Chuyên đề học tập vật lý 11 kntt

VŨ VĂN HÙNG (Tổng Chủ biên) ĐẶNG THANH HẢI (Chủ biên) TƯỞNG DUY HẢI - BÙI TRUNG NINH - PHẠM VĂN VĨNH VŨ VĂN HÙNG (Tổng Chủ biên) ĐẶNG THANH HẢI (Chủ biên) TƯỞNG DUY HẢI - BÙI TRUNG NINH - PHẠM VĂN VĨNH NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM Sách Chuyên đề học tập Vật lí 11 gồm chuyên đề Mỗi chuyên đề gồm số học Mỗi học chuỗi nội dung kiến thức nhiệm vụ học tập, cụ thể sau: Nêu câu hỏi có vấn đề, kích thích tư duy, tò mò định hướng nghiên cứu cho học sinh Cung cấp thông tin, định hướng, tìm tịi khám phá kiến thức Trả lời câu hỏi giúp học sinh: Tiến hành hoạt động giủp học sinh giải quyễt vấn đề học tập đồng thời phát triển lực cần thiết - Tìm tịi, khám phá kiến thức - Vận dụng kiển thức Những điều cần lưu ý Phát triển lực, tập trung vào lực giải vấn đề sống định hướng nglíê nghiệp học sinh Chốt kiến thức, tóm tắt kiến thức học Mở rộng kiến thức cập nhật, đại, có tính chất liên ngành liên mơn Chun đề học tập Vật lí 11 biên soạn theo định hướng đổi giáo dục phổ thơng nhằm phát triển tồn diện phẩm chất, lực người học Tư tưởng chủ đạo việc biên soạn chuyên đề coi trọng việc phát triển phẩm chất, lực học sinh không coi nhẹ vai trò kiến thức Kiến thức Chuyên đề học tập Vật 11 coi chất liệu làm sở giúp học sinh hình thành phát triển phẩm chất lực cần có sống tương lai Chuyên đề học tập Vật lí 11 sách hướng dẫn học sinh hoạt động để tìm tịi, khám phá kiến thức mới, vận dụng chúng vào việc giải vấn đề học tập thực tiễn sống Các hoạt động học tập Chuyên đề học tập 11 phong phú đa dạng, từ cá nhân đến tập thể, từ học tập đến trải nghiệm sống, từ tự học đến học hướng dẫn thầy cô, từ tự đánh giá kết học tập đến tham gia đánh giá kết học tập bạn, Thông qua hoạt động học tập này, em khơng hình thành phát triển lực khoa học nói chung vật lí nói riêng mà cịn đồng thời hình thành phát triển lực chung lực tự chủ tự học, giao tiếp hợp tác, giải vấn đề sáng tạo, Ngoài việc phát triển lực nêu trên, sách Chun đề học tập Vật lí 11 cịn giúp học sinh biết cách tự học, tự nghiên cứu, tạo điều kiện để học sinh trao đổi, thuyết trình, hợp tác làm dự án học tập, định hướng nghề nghiệp tương lai, Các tác giả mong muốn Chuyên đề học tập Vật lí 11 mang đến cho em niềm vui đam mê học tập mơn Vật lí để có kết học tập tốt môn học hiểu rõ giới tự nhiên Hi vọng sách góp phần giúp em nhận biết rõ lực sở trường thân để bắt đầu định hướng nghề nghiệp, có kế hoạch học tập nhằm đáp ứng yêu cầu hướng nghiệp CÁC TÁC GIẢ MỤC LỤC Trang HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SÁCH LỜI NÓI ĐẦU CHUYÊN ĐÊ I TRƯỜNG HẤP DẪN Bài Trường hấp dẫn Bài Cường độ trường hấp dẫn 15 Bài Thế hấp dẫn hấp dẫn CHUYÊN ĐỀ II TRUYỀN THƠNG TIN BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN 19 26 Bài Biến điệu 27 Bài Tín hiệu tương tự tín hiệu số 34 Bài Suy giảm tín hiệu 39 CHUYÊN ĐỀ III MỞ ĐẦU ĐIỆN TỬ HỌC 43 Bài Cảm biến 44 Bài Bộ khuếch đại thuật toán thiết bị đầu 49 Bài Mạch điện ứng dụng đơn giản có sử dụng thiết bị đầu 54 Bảng giải thích số thuật ngữ 59 Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất Vậy lực giữ chúng chuyển động vậy? Đặc điểm lực nào? • Trường hấp dẫn • Cường độ trường hấp dẫn • Thế hấp dẫn hấp dẫn TRƯỜNG HẤP DẪN Mặt Trời giữ hành tinh quay xung quanh có trường hấp dẫn Mặt Trời tác dụng lực hấp dẫn lên hành tinh Vậy, trường hấp dẫn gì? Ném cịn trị chơi dân gian vào dịp lễ, Tết số đồng bào vùng núi phía Bắc nước ta Người chơi quay cịn để có tốc độ ban đầu, sau bng tay để ném cịn lên cao Nếu cịn bay qua hình trịn cọc người chơi giành chiến thắng Để ném cịn bay qua hình trịn cọc người chơi phải ném xiên hay ném ngang còn? Nêu ví dụ chứng tỏ tồn lực hấp dẫn Trái Đất Ở gần mặt đất, thả viên đá rơi xuống mặt đất ném viên đá xa rơi xuống mặt đất (Hình 1.2) Khi thả viên đá Hình 1.2 viên đá ln rơi phía mặt đất? Nêu đặc điểm lực hút viên đá rơi phía Trái Đất? Nhà bác học Isaac Newton (I-xắc-Niu-tơn) người phát lực làm cho viên đá rơi xuống mặt đất có chất với lực giữ cho Mặt Trăng quay quanh Trái Đất lực giữ cho hành tinh quay quanh Mặt Trời Năm 1665, 23 tuổi, Isaac Newton khái quát: vật vũ trụ hút với lực, gọi lực hấp dẫn Dựa vào kết quan sát vị trí hành tinh Tikho Brake (Tikhô Bờ-ra-hê) (1546-1601), Johannes Kepler (Giô-han Kê-ple) đưa ba định luật mô tả chuyển động hành tinh Hệ Mặt Trời Dựa vào quy luật chuyển động hành tinh Hệ Mặt Trời nhà bác học Johannes Kepler tìm ra, Isaac Nevvton xác định lực hấp dẫn phát biểu sau: Hai vật tương tác lẫn với lực tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng tỉ ỉệ thuận với tích khối lượng hai vật Giả sử có hai vật A B, có khối lượng m m2, cách khoảng r lực hấp dẫn hai vật có độ lớn tỉ lệ với tích m1.m2 tỉ lệ nghịch với r2 (Hình 1.3) F hấpdẫn vât A vật B m1 m2 r Thay dấu tỉ lệ dấu cần nhân thêm với số G, biểu thức độ lớn lực hấp dẩn là: m1 m2 „ F hd=G _ m,m, F hd=G-^r- r Trong m1, m2 có đơn vị ki-lơ-gram (kg); r có đơn vị mét (m) Fhd có đơn vị niu-tơn (N) số G có đơn vi Nm 22 ((kg) kg ) gọi số hấp dẫn Biểu thức 1.1 áp dụng điều kiện nào? Nếu xác định giá trị G, biết khối lượng hai vật khoảng cách chúng tính độ lớn lực hấp dẫn hai vật theo biểu thức (1.1) Biểu thức (1.1) tính độ lớn lực hấp dẫn hai vật A, B hình cầu có khối lượng phân bố đồng có bán kính nhỏ so với khoảng cách hai vật Khi đó, khối lượng vật xem tập trung tâm (1.1) Biểu diễn lực hấp dẫn Trái Đất bóng trường hợp bóng vị trí khác Hình 1.5 Nêu nhận xét độ lớn, phương, chiều lực vị trí trên? Giá trị số G nhà bác học Cavendish (Ca-ven-đi-sơ) đo sai khác khoảng 1% so với giá trị G mà thí nghiệm xác sau đo −1111N m G = 6,68-10 il^ G=6,68.10 (kg) ( kg2)_2 Hằng số hấp dẫn G có giá trị nhỏ, lực hấp dẫn vật có khối lượng bình thường đời sống có giá trị vô nhỏ, nên ta không cảm nhận lực hấp dẫn chúng Hãy biểu diễn lực hấp dẫn táo rơi xuống mặt đất Trái Đất Tại ta không quan sát thấy Trái Đất rơi phía táo? Trình bày cách tính lực hấp dẫn táo Trái Đất biết khối lượng táo mà không áp dụng biểu thức 1.1 Nêu cách biểu diễn lực hấp dẫn hai chất điểm Tính lực hấp dẫn hai cầu giống nhau, khối lượng cầu kg, có bán kính 10 cm, tâm hai cầu đặt cách 80 cm So sánh lực hấp dẫn hai cầu với trọng lực chúng Giải thích hai lực lại có độ lớn khác Dựa vào lực hấp dẫn, nhà thiên văn dự đoán chu kì nhật thực, nguyệt thực tìm thêm hành tinh chưa biết Hệ Mặt Trời Hơn kỉ sau phát định luật hấp dẫn Newton, nhà bác học Henry Cavenđish tìm độ lớn số hấp dẫn G thí nghiệm gồm sợi dây thạch anh có gắn gương phản xạ ngang có gắn hai cầu nhỏ giống nhau, đặt cạnh hai cầu lớn có khối lượng gần 160 kg bán kính 23 cm (Hình 1.6) Khi chiếu ánh sáng vào gương thu vị trí tia phản xạ thước, lực hấp dẫn xuất cầu lớn cầu nhỏ làm cầu nhỏ dịch lại gần cầu lớn, dây treo bị xoắn lại, vị trí tia phản xạ thay đổi, từ tính góc xoắn dây treo tính giá trị G Các vật có khối lượng tương tác hấp dẫn với lực hấp dẫn chúng nên xung quanh vật có khối lượng có trường hấp dẫn Trường hấp dẫn vật sinh lực hấp dẫn tương tác lên vật khác đặt Ở lớp 10 biết Trái Đất, vật chịu tác dụng trọng lực lực hấp dẫn vật Trái Đất Trọng lực trường hợp riêng lực hấp dẫn