giáo án chương từ vi mô đến vĩ mô vật lí 12

Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 164 Ngày soạn : 25/03/2010 Tiết : 99 & 100 I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức: - Hiểu được khái niệm hạt sơ cấp, biết một số đặc trưng của hạt sơ cấp. - Trình bày được phân loại các hạt sơ cấp. Nêu được tên một số hạt sơ cấp. - Hiểu khái niệm phản hạt, hạt quac và biết tương tác cơ bản giữa các hạt sơ cấp. 2. Kỹ năng: - Phân biệt được các hạt sơ cấp và các tương tác của nó. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên: - Bảng vẽ các đặc trưng cơ bản của các hạt sơ cấp. - Bảng bốn loại tương tác cơ bản của hạt sơ cấp. - Bảng một số tương tác của hạt quac. 2. Học sinh: III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức 2. Giới thiệu mục tiêu chương X: (5 / ) 3. Tạo tình huống học tập: B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức HĐ 1:Tìm hiểu khái niệm hạt sơ cấp. 10 + Tiếp nhận + Phôtôn (γ), êlectron (e - ), pôzitron (e + ), prôtôn (p), nơtrôn (n), nơtrinô (ν). + Thêm mêzôn (π), muyôn (µ), piôn (π + ), kaôn (K) + Hs đọc SGK + Gv thông báo khái niệm hạt sơ cấp là những hạt có kích thước & khối lượng nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử xuống. + Hs nêu các hạt sơ cấp đã biết? + Đọc SGK để nêu các loại hạt sơ cấp đã phát hiện được đến ngày nay + Yêu cầu hs đọc phần chữ nhỏ trong SGK để biết cách phát hiện các hạt sơ cấp. 1. Hạt sơ cấp (hạt cơ bản) + Các hạt có kích thước và khối lượng rất nhỏ, như êlectron, prôton, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn… là các hạt sơ cấp. + Các hạt sơ cấp có kích thước và khối lượng nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử HĐ 2:Tìm hiểu các đặt trưng chính của hạt sơ cấp. 20 + Yêu cầu Hs đọc SGK 2. Các đặt trưng của hạt sơ cấp a) Khối lượng nghỉ m o + Phôtôn có khối lượng nghỉ bằng không. Ngoài phôtôn, trong tự nhiên còn có các hạt khác có khối lượng nghỉ bằng không, như hạt nơtrinô, hạt gravitôn. + Có thể thay cho m o người ta có thể dùng năng lượng nghỉ E o =m o c 2 Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương CHƯƠNG X: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ BÀI 58: CÁC HẠT SƠ CẤP Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 165 + Q = 1e, hoặc Q = -1e, hoặc Q = 0 + Q = +1 hoặc Q = -1, hoặc Q = 0. + Hs đọc bảng 58.1 nhận biết điện tích và số số lượng tử spin của các hạt + Hs đọc SGK, nhận biết hạt bền và hạt không bền và thông báo về thời gian sống của các hạt trong bảng 58.1 + Nơtron có thời gian sống dài (932s), còn các hạt khác thời gian sống rất ngắn 10 -24 ÷ 10 -6 s + Điện tích của hạt sơ cấp như thế nào? + Nếu đơn vị đo là điện tích nguyên tố thì Q xác định như thế nào? + Thông báo về điện tích của các hạt trong bảng 58.1 Chú ý: + Mỗi hạt sơ cấp khi đứng yên cũng có momen động lượng riêng và momen từ riêng. + Thông báo về số lượng tử spin của các hạt trong bảng 58.1. Ví dụ spin của prôtôn và nơtron? + Yêu cầu hs đọc SGK, nhận biết hạt bền và hạt không bền và thông báo về thời gian sống của các hạt trong bảng 58.1. Nhận xét thời gian sống của nơtrôn so với các hạt khác b) Điện tích + Hạt sơ cấp có thể có điện tích Q = +1 (tính theo đơn vị đo là điện tích nguyên tố e) hoặc Q = -1 , hoặc Q = 0. Q được gọi là số lượng tử điện tích, biểu thị tính gián đoạn độ lớn điện tích các hạt. c) Spin (s) + Mỗi hạt sơ cấp có momen động lượng riêng và momen từ riêng đặc trưng cho chuyển động nội tại và bản chất của hạt. Các momen này được đặc trưng bằng số lượng tử spin, kí hiệu s + Momen động lượng riêng của hạt: h s 2π (với h là hằng số Plăng) d) Thời gian sống trung bình T + Trong số các hạt sơ cấp, chỉ có 4 hạt không phân rã thành các hạt khác (êlectron, prôtôn, phôtôn, nơtrinô) gọi là các hạt bền. Còn tất cả các hạt khác là các hạt không bền và phân rã thành các hạt khác. HĐ 3:Tìm hiểu về hạt và phản hạt. 5 Hs đọc SGK và ghi nhớ - Mỗi hạt sơ cấp có một phản hạt tương ứng. - Phản hạt của một hạt sơ cấp có cùng m o & s, điện tích cùng giá trị nhưng trái dấu - Kí hiệu: Hạt: X; Phản hạt: X + Yêu cầu hs đọc SGK và rút ra kết luận 3. Phản hạt + Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp, mỗi cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ m o và spin s như nhau, còn một số đặc trưng khác thì có trị số bằng nhau nhưng trái dấu + Trong mỗi cặp, có một hạt và một phản hạt của hạt đó. C HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC 4. Củng cố kiến thức: (5 / ) 1. Thế nào là hạt sơ cấp. Nêu các đặc trưng của các hạt sơ cấp 2. Hạt và phản hạt có đặc điểm gì? IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 166 Ngày soạn : 25/03/2010 Tiết : 100 I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức: - Hiểu được khái niệm hạt sơ cấp, biết một số đặc trưng của hạt sơ cấp. - Trình bày được phân loại các hạt sơ cấp. Nêu được tên một số hạt sơ cấp. - Hiểu khái niệm phản hạt, hạt quac và biết tương tác cơ bản giữa các hạt sơ cấp. 2. Kỹ năng: - Phân biệt được các hạt sơ cấp và các tương tác của nó. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên: - Bảng vẽ các đặc trưng cơ bản của các hạt sơ cấp. - Bảng bốn loại tương tác cơ bản của hạt sơ cấp. - Bảng một số tương tác của hạt quac. 2. Học sinh: III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức 2.Kiểm tra bài cũ: (5 / ) 1. Thế nào là hạt sơ cấp. Nêu các đặc trưng của các hạt sơ cấp 2. Hạt và phản hạt có đặc điểm gì? 3. Tạo tình huống học tập: B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức HĐ 1:Phân loại hạt sơ cấp. 10 + Dựa theo m 0 tăng dần + Trình bày cách phân loại hạt sơ cấp. + Các leptôn (các hạt nhẹ) có khối lượng từ 1m e đến 200m e ): nơtrinô, êlectron, pôzitron, mêzôn µ. + Các hađrôn có khối lượng trên 200m e . + Mêzôn: π, K có khối lượng trên 200m e , nhưng nhỏ hơn khối lượng nuclôn. + Barion có khối lượng ≥ m p bao gồm: Hipêron & nuclôn. + Yêu cầu hs đọc SGK và cho biết người ta phân loại các hạt sơ cấp theo đặc trưng nào. + Dựa vào bảng 58.1 hãy phân loại các hạt sơ cấp 4. Phân loại hạt sơ cấp a) Phôtôn: (lượng tử ánh sáng) có m o = 0 b) Leptôn: gồm các hạt nhẹ như êlectron, muyôn (µ + , µ - ), các hạt tau (τ + , τ - )… c) Mêzôn: gồm các hạt có khối lượng trung bình trong khoảng 200 ÷ 900 m e , gồm hai nhóm: mêzôn π và mêzôn K. d) Barion: gồm các hạt nặng có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng prôtôn. Có hai nhóm barion là nuclôn và hipêrôn, cùng các phản hạt của chúng. Năm 1964 người ta đã tìm ra một hipêrôn mới đó là hạt ômêga trừ (Ω - ). Tập hợp các mêzôn và các bariôn có tên chung là các hađrôn. HĐ 2:Tìm hiểu tương tác giữa các hạt sơ cấp. - Đọc SGK tìm hiểu các cách + Tìm hiểu các hạt sơ cấp tương 5. Tương tác của các hạt sơ Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương BÀI 58: CÁC HẠT SƠ CẤP (TT) Các hạt sơ cấp Phôtôn Các leptôn Các hađrôn Mêzôn Nuclôn Hipêron Barion Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 167 10 tương tác giữa các hạt sơ cấp. - Trình bày tương tác giữa các hạt sơ cấp. + Ví dụ: trọng lực, lực hút giữa Trái Đất và Mặt Trăng, giữa Mặt Trời và các hành tinh… + Tương tác điện từ là bản chất của các lực Cu-lông, lực từ, … + Ví dụ: p → n + e + + ν e n → p + e - + e ν + Một trường hợp riêng của tương tác mạnh là lực hạt nhân. tác với nhau thế nào? + Trình bày tương tác các hạt sơ cấp. + Tương tác hấp dẫn là gì? Cho ví dụ + Tương tác điện từ là gì? + Tương tác yếu là gì? Cho ví dụ + Tương tác mạnh là gì? Cho ví dụ cấp a) Tương tác hấp dẫn. Đó là tương tác giữa các hạt vật chất có khối lượng. Bán kính tác dụng rất lớn, cường độ tác dụng rất nhỏ so với các tương tác khác. b) Tương tác điện từ. Đó là tương tác giữa các hạt mang điện, giữa các vật tiếp xúc gây nên ma sát… Bán kính tác dụng rất lớn, cường độ tác dụng mạnh hơn tương tác hấp dẫn ≈ 10 37 lần c) Tương tác yếu. Đó là tương tác giữa các hạt trong phân rã β. Bán kính tác dụng10 -18 m, cường độ tác dụng nhỏ hơn tương tác điện từ ≈ 10 12 lần d) Tương tác mạnh. Đó là tương tác giữa các hađrôn. Bán kính tác dụng10 -15 m, cường độ tác dụng mạnh hơn tương tác điện từ ≈ 100 lần HĐ 3:Tìm hiểu hạt quac. 15 + Hs đọc SGK Nêu giả thuyết của Ghen-Man. + Có mấy hạt quac? Kí hiệu? Điện tích của chúng như thế nào có gì khác biệt so với quan niệm trước đây? + Có quan sát được hạt quac ở trạng thái tự do không? + Prôtôn, nơtron ược cấu tạo từ những hạt quác nào? 6. Hạt quac (quark) a) Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac (tiếng Anh : quark). b) Có sáu hạt quac kí hiệu là u, d, s, c, b và t. Cùng với các quac, có 6 phản quac với điện tích có dấu ngược lại. Điều kì lạ là điện tích các hạt quac bằng 2 , 3 3 e e ± ± . Các hạt quac quan sát được đều ở trạng thái liên kết, chưa quan sát được hạt quac tự do. c) Các barion là tổ hợp của ba quac. d) Thành công của giả thuyết về hạt quác là đã dự đoán được sự tồn tại của hạt − Ω (s,s,s) và sau đó đã tìm được bằng thực nghiệm. C HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC 4. Củng cố kiến thức: (5 / ) Bài tập 1 & 2 SGK. IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 168 Ngày soạn: 01/4/2010 Tiết thứ: 101 I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Biết cấu tạo hệ Mặt Trời, các thành phần cấu tạo của hệ Mặt Trời. - Hiểu các đặc điểm chính của mặt Trời, Trái Đất và Mặt trăng. 2. Kĩ năng: - Trình bày cấu tạo và các điểm của hệ Mặt Trời đặc biệt là Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ: 1. Chuẩn bị của thầy: - Hình vẽ 79.1 SGK. - Hình ảnh chụp về sao chổi, nhật hoa 2. Chuẩn bị của trò: - Ôn lại kiến thức đã biết về Mặt Trời, hệ Mặt Trời. Trái Đất đã học trong Địa Lí và Vật lí 10. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ : (5 / ) 1. Những đặc trưng của hạt sơ cấp? Nêu các loại hạt sơ cấp? 2. Trắc nghiệm 1-2 SGK. Đáp án 1-B; 2-D 3. Tạo tình huống học tập B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức HĐ 1: Tìm hiểu khối lượng tương đối tính 5 + Hệ mặt trời bao gồm Mặt trời và 8 hành tinh lớn cùng tiểu hành tinh và sao chổi 1đvtv = 150 triệu km (Trái đất đến Mặt trời) + Chiều quay: theo chiều thuận (trừ kim tinh) + Khối lượng Mặt Trời = 333 000 khối lượng Trái đất. - Yêu cầu HS tìm hiểu hệ Mặt Trời bao gồm những vật thể nào? - Trình bày cấu tạo hệ Mặt Trời. - Nhận xét chiều quay của các hành tinh. - Khối lượng Mặt trời là? 1. Cấu tạo và chuyển động của hệ Mặt trời: a) Hệ Mặt Trời bao gồm: - Mặt trời ở trung tâm Hệ. - 8 hành tinh lớn: Thủy tinh (Sao Thủy), Kim Tinh (Sao Kim), Trái đất, Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh. - Các hành tinh tí hon gọi là tiểu hành tinh, các sao chổi, thiên thạch Để đo khoảng cách từ các hành tinh đến Mặt trời, người ta dùng đơn vị thiên văn, 1 đvtv bằng 150 triệu kilômet. b) Tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh Mặt trời theo cùng một chiều (chiều thuận), và gần như trong cùng một mặt phẳng. Mặt trời và các hành tinh đều tự quay quanh mình nó và đều quay theo chiều thuận. c) Khối lượng của Mặt trời lớn hơn khối lượng của Trái Đất 333 000 lần, tức là bằng 1,99.10 30 kg. HĐ2: Tìm hiểu hệ thức giữa năng lượng và khối lượng 15 Hs đọc SGK trả lời theo hướng dẫn của GV + Yêu cầu Hs đọc SGK: Nhận biết cấu trúc của Mặt trời. 2. Mặt trời a) Cấu trúc của Mặt trời Quang cầu. Nhìn từ Trái Đất ta thấy Mặt trời có dạng một đĩa sáng tròn. Khối Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương BÀI 59: MẶT TRỜI . HỆ MẶT TRỜI Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 169 + Mặt Trời liên tục bức xạ năng lượng ra xung quanh. + Lượng năng lượng bức xạ của Mặt trời truyền vuông góc tới một đơn vị diện tích cách nó 1đvtv trong 1 đơn vị thời gian được gọi là hằng số Mặt trời H. H = 1360W/m 2 không đổi. + Sự hoạt động của Mặt trời có rất nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất. Làm nhiễu loạn thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến ngắn. Làm cho từ trường Trái Đất biến thiên, gây ra bão từ. Ảnh hưởng đến trạng thái thời tiết trên Trái Đất, quá trình phát triển của các sinh vật, tình trạng sức khỏe của con người sống trên Trái Đất. - Quang cầu và khí quyển + Trình bày về năng lượng của Mặt Trời? - Khái niệm hằng số Mặt trời H + Trình bày hoạt động của Mặt Trời cầu nóng sáng này được gọi là quang cầu. + Khối lượng riêng trung bình của quang cầu là 1400 kg/m 3 . Nhiệt độ hiệu dụng của quang cầu vào khoảng 6000 K. Khí quyển. Bao quanh quang cầu có khí quyển Mặt trời. Được cấu tạo chủ yếu bởi hiđrô, heli… + Khí quyển được phân ra hai lớp. - Sắc cầu: là lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày trên 10 000 km và có nhiệt độ khoảng 4500 K. - Nhật hoa ở phía ngoài sắc cầu: ở trạng thái ion hóa mạnh, nhiệt độ khoảng 1 triệu độ, có hình dạng thay đổi theo thời gian. b) Năng lượng của Mặt trời. - Mặt Trời liên tục bức xạ năng lượng ra xung quanh. Công suất bức xạ năng lượng của Mặt trời là P = 3,9.10 26 W Mặt trời duy trì được năng lượng bức xạ của mình là do trong lòng Mặt trời đang diễn ra các phản ứng nhiệt hạch. c) Sự hoạt động của Mặt trời. + Quang cầu sáng không đều, có cấu tạo dạng hạt, gồm những hạt sáng biến đổi trên nền tối. Tùy theo từng thời kì còn xuất hiện nhiều dấu vết khác: vết đen, bùng sáng, tai lửa. + Năm Mặt Trời có nhiều vết đen nhất xuất hiện được gọi là Năm Mặt Trời hoạt động. Năm Mặt Trời có ít vết đen xuất hiện nhất gọi là Năm Mặt Trời tĩnh. + Sự hoạt động của Mặt trời có chu kỳ khoảng 11 năm HĐ3: Tìm hiểu Trái đất - Mặt trăng 10 - Trình bày cấu tạo của Trái Đất. - Thông báo về Từ trường Trái Đất, vành đai phóng xạ: + Từ trường: như nam châm nghiêng góc 11 0 5 so với trục địa lí. + Vành đai phóng xạ: 2400 ÷ 5600 km & 12000 ÷ 20000 km. 3. Trái đất a) Cấu tạo Trái đất có dạng phỏng cầu, bán kính ở xích đạo bằng 6378 km, bán kính ở hai cực bằng 6357km. Khối lượng riêng trung bình là 5520 kg/m 3 . Trái đất có một cái lõi bán kính vào khoảng 3000 km, có cấu tạo bởi chủ yếu là sắt, niken, lớp vỏ dày khoảng 35 km được cấu tạo chủ yếu bởi đá granit. Vật chất ở trong vỏ có khối lượng riêng 3300 kg/m 3 . Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 170 - Tìm hiểu cấu tạo, chuyển động của Mặt Trăng. b) Mặt trăng – vệ tinh của Trái đất. + Mặt Trăng cách Trái đất 384 000 km có bán kính 1738 km, có khối lượng 7,35.10 22 kg. Gia tốc trọng trường trên Mặt Trăng là 1,63 m/s 2 . Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất với chu kì 27,32 ngày. Trong khi chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng còn quay quanh trục của nó với chu kì đúng bằng chu kì chuyển động quanh Trái Đất. Hơn nữa, do chiều tự quay cùng chiều với chiều quay quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng luôn hướng một nửa nhất định của nó về phía Trái Đất. + Trên Mặt trăng không có khí quyển. + Bề mặt Mặt trăng được phủ một lớp vật chất xốp. Trên bề mặt Mặt trăng có các dãy núi cao, có các vùng bằng phẳng được gọi là biển, đặc biệt là có rất nhiều lỗ tròn ở trên các đỉnh núi. + Nhiệt độ trong một ngày đêm trên Mặt trăng chênh lệch nhau rất lớn; ở vùng xích đạo của Mặt trăng, nhiệt độ lúc giữa trưa là trên 100 o C nhưng lúc nửa đêm lại là – 150 o C. + Mặt trăng có ảnh hưởng nhiều đến Trái đất: hiện tượng thủy triều. HĐ4: Tìm hiểu các hành tinh khác. Sao chổi, thiên thạch 5 + Hs đọc bảng 59.1 + Khi sao chổi lại gần Mặt trời, do có khối lượng bé, các phân tử hơi chịu tác động của áp suất ánh sáng mặt trời lớn hơn lực hấp dẫn nên bị thổi ra tạo thành cái đuôi. Thiên thạch khi bay vào khí quyển Trái đất , bị ma sát mạnh, nóng sáng và bốc cháy. Ban đêm ta nhìn thấy vệt sáng kéo dài vút lên trời: sao băng Yêu cầu hs đọc bảng 59.1 nhận biét các đặc trưng chính của tám hành tinh - Trình bày hiểu biết về sao chổi và thiên thạch. Nhận biết về sao chổi và thiên thạch 4. Các hành tinh khác. Sao chổi. Thiên thạch. a) Các đặc trưng chính của tám hành tinh lớn (Bảng 59.1) b) Sao chổi: là loại “hành tinh” chuyển động quanh Mặt trời theo những quỹ đạo elip rất dẹt. Sao chổi có kích thước và khối lượng nhỏ, được cấu tạo bởi các chất dễ bốc hơi như tinh thể băng, amôniac, mêtan… thuộc loại thiên thể không bền vững. c) Thiên thạch: là những khối đá chuyển động quanh Mặt trời với tốc độ hàng chục km/s theo các quỹ đạo khác nhau Khi một thiên thạch bay gần một hành tinh nào đó sẽ bị hút và có thể xảy ra va chạm giữa thiên thạch và hành tinh. C HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5 / ) Hệ thống các câu hỏi trong SGK 1-4 /trang 305 IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 171 Ngày soạn: 04/04/2010 Tiết thứ: 102 I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Phân biệt được sao, hành tinh, thiên hà, nhóm thiên hà. - Biết sơ bộ phân biệt các loại thiên hà. - Biết một số đặc điểm chính của Thiên hà. - Nêu được một số nét khái quát về sự tiến hoá của các sao. 2. Kĩ năng: - Phân biệt được các loại Thiên hà qua mô tả. 3. Thái độ: - Tình cảm: ý thức tự học. II. CHUẨN BỊ: 1. Chuẩn bị của thầy: - Sưu tầm một số hình ảnh về Thiên hà. - Sự tiến hoá của các sao, tuổi các sao, sự tận cùng của các ngôi sao có khối lượng lớn 2. Chuẩn bị của trò: - Ôn lại phần động học và động lực học chất điểm của chuyển động thẳng đều, biến đổi đều và tròn đều ở lớp 10. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ (5’) 1. Hệ Mặt trời gồm các loại thiên thể nào? Nêu vắn tắt cấu trúc của Mặt trời? 2. Nêu một số đặc điểm chính của Trái đất và Mặt trăng? 3. Tạo tình huống học tập: B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức Hoạt động 1: Tìm hiểu các sao 20 + Hs đọc SGK và trả lời theo hướng dẫn của GV + Sao biến quang: là sao có độ sáng thay đổi. - Sao biến quang do che khuất: là một hệ sao đôi gồm sao chính và sao vệ tinh. - Sao biến quang do nén dãn: có độ sáng thay đổi + Yêu cầu hs đọc SGK và cho biết sao là gì? + Các đặc trưng chính của sao: - ngôi sao gần nhất, xa nhất cách ta bao nhiêu? - Khối lượng và bán kính các sao có giá trị như thế nào so với Mặt trời + Gv thông báo các loại sao. Hs hệ thống các loại sao 1. Sao a) Sao là một khối khí nóng sáng, giống như Mặt trời. Vì các sao ở xa nên ta thấy chúng như những điểm sáng. b) + Ngôi sao gần nhất cách ta đến hàng chục tỉ km. Ngôi sao xa nhất hiện nay đã biết cách ta đến 14 tỉ năm ánh sáng. (1năm ánh sáng ≈ 9,46.10 12 km). + Khối lượng các sao có giá trị từ 0,1 đến vài chục lần khối lượng mặt trời. bán kính từ khoảng một phần nghìn (sao chắt) đến gấp hàng nghìn lần (sao kềnh) bán kính Mặt trời 2) Các loại sao: a) Đa số các sao tồn tại ở trạng thái ổn định, có kích thước, nhiệt độ… không đổi trong thời gian dài b) Các sao đặc biệt: + Sao biến quang: là sao có độ sáng thay đổi, có hai loại : - Sao biến quang là một hệ sao đôi có độ Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương BÀI 60: SAO. THIÊN HÀ Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 172 thực sự theo một chu kỳ xác định. + Sao mới: là sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn, hoặc hằng triệu lần sau đó giảm từ từ. + Punxa, sao Nơtron: là sao bức xạ năng lượng dưới dạng những xung sóng điện từ rất mạnh. +Lỗ đen: là thiên thể tối đen và không bức xạ bất kỳ sóng điện từ nào. + Tinh vân: Là những đám mây sáng. Gv thuyết giảng Các sao được hình thành và phát triển thế nào? +GV: cho HS xem một số ảnh chuẩn bị sẳn về các loại thiên hà. + GV: Các thiên hà được phân loại như thế nào?HS, tham khảo sách và trả lời. sáng không đổi, nhưng do sao vệ tinh chuyển động quanh sao chính, nên khi quan sát thì lần lượt sao vệ tinh che khuất sao chính hoặc bị che khuất bởi sao chính. - Sao biến quang do nén dãn là sao có độ sáng thay đổi theo một chu kỳ xác định + Sao mới, là sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần hoặc hàng triệu lần (sao siêu mới), sau đó từ từ giảm. + Punxa, sao nơtron: là sao bức xạ năng lượng dưới dạng những xung sóng điện từ - Sao nơtron được cấu tạo bởi các hạt nơtron với mật độ cực kì lớn 10 14 g/cm 3 - Punxa (pulsar) là lõi sao nơtron (với bán kính 10km) tự quay với vận tốc có thể tới 640 vòng/s và phát ra sóng vô tuyến. c) Ngoài ra còn có lỗ đen và tinh vân + Lỗ đen là một thiên thể được tiên đoán bởi lí thuyết: cấu tạo từ các nơtron, có trường hấp dẫn rất lớn. Thiên thể này tối đen và không bức xạ bất kỳ sóng điện từ nào. + Tinh vân là các đám bụi khổng lồ được rọi sáng bởi các ngôi sao ở gần đó, hoặc là các đám khí bị ion hóa được phóng ra từ một ngôi sao mới hay sao siêu mới. 3. Khái quát về sự tiến hóa của các sao + Các sao được hình thành từ các đám mây khí và bụi. Đám mây này vừa quay vừa co lại do tác dụng của lực hấp dẫn và sau vài chục nghìn năm, vật chất tập trung ở giữa, tạo thành một tinh vân dày đặc và dẹt. Ở trung tâm tinh vân, nơi có mật độ cao nhất, một ngôi sao nguyên thuỷ được tạo thành.Vì mới “ra đời” Sao chưa nóng lên chỉ phát bức xạ ở miền hồng ngoại. + Sao tiếp tục co lại và nóng dần, trong lòng sao bắt đầu xảy ra phản ứng nhiệt hạch, trở thành ngôi sao sáng tỏ. + Trong thời gian tồn tại của sao, các phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong lòng ngôi sao làm tiêu hao dần hiđrô có trong sao, tạo thành Heli và các nguyên tố…Khi nhiên liệu trong sao cạn kiệt, sao biến thành các thiên thể khác. Lí thuyết cho thấy các sao có khối lượng cỡ Mặt trời có thể sống tới 10 tỷ năm, sau đó biến thành sao lùn trắng. Còn Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 173 các sao có khối lượng lớn hơn mặt trời thì chỉ sống được khoảng 100 triệu năm, nhiệt độ sao giảm dần và sao trở thành sao kềnh đỏ, sau đó tiếp tục tiến hoá và trở thành một sao nơtron (punxa), hoặc lỗ đen. Hoạt động 2: Tìm hiểu thiên hà 15 - Các sao tồn tại trong vũ trụ thành những hệ thống tương đối độc lập với nhau. Hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân gọi là Thiên hà. + thiên hà xoắn ốc. thiên hà elip. thiên hà không định hình. + Thiên Hà của chúng ta là loại thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng và có khối lượng bằng khoảng 150 tỉ lần khối lượng Mặt trời…. - Từ Trái đất, chúng ta chỉ nhìn được hình chiếu của Thiên Hà trên vòm trời như một dải sáng trải ra trên bầu trời đêm, thường được gọi là dãi Ngân Hà. + GV: Các sao tồn tại trong vũ trụ có mối quan hệ, hệ thống nào không? + Có mấy loại thiên hà chính? + Đường kính của các thiên hà? + Toàn bộ các sao trong mỗi thiên hà chuyển động như thế nào? + Trong Vũ trụ, Trái đất đang ở trong thiên hà nào, có những đặc điểm nào? 4. Thiên hà Các sao tồn tại trong vũ trụ thành những hệ thống tương đối độc lập với nhau. Hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân được gọi là thiên hà. a) Các loại thiên hà + Có 3 loại thiên hà chính - Thiên hà có hình dạng dẹt như các đĩa có những cánh tay xoắn ốc, chứa nhiều khí, gọi là thiên hà xoắn ốc. - Thiên hà hình elip, chứa ít khí và có khối lượng trải ra trên một dài rộng, gọi là thiên hà elip. - Thiên hà không có hình dạng đặc biệt, trông như những đám mây, gọi là thiên hà không định hình. + Đường kính của các thiên hà khoảng 100.000năm ánh sáng + Toàn bộ các sao trong mỗi thiên hà đều quay xung quanh trung tâm thiên hà b) Thiên hà của chúng ta Thiên Hà của chúng ta là loại thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng và có khối lượng bằng khoảng 150 tỉ khối lượng Mặt trời. Từ Trái đất, chúng ta chỉ nhìn được hình chiếu của Thiên Hà trên vòm trời, như một dải sáng trải ra trên bầu trời đêm, thường được gọi là dải Ngân Hà. c) Nhóm thiên hà. Siêu nhóm thiên hà + Các thiên hà có xu hướng hợp lại với nhau thành nhóm gồm từ vài chục đến hàng vài nghìn thiên hà. + Các nhóm thiên hà lại tập hợp thành Siêu nhóm thiên hà hay Đại thiên hà. C HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5 / ) Hệ thống các câu hỏi trong SGK 1-4 /trang311 IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương [...]... bằng : A 165 triệu kilômét B 150 triệu kilômét C 300 nghìn kilômét D 1650 triệu kilômét Câu 46: Một năm ánh sáng xấp xỉ bằng Giáo vi n: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 181 A 9.1012m B 9,46.1012km C 9,46.1012m D 9.1012km 26 Câu 47: Công suất bức xạ của mặt trời là P = 3,9.10 W Mỗi năm, khối lượng Mặt trời bị giảm đi một... ……………………………………………………………………………………………………………… Giáo vi n: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Ngày soạn : 05/04/2010 Tiết : 103 Trang 178 BÀI : BÀI TẬP & ÔN TẬP I MỤC TIÊU : 1 Kiến thức: - Hệ thống kiến thức chương X 2 Kỹ năng: - Vận dụng để trả lời các câu hỏi trắc nghiệm 3 Thái độ: II CHUẨN BỊ : 1 Giáo vi n: - Hệ thống câu hỏi ôn tập chương 2 Học sinh... là tương tác điện từ Các lực điện từ gắn các electron với các hạt nhân, tạo thành các nguyên tử H và He Các êlectron bị giam trong các nguyên tử, vũ trụ trở nên thông thoáng hơn, “trong suốt” hơn Các phôtôn không bị cản trở, dễ dàng bay tỏa Giáo vi n: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 177 đi mọi phương từ đó cho tới nay,... khoảng: A 10000 năm ánh sáng B 100000 năm ánh sáng C 1000000 năm ánh sáng D 10000000 năm ánh sáng Thuyết Big Bang Câu 60: Theo nghiên cứu của nhà thiên văn học người Mĩ Hớp-bơn, mọi thiên hà đều chạy ra xa hệ Mặt Trời với tốc độ tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà với chúng ta: v = H.d, trong đó H là hằng số Hớp-bơn, có giá trị bằng A 1,8.10-15 s-1 B 1,7.10-2 s-1 -2 C 1,7.10 m/(s.năm ánh sáng) D 1,7.10-2... phía bước sóng ngắn Câu 62:Chọn câu sai Bức xạ “nền” vũ trụ là bức xạ A được phát ra từ mọi phía trong vũ trụ B tương ứng với bức xạ phát ra từ vật có nhiệt độ khoảng 3 K C được phát ra từ một vụ nổ của một sao hay một thiên hà Giáo vi n: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 182 D ban đầu có nhiệt độ hàng triệu tỉ độ, sau... định luật vật lí đã biết + Thời điểm 10-43s (thời và thuyết tương đối rộng (thuyết hấp điểm Plăng): kích thước vũ dẫn) không áp dụng được trụ là 10-35 m, nhiệt độ là + Vật lí học hiện đại dựa vào vật lí hạt sơ 32 91 10 K và mật độ là 10 cấp đã giúp ta trở lại quá khứ, nhưng chỉ kg/cm3 Năng lượng trong đoán được những sự kiện đã xảy ra bắt Vũ trụ 1015 GeV đầu từ thời điểm tp = 10-43 s sau Vụ nổ + Từ thời... phái do nhà vật lí người chung, không thay đổi từ của Vũ trụ Phân biệt sự Anh Hoi-lơ (Fred Hoyle, 1915 ÷ 2000) quá khứ đến tương lai Vật khác nhau của hai trường khởi xướng, cho rằng vũ trụ ở trong chất được tạo ra một cách phái này “trạng thái ổn định”, vô thủy vô chung, liên tục không thay đổi từ quá khứ đến tương lai + Vũ trụ được tạo ra bởi Vật chất được tạo ra một cách liên tục một vụ nổ vĩ đại”... hà của chúng ta thuộc loại gì? 3 Tạo tình huống học tập: Những câu hỏi từ xa xưa, như Vũ trụ từ đâu sinh ra, sinh ra từ bao giờ, tiến hóa ra sao… đang dần dần được Thiên văn học ngày nay trả lời Trong vài chục năm gần đây, kết hợp với thành tựu của vật lí học hạt sơ cấp, vật lí thiên văn đã đạt được một bước tiến quan trọng trong vi c nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của Vũ trụ Đó là sự ra đời của... bắt đầu dãn nở từ Gv yêu cầu hs đọc SGK và 3 Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang) 10 một “điểm kì dị” (gọi là hệ thống thuyết Big bang + Theo thuyết Vụ nổ lớn, vũ trụ bắt đầu điểm zero Big Bang): lúc dãn nở từ một “điểm kì dị” Muốn tính này tuổi và bán kính của vũ tuổi của Vũ trụ, ta phải lập luận để đi trụ là số không ngược thời gian đến “điểm kì dị”, lúc + Từ thời điểm này đến 10 tuổi và bán kính của vũ trụ... trị của số lượng tử spin s, các hạt sơ cấp được chia thành : A 3 loại B 2 loại C 4 loại D 5 loại Câu 12: Trong các hạt sơ cấp sau, hạt nào có thời gian sống trung bình ngắn nhất: A nơtrôn B electron C.nơtrinô D prôtôn Giáo vi n: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 179 Câu 13: Trong các hạt sơ cấp sau, hạt nào có thời gian . hạt gravitôn. + Có thể thay cho m o người ta có thể dùng năng lượng nghỉ E o =m o c 2 Giáo vi n: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương CHƯƠNG X: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ BÀI. Một năm ánh sáng xấp xỉ bằng Giáo vi n: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể dục Trường PTTH Hùng Vương Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2009 – 2010 Trang 181 A. 9.10 12 m. B. 9,46.10 12 km chúng như những điểm sáng. b) + Ngôi sao gần nhất cách ta đến hàng chục tỉ km. Ngôi sao xa nhất hiện nay đã biết cách ta đến 14 tỉ năm ánh sáng. (1năm ánh sáng ≈ 9,46.10 12 km). + Khối lượng