Thông tin tài liệu
Bài Giới thiệu ứng dụng Vật lí số ngành nghề A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Vật lí 10: Vật lí học có đóng góp to lớn vào khoa học công nghệ, tiến kĩ thuật ứng dụng nhiều ngành nghề lĩnh vực như: quân sự, công nghiệp hạt nhân, nông nghiệp, lâm nghiệp, chí tài chính, … Vật lí có vai trị với ngành nghề xã hội? Trả lời: Vật lí có vai trị quan trọng với ngành nghề xã hội - Góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế, tăng trưởng GDP - Nâng cao chất lượng đời sống người nhờ thiết bị, đồ dùng đại đời sống hàng ngày - Nâng cao hiệu sản xuất nhà máy, xí nghiệp thơng qua thiết bị, máy móc tiên tiến, đại - Giảm thiểu nhiễm môi trường nhờ thiết bị tiên tiến, hiệu suất cao ô tô điện, xe máy điện, … - Đời sống, an ninh trật tự nâng cao nhờ hệ thống camera giám sát - Giảm thiểu thủ tục hành chính, giấy tờ nhờ hệ thống quản lí liệu quốc gia B/ Câu hỏi I Ứng dụng vật lí quân Câu hỏi trang 22 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Em tìm hiểu: Từ xa xưa, người sử dụng máy quân sự? Trả lời: - Cung máy bắn tên loại vũ khí sử dụng lực đàn hồi - Máy bắn đá hoạt động theo nguyên lí học lực đòn bẩy - Trục phá thành loại vũ khí thường xun sử dụng để cơng phá cổng thành, lâu đài Thỉnh thoảng, đầu trục phá thành bôi thêm dầu sôi Câu hỏi trang 23 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Hãy tìm hiểu internet nghiên cứu đột phá vật lí nhằm thúc đẩy hình thành phát triển loại vũ khí quân đại Trả lời: Nghiên cứu đột phá vật lí nhằm thúc đẩy hình thành phát triển loại vũ khí quân đại như: súng máy, đại bác cỡ lớn, máy bay chiến đấu, loại súng trường mới, lựu đạn, ngư lôi, tàu ngầm, xe tăng loại vũ khí đặc biệt vũ khí hạt nhân Ví dụ: II Ứng dụng vật lí cơng nghiệp hạt nhân Câu hỏi trang 24 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Năng lượng hạt nhân người sử dụng nào? Trả lời: - Đến năm 2005, lượng hạt nhân cung cấp 2,1% nhu cầu lượng giới chiếm khoảng 15% sản lượng điện giới, tính riêng Hoa Kỳ, Pháp, Nhật Bản sản lượng điện từ hạt nhân chiếm 56,5% tổng nhu cầu điện ba nước Đến năm 2007, theo báo cáo Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) có 439 lị phản ứng hạt nhân hoạt động giới, thuộc 31 quốc gia - Năm 2007, sản lượng điện hạt nhân giới giảm xuống cịn 14% Theo IAEA, ngun nhân sụt giảm trận động đất xảy vào ngày 16 tháng năm 2007 phía tây Nhật Bản, làm cho nước ngưng tất lò phản ứng nhà máy điện hạt nhân Kashiwazaki-Kariwa Một vài nguyên nhân khác "ngưng hoạt động bất thường" thiếu nhiên liệu xảy Hàn Quốc Đức Thêm vào gia tăng hệ số tải lò phản ứng để đáp ứng nhu cầu sử dụng diễn thời gian ngắn (cao điểm) - Hoa Kỳ sản xuất nhiều lượng hạt nhân cung cấp 19% lượng điện tiêu thụ, tỷ lệ điện hạt nhân Pháp cao sản lượng điện nước đạt 78% vào năm 2006 Trong toàn Liên minh châu Âu, lượng hạt nhân cung cấp 30% nhu cầu điện Chính sách lượng hạt nhân có khác biệt quốc gia thuộc Liên minh châu Âu, vài quốc gia khác Úc, Estonia, Ireland, khơng có trạm lượng hạt nhân hoạt động Khi so sánh với quốc gia khác Pháp có nhiều nhà máy điện hạt nhân, tổng cộng 16 tổ hợp sử dụng - Ở Hoa Kỳ, doanh thu ngành điện hạt nhân 33 tỷ đô la Mỹ, tăng trưởng trung bình giai đoạn 2007-2012 2,7%/năm - Bên cạnh đó, số tàu quân dân dụng (như tàu phá băng) sử dụng động đẩy hạt nhân biển, dạng động đẩy hạt nhân Một vài động đẩy khơng gian phóng lên sử dụng lị phản ứng hạt nhân có đầy đủ chức năng: loạt tên lửa Liên Xô RORSAT SNAP-10A Hoa Kỳ - Trên phạm vi toàn cầu, việc hợp tác nghiên cứu quốc tế tiếp tục triển khai để nâng cao độ an toàn việc sản xuất sử dụng lượng hạt nhân nhà máy an toàn bị động, sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân, sử dụng nhiệt trình sản xuất hydro để lọc nước biển, hệ thống sưởi khu vực Câu hỏi trang 25 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Hãy tìm hiểu internet về: Sử dụng nguồn phóng xạ thiết bị hạt nhân công nghiệp nghiên cứu ô nhiễm môi trường nào? Trả lời: - Môi trường nước: Môi trường nước nguồn lực quan trọng người Nguồn nước bị nhiễm phóng xạ dẫn đến việc gây khó khăn đời sống ngày người Nhất nguồn nước gần nhà máy hạt nhân bị nhiễm phóng xạ dù hay nhiều Chưa hết, chất phóng xạ ngấm dần vào lịng đất, ngấm vào mạch nước ngầm dẫn đến hệ lụy khơng thể lường trước Ngồi loại động vật nước chết mơi trường nước bị nhiễm chất phóng xạ - Mơi trường đất: Ngun tử phóng xạ ảnh hưởng đến môi trường đất làm giảm chất lượng đất Nhất đất canh tác, bị nhiễm xạ nguy hiểm, nơi nơi hay chăn nuôi gia súc hay trồng loại thực phẩm Chất phóng xạ xâm nhập vào thể người thông qua việc người sử dụng động thực vật nuôi trồng khu vực nhiễm phóng xạ - Mơi trường khơng khí: Trong lị phản ứng hạt nhân có dạng khói bay bốc lên, dạng khí có chứa đồng vị phóng xạ Từ đó, gây nguy hiểm cho người vơ tình hít phải Nhất vụ nổ hạt nhân, gây nhiễm khơng khí nghiêm trọng, tác động trực tiếp đến sức khỏe người Câu hỏi trang 25 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Hãy tìm hiểu internet về: Lợi ích cơng nghiệp hạt nhân mang lại thảm hoạ cho nhân loại không kiểm soát phản ứng hạt nhân việc sử dụng lượng hạt nhân khơng mục đích hồ bình Trả lời: - Lợi ích cơng nghiệp hạt nhân mang lại: + Tạo số lượng lớn lượng: phản ứng hạt nhân giải phóng nhiều triệu lần lượng so với thủy điện lượng gió Vì vậy, lượng điện lớn tạo Hiện nay, có khoảng 10-15% sản lượng điện giới tạo lượng hạt nhân Với kg uranium-235 sản xuất lượng điện lớn + Nguồn lượng xanh: Ưu điểm lớn nguồn lượng khơng tạo khí thải nhà kính (như carbon dioxide, methane, ozone, chlorofluorocarbon) phản ứng hạt nhân Khí thải nhà kính mối đe dọa lớn cho môi trường sống, chúng gây nóng lên tồn cầu biến đổi khí hậu Phản ứng hạt nhân khơng tạo khí thải, nên có ảnh hưởng đến mơi trường + Khơng làm nhiễm khơng khí: Việc đốt nhiên liệu than đá tạo carbon dioxide khói Đó mối đe dọa mơi trường đời sống người Sản xuất lượng hạt nhân khơng thải khói Vì thế, khơng gây nhiễm khơng khí trực tiếp Tuy nhiên, xử lý chất thải phóng xạ vấn đề lớn + Nhiên liệu độc lập: Lò phản ứng hạt nhân sử dụng uranium làm nhiên liệu Phản ứng phân hạch lượng nhỏ uranium tạo lượng lớn Hiện nay, nguồn dự trữ uranium tìm thấy Trái đất dự kiến đáp ứng nhu cầu 100 năm Sử dụng lượng làm cho nhiều quốc gia độc lập lượng khơng phụ thuộc vào việc khai thác nhiên liệu than đá Nếu khơng có lỗi người hay tai nạn thiên tai, lò phản ứng hạt nhân hoạt động hiệu thời gian dài Thêm vào đó, sau xây dựng, việc vận hành nhà máy địi hỏi lao động - Thảm hoạ cho nhân loại không kiểm soát phản ứng hạt nhân Các vụ nổ nhà máy hạt nhân, gây nhiễm đến khơng khí, nguồn nước, người, động vật khu vực lân cận - Việc sử dụng lượng hạt nhân khơng mục đích hồ bình: chế tạo vũ khí hạt nhân gây ảnh hưởng đến tình hình hịa bình quốc gia, chạy đua vũ trang Các vụ phóng thử tên lửa III Ứng dụng Vật lí kĩ thuật điện tử Câu hỏi trang 26 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Hãy tìm hiểu ứng dụng vật lí điện tử trả lời câu hỏi: Vật lí có vai trị sản xuất linh kiện điện tử, đặc biệt chip điện tử? Các thiết bị điện tử có vai trị cách mạng cơng nghiệp 4.0? Trả lời: Các kiến thức vật lí giúp nghiên cứu chế tạo linh kiện điện tử LED, photodiode, diode laser, … linh kiện chủ yếu mạch điện tử để điều khiển, xử lí, chuyển đổi phân phối nguồn điện, ứng dụng liên quan đến việc tạo xác định trường điện từ dòng điện 1 Vật lí có vai trị quan trọng sản xuất linh kiện điện tử, đặc biệt chip điện tử: - Các linh kiện điện tử nghiên cứu chế tạo tích hợp vi mạch, điện trở, diode bán dẫn để tạo thành mạch điện tử, lắp ghép vào thiết bị điều khiển từ xa, thiết bị điện tử đại - Chip phận hoạt động trung tâm truyền thông điều khiển, định sức mạnh hệ thống điện tử Đóng vai trị giống não người, điều khiển hoạt động thiết bị Các thiết bị điện tử có vai trị quan trọng cách mạng công nghiệp 4.0: - Cho phép nghiên cứu chế tạo máy tính lượng tử, giúp máy tính hoạt động nhanh hơn, giải vấn đề phức tạp cách nhanh chóng - Cuộc cách mạnh công nghiệp 4.0 với xu hướng phát triển trí tuệ nhân tạo, thiết bị điện tử góp phần quan trọng việc nghiên cứu, chế tạo robot thơng minh,… IV Ứng dụng Vật lí khí, tự động hóa Câu hỏi trang 26 Chun đề học tập Vật lí 10: Hãy tìm hiểu ứng dụng vật lí khí, tự động hoá đánh giá triển vọng tác động ngành khoa học đời sống Trả lời: - Ứng dụng vật lí khí, tự động hóa: + Máy nước James Watt tạo tảng cho cách mạng công nghiệp lần thứ nước Anh + Hệ thống dây chuyền sản xuất tự động hóa nhà máy, xí nghiệp: sản xuất tơ tự lái, robot trí tuệ nhân tạo + Sự phát triển vật lí bán dẫn, tảng để chế tạo thiết bị điều khiển thông minh, vận hành thiết bị tự động - Triển vọng tác động ngành khoa học đời sống: + Cơ khí có vai trị quan trọng việc sản xuất thiết bị, chế tạo máy công cụ cho ngành kinh tế quốc dân, tạo điều kiện để ngành phát triển tốt Ngành tác động trực tiếp tới chất lượng sống, tiện dụng tất người Nhu cầu nhân lực thông tin thị trường lao động TP.HCM năm 2019 cho thấy nhu cầu nhóm ngành Cơ khí - Luyện kim Cơng nghệ ô tô xe máy đứng đầu, chiếm tỷ lệ 25% nhu cầu lao động + Lĩnh vực tự động hóa robot cơng nghệ chủ chốt Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, bao trùm nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật nhằm tạo sản phẩm ứng dụng sản xuất cơng nghiệp, nơng nghiệp, quốc phịng an ninh, hàng không vũ trụ, y học… Việc làm chủ cơng nghệ thiết kế, chế tạo, tích hợp phát triển ứng dụng robot, xây dựng hình thành cơng nghiệp robot điều cần thiết góp phần giúp Việt Nam theo kịp Cách mạng công nghiệp lần thứ tư góp phần quan trọng thực thành cơng mục tiêu cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước V Ứng dụng Vật lí thơng tin, truyền thông Câu hỏi trang 28 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Vật lí có vai trị phát triển thơng tin truyền thơng? Trả lời: Vật lí có vai trị quan trọng phát triển thông tin truyền thơng: + Ngành vật lí vơ tuyến nghiên cứu trình liên quan đến dao động điện từ sóng vơ tuyến Từ đó, thiết kế thu phát vô tuyến dựa theo nguyên tắc thông tin liên lạc sóng vơ tuyến + Ngành vật lí kỹ thuật điện tử ngành khoa học cung cấp khối kiến thức tảng Vật lý ứng dụng Điện tử - lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế, xây dựng mạch điện tử để tạo tối ưu hóa giải pháp kỹ thuật; chế tạo thiết bị điện hữu dụng khoa học sống thường nhật hình tinh thể lỏng, tivi thơng minh, điện thoại thơng minh, … + Cùng với phát triển ngành khác như: điện tử - công nghệ viễn thông, quang học, … Đã góp phần phát triển thông tin truyền thông Câu hỏi trang 28 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Những ứng dụng vật lí thơng tin, truyền thơng đánh giá triển vọng tác động ngành khoa học xã hội đời sống nào? Trả lời: - Ứng dụng vật lí thơng tin, truyền thơng: + Hệ thống định vị GPS, + Các hệ điện thoại thông minh, + Các hệ mạng internet không dây, + Hệ thống vệ tinh nhân tạo, + Các thiết bị giám sát, theo dõi sức khỏe, xe tự lái - Triển vọng tác động ngành khoa học xã hội đời sống: + Hiện nay, ngành Vật lý ứng dụng nhiều nhiều lĩnh vực khác như: ngành Công nghệ hạt nhân có giá trị kinh tế quốc dân: ngành lượng hạt nhân để phục vụ nhu cầu điện hạt nhân tương lai đất nước; ngành khoa học Vật liệu mới, có khoa học công nghệ nano Nhà nước liệt kê ngành khoa học mũi nhọn đất nước + Với đa dạng ngành lĩnh vực Vật lí góp phần phát triển, nâng cao đời sống người công việc lẫn nhu cầu giải trí; giúp người nghiên cứu chuyển động, biến đổi phạm vi trái đất nhờ hệ thống vệ tinh nhân tạo chụp ảnh gửi trạm nghiên cứu VI Ứng dụng Vật lí khí tượng, thủy văn Câu hỏi trang 29 Chun đề học tập Vật lí 10: Vì phải nghiên cứu khí tượng, thủy văn? Trả lời: Chúng ta cần nghiên cứu khí tượng, thủy văn để ứng phó với vấn đề biến đổi khí hậu, thiên tai, lũ lụt, hạn hán Câu hỏi trang 29 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Vật lí có vai trị cơng tác dự báo thời tiết? Trả lời: Vật lí có vai trị quan trọng công tác dự báo thời tiết + Nhờ số mơ hình vật lí – tốn học cho liệu lớn (big data), kết hợp với siêu máy tính đại mơ q trình thời tiết theo định luật Vật lí để đưa dự báo sớm xác thiên tai tiềm ẩn + Sự phát triển vệ tinh nhân tạo công nghệ chụp ảnh viễn thám cho phép chụp ảnh Trái Đất từ không gian với độ phân giải cao, việc sử dụng ảnh viễn thám kết hợp với mơ hình thủy văn để đánh giá biến động đối tượng bề mặt Trái Đất cung cấp sở khoa học cho việc xác định thơng số mơ hình thủy văn, dự báo thời tiết đánh giá biến đổi khí hậu Câu hỏi trang 29 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Vật lí có vai trị xác định hải lưu, sóng biển, thủy triều? Trả lời: Ta có: + Hải lưu chuyển động theo mùa nước biển tạo lực tác động lên dịng chảy trung bình này, chẳng hạn gió, hiệu ứng Coriolis, sóng vỡ, chênh lệch nhiệt độ độ mặn + Sóng biển sóng bề mặt xuất tầng biển hay đại dương Chúng thường tạo tác dụng gió, đơi hoạt động địa chấn Các phân tử nước biển tham gia vào chuyển động sóng xoay vịng chỗ có chuyển động tịnh tiến theo hướng lan truyền sóng; lượng lượng lớn lan truyền theo sóng + Thủy triều lực hấp dẫn Trái Đất Mặt trăng Do vậy, chúng thuộc đối tượng nghiên cứu vật lí Do đó, vật lí có vai trị quan trọng việc xác định hải lưu, sóng biển, thủy triều + Giúp người biết quy luật vận động chúng; + Đưa biện pháp phù hợp thay đổi nước, dòng hải lưu để có nhìn khách quan, tác động môi trường; đưa giải pháp thiết kế cơng trình, đê, kè chắn sóng, nước biển dâng, … góp phần ổn định đời sống người dân VII Ứng dụng Vật lí nơng nghiệp Câu hỏi trang 30 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Những ứng dụng vật lí nơng nghiệp triển vọng tác động vật lí nông nghiệp thông minh nào? Trả lời: - Ứng dụng vật lí nơng nghiệp: + Công nghệ nano áp dụng để tăng hiệu an tồn phân bón thuốc bảo vệ thực vật làm tăng sản lượng chất lượng sản phẩm lương thực, thời gian dự trữ rau quả, tạo tính chín sớm trồng + Cơng nghệ nhà kính áp dụng phổ biến nông nghiệp để tạo môi trường ổn định cho trồng, vật nuôi, chống côn trùng, bệnh tật lây lan,… cho suất cao gấp nhiều lần so với ni trồng mơi trường ngồi trời + Chiếu xạ phương pháp sử dụng xạ nhằm tiêu diệt vi sinh vật tồn dư sản phẩm nơng nghiệp, nhờ ngăn chặn lây lan vi sinh vật làm chậm hay loại bỏ mọc mầm chín, hỏng + Cơng nghệ hạt nhân sử dụng phương pháp chiếu xạ để tạo giống trồng có suất chất lượng cao, tăng thời gian dự trữ rau quả, … - Ngày nay, việc áp dụng công nghệ tiên tiến vào công đoạn canh tác để tăng hiệu sản xuất chất lượng nông sản giúp phát triển ngành nơng nghiệp thơng minh cách nhanh chóng Các máy nơng nghiệp tự động có gắn camera, hệ thống định vị điều hướng, kết nối internet, radar làm giảm đáng kể sức lao động người trồng trọt, thu hoạch, làm tăng suất hiệu sản suất nông nghiệp VIII Ứng dụng Vật lí lâm nghiệp Câu hỏi trang 31 Chun đề học tập Vật lí 10: Hãy tìm hiểu ứng dụng vật lí lâm nghiệp đánh giá triển vọng tác động ngành khoa học đời sống Trả lời: - Ứng dụng vật lí lâm nghiệp: + Các hệ thống cảm biến giúp phân tích nhiệt độ, độ ẩm khơng khí, tốc độ gió, cung cấp liệu cảnh báo đến điểm báo cháy tự động + Nhờ ứng dụng công nghệ viễn thám, việc theo dõi tài nguyên rừng triển khai thuận lợi có độ xác cao, khơng tốn nhiều thời gian, công sức khảo sát trường, thông qua ảnh chụp xác định thay đổi rừng + Công nghệ laser ứng dụng chế biến lâm sản có suất tính an tồn cao Đặc biệt, ứng dụng kĩ thuật CNC (điều khiển máy tính) sản xuất đồ gỗ, nội thất, đồ gỗ xây dựng tạo thành phẩm có đồng độ xác cao giúp tiết kiệm nguyên liệu đầu vào - Triển vọng tác động ngành khoa học đời sống: Khi áp dụng khoa học công nghệ tiên tiến vào sản xuất giúp nâng cao hiệu kinh tế rừng nghề rừng, sở kinh doanh rừng bền vững Góp phần đảm bảo an ninh quốc phịng bảo tồn, phát huy văn hoá truyền thống dân tộc, khơng ngừng nâng cao vai trị nguồn lực người IX Ứng dụng Vật lí tài Câu hỏi trang 32 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Hãy tìm hiểu ứng dụng vật lí kinh tế đánh giá triển vọng tác động ngành khoa học đời sống Trả lời: - Ứng dụng vật lí kinh tế bắt đầu số nhà vật lí làm việc lĩnh vực học thống kê Kết hợp mơ hình lí thuyết với liệu thực nghiệm, họ thử áp dụng cơng cụ phương pháp từ vật lí vào kinh tế Ví dụ: Mơ hình lực hấp dẫn kinh tế học quốc tế, tương tự mô hình lực hấp dẫn vật lí, việc trao đổi thương mại song phương hai quốc gia phụ thuộc vào quy mô hai kinh tế khoảng cách quốc gia, biểu diễn công thức: FAB G M A M B DAB - Đánh giá triển vọng tác động ngành kinh tế khoa học đời sống: Nhờ ứng dụng Vật lí vào kinh tế đưa dự báo, kế hoạch, dự định tương lai cho kinh tế, tài dựa vào mơ hình tương tự vật lí góp phần phát triển kinh tế tồn diện, cải thiện đời sống người Em trang 32 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Nói số ứng dụng vật lí số ngành nghề mà em yêu thích giải thích em thích ngành nghề Trả lời: - Một số ứng dụng vật lí số ngành nghề mà em yêu thích: + Chế tạo robot thông minh, + Các hệ điện thoại thông minh, + Các mẫu xe ô tô điện, + Các thiết bị điều khiển tự động, hệ thống máy móc đại, - Giải thích: + Các thiết bị nghiên cứu, chế tạo dựa tảng kiến thức vật lí + Các thiết bị ứng dụng hiệu sống người, nâng cao suất lao động, phục vụ nhu cầu làm việc, học tập, giải trí, … ... Ứng dụng Vật lí thông tin, truyền thông Câu hỏi trang 28 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Vật lí có vai trị phát tri? ??n thơng tin truyền thơng? Trả lời: Vật lí có vai trị quan trọng phát tri? ??n thơng... Câu hỏi trang 29 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Vật lí có vai trị cơng tác dự báo thời tiết? Trả lời: Vật lí có vai trị quan trọng công tác dự báo thời tiết + Nhờ số mơ hình vật lí – tốn học cho liệu... IX Ứng dụng Vật lí tài Câu hỏi trang 32 Chuyên đề học tập Vật lí 10: Hãy tìm hiểu ứng dụng vật lí kinh tế đánh giá tri? ??n vọng tác động ngành khoa học đời sống Trả lời: - Ứng dụng vật lí kinh tế
Ngày đăng: 09/02/2023, 14:20
Xem thêm:
