Bài giảng Vật lí 10 bài 1 sách Kết nối tri thức: Làm quen với vật lí

Bài giảng Vật lí 10 bài 1 sách Kết nối tri thức: Làm quen với vật lí có mục đích tìm hiểu đối tượng nghiên cứu và mục tiêu của môn vật lí, quá trình phát triển của vật lí, vai trò của vật lí đối với khoa học, kĩ thuật và công nghệ,... Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo nội dung chi tiết tại đây.

SỞ GD – ĐT QUẢNG NAM TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH TỔ VẬT LÍ H T P H P N A C H U Â R T IN H - Q U N Ả G VL TỔ VẬT LÍ M A N Bài 1: Làm quen với vật lí Khởi động Hình bên nhà vật lí tiêu biểu cho giai đoạn phát triển khoa học công nghệ nhân loại Em biết nhà khoa học này? Galilei (1564-1642) Newton (1642 -1727) Einstein (1879-1955) Gợi ý: Cha đẻ phương pháp thực nghiệm Người tìm định luật vạn vật hấp dẫn Người tìm thuyết tương đối công thức E = mc2 Thảo luận Hãy kể tên lĩnh vực vật lí mà em học cấp Trung học sở Em thích lĩnh vực Vật lí? Tại sao? Vật lý Cơ học Nhiệt Điện-từ Quang học I Đối tượng nghiên cứu mục tiêu môn vật lí Đối tượng nghiên cứu Vật lí *Thuật ngữ “vật lí” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp "physiko" có nghĩa “kiến thức tự nhiên” Đối tượng nghiên cứu Vật lí gồm: dạng vận động VẬT CHẤT (chất, trường) NĂNG LƯỢNG E = mc2 Vào năm 1905, nhà vật lý vĩ đại Albert Einstein đưa biểu thức mô tả mối liên hệ lượng khối lượng I Đối tượng nghiên cứu mục tiêu mơn vật lí Các lĩnh vực nghiên cứu Vật lí đa dạng: ü Cơ học, Điện học, Điện từ học, Quang học, Âm học, Nhiệt học ü Nhiệt động lực học, Vật lí nguyên tử hạt nhân, Vật lí lượng tử, Thuyết tương đối, … Vật lí nghiên cứu nhiều đối tượng từ vi mô đến vĩ mô I Đối tượng nghiên cứu mục tiêu môn vật lí Việc học tập mơn Vật lí giúp em hình thành, phát triển lực vật lí với biểu sau đây: Có kiến thức, kĩ vật lí Sử dụng địn bẩy nâng vật nặng Vận dụng kiến thức, kĩ học để khám phá, giải vấn đề có liên quan học tập đời sống Sử dụng nam châm để giải nạn đinh tặc Nhận biết lực, sở trường thân, định hướng nghề nghiệp chọn nghề phù hợp sở trường II Q trình phát triển vật lí III Vai trị vật lí khoa học, kĩ thuật cơng nghệ Vật lí có quan hệ với ngành khoa học sở khoa học tự nhiên Các khái niệm, định luật, nguyên lí Vật lí sử dụng rộng rãi lĩnh vực KHTN Ngón chân tắc kè có hàng triệu sợi lông li ti, hàng tỷ điểm tiếp xúc làm tăng lực tương tác phân tử Vander waals VD: giải thích chế tượng tự nhiên, từ trạng xảy giới sinh học, phản ứng hoá học đến tượng xảy vũ trụ, *Hiện có nhiều lĩnh vực liên mơn Vật lí sinh học, Vật lí địa lí, Vật lí thiên văn, Hóa lí, Sinh học lượng tử, Hố học lượng tử Thảo luận Kiến thức từ trường trái đất dùng để giải thích đặc điểm chim di trú III Vai trị vật lí khoa học, kĩ thuật cơng nghệ Vật lí sở cơng nghệ Khơng có thành tựu nghiên cứu Vật lí khơng có cơng nghệ Cách mạng công nghiệp 1: thay sức lực bắp sức lực máy móc (máy nước) Máy nước James Watt sáng chế năm 1765 dựa kết nghiên cứu Nhiệt Vật lí tạo nên bước khởi đầu cho CMCN 1.0 III Vai trò vật lí khoa học, kĩ thuật cơng nghệ Vật lí sở cơng nghệ Khơng có thành tựu nghiên cứu Vật lí khơng có cơng nghệ Cách mạng cơng nghiệp 2: chuyển từ động đốt động điện Nhờ việc khám phá tượng cảm ứng điện từ Faraday mà sau máy phát điện đời, mở đầu cho kỉ nguyên sử dụng điện nhân loại sở cho đời CMCN 2.0 (cuối kỉ 19) III Vai trị vật lí khoa học, kĩ thuật cơng nghệ Vật lí sở cơng nghệ Khơng có thành tựu nghiên cứu Vật lí khơng có cơng nghệ Cách mạng cơng nghiệp 3: tự động hóa q trình sản xuất CMCN bắt đầu vào năm 70 kỉ XX, với đặc trưng tự động hố q trình sản xuất (xây dựng dây truyền sản xuất tự động nhờ có thành tựu nghiên cứu điện tử, chất bán dẫn vi mạch, Vật lí học III Vai trị vật lí khoa học, kĩ thuật cơng nghệ Vật lí sở cơng nghệ Khơng có thành tựu nghiên cứu Vật lí khơng có cơng nghệ Cách mạng cơng nghiệp 4: sử dụng trí tuệ nhân tạo,robot, internet tồn cầu, công nghệ vật liệu siêu nhỏ (nano) CMCN (từ đầu kỉ XXI) với tốc độ phát triển mức độ ảnh hưởng vượt xa CMCN trước Với xuất từ bóng đèn thơng minh, điện thoại thông minh đến nhà thông minh, nhà máy thông minh.Tất dựa thành tựu lĩnh vực nghiên cứu khác Vật lí đại III Vai trị vật lí khoa học, kĩ thuật cơng nghệ Vật lí sở cơng nghệ Vai trị Vật lí phát triển cơng nghệ nêu cho thấy ảnh hưởng to lớn sống người Tuy nhiên, việc ứng dụng thành tựu Vật lí vào cơng nghệ khơng mang lại lợi ích cho nhân loại mà cịn làm nhiễm mơi trường sống, huỷ hoại hệ sinh thái, không sử dụng dùng phương pháp, mục đích Thảo luận Hãy nói ảnh hưởng Vật lí số lĩnh vực như: giao thông vận tải; thông tin liên lạc; lượng; du hành vũ trụ Thông tin liên lạc VD: Tin tức, tiếng nói, hình ảnh truyền nhanh chóng đến nơi giới giới trở nên “phẳng” Năng lượng – giao thông vận tải VD: tiến vật lí lượng tử Vật lí bán dẫn góp phần tạo cơng nghệ chế tạo pin acquy hệ thúc đẩy ngành sản xuất ô tô điện IV Phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp thực nghiệm Từ việc quan sát rơi vật nặng nhẹ khác mà Aristotle (ở Hy Lạp) sống vào năm 300 TCN cho rằng: “Vật nặng rơi nhanh vật nhẹ, vật nặng rơi nhanh" Dựa quan sát suy luận Ơng lập luận: “Bốn hịn đá buộc lại với nhau, rơi nhanh gấp lần đá giống xe kéo bốn ngựa chạy nhanh gấp lần xe kéo ngựa” IV Phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp thực nghiệm Tại tháp nghiêng Pisa, Galilei thả rơi hai vật có khối lượng khác (nhưng hình dạng) cho thấy hai vật rơi chạm đất lúc Điều bác bỏ quan niệm vật nặng rơi nhanh vật nhẹ Phương pháp thực nghiệm phương pháp quan trọng Vật lí Galileo Galilei, 1564 - 1642 IV Phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp thực nghiệm Xác định vấn đề cần nghiên cứu Kết luận Thí nghiệm kiểm tra dự đốn Quan sát, thu thập thơng tin Đưa dự đoán IV Phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp mơ hình Đây phương pháp dùng mơ hình để nghiên cứu, giải thích tính chất vật thật, tìm chế hoạt động Các loại mơ hình thường dùng trường phổ thơng Mơ hình vật chất Mơ hình lí thuyết Mơ hình tốn học IV Phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp mơ hình Mơ hình vật chất Là vật thu nhỏ phóng to vật thật, có số đặc điểm giống vật thật Quả địa cầu phịng thí nghiệm ví dụ mơ hình vật chất thu nhỏ Trái Đất Hệ Mặt Trời coi mơ hình vật chất phóng to mẫu nguyên tử Rutherford Phương pháp nghiên cứu vật lí IV Phương pháp mơ hình Mơ hình lí thuyết: • Khi nghiên cứu chuyển động ô tô chạy đường dài, người ta coi ô tô chất điểm” • Khi nghiên cứu ánh sáng người ta dùng mơ hình tia sáng để biểu diễn đường truyền ánh sáng Chất điểm, tia sáng nêu ví dụ mơ hình lí thuyết IV Phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp mơ hình Mơ hình tốn học: Đó cơng thức, phương trình, đồ thị, kí hiệu, Tốn học dùng để mơ tả đặc điểm đối tượng nghiên cứu Ví dụ: Vectơ dùng để mơ tả đại lượng có hướng lực, độ dịch chuyển… IV Phương pháp nghiên cứu vật lí Phương pháp mơ hình Các bước cần thiết cho việc xây dựng loại mơ hình: Xác định đối tượng cần mơ hình hóa Xây dựng mơ hình (giả thuyết) Kiểm tra phù hợp mô hình Kết luận Điều chỉnh mơ hình cần .. .Bài? ?1: Làm quen với vật lí Khởi động Hình bên nhà vật lí tiêu biểu cho giai đoạn phát tri? ??n khoa học công nghệ nhân loại Em biết nhà khoa học này? Galilei (15 64 -16 42) Newton (16 42 -17 27)... II Q trình phát tri? ??n vật lí III Vai trị vật lí khoa học, kĩ thuật cơng nghệ Vật lí có quan hệ với ngành khoa học sở khoa học tự nhiên Các khái niệm, định luật, nguyên lí Vật lí sử dụng rộng... Thuyết tương đối, … Vật lí nghiên cứu nhiều đối tượng từ vi mô đến vĩ mô I Đối tượng nghiên cứu mục tiêu mơn vật lí Việc học tập mơn Vật lí giúp em hình thành, phát tri? ??n lực vật lí với biểu sau đây: