Lý thuyết vật lý 10 full

Bài Làm quen với Vật lí I Đối tượng nghiên cứu Vật lí mục tiêu mơn Vật lí - Vật lí mơn khoa học tự nhiên có đối tượng nghiên cứu tập trung vào dạng vận động vật chất, lượng - Các lĩnh vực nghiên cứu Vật lí đa dạng như: Cơ học, Điện học, Điện từ học, Quang học, Âm học, Nhiệt học, Nhiệt động lực học, Vật lí nguyên tử hạt nhân, Vật lý lượng tử, Thuyết tương đối Điện học Điện từ học Âm học Vật lí lượng tử Quang học Cơ học Thuyết tương đối - Q trình học tập mơn Vật Lí giúp em hình thành, phát triển lực Vật lí với biểu như: + Có kiến thức, kĩ Vật lí + Vận dụng kiến thức Vật lí để khám phá, giải vấn đề sống + Nhận biết lực, sở trường thân II Quá trình phát triển Vật lí Sơ đồ thể ba mốc thời gian quan trình trình phát triển Vật lí bao gồm: giai đoạn Tiền Vật lí, Vật lí cổ điển, Vật lí đại III Vai trị Vật lí khoa học, kỹ thuật cơng nghệ - Vật lí coi sở khoa học tự nhiên Các khái niệm, định luật, nguyên lí vật lí thường dùng để giải thích chế tượng tự nhiên từ giới sinh học đến phản ứng hóa học đến tượng vũ trụ - Có nhiều lĩnh vực liên mơn Vật lí sinh học, Vật lí địa lý, Vật lí thiên văn, Hóa lí, Sinh học lượng tử, Hóa học lượng tử - Vật lí sở cơng nghệ + Máy nước James Watt (Giêm Oát) đời năm 1765 dựa nghiên cứu Nhiệt Vật lí Sáng chế tạo nên bước khởi đầu cho cách mạng công nghiệp lần thứ nhất, thay sức lực bắp sức lực máy móc James Watt (1736 – 1819) Máy nước + Năm 1831, việc Faraday phát hiện tượng cảm ứng điện từ giúp cho máy phát điện đời sở cho cách mạng công nghiệp lần thứ hai vào cuối kỉ XIX Đặc trưng cách mạng công nghiệp lần hai xuất ngày nhiều thiết bị dùng điện Michael Faraday (1791 -1867 Thí nghiệm tiếng năm 1831 tiếng Michael Faraday cho thấy cảm ứng điện từ cuộn dây + Vào năm 70 kỉ XX, nhờ thành tựu nghiên cứu điện tử, chất bán dẫn vi mạch, cách mạng công nghiệp lần thứ ba diễn với đặc trưng tự động hóa q trình sản xuất Chip bán dẫn + Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư cho bắt đầu vào đầu kỉ XXI với đặc trưng sử dụng trí tuệ nhân tạo, robot, internet tồn cầu, cơng nghệ vật liệu siêu nhỏ, bóng đèn thơng minh, điện thoại thơng minh, nhà thông minh Vạn vật kết nối trí tuệ nhân tạo Q trình phát triển khoa học kỹ thuật thông qua cách mạng công nghiệp - Mọi thiết bị mà người sử dụng ngày nhiều gắn bó với thành tự Vật lí Tuy nhiên việc ứng dụng thành tựu vào cơng nghệ khơng mang lại lợi ích cho nhân loại mà cịn làm nhiễm mơi trường sống, hủy hoại hệ sinh thái không sử dụng phương pháp, mục đích IV Phương pháp nghiên cứu Vật lí: Phương pháp thực nghiệm - Đây phương pháp quan trọng Vật lí Quy trình phương pháp thực nghiệm gồm bước Phương pháp mơ hình - Phương pháp dùng để giải thích tính chất vật thật, tìm chế hoạt động - Dưới số phương pháp mơ hình thường thấy trường phổ thơng + Mơ hình vật chất: Đó vật thu nhỏ phóng to vật thật, có số đặc điểm vật thật Ví dụ: Quả địa cầu mơ hình thu nhỏ Trái đất, hệ Mặt trời mơ hình phóng to mẫu ngun tử Rutherford Mơ hình thu nhỏ Trái Đất Mơ hình phóng to mẫu ngun tử Rutherford + Mơ hình lý thuyết: Xem tơ chạy đường dài chất điểm, dùng tia sáng để biểu diễn đường truyền ánh sáng Mơ hình tia sáng + Mơ hình tốn học: Dùng cơng thức, phương trình, đồ thị, kí hiệu, Tốn học để mô tả đặc điểm đối tượng nghiên cứu; dùng vectơ để mơ tả đại lượng có hướng lực, độ dịch chuyển, - Tùy vào loại mô hình mà có q trình xây dựng sử dụng mơ hình khác Tuy nhiên, việc xây dựng loại mơ hình cần theo bước sau: + Xác định đối tượng cần mơ hình hóa + Đưa mơ hình khác để thử nghiệm + Kiểm tra phù hợp mơ hình với kết cho thí nghiệm, thực tế, lí thuyết + Kết luận mơ hình Bài 29 Định luật bảo toàn động lượng I Định luật bảo toàn động lượng Hệ kín (hệ lập) - Một hệ gồm nhiều vật gọi hệ kín khơng có ngoại lực tác dụng lên hệ có lực cân Trong hệ kín có nội lực (các lực tác dụng vật hệ) tương tác vật Các nội lực theo định luật Newton trực đối đơi - Trong q trình tương tác, nội lực xuất lớn ngoại lực nhiều bỏ qua ngoại lực coi hệ kín Ví dụ - Các phân tử chất khí bị nhốt bình thủy tinh nhiệt độ không đổi, phân tử chuyển động va chạm truyền chuyển động cho - Sự va chạm hai viên bi, lực tương tác va chạm chúng (nội lực) lớn so với lực ma sát lực hấp dẫn tác dụng lên chúng (ngoại lực) Định luật bảo toàn động lượng Xét hệ kín gồm vật chuyển động đệm khí đến va chạm với Vì lực F1 F2 cặp nội lực trực đối nhau, nên theo định luật Newton ta viết F1 = −F2 (1) Dưới tác dụng lực F1 F2 , khoảng thời gian t , động lượng vật có độ biến thiên  p1  p Áp dụng công thức F.t =  p cho vật, ta có: F1.t =  p1 F2 t =  p (2) Từ (1) (2) suy  p1 = - p hay  p1 +  p = Gọi p = p1 + p tổng động lượng tồn phần hệ Ta có độ biến thiên động lượng toàn phần hệ tổng biến thiên động lượng vật  p =  p1 +  p = Biến thiên động lượng hệ 0, nghĩa động lượng tồn phần hệ khơng đổi Như vậy, động lượng tồn phần hệ kín đại lượng bảo toàn III Va chạm đàn hồi va chạm mềm Va chạm đàn hồi Mô tả thí nghiệm va chạm đàn hồi Dùng hai xe A B giống nhau, đầu xe có gắn cầu kim loại nhỏ Cho xe A chuyển động với vận tốc v A = v tới va chạm với xe B đứng yên Kết va chạm làm xe A chuyển động dừng lại, cịn xe B đứng n chuyển động với vận tốc v 'B = v Còn xe A chuyển động đến va chạm trực diện với xe B có vận tốc v'B = − v , sau va chạm hai xe đổi chiều vận tốc: v'A = − v v 'B = v Va chạm gọi va chạm đàn hồi Va chạm mềm Thí nghiệm mô tả va chạm mềm Dùng xe A xe B giống nhau, đầu xe có gắn miếng nhựa dính Cho xe A chuyển động với vận tốc v A = v tới va chạm với xe B đứng yên Sau va chạm, hai xe dính vào chuyển động với vận tốc vAB = chạm “ dính” gọi va chạm mềm v Kiểu va Bài 31 Động học chuyển động trịn I Mơ tả chuyển động trịn - Trong sống, ta bắt gặp nhiều vật chuyển động tròn như: cánh quạt, kim đồng hồ, ghế đu quay,… Khi cánh quạt chuyển động, điểm cánh quạt chuyển động tròn Khi kim đồng hồ chạy, điểm kim đồng hồ chuyển động tròn Khi vòng đu quay hoạt động, ghế ngồi đu quay chuyển động trịn - Để xác định vị trí vật chuyển động trịn, ta dựa vào qng đường s (độ dài cung tròn) độ dịch chuyển góc  tính từ vị trí ban đầu - Khi vật chuyển động tròn thời gian t từ A đến B độ dịch chuyển góc vật thời gian góc tâm  chắn cung AB có độ dài s quãng đường thời gian Quãng đường s độ dịch chuyển  - Mối quan hệ độ dài cung với góc chắn tâm bán kính đường trịn là: = s r - Trong Vật lí, người ta dùng đơn vị góc rađian (rad) Ta dễ dàng chuyển đơn vị độ sang rad Khi vật chuyển động vịng trịn, ta có = 2..r = 2. r Do 360o = 2. (rad) , tương tự 180o =  (rad) II Chuyển động trịn Tốc độ tốc độ góc Tốc độ - Trong chuyển động tròn, để đặc trưng cho nhanh hay chậm ta dùng khái niệm tốc độ chuyển động thẳng - Chuyển động trịn chuyển động theo quỹ đạo trịn có tốc độ không thay đổi v= s t (1) Tốc độ góc - Tốc độ góc chuyển động trịn độ dịch chuyển góc chia cho thời gian dịch chuyển =  t (2) Đơn vị thường dùng tốc độ góc rad/s Từ (1) (2) suy v = .r III Vận tốc chuyển động tròn - Tại thời điểm vectơ vận tốc tức thời có phương trùng với tiếp tuyến đường tròn Vectơ vận tốc chuyển động tròn - Trong chuyển động tròn đều, độ lớn vận tốc tức thời không đổi hướng thay đổi Bài 32 Lực hướng tâm gia tốc hướng tâm I Lực hướng tâm - Lực (hay hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn hướng vào tâm quỹ đạo gọi lực hướng tâm Ví dụ lực hướng tâm - Lực hấp dẫn Trái Đất vệ tinh nhân tạo đóng vai trị lực hướng tâm, giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh Trái Đất - Đặt vật lên bàn bắt đầu quay tròn đều, với vận tốc quay vừa đủ vật nằm im bàn nhờ lực ma sát nghỉ => lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm II Gia tốc hướng tâm - Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm gây gia tốc hướng vào tâm nên gia tốc gọi gia tốc hướng tâm, kí hiệu a ht a ht = v2 = 2 r r Biểu diễn vecto gia tốc hướng tâm III Công thức độ lớn lực hướng tâm Theo định luật Newton cơng thức tính gia tốc hướng tâm, ta có m.v Fht = m.a ht = = m.ω2 r r Lực hướng tâm lực hợp lực lực khác Bài 33 Biến dạng vật rắn I Biến dạng đàn hồi Biến dạng kéo biến dạng nén - Khi khơng có ngoại lực tác dụng, vật rắn có kích thước hình dạng xác định Khi có ngoại lực tác dụng, vật rắn thay đổi hình dạng kích thước, ta nói vật rắn bị biến dạng - Mức độ biến dạng phụ thuộc vào độ lớn ngoại lực tác dụng Khi khơng cịn ngoại lực tác dụng, vật rắn lấy lại hình dạng kích thước ban đầu biến dạng vật biến dạng đàn hồi - Giới hạn mà vật rắn giữ tính đàn hồi gọi giới hạn đàn hồi vật rắn - Khi vật chịu tác dụng cặp lực nén ngược chiều nhau, vng góc với bề mặt vật hướng vào phía vật, ta có biến dạng nén - Khi vật chịu tác dụng cặp lực kéo ngược chiều nhau, vng góc với bề mặt vật hướng phía ngồi vật, ta có biến dạng kéo Một số hình dạng vật rắn II Lực đàn hồi Định luật Hooke Lực đàn hồi lò xo - Khi ta nén kéo hai đầu lò xo, tay ta chịu tác dụng lực từ phía lị xo Các lực ngược chiều với lực tay tác dụng vào lò xo gọi lực đàn hồi lò xo - Lực đàn hồi lò xo chống lại nguyên nhân làm biến dạng có xu hướng đưa hình dạng kích thước ban đầu Định luật Hooke A điểm giới hạn đàn hồi - Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng lò xo Fdh = k  - Trong k hệ số đàn hồi hay độ cứng lị xo, phụ thuộc vào kích thước, hình dạng vật liệu lị xo Trong hệ SI, k có đơn vị N/m -  độ biến dạng Mỗi loại lị xo có độ cứng khác Bài 34 Khối lượng riêng Áp suất chất lỏng I Khối lượng riêng - Khối lượng riêng chất khối lượng đơn vị thể tích chất = m V - Đơn vị khối lượng riêng đơn vị SI kg/m3 (hay kg.m −3 ) Khối lượng riêng số chất điều kiện bình thường nhiệt độ áp suất II Áp lực áp suất Áp lực - Một sách nằm yên mặt bàn nằm ngang chịu tác dụng hai lực cân lực hút Trái Đất lực đẩy mặt bàn - Do mặt bàn tác dụng lên sách lực F có phương thẳng đứng, chiều hướng lên có độ lớn trọng lượng P sách nên theo định luật Newton sách tác dụng lên mặt bàn lực FN có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống có độ lớn F Lực FN ép lên mặt bàn theo phương vng góc với mặt bàn, gọi áp lực - Áp lực phụ thuộc vào hai yếu tố: Độ lớn lực tác dụng lên vật diện tích bề mặt tiếp xúc lên vật Áp suất - Do tác dụng áp lực lên bề mặt bị ép mạnh cường độ áp lực lớn diện tích mặt bị ép nhỏ, nên để đặc trưng cho tác dụng áp lực, người ta dùng khái niệm áp suất, có độ lớn áp lực chia cho diện tích bị ép p= FN S - Đơn vị áp suất N / m2 , có tên gọi paxcan (Pa) Ơ tơ dễ bị sa lầy xe tăng bề mặt bùn đất III Áp suất chất lỏng Sự tồn áp suất chất lỏng Chất lỏng tác dụng áp suất lên đáy thành bình chứa Dịng nước chứng tỏ tồn áp suất chất lỏng Cơng thức tính áp suất chất lỏng - Trên mặt thoáng chất lỏng, cịn có áp suất khí pa Áp suất chất lỏng truyền nguyên vẹn xuống đáy bình Do đó, điểm lịng chất lỏng có áp suất p xác định theo cơng thức p = p a + .g.h - Với pa áp suất khí quyển;  khối lượng riêng chất lỏng; h chiều cao cột chất lỏng; g gia tốc trọng trường - Chất lỏng truyền áp suất theo hướng nên áp suất mà ta tính áp suất chất lỏng tác dụng lên thành bình có khoảng cách tới mặt thoáng chất lỏng h Phương trình chất lưu đứng yên - Phương trình chất lưu đứng yên cho phép xác định độ chênh lệch áp suất chất lưu điểm - Xét điểm M, N có độ sâu h , h so với mặt thống chất lưu đứng n - Phương trình chất lưu đứng yên: p = .g.h ... triển Vật lí Sơ đồ thể ba mốc thời gian quan trình trình phát triển Vật lí bao gồm: giai đoạn Tiền Vật lí, Vật lí cổ điển, Vật lí đại III Vai trị Vật lí khoa học, kỹ thuật cơng nghệ - Vật lí... học Vật lí lượng tử Quang học Cơ học Thuyết tương đối - Q trình học tập mơn Vật Lí giúp em hình thành, phát triển lực Vật lí với biểu như: + Có kiến thức, kĩ Vật lí + Vận dụng kiến thức Vật lí... Bài 10 Sự rơi tự I Sự rơi khơng khí - Sự rơi nhanh hay chậm vật phụ thuộc vào độ lớn lực cản khơng khí tác dụng lên vật Lực cản nhỏ so với trọng lực dụng lên vật vật rơi nhanh ngược lại - Hai vật