tuyệt đố ứng với lần đo, sai số tuyệt đối sai số tương đối phép đo Biết sai số dụng cụ 0,1 kg Lần đo m (Kg) 4,2 4,4 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I (kg) - 141 z VẬT LÝ 10 4,4 4,2 - =? Trung bình =? Hướng dẫn giải - Giá trị trung bình khối lượng túi trái câu là: m m1  m2  m3  m4 4,  4,  4,  4,   4,3 kg 4 - Sai số tuyệt đối ứng với lần đo: m1  m  m1  4,3  4,  0,1 kg m2  m  m2  4,3  4,  0,1 kg m3  m  m3  4,3  4,  0,1 kg m4  m  m4  4,3  4,  0,1 kg - Sai số tuyệt đối trung bình phép đo: m  m1  m2  m3  m4 0,1  0,1  0,1  0,1   0,1 kg 4 - Sai số tuyệt đối phép đo: m  m  mdc  0,1  0,1  0, kg - Sai số tương đối phép đo:  m 0, 100%  100%  4, 65% m 4, - Kết phép đó: m  m  m  4,3  0, kg Ví dụ : Cho bảng số liệu thể kết đo đường kính viên bi thép thước kẹp có sai số dụng cụ 0,02 mm Tính sai số tuyệt đối, sai số tương đối phép đo biểu diễn kết đo có kèm theo sai số Lần đo d (mm) 6,32 6,32 6,32 6,32 6,34 6,34 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I (mm) - 141 z VẬT LÝ 10 6,32 6,34 6,32 Trung bình - =? =? Hướng dẫn giải - Giá trị trung bình đường kính viên bi: d  d  d  d  d5  d  d  d8  d d  ; 6,33 mm - Sai số tuyệt đối ứng với lần đo d1  d  d1  6,33  6,32  0, 01 mm d  d3  d  d  d9  6,33  6,32  0, 01 mm d  d  d5  6,33  6,34  0, 01 mm d  d8  6,33  6,34  0, 01 mm - Sai số tuyệt đối trung bình phép đo: d  d1  d   d9  0, 01 mm - Sai số tuyệt đối phép đo: d  d  d dc  0, 01  0, 02  0, 03 mm - Sai số tương đối phép đo:  d 0, 03 100%  100% ; 0, 47% d 6,33 - Kết phép đo: d  d  d  6,33  0,03 mm Ví dụ : Trong thực hành, học sinh đo chu kì dao động lắc đơn đồng hồ bấm giây Kết lần đo cho bảng sau Lần đo Chu kì T (s) 2,01 2,11 2,05 2,03 2,00 Cho biết thang chia nhỏ đồng hồ 0,02s a) Tính giá trị trung bình chu kì dao động ? b) Tính sai số tuyệt đối sai số tỷ đối phép đo ? c) Biểu diễn kết đo kèm sai số ? Hướng dẫn giải a) Giá trị trung bình chu kì dao động: T T T T T 2, 01  2,11  2, 05  2, 03  2, 00 T   2, 04 s 5 b) Sai số tuyệt đối lần đo: VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 141 z VẬT LÝ 10 r + Phản lực N lề A - Điều kiện cân bằng: r r r r r P  Pt  T  N   1 M Pr / A  M Pr1 / A  M Tr / A   r (Lực N có giá qua A nên momen M Nr  ) -Từ (2), ta có: P.OA  P1 AB  T AH ; với AH  AC.sin  AB  P1 AB  T AC.sin  AB P  P1 AB 10.0,  10.1, 2  T    40 N AC.sin  0,9 - Chọn hệ Oxy hình vẽ  P  N cos   T cos   - Chiếu (1)/Ox Oy, ta có   N sin   P  P1  T sin  P  P1  T sin   - Lập tỷ lệ: tan   T cos  10  10  40     00 3 - Phản lực lề: N  T cos   40  35 N 40 r r r - Vì hợp lực P1 P lực P ' song song chiều có điểm đặt C Do r lực tác dụng vào đồng quy C Nên N có phương dọc theo AB Ví dụ 12: Thanh OA đồng chất, tiết diện dài 60 cm, có trọng lượng 4N đặt hình vẽ, B (AB = 20 cm) người ta đặt vật khối lượng m = 0,6 kg Tìm lực căng dây phản lực O Hướng dẫn giải r r r - Khi OA cân lực P , P ' T không r đồng quy điểm nên phản lực N không nằm dọc theo OA r r r r r - Phương trình cân lực: P  T ' T  N   1 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 141 z VẬT LÝ 10 - Với P  N ; T '  P '  mg  0, 6.10  N - Chọn hệ Oxy hình vẽ  T  Nx   N  T cos 450   x    2 - Chiếu (1) lên Ox Oy, ta có:   N y  P  P ' T sin 45  N  10  T   y - Áp dụng quy tắc momen trục quay O: M Tr  M Pr  M Pr ' r - Phản lực N có giá qua O nên M Nr  Suy ra: T OC  P.OI  P '.OB  T OA sin 450  P.OI  P '.OB P.OI  P '.OB 4.30  6.40   2N OA.sin 450 30 N X  6N - Thay T  N vào (2), ta được:   N y  4N T  - Phản lực O: N  N x2  N y2  62  42  7, 21N Ví dụ 13: Một nhẹ gắn vào sàn B Tác dụng lên đầu A lực kéo F  100 N theo phương ngang Thanh giữ cân nhờ dây AC Áp dụng quy tắc momen lực, tính lực căng dây Biết   300 Hướng dẫn giải r - Phản lực N có giá qua trục quay B nên M Nr  - Áp dụng quay tắc Moment trục quay B, ta có: M Fr  M Tr  F AB  T BH AB AB  T  F AB  T  F  200 N - Ta có: BH  AB.sin 300  Ví dụ 14: Bánh xe có bán kính R = 10 cm, khối lượng kg Tìm lực kéo F đặt lên trục để bánh xe vượt qua bậc có độ cao h = cm ? Lấy g = 10 m/s Bỏ qua ma sát Hướng dẫn giải - Trục quay bánh xe I bánh xe vượt bậc r - Trọng lực P làm bánh xe quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục I r - Lực F làm bánh xe quay theo chiều ngược lại quanh trục I VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I 141 z VẬT LÝ 10 r - Phản lực N có giá qua I nên M Nr  - Để bánh xe vượt bậc thì: M Fr  M Pr  F OK  P.IK - Với: OK  R  h IK  R   R  h   F  R  h   P R   R  h  2  F  R  h   P Rh  h Vậy để bánh xe vượt bậc F  40 N mg Rh  h 3.10 2.10.4   F   40 N Rh 10  Ví dụ 15: Cho AB đồng chất gắn vào tường nhờ lề A hình vẽ Biết  F  2 m1  8kg ; lấy g  10 m/s2 Hỏi AB phải có khối lượng để nằm ngang cân ? Hướng dẫn giải - Các lực tác dụng lên Ab quay: r AB + Trọng lực P AB đặt O với OA = ON = r + Lực căng dây T với T  P1 - Áp dụng quy tắc momen: M Tr / A  M Pr / A  T AH  P.OA Với AH  AB.sin 300 OA   P1 AB.sin 300  P AB AB  P1  P  m  m1  8kg Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Mô men lực trục quay đại lượng đặc trưng cho 141 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I z VẬT LÝ 10 A tác dụng kéo lực B tác dụng làm quay lực C tác dụng uốn lực D tác dụng nén lực Câu 2: Biểu thức biểu thức mômen lực trục quay? F1 F2 F  A M Fd B M  C D F1d1 F2 d d1 d d Câu 3: Đơn vị mơmen lực tính A N.m B N/m C J.m D m/N Câu 4: Đoạn thẳng sau cánh tay đòn lực? A Khoảng cách từ trục quay đến giá lực B Khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt lực C Khoảng cách từ vật đến giá lực D Khoảng cách từ trục quay đến vật Câu 5: Quy tắc mơmen lực A Chỉ dùng cho vật rắn có trục cố định B Chỉ dùng cho vật rắn khơng có trục cố định C Khơng dùng cho vât D Dùng cho vật rắn có trục cố định không cố định Câu 6: Điền từ cho sẵn vào chỗ trống: “Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân bằng, tổng ….có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng ….có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ A mômen lực B hợp lực C trọng lực D phản lực Câu 7: Mô men lực lực trục quay độ lớn lực 5,5 N cánh tay đòn mét? A 10 N B 10 Nm C 11 N D 11 Nm Câu 8: Một chắn đường dài 7,8m, có trọng lượng 2100N có trọng tâm cách đầu bên trái 1,2m Thanh quay quanh trục nằm ngang cách đầu bên trái 1,5m Hỏi phải tác dụng vào đầu bên phải lực tối thiểu để nằm ngang? A 100N B 200N C 300N D 400N Câu 9: Một ván 270N bắc qua mương Trọng tâm ván cách điểm tựa trái 0,80 m cách điểm tựa phải 1,60 m Hỏi lực mà ván tác dụng lên điểm tựa bên trái bao nhiêu? A 180N B 90N C 160N D 80N Câu 10: Mômen lực tác dụng lên vật đại lượng A đặc trưng cho tác dụng làm quay vật lực B véctơ C để xác định độ lớn lực tác dụng D có giá trị dương Câu 11: Cánh tay địn lực 141 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I z VẬT LÝ 10 A khoảng cách từ trục quay đến điểm Câu Câu 20cm Câu đặt lực B khoảng cách từ trục quay đến trọng tâm vật C khoảng cách từ trục quay đến giá lực D khoảng cách từ tâm vật đến giá trục quay 12: Momen lực tác dụng lên vật có trục quay cố định đại lượng A đặc tưng cho tác dụng làm quay vật lực đo tích lực cánh tay địn B đặc tưng cho tác dụng làm quay vật lực đo tích lực cánh tay địn Có đơn vị (N/m) C đặc trưng cho độ mạnh yếu lực D ln có giá trị âm 13: Lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục A lực có giá nằm mặt phẳng vng góc với trục quay cắt trục quay B lực có giá song song với trục quay C lực có giá cắt trục quay D lực có giá nằm mặt phẳng vng góc với trục quay khơng cắt trục quay 14: Một người dùng búa để nhổ đinh Khi người tác dụng lực F= 100N vào đầu búa đinh bắt đầu chuyển động Lực cản gỗ tác dụng vào đinh A 500N B 1000N C 1500N D 2000N 2cm 15: Thước AB = 100cm, trọng lượng P = 10N, trọng tâm thước Thước quay dễ dàng xung quanh trục nằm ngang qua O với OA = 30cm Để thước cân nằm ngang, ta cần treo vật đầu A có trọng lượng bao nhiêu? A 4,38 N B 5,24 N C 6,67 N D 9,34 N Câu 141 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I ... vận động viên để ghi hình chặng đua (như hình) Khi mơ tơ quay hình vận động viên cuối cùng, vận động viên dẫn đầu cách xe mô tô đoạn 10 km Xe mô tô tiếp tục chạy quay hình vận động viên khác... động viên dẫn đầu sau 30 phút Tính tốc độ vận động viên dẫn đầu, xem xe chuyển động với tốc độ khơng đổi q trình nói biết tốc độ xe mơ tơ 60 km/h Hướng dẫn giải Gọi: (1): mô tô (2): vận động viên. .. v13  v12  v23 - Vì mô tô vận động viên chuyển động hướng nên v13  v12  v23 (*) - Xét hệ quy chiếu gắn với vận động viên, thời gian xe mô tô bắt kịp vận động viên 141 VẬT LÝ 10 – HỌC KỲ I z VẬT