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

Bài 5: Đặc điểm chuyển động nhìn thấy số thiên thể trời A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi trang 40 Chuyên đề Vật lí 10: Hằng ngày thấy Mặt Trời mọc buổi sáng lặn vào buổi chiều Mặt Trăng lúc trịn, lúc khuyết Tại ta lại có tượng vậy? Lời giải: Hằng ngày thấy: - Mặt Trời mọc buổi sáng lặn vào buổi chiều Trái Đất tự quay quanh trục đồng thời quay quanh Mặt Trời, - Mặt Trăng lúc tròn, lúc khuyết Mặt Trăng quay quanh Trái Đất Mặt Trăng không phát ánh sáng mà phản xạ ánh sáng Mặt Trời Ánh sáng phản xạ chiếu tới Trái Đất theo góc khác nên hình dạng nhìn thấy Mặt Trăng từ Trái Đất khác B/ Câu hỏi I Hệ Mặt Trời Câu hỏi trang 40 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy nêu cấu trúc hệ Mặt Trời chuyển động hành tinh hệ Mặt Trời Lời giải: - Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời, tám hành tinh, hành tinh lùn, tiểu hành tinh quay xung quanh Mặt Trời - Thứ tự hành tinh tính từ Mặt Trời ra: Thủy Tinh, Kim Tinh, Trái Đất, Hỏa Tinh, Mộc Tinh, Thổ Tinh, Thiên Vương Tinh, Hải Vương Tinh - Tám hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời có quỹ đạo gần tròn mặt phẳng quỹ đạo chúng gần trùng khít với Câu hỏi trang 41 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy nêu đặc điểm cấu tạo số hành tinh hệ Mặt Trời Lời giải: - Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh: cấu tạo chủ yếu từ đá kim loại - Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh: có thành phần từ băng, nước, ammonia methane - Mộc tinh Thổ tinh: cấu tạo chủ yếu từ khí helium khí hydrogen II Chuyển động nhìn thấy Mặt Trời Hoạt động trang 41 Chuyên đề Vật lí 10: Dựa vào chiều quay Trái Đất, thảo luận để rút kết luận chiều chuyển động mọc, lặn Mặt Trời ngày Lời giải: Trái Đất quay quanh trục theo chiều từ phía Tây sang phía Đơng, quan sát Mặt Trời từ Trái Đất quay nên ta thấy Mặt Trời chuyển động theo chiều ngược lại, tức mọc phía Đơng lặn phía Tây Hoạt động trang 42 Chuyên đề Vật lí 10: Dựa đường Mặt Trời quan sát thấy từ Trái Đất, thảo luận để giải thích câu sau: “Đêm tháng năm chưa nằm sáng Ngày tháng mười chưa cười tối” Lời giải: - Vào tháng (mùa hè) đường Mặt Trời cao nên ban đêm ngắn ban ngày - Vào tháng 10 (mùa đông) đường Mặt Trời thấp nên ban ngày ngắn ban đêm Vì mà ông bà ta có câu: “Đêm tháng năm chưa nằm sáng Ngày tháng mười chưa cười tối” III Chuyển động nhìn thấy Mặt Trăng Câu hỏi trang 42 Chun đề Vật lí 10: Mơ tả kể tên hình dạng Mặt Trăng quan sát thấy từ Trái Đất Lời giải: Các hình dạng Mặt Trăng quan sát thấy từ Trái Đất: - Trăng lưỡi liềm - Trăng bán nguyệt - Trăng trịn - Khơng trăng - Hình dạng Mặt Trăng ta nhìn thấy bầu trời thay đổi ngày Người ta gọi pha Mặt Trăng + Khơng trăng (cịn gọi Trăng non): nửa tối Mặt Trăng hướng hồn tồn Trái Đất, ta khơng cịn nhìn thấy Trăng + Trăng tròn: nửa sáng Mặt Trăng hồn tồn hướng Trái Đất ta nhìn thấy Mặt Trăng hình trịn + Trăng bán nguyệt hay trăng lưỡi liềm: phần ánh sáng phản xạ từ Mặt Trăng chiếu xuống Trái Đất góc khác Hoạt động trang 42 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận để giải thích hình ảnh Trăng tròn quan sát thấy nơi khác Trái Đất thời điểm khác lại giống Lời giải: Vì ngồi chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng tự quay xung quanh với chu kì chu kì quay quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng ln hướng mặt phía Trái Đất Do đó, hình ảnh Trăng trịn quan sát thấy nơi khác Trái Đất vào thời điểm khác lại giống Hoạt động trang 43 Chuyên đề Vật lí 10: Vẽ lại Hình 5.9, thảo luận để mơ tả chuyển động Mặt Trăng quanh Trái Đất với giả thuyết Mặt Trăng khơng tự quay quanh Lời giải: Nếu Mặt Trăng khơng tự quay quanh nhìn thấy bề mặt Mặt Trăng vị trí, thời điểm khác có hình dạng khác Hoạt động trang 43 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận để rút kết luận chuyển động Mặt Trăng quanh Trái Đất Lời giải: Kết luận: Mặt Trăng xoay tròn quanh Trái Đất với chu kì 29,5 ngày chuyển động Trái Đất xung quanh Mặt Trời Ngoài chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng tự quay xung quanh với chu kì chu kì quay quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng hướng mặt phía Trái Đất IV Chuyển động nhìn thấy Kim tinh, Thủy tinh Câu hỏi trang 43 Chuyên đề Vật lí 10: Dựa vào mơ hình hệ Mặt Trời, giải thích hình ảnh quan sát thấy Thủy tinh, Kim tinh, Thổ tinh, Hỏa tinh, Mộc tinh gần thẳng hàng Lời giải: Ta thấy Thủy tinh, Kim tinh, Thổ tinh, Hỏa tinh, Mộc tinh gần thẳng hàng hành tinh có: - Tốc độ góc gần tương đương - Chúng ta tưởng tượng hành tinh giống điểm đĩa tròn tự quay, hành tinh nằm đường thẳng, nên đĩa quay trịn tốc độ góc điểm nhau, nên thấy chúng thẳng hàng Hoạt động trang 44 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận để mơ tả mơ hình hệ địa tâm Ptolemy Hình 5.13 Lời giải: Mơ hình hệ địa tâm Ptolemy: - Trái Đất nằm yên trung tâm vũ trụ - Giới hạn vũ trụ vịm cầu có gắn Vòm cầu quay quanh trục xuyên qua Trái Đất - Mặt Trăng, Mặt Trời chuyển động quanh Trái Đất chiều với chiều quay vịm cầu với chu kì khác nên chúng dịch chuyển - Các hành tinh chuyển động theo vòng tròn nhỏ (gọi nội luân); tâm vòng tròn nhỏ chuyển động theo vòng tròn lớn (gọi ngoại luân) quanh Trái Đất - Trái Đất, Mặt Trời, tâm vòng trịn nhỏ Kim tinh, Thủy tinh ln nằm đường thẳng V Hệ nhật tâm Copernic Câu hỏi trang 45 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy so sánh mơ hình hệ địa tâm Ptolemy hệ nhật tâm Copernic chuyển động hành tinh, vị trí hành tinh Lời giải: Hệ địa tâm Ptolemy Hệ nhật tâm Copernic - Trái Đất nằm yên trung tâm vũ trụ - Mặt Trời nằm yên trung tâm vũ trụ - Giới hạn vũ trụ vòm cầu - Các hành tinh (Thủy tinh, Kim tinh, Trái có gắn Vịm cầu quay Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh) chuyển quanh trục xuyên qua Trái Đất - Mặt Trăng, Mặt Trời chuyển động động xung quanh Mặt Trời theo quỹ đạo tròn chiều quanh Trái Đất chiều với chiều quay - Trái Đất quay xung quanh trục vịm cầu với chu kì khác chuyển động quanh Mặt Trời nên chúng dịch chuyển - Mặt Trăng chuyển động quỹ đạo - Các hành tinh chuyển động theo tròn quanh Trái Đất vòng tròn nhỏ (gọi nội luân); tâm vòng tròn nhỏ chuyển động theo vòng tròn lớn (gọi ngoại luân) quanh Trái Đất - Trái Đất, Mặt Trời, tâm vòng tròn nhỏ - Các hành tinh kể theo thứ tự tăng dần từ Mặt Trời là: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh Thổ tinh - Các xa cố định thiên cầu Kim tinh, Thủy tinh nằm đường thẳng Câu hỏi trang 45 Chuyên đề Vật lí 10: Tìm kiếm internet, sách báo để nêu số hạn chế mơ hình hệ nhật tâm so với mơ hình hệ Mặt Trời ngày Lời giải: Hệ Nhật Tâm Hệt Mặt Trời Gồm Mặt Trời trung tâm hành tinh Gồm Mặt Trời trung tâm hành tinh quay xung quanh quay xung quanh Các hành tinh quay xung quang Mặt Trời Các hành tinh quay xung quang Mặt Trời theo quỹ đạo tròn theo quỹ đạo elip Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất theo Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất theo quỹ đạo tròn quỹ đạo elip VI Giải thích hình ảnh quan sát Mặt Trời, Mặt Trăng, Thủy tinh, Kim tinh từ Trái Đất Câu hỏi trang 46 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy giải thích chuyển động nhìn thấy Mặt Trời dựa vào tự quay Trái Đất Lời giải: - Do Trái Đất tự quay quanh trục theo chiều từ tây sang đông, đồng thời quay quanh Mặt Trời nên ta có cảm giác Mặt Trời chuyển động xung quanh Trái Đất Tại nơi Trái Đất, ta thấy Mặt Trời mọc lên hướng đông lặn hướng tây - Tuy nhiên, ta quan sát Mặt Trời mọc hướng đông, lặn hướng tây vào ngày xuân phân thu phân Quỹ đạo chuyển động biểu kiến Mặt Trời năm gọi hồng đạo Hồng đạo qua 12 chịm Năm dương lịch có 12 tháng, tháng Mặt Trời ứng với vị trí chịm - Hằng ngày Mặt Trời mọc lên phía đơng lặn phía tây Trung bình 24 để từ trưa quay trở lại trưa ngày hôm sau Mỗi ngày ta thấy Mặt Trời mọc lặn lệch so với hôm trước chút vị trí lúc mọc lúc lặn so với đường chân trời lặp lại năm Hoạt động trang 47 Chun đề Vật lí 10: Bằng hình vẽ giải thích tên gọi “sao Hơm”, “sao Mai” Kim tinh Lời giải: Sở dĩ Kim tinh có tên gọi Hơm Mai vì: - Từ Trái Đất quan sát Kim Tinh chuyển động quay Mặt Trời, giống việc mọc lặn thời điểm khác - Kim tinh ban đầu dịch chuyển hướng với Mặt Trời, sau dịch chuyển nhanh nên Kim tinh vượt Mặt Trời xa dần Mặt Trời hướng đông – gọi Mai - Khi Kim tinh xuất vào chiều tối (khi Mặt Trời lặn) – gọi Hơm Em trang 48 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích chuyển động thiên thể mơ hình hệ nhật tâm Copernic Lời giải: - Mặt Trời trung tâm vũ trụ, thiên thể chuyển động xung quanh Mặt Trời với quỹ đạo tròn chiều - Trái Đất quay xung quanh trục chuyển động quanh Mặt Trời - Mặt Trăng chuyển động 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 Thổ tinh - Các xa cố định thiên cầu Em trang 48 Chun đề Vật lí 10: Giải thích pha nhìn thấy Mặt Trăng từ vị trí khác Trái Đất Lời giải: - Hình dạng Mặt Trăng ta nhìn thấy bầu trời thay đổi ngày Người ta gọi pha Mặt Trăng Do Mặt Trăng không tự phát sáng mà phản xạ ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến, góc phản xạ khác nên người Trái Đất quan sát Mặt Trăng có hình dạng khác + Khơng trăng (cịn gọi Trăng non): nửa tối Mặt Trăng hướng hồn tồn Trái Đất, ta khơng cịn nhìn thấy Trăng + Trăng tròn: nửa sáng Mặt Trăng hồn tồn hướng Trái Đất ta nhìn thấy Mặt Trăng hình trịn + Trăng bán nguyệt hay trăng lưỡi liềm: phần ánh sáng phản xạ từ Mặt Trăng chiếu xuống Trái Đất góc khác Em trang 48 Chun đề Vật lí 10: Vẽ hình mơ tả giải thích chuyển động tạo thành hình vịng nút hành tinh Lời giải: Học sinh tham khảo vẽ hình 5.20: Bài Nhật thực, nguyệt thực, thủy triều A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi trang 49 Chuyên đề Vật lí 10: Mặt Trăng, Trái Đất tự quay quanh trục qua tâm chuyển động xung quanh Mặt Trời tạo nhiều tượng thiên nhiên Trái Đất nhật thực, nguyệt thực, thuỷ triều Vậy, chất thời điểm xảy tượng nào, có dự đốn khơng? Lời giải: - Hiện tượng nhật thực: Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất thẳng hàng xếp theo thứ tự trên, xảy vào ban ngày Mặt Trăng che khuất Mặt Trời phần tồn phần Trái Đất có vùng khơng thấy Mặt Trời Đó nhật thực phần nhật thực toàn phần - Hiện tượng nguyệt thực: Mặt Trăng, Trái Đất, Mặt Trời thẳng hàng xếp thứ tự trên, xảy vào buổi tối, Trái Đất che khuất Mặt Trời, Mặt Trăng khơng nhận ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến nên khơng có ánh sáng phản xạ từ Mặt Trăng chiếu đến Trái Đất, Trái Đất có nơi khơng quan sát Mặt Trăng - Hiện tượng thủy triều: Mặt Trăng chuyển động xung quanh Trái Đất, Mặt Trăng tác dụng lực hấp dẫn lên lớp nước biển bề mặt Trái Đất đồng thời Trái Đất lại tự quay nên lớp nước biển có thời điểm bị dâng lên cao, thủy triều - Chúng ta có dự đoán thời điểm xảy tượng B/ Câu hỏi I Trái Đất Mặt Trăng II Nhật thực Câu hỏi trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Nêu điều kiện xảy tượng nguyệt thực nhật thực Vì khơng thể xảy hai lần nhật thực, nguyệt thực tháng? Lời giải: - Điều kiện để xảy tượng nguyệt thực: Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng nằm đường thẳng - Điều kiện để xảy tượng nhật thực: Khi ba thiên thể Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất gần thẳng hàng Mặt Trăng vị trí Trái Đất Mặt Trời - Không thể xảy hai lần nhật thực, nguyệt thực tháng vì, tượng nhật thực nguyệt thực xảy Trái Đất – Mặt Trăng – Mặt Trời gần nằm đường thẳng Trong đó, mặt phẳng bạch đạo mặt phẳng hồng đạo lệc góc 50 nên Mặt Trăng cao thấp mặt phẳng hồng đạo, thẳng hàng hồn hảo khơng thể diễn cách thường xun Nhật thực tồn phần, nhật thực hình khun nhật thực phần Câu hỏi trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Mặt Trăng vị trí so với Trái Đất Mặt Trời xảy nhật thực? Lời giải: Khi Mặt Trăng vị trí Trái Đất Mặt Trời xảy nhật thực Câu hỏi trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Hiện tượng nhật thực năm thường xảy nào? Lời giải: Trong năm có tới lần nhật thực: lần nhật thực vào tháng giêng; lần vào kì không trăng tuần Trăng tiếp theo; lần sau tuần Trăng; lần xảy vào tuần Trăng tiếp theo; lần xảy sau lần đầu 12 tuần Trăng Câu hỏi trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Phân biệt nhật thực tồn phần nhật thực hình khun Nêu vai trị Mặt Trăng hai tượng Lời giải: - Nhật thực toàn phần: xảy đĩa tối Mặt Trăng che khuất hoàn toàn Mặt Trời người quan sát nằm đĩa tối Mặt Trăng - Nhật thực hình khuyên: xảy Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất nằm đường thẳng, Mặt Trăng khơng che hết tồn tồn Mặt Trời Khi Mặt Trời vòng đai rực rỡ bao quanh đĩa Mặt Trăng - Vai trò Mặt Trăng: đóng vai trị vật chắn sáng, làm cho ánh sáng Mặt Trời chiếu đến Trái Đất Diễn biến nhật thực III Nguyệt thực Hoạt động trang 52 Chun đề Vật lí 10: Hãy mơ tả diễn biến tượng nguyệt thực Lời giải: Nguyệt thực tượng Mặt Trăng bị che khuất vào vùng bóng tối phía sau Trái Đất Khi đó, vị trí Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng nằm đường thẳng Câu hỏi trang 52 Chun đề Vật lí 10: Sử dụng Hình 6.9 trình bày pha nguyệt thực Lời giải: - Khi Mặt Trăng nằm vùng nửa tối vùng tối (vị trí A G) bề mặt Mặt Trăng hướng phía Mặt Trời chiếu sáng hồn tồn - Khi Mặt Trăng nằm hoàn toàn vùng nửa tối (B F) cường độ sáng từ Mặt Trời chiếu đến Mặt Trăng giảm bị Trái Đất che khuất phần nên từ nửa tối Trái Đất thấy Mặt Trăng mờ dần - Khi Mặt Trăng có nửa nằm vùng tối nửa nằm vùng nửa tối (C E) ta quan sát nguyệt thực phần - Khi Mặt Trăng nằm hoàn toàn vùng tối ta quan sát nguyệt thực tồn phần Câu hỏi trang 52 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích nguyệt thực lại kéo dài so với nhật thực Lời giải: Nguyệt thực kéo dài nhật thực Trái Đất có kích thước lớn Mặt Trăng, bóng Trái Đất che khuất Mặt Trăng lâu so với bóng Mặt Trăng che khuất Trái Đất IV Thủy triều Câu hỏi trang 53 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích Mặt Trời, Trái Đất Mặt Trăng thẳng hàng xảy triều cường Lời giải: Khi Mặt Trời, Trái Đất Mặt Trăng thẳng hàng, tổng hợp lực hấp dẫn Mặt Trăng Mặt Trời tác dụng lên Trái Đất lớp nước bao xung quanh lớn hơn, xảy triều cường Hoạt động trang 53 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy biểu diễn lực hấp dẫn Mặt Trăng Trái Đất vùng triều cao Lời giải: - Lực hấp dẫn Mặt Trăng Mặt Trời tác dụng lên lớp nước bề mặt Trái Đất F1; F2 Câu hỏi trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy giải thích vào khoảng tháng 9, tháng 10 năm thường xảy triều cường vào cuối buổi chiều gây ngập lụt Lời giải: Vì khoảng Mặt Trời, Mặt Trăng Trái Đất nhỏ lên lực hấp dẫn lớn nhất, dẫn đến triều cường mạnh Em trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích tượng nhật thực, nguyệt thực Lời giải: Học sinh tham khảo câu trả lời phần đầu Em trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích tượng thuỷ triều Lời giải: Học sinh tham khảo câu trả lời phần đầu Em trang 54 Chun đề Vật lí 10: Giải thích thời gian nguyệt thực lại kéo dài thời gian nhật thực Lời giải: Nguyệt thực kéo dài nhật thực Trái Đất có kích thước lớn Mặt Trăng, bóng Trái Đất che khuất Mặt Trăng lâu so với bóng Mặt Trăng che khuất Trái Đất Em trang 54 Chun đề Vật lí 10: Làm mơ hình thí nghiệm để mô tả tượng nhật thực, nguyệt thực Lời giải: Học sinh sử dụng đèn pin (coi Mặt Trời), bóng đá (coi Trái Đất), bóng tenis (coi Mặt Trăng) Kết hợp lí thuyết để đặt vật vị trí tương ứng để tượng nhật thực nguyệt thực  ... nhất, dẫn đến tri? ??u cường mạnh Em trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích tượng nhật thực, nguyệt thực Lời giải: Học sinh tham khảo câu trả lời phần đầu Em trang 54 Chun đề Vật lí 10: Giải thích... trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Mặt Trăng vị trí so với Trái Đất Mặt Trời xảy nhật thực? Lời giải: Khi Mặt Trăng vị trí Trái Đất Mặt Trời xảy nhật thực Câu hỏi trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Hiện... hướng đông – gọi Mai - Khi Kim tinh xuất vào chiều tối (khi Mặt Trời lặn) – gọi Hơm Em trang 48 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích chuyển động thiên thể mơ hình hệ nhật tâm Copernic Lời giải: - Mặt