giao an vat li 12 nc

Tiết + : Bài – : CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I / MỤC TIÊU : • Hiểu khái niệm toạ độ góc, vận tốc góc, phương trình động học chuyển động quay vật rắn quanh trục cố đònh • Biết cách xây dựng vẽ đồ thò phương trình chuyển động quay quay biến đổi hệ tọa độ (ϕ, t) • Nắm vững công thức liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc gia tốc dài điểm vật rắn • Áp dụng giải tập đơn giản II / CHUẨN BỊ : / Giáo viên : Hai tiết mở đầu cho môn học Vì thế, GV nên chuẩn bò cho từ buổi đầu gây hứng thú học tập cho HS Bắt buộc HS phải có SGK học Sử dụng tối đa hình, thích hình Chuẩn bò thêm hình vẽ, tranh ảnh có liên quan đến học / Học sinh : Đầy đủ SGK sách tập, ghi Ôn lại phần Động học chất điểm SGK lớp 10 phương trình chuyển động thẳng chuyển động thẳng biến đổi III / GI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động học sinh Hoạt động : HS : Nêu hai đặc điểm chuyển động Hoạt động : HS : + OM > + OM < HS : + Giá trò dương góc thực cách quay trục Ox đến tia Hoạt động giáo viên Xét vật rắn quay quanh trục, giáo viên vẽ hình đặt câu hỏi : GV : Chuyển động có đặc điểm ? GV : Trong chuyển động thẳng tọa độ điểm M xác đònh ? Khi tọa độ dương ? Khi tọa độ âm ? GV : Trong chuyển động tròn tọa độ điểm M xác đònh ? -1- Khi tọa độ dương ? Khi tọa độ âm ? OM ngược chiều kim đồng hồ + Giá trò âm góc thực cách quay trục Ox đến tia OM thuận chiều kim đồng hồ Xét hai vật rắn quay quanh trục : Hoạt động : thời điểm t1 có toạ độ góc ϕ1 , thời điểm HS : Tự hình thành đònh nghóa vận tốc t2 có toạ độ góc ϕ2 giáo viên vẽ hình trung bình đặt câu hỏi : GV : Vật có thay đổi toạ độ góc nhanh ? GV : Giáo viên nhắc lại đònh nghóa đạo HS : Khi ∆t nhỏ dần tiến tới đến hàm để hướng dẫn học sinh đònh nghóa vận vận tốc trung bình trở thành vận tốc góc tức thời đạo hàm theo thời thời gian tọa độ góc HS : Phát biểu đònh nghóa vận tốc góc tức thời đạo hàm theo thời gian tọa độ góc HS : Tự nhìn sách ghi GV : Khi vận tốc góc có giá trò dương có giá trò âm ? Xét hai vật rắn quay quanh trục : Hoạt động : HS : Tự hình thành đònh nghóa gia tốc trung thời điểm t1 có vận tốc góc ω1 , thời điểm t2 có toạ độ góc ω2 giáo viên vẽ hình đặt bình câu hỏi : GV : Vật có thay đổi vận tốc góc nhanh ? GV : Giáo viên nhắc lại đònh nghóa đạo HS : Khi ∆t nhỏ dần tiến tới đến gia tốc trung bình trở thành gia tốc tức thời hàm để hướng dẫn học sinh đònh nghóa gia tốc góc tức thời đạo hàm theo thời HS : Phát biểu đònh nghóa gia tốc góc tức gian vận tốc góc thời đạo hàm theo thời gian vận tốc góc HS : Tự nhìn sách ghi HS : Tự nhìn sách ghi • β = const • ω = ωo + βt • ϕ = ϕo + ωot + β.t GV : Nêu công thưc chuyển thẳng biến đổi : GV : Tự suy công thưc chuyển quay biến đổi • ω2 - ωo = 2β(ϕ - ϕo) Hoạt động : -2- HS : Thay đổi hướng , không thay đổi độ lớn HS : Thay đổi hướng độ lớn HS : + Gia tốc pháp tuyến + Gia tốc tiếp tuyến GV : Trong chuyển động tròn v có đặc điểm ? GV : Trong chuyển động tròn không v có đặc điểm ? GV : Hướng dẫn học sinh phân tích thành hai thành phần : vuông góc trùng với quỹ đạo ! IV / NỘI DUNG : Đặc điểm vật rắn quay quanh trục cố đònh : + Mọi điểm vật có góc quay khoảng thời gian + Vò trí vật rắn quay quanh trục cố đònh xác đònh tọa độ góc ϕ vật Vận tốc góc : + Vận tốc góc đại lượng đặc trưng cho biến đổi nhanh hay chậm tọa độ góc chiều quay vật quanh trục quay + Vận tốc góc tức thời (gọi tắt vận tốc góc) vật rắn quay quanh trục đạo hàm bậc theo thời gian tọa độ góc vật rắn dϕ ω= =ϕ'(t) dt + Đơn vò vận tốc góc rad/s + Vận tốc góc đại lượng đại số : ω có giá trò dương vật rắn quay theo chiều dương quy ước ngược lại Gia tốc góc + Gia tốc góc đại lượng đặc trưng cho độ biến đổi nhanh, chậm vận tốc góc + Gia tốc góc tức thời (gọi tắt gia tốc góc) vật rắn quay quanh trục đạo hàm bậc theo thời gian vận tốc góc vật rắn dω β= = ω '(t ) dt + Đơn vò gia tốc góc rad/s Các công thức chuyển động quay biến đổi • β = const • ω = ωo + βt • ϕ = ϕo + ωot + β.t 2 • ω2 - ωo = 2β(ϕ - ϕo) • Khi β = 0, ta có phương trình chuyển động quay Vận tốc gia tốc điểm vật rắn chuyển động quay : r • Gia tốc điểm chuyển động tròn bao gồm gia tốc hướng tâm ( a n ) gia tốc tiếp tuyến -3- • Gia tốc hướng tâm đặc trưng cho biến đổi vận tốc phương • Gia tốc tiếp tuyến đặc trưng cho biếrn đổ i vận tốc độ lớn r r Với : a = at + a n dω = r.β dt v2 an = r.ω2 = r at = r V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Làm hai câu hỏi trắc nghiệm tập : 1,2,3,4,5,6,7 -4- Tiết : Bài : MOMEN LỰC MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN I / MỤC TIÊU : • Hiểu khái niệm momen lực đại lượng vật lí, đặc trưng cho tác dụng lực làm quay vật rắn quanh trục, momen lực đại lượng đại số • Nắm vững công thức tính momen lực trục, cách xác đònh dấu momen lực • Hiểu cách xây dựng biểu thức đònh luật II Niu-tơn dạng khác làm xuất biểu thức momen lực momen quán tính • Hiểu khái niệm momen quán tính trục chất điểm vật rắn II / CHUẨN BỊ : / Giáo viên : Giáo viên chuẩn bò trước dụng cụ thí nghiệm : Đóa moment Hộp cân Thước thẳng Thanh có tiết diện nhỏ, vành tròn, đóa tròn, hình cầu đặc / Học sinh : Đòn bẩy : cánh tay đòn tác dụng lực đòn bẩy Ôn lại phần đònh luật Newton SGK lớp 10 III / GI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động học sinh Hoạt động : HS : Đóa quay HS : Đóa không HS : Tự ghi nhận xét : Đối với vật rắn quay quanh trục cố đònh, lực có tác dụng làm vật quay giá lực không qua trục quay Hoạt động : HS : Đóa quay theo chiều kim đồng hồ Hoạt động giáo viên GV : Làm thí nghiệm hình vẽ : GV : Em có nhận xét quay đóa chòu tác dụng lực ? GV : Làm thí nghiệm hình vẽ 2: GV : Em có nhận xét quay đóa chòu tác dụng lực ? GV : Đối với vật rắn quay quanh trục cố đònh, lực có tác dụng làm vật quay ? GV : Làm thí nghiệm hình vẽ : GV : Lực F1 làm đóa quay theo chiều ? -5- HS : Đóa quay ngược chiều kim đồng hồ HS : F1.d1 = F2.d2 HS : Tự ghi khái niệm moment lực Hoạt động : • Momen quán tính chất điểm trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) chất điểm chuyển động quay quanh trục I = m.r2 • Đơn vò : m : (kg); r2 : (m2); I : (kg.m2) • Momen quán tính vật rắn trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) vật rắn trục quay • Momen quán tính vật rắn đại lượng vô hướng, có tính cộng được, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, phân bố khối lượng vật tùy thuộc trục quay I= ∑ m r i GV : Lực F2 làm đóa quay theo chiều ? GV : Em có nhận xét tích số lực cánh tay đòn ? GV : Hướng dẫn học sinh hình thành phương chuyển động quay ? GV : Thành phần lực gây chuyển quay ? GV : Theo đònh luật II Newton viết ? GV : Gia tốc góc gia tốc tiếp tuyến có mối quan hệ ? GV : Nhân vế cho R, ta có ? GV : Ftt có mối quan hệ với lực F ? GV : R d có mối quan hệ với ? GV : Đặt I = m R2 từ giáo viên hình thành khái niệm moment quán tính i i Hoạt động : HS : Tự ghi công thức moment quán tính số vật có dạng hình học đặc biệt sách giáo khoa trang 13 GV : Hướng dẫn học sinh xem hình 3.5 III / NỘI DUNG : Momen lực trục quay • Đối với vật rắn quay quanh trục cố đònh : lực có tác dụng làm vật quay giá lực không qua trục quay không song song với trục quay • Tác dụng lực lên vật rắn có trục quay cố đònh không phụ thuộc vào độ lớn lực mà phụ thuộc vào vò trí điểm đặt phương tác dụng lực trục quay • Momen lực đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật lực ur • Momen lực F trục quay ∆ có độ lớn : M = F.d Với + F : độ lớn lực tác dụng lên vật (N) -6- ur ur + d : cánh tay đòn lực F , khoảng cách đường tác dụng lực F trục quay ∆ (m) ur + M : momen lực F (N.m) • Momen lực đại lượng đại số (momen đặc trưng cho chiều tác động lực) : momen lực có giá trò dương lực có xu hướng làm vật quay theo chiều (+) ngược lại Chuyển động tròn chất điểm Dạng khác đònh luật II Niutơn • Đối với vật rắn quay quanh trục cố đònh, có thành phần lực tiếp tuyến với quỹ đạo điểm đặt làm cho vật quay • Dạng khác đònh luật II Niutơn hay phương trình động lực học chất điểm quay quanh trục M = I.β Với : + I = m.r : momen quán tính chất điểm trục quay (kg.m2) + β : gia tốc góc (rad/s2) + M : momen lực (N.m) Momen quán tính chất điểm trục : • Momen quán tính chất điểm trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) chất điểm chuyển động quay quanh trục I = m.r2 • Đơn vò : m : (kg); r2 : (m2); I : (kg.m2) Momen quán tính vật rắn trục : • Momen quán tính vật rắn trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) vật rắn trục quay • Momen quán tính vật rắn đại lượng vô hướng, có tính cộng được, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, phân bố khối lượng vật tùy thuộc trục quay I= ∑ m r i i III / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Làm câu hỏi trắc nghiệm tập 1,2 Xem -7- i Tiết : Bài : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I / MỤC TIÊU : • Biết cách xây dựng phương trình động lực học vật rắn • Hiểu khái niệm momen động lượng đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay vật quanh trục • Thuộc hiểu công thức momen động lượng vật rắn đại lượng chứa công thức • Hiểu đònh luật bảo toàn momen động lượng áp dụng để giải thích số tượng đời sống II / CHUẨN BỊ : / Giáo viên : Nếu có thể, GV chuẩn bò số tranh ảnh có liên quan đến momen động lượng ảnh học Có thể chuẩn bò hình ảnh động nhào lộn, trượt băng nghệ thuật máy tính / Học sinh : Xem lại phương trình động lực học chất điểm vòng tròn M = I.β III / GI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động học sinh Hoạt động : HS : Học sinh lên bảng viết phương trình động lực học chất điểm chuyển động quay quanh trục : M = I β HS : Học sinh lên bảng viết phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay quanh trục : M = I β HS : Tự nêu ý nghóa vật lý đơn vò đại lượng công thức : M = I β Hoạt động : + Ta có : M = I.β + Mà : dω β= dt Hoạt động giáo viên GV : Cho học sinh nhắc lại phương trình động lực học chất điểm chuyển động quay quanh trục GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục GV : Hướng dẫn học sinh nêu ý nghóa vật lý đơn vò đại lượng công thức ? + Ta có : GV : Hướng dẫn học sinh hình khái niệm GV : Hãy viết phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục : M = I.β GV : Hãy viết công thức xác đònh gia tốc dω góc : β = d t ? -8- dω d ( Iω M = I dt = dt ) + Đặt : L = I ω : moment động lượng Hoạt động : Học sinh tự ghi đònh luạt bảo toàn moment đọng lượng ! moment động lượng ? GV : Hướng dẫn học sinh viết dạng khác phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay quanh trục dL GV : Em cho biết M = d t ? dL GV : Em cho biết d t = moment động lượng có đặc điểm ? GV : L = const IV / NỘI DUNG : Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố đònh : M = I.β Với : • M : momen ngoại lực (N.m) • I : momen quán tính vật rắn (kg.m2) • β : gia tốc góc vật rắn (rad/s2) Momen động lượng vật rắn : • Momen động lượng vật rắn trục quay tích số momen quán tính vật trục vận tốc góc vật quay quanh trục L = I ω + I : momen quán tính (kg.m ) + ω : vận tốc góc (rad/s) + L : momen động lượng (kg.m2/s) • Momen động lượng dấu với vận tốc góc Đònh lý biến thiên momen động lượng : Độ biến thiên momen động lượng vật rắn khoảng thời gian tổng xung momen lực tác dụng lên vật khoảng thời gian ∆L = M ∆t Với • ∆L : độ biến thiên momen động lượng (kg.m2/s) • M.∆t : xung momen lực Đònh luật bảo toàn momen động lượng Khi tổng đại số momen ngoại lực vật lên vật rắn trục không (hay momen ngoại lực triệt tiêu nhau), momen động lượng vật rắn trục không đổi I1.ω1 = I2.ω2 -9- • Trường hợp đặc biệt : Trong trường hợp vật rắn có momen quán tính trục quay không đổi vật rắn không quay quay quanh trục IV / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Làm câu hỏi trắc nghiệm 1, trả lời câu hỏi 2,3 tập 1,2,3 Xem - 10 - HS : Quan sát sơ đồ hình 75.2 HS : Hai nơtrôn HS : Hai hạt nhân HS : Bốn nơtrôn HS : Bốn hạt nhân HS : Nêu đònh nghóa HS : Ba nơtrôn HS : Một nơtrôn HS : Nêu đònh nghóa HS : k < HS : k = HS : k > GV : Giới thiệu sơ đồ phản ứng dây 235 chuyền với 92 U ( k = ) GV : Sau lần phân hạch thứ có nơtrôn tạo bò hạt nhân Urani hấp thụ GV : Có hạt nhân tiếp tục phân hạch GV : Sau lần phân hạch thứ hai có nơtrôn tạo bò hạt nhân Urani hấp thụ GV : Có hạt nhân tiếp tục phân hạch GV : Phản ứng hạt nhân dây chuyền ? GV : Sau lần phân hạch thứ có nơtrôn tạo ? GV : Số hạt nhân bò mát GV : Hệ số nhân nơtrôn k ? GV : Khi phản ứng dây chuyền không xảy ? GV : Khi phản ứng dây chuyền xảy với mật độ nơtrôn không đổi ? GV : Khi phản ứng dây chuyền xảy với mật độ nơtrôn tăng liên tục ? GV : Khối lượng tới hạn ? HS : Nêu đònh nghóa Hoạt động : HS : Quan sát hình 75.3 : sơ đồ lò phản ứng nơtrôn nhiệt GV : Giới thiệu lò phản ứng hạt nhân ? Hoạt động : HS : Quan sát hình 75.3 : sơ đồ đơn giản hóa nhà máy điện hạt nhân GV : Giới thiệu nhà máy điện nguyên tử ? IV / NỘI DUNG : Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa lượng Phản ứng hạt nhân tỏa lượng xảy hạt sinh bền vững hạt tương tác ban đầu Có hai loại phản ứng hạt nhân tỏa lượng - Hai hạt nhân nhẹ kết hợp với thành hạt nhân nặng Phản ứng tổng hợp hạt nhân - Một hạt nhân nặng hấp thụ nơtron vỡ thành hai hạt nhân có số khối A vào loại trung bình Sự phân hạch Sự phân hạch a) Sự phân hạch urani b) Đặc điểm chung phản ứng phân hạch - 259 - Sau phản ứng có nơtron phóng ra, phân hạch giải phóng lượng lớn; người ta thường gọi lượng hạt nhân Phản ứng hạt nhân dây chuyền a) Các nơtron sinh sau phân hạch lại bò hấp thụ hạt nhân khác gần đó, và, thế, phân hạch tiếp diễn thành dây chuyền Số phân hạch tăng lên nhanh thời gian ngắn, ta có phản ứng hạt nhân dây chuyền b) Điều kiện xảy phản ứng hạt nhân dây chuyền Hệ số nhân nơtron k tỉ số số nơtron sinh số nơtron mát nguyên nhân khác nêu - Nếu k < phản ứng dây chuyền xảy - Nếu k = phản ứng dây chuyền xảy với mật độ nơtron không đổi Đó phản ứng dây chuyền điều khiển lò phản ứng hạt nhân - Nếu k > dòng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử Đó phản ứng dây chuyền không điều khiển Để giảm thiểu số nơtron bò thoát nhằm đảm bảo có k ≥ 1, khối lượng nhiên liệu hạt nhân phải đạt tới giá trò tối thiểu, gọi khối lượng tới hạn m th V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập Xem 44 Tiết 97 : - 260 - Bài 77 : PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I / MỤC TIÊU : • Hiểu phản ứng nhiệt hạch điều kiện thực phản ứng nhiệt hạch • Biết phản ứng nhiệt hạch xảy vũ trụ II / CHUẨN BỊ : / Giáo viên : Chuẩn bò sơ đồ cấu tạo bom H / Học sinh : Học sinh ôn lại phản ứng hạt nhân tỏa lượng III / GI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động học sinh Hoạt động : HS : Hai HS : Một HS : Nặng Hoạt động giáo viên GV : Có hạt nhân tương tác ? GV : Có hạt nhân sản phẩm ? GV : Hạt nhân tạo thành có đặc điểm so với hai hạt nhân tương tác ? HS : Nêu đònh nghóa GV : Phản ứng nhiệt hạch ? GV : Phản ứng nhiệt hạch xảy có kèm HS : Tỏa nhiệt theo tượng ? HS : Bền vững tính phóng xạ GV : Sản phẩm tạo thành có đặc điểm ? Hoạt động : GV : Hạt nhân mang điện tích ? HS : Dương HS : Cung cấp cho chúng động GV : Muốn tạo phản ứng nhiệt hạch người ta phải làm ? đủ lớn để thắng lực đẩy Colomb GV : Giới thiệu nhiệt độ cần thiết cho HS : Từ 10 đến 10 K phản ứng nhiệt hạch ? GV : Phản ứng nhiệt hạch ? HS : Nêu đònh nghóa Hoạt động : GV : Nguồn gốc lượng Mặt Trời HS : Phản ứng nhiệt hạch ? GV : Giới thiệu nhiệt độ lòng Mặt HS : Khoảng vài chục triệu độ Trời ? GV : Giới thiệu chu trình cacbon − nitơ HS : Xem SGK trang 317 GV : Khối lượng mặt Trời chúng xạ ? HS : Giảm không đáng kể Hoạt động : - 261 - HS : Rồi Dưới dạng không kiểm soát HS : Lớn lượng tỏa phản ứng nhiệt hạch nhiều HS : Nước HS : Rất tốn GV : Con người thực phản ứng nhiệt hạch chưa ? GV : Năng lượng tỏa chúng có đặc điểm ? GV : Nguyên liệu phản ứng nhiệt hạch ? GV : Việc xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch ? IV / NỘI DUNG : Phản ứng nhiệt hạch a) Quá trình kết hợp hai hạt nhân nhẹ để tạo nên hạt nhân nặng gọi tổng hợp hạt nhân, hay phản ứng nhiệt hạch H + 12 H → 23 He + 01n b) Điều kiện thực phản ứng nhiệt hạch Phản ứng kết hợp hạt nhân xảy nhiệt độ cao nên gọi phản ứng nhiệt hạch Phản ứng nhiệt hạch vũ trụ Phản ứng nhiệt hạch lòng Mặt trời nguồn gốc lượng chúng Thực phản ứng nhiệt hạch Trái Đất a) Trên Trái Đất, người thực phản ứng nhiệt hạch dạng không kiểm soát Đó nổ bom nhiệt hạch hay bom H (còn gọi bom khinh khí) b) Vì lượng tỏa phản ứng nhiệt hạch lớn lượng tỏa phản ứng nhiệt hạch lớn lượng tỏa phản ứng phân hạch nhiều, nhiên liệu nhiệt hạch coi vô tận thiên nhiên, nên vấn đề quan trọng đặt : làm thực phản ứng nhiệt hạch dạng kiểm soát được, để đảm bảo cung cấp lượng lâu dài nhân loại V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, Xem 78 - 262 - Tiết 98 : BÀI TẬP - 263 - CHƯƠNG IX TỪ VÔ CÙNG BÉ ĐẾN VÔ CÙNG LỚN §78 CÁC HẠT SƠ CẤP Hạt sơ cấp Các hạt có kích thước khối lượng nhỏ, êlectron, prôton, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn hạt sơ cấp Các đặt trưng hạt sơ cấp a) Khối lượng nghỉ mo Phôtôn có khối lượng nghỉ không Ngoài phôtôn, tự nhiên có hạt khác có khối lượng nghỉ không, hạt nơtrinô ve, hạt gravitôn b) Điện tích Hạt sơ cấp có điện tích Q = +1 Q = -1, Q = Q gọi số lượng tử điện tích, biểu thò tính gián đoạn độ lớn điện tích hạt c) Spin s Mỗi hạt sơ cấp đứng yên có momen động lượng riêng momen từ riêng Các momen đặc trưng số lượng tử spin d) Thời gian sống trung bình T Trong số hạt sơ cấp, có hạt không phân rã thành hạt khác, gọi hạt bền Còn tất hạt khác hạt không bền phân rã thành hạt khác Phản hạt Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp, cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ mo spin s nhau, chúng có điện tích Q độ lớn trái dấu Trong cặp, có hạt phản hạt hạt Phân loại hạt sơ cấp a) Phôtôn (lượng tử ánh sáng) có mo = b) Leptôn, gồm hạt nhẹ êlectron, muyôn (µ+, µ-), hạt tau (τ+, τ -)… c) Mêzôn, gồm hạt có khối lượng trung bình khoảng 200 ÷ 900 me, gồm hai nhóm : mêzôn π mêzôn K d) Barion, gồm hạt nặng có khối lượng lớn khối lượng prôtôn Có hai nhóm barion nuclôn hipêrôn, phản hạt chúng Năm 1964 người ta tìm hipêrôn hạt ômêga trừ (Ω-) Tập hợp mêzôn bariôn có tên chung hrôn - 264 - Tương tác hạt sơ cấp a) Tương tác hấp dẫn Đó tương tác hạt vật chất có khối lượng b) Tương tác điện từ Đó tương tác hạt mang điện, vật tiếp xúc gây nên ma sát… c) Tương tác yếu Đó tương tác chòu trách nhiệm phân rã β d) Tương tác mạnh Đó tương tác hrô Hạt quac (quark) a) Tất hrôn cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi quac (tiếng Anh : quark) b) Có sáu hạt quac kí hiệu u, d, s, c, b t Cùng với quac, có phản quac với điện e tích có dấu ngược lại Điều kì lạ điện tích hạt quac ± , ± hạt quac tự c) Các bariôn tổ hợp ba quac - 265 - 2e , chưa quan sát §79 – 80 MẶT TRỜI HỆ MẶT TRỜI Hệ mặt trời a) Hệ mặt trời bao gồm - Mặt trời trung tâm Hệ - hành tinh lớn - Các hành tinh tí hon gọi tiểu hành tinh, chổi Thủy tinh (Sao Thủy), Kim Tinh (Sao Kim), Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh, Diêm Vương tinh Để đo khoảng cách từ hành tinh đến Mặt trời, người ta dùng đơn vò thiên văn, đvtv 150 triệu kilômet b) Tất hành tinh chuyển động quanh Mặt trời theo chiều, gần mặt phẳng Mặt trời hành tinh tự quay quanh quay theo chiều thuận c) Khối lượng Mặt trời lớn khối lượng Trái Đất 333 000 lần, tức 1,99.1030 kg Mặt trời a) Cấu trúc Mặt trời • Quang cầu Nhìn từ Trái Đất ta thấy Mặt trời có dạng đóa sáng tròn Khối cầu nóng sáng gọi quang cầu Khối lượng riêng trung bình quang cầu 1400 kg/m3 Nhiệt độ hiệu dụng quang cầu vào khoảng 6000 K • Khí Bao quanh quang cầu có khí mặt trời Được cấu tạo chủ yếu hiđrô, heli… Khí phân hai lớp Sắc cầu lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày 10 000 km có nhiệt độ khoảng 4500 K Nhật hoa trạng thái ion hóa mạnh, nhiệt độ khoảng triệu độ, có hình dạng thay đổi theo thời gian b) Năng lượng Mặt trời Mặt Trời liên tục xạ lượng xung quanh Công suất xạ lượng Mặt trời P = 3,9.1026 W! Mặt trời trì lượng xạ lòng Mặt trời diễn phản ứng nhiệt hạch c) Sự hoạt động Mặt trời Quang cầu sáng không đều, có cấu tạo dạng hạt, gồm hạt sáng biến đổi tối Tùy theo thời kì xuất nhiều dấu vết khác : vết đen, bùng sáng, tai lửa - 266 - Năm Mặt Trời có nhiều vết đen xuất gọi Năm Mặt Trời hoạt động Năm Mặt Trời có vết đen xuất gọi Năm Mặt Trời tónh Sự hoạt động Mặt trời có nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất - Làm nhiễu loạn thông tin liên lạc sóng vô tuyến ngắn - Làm cho từ trường Trái Đất biến thiên, gây bão từ - Ảnh hưởng đến trạng thái thời tiết Trái Đất, trình phát triển sinh vật, tình trạng sức khỏe người sống Trái Đất Trái đất a) Cấu tạo Trái đất có dạng cầu, bán kính xích đạo 6378 km, bán kính hai cực 6357km Khối lượng riêng trung bình 5520 kg/m Trái đất có lõi bán kính vào khoảng 3000 km, có cấu tạo chủ yếu sắc, niken, lớp vỏ dày khoảng 35 km cấu tạo chủ yếu đá granit Vật chất vỏ có khối lượng riêng 3300 kg/m b) Từ trường Trái Đất Vành đai phóng xạ Từ trường Trái Đất có tính chất từ trường nam châm, trục từ nam châm nghiêng góc 11o5 so với trục đòa cực Bắc – Nam có thay đổi theo thời gian Từ trường Trái Đất tác dụng lên dòng hạt tích điện phóng từ Mặt Trời từ vũ trụ làm cho hạt “tập trung” vào khu vực cao so với mặt đất, tạo thành hai vành đai bao quanh Trái Đất, gọi “vành đai phóng xạ” c) Mặt trăng – vệ tinh Trái đất Mặt Trăng cách Trái đất 384 000 km có bán kính 738 km, có khối lượng 7,35.10 22 kg Gia tốc trọng trường Mặt Trăng 1,63 m/s Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất với chu kì 27,32 ngày Trong chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng quay quanh trục với chu kì chu kì chuyển động quanh Trái Đất Hơn nữa, chiều tự quay chiều với chiều quay quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng hướng nửa đònh phía Trái Đất Trên Mặt trăng khí Bề mặt Mặt trăng phủ lớp vật chất xốp Trên bề mặt Mặt trăng có dãy núi cao, có vùng phẳng gọi biển, đặc biệt có nhiều lỗ tròn đỉnh núi Nhiệt độ ngày đêm Mặt trăng chênh lệch lớn; vùng xích đạo Mặt trăng, nhiệt độ lúc trưa 100 oC lúc nửa đêm lại – 150oC Mặt trăng ảnh hưởng tượng thủy triều Sao chổi Sao chổi loại “hành tinh” chuyển động quanh Mặt trời theo quỹ đạo elip dẹt Sao chổi có kích thước khối lượng nhỏ, cấu tạo chất dễ bốc tinh thể băng, amôniac, mêtan… thuộc loại thiên thể không bền vững - 267 - §81 CÁC SAO, THIÊN HÀ Các a) Đònh nghóa Sao thiên thể nóng sáng, giống Mặt trời Vì xa nên ta thấy chúng điểm sáng b) Độ sáng Độ sáng độ rọi sáng lên mắt ta Độ sáng khác c) Các loại đặc biệt • Sao biến quang, có độ sáng thay đổi, có hai loại : - Sao biến quang che khuất - Sao biến quang nén dãn • Sao mới, có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần, sau từ từ giảm • Punxa, nơtron Sao nơtron cấu tạo hạt nơtron với mật độ lớn 10 14g/cm3 Punxa (pulsar) lõi nơtron (với bán kính 10km) tự quay với vận tốc tới 640 vòng/s phát sóng vô tuyến Thiên hà Các tồn vũ trụ thành hệ thống tương đối độc lập với Mỗi hệ thống gồm hàng trăm tỉ sao, gọi thiên hà a) Các loại thiên hà - Thiên hà có hình dạng dẹt đóa có cánh tay xoắn ốc, chứa nhiều khí, gọi thiên hà xoắn ốc - Thiên hà hình elip, chứa khí có khối lượng trải dài rộng, gọi thiên hà elip - Thiên hà hình dạng đặc biệt, trông đám mây, gọi thiên hà không đònh hình b) Thiên hà • Thiên Hà loại thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 90 nghìn năm ánh sáng có khối lượng khoảng 150 tỉ khối lượng Mặt trời • Từ Trái đất, nhìn hình chiếu Thiên Hà vòm trời, dải sáng trải bầu trời đêm, thường gọi dải Ngân Hà c) Nhóm thiên hà Siêu nhóm thiên hà • Các thiên hà có xu hướng hợp lại với 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 - 268 - §82 THUYẾT VỤ NỔ LỚN (BIG BANG) Những câu hỏi từ xa xưa, Vũ trụ từ đâu sinh ra, sinh từ bao giờ, tiến hóa sao… Thiên văn học ngày trả lời Trong vài chục năm gần đây, kết hợp với thành tựu vật lí học hạt sơ cấp, vật lí thiên văn đạt bước tiến quan trọng việc nghiên cứu nguồn gốc tiến hóa Vũ trụ Đó đời Thuyết Big Bang Các thuyết Vũ trụ Khi nghiên cứu nguồn gốc tiến hóa Vũ trụ (Vũ trụ luận), có hai trường phái khác a) Một trường phái nhà vật lí người Anh Hoi-lơ (Fred Hoyle, 1915 ÷ 2000) khởi xướng, cho vũ trụ “trạng thái ổn đònh”, vô thủy vô chung, không thay đổi từ khứ đến tương lai Vật chất tạo cách liên tục b) Trường phái khác lại cho Vũ trụ tạo vụ nổ “vó đại” khoảng 14 tỉ năm, dãn nở loãng dần Vụ nổ nguyên thủy đặt tên Big Bang (vụ nổ lớn) Năm 1948, công trình nghiên cứu lí thuyết nhà vật lí học người Mó gốc Nga Ga – mốp tiên đoán vết tích xạ Vũ trụ nguyên thủy, lúc đầu nóng hàng triệu tỉ độ, ngày nguội dần Vũ trụ dãn nở Để khẳng đònh xem, “trong số hai thuyết nêu trên, thuyết miêu tả tiến hóa Vũ trụ hơn”, cần phải vào kết nghiên cứu quan sát thiên văn nhờ thiết bò đại Các kiện thiên văn quan trọng a) Vũ trụ dãn nở Quan sát thiên hà xa bao nhiêu, thăm dò trạng thái Vũ trụ khứ xa xưa nhiêu Các quan sát thiên văn dựa vào dụng cụ ngày đại cho thấy, số thiên hà khứ nhiều Điều chứng tổ rằng, vũ trụ không trạng thái ổn đònh mà có biến đổi : Vũ trụ khứ “đặc” Năm 1929, nhà thiên văn học người Mó Hớp-bơn Dựa vào hiệu ứng Đô-ple phát thấy thiên hà xa xăm rải rác khắp bầu trời lùi xa Hệ Mặt trời Hơn nữa, ông tìm thấy rằng, tốc độ lùi xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d thiên hà (đònh luật Hớp – bơn) v = H.d, với H số, gọi số Hớp-bơn có trò số H = 1,7.10 -2 m/s năm ánh sáng (1 năm ánh sáng = 9,46.1012km) Điều phát Hớp-bơn chứng tỏ thiên hà dòch chuyển xa nhau, chứng kiện thiên văn quan trọng : Vũ trụ dãn nở b) Bức xạ “nền” Vũ trụ Năm 1965 hai nhà vật lí thiên văn người Mó, Pen-di-át Uyn-xơn tình cờ phát xạ “lạ” họ thử máy thu tín hiệu bước sóng cm Sau đó, họ - 269 - khẳng đònh xạ phát đồng từ tứ phía không trung tương ứng với xạ nhiệt vật khoảng 3K (chính xác 2,735K); xạ gọi tắt xạ 3K Kết thu chứng tỏ xạ xạ phát tứ phía từ Vũ trụ nguội gọi xạ “nền” Vũ trụ c) Kết luận Hai kiện thiên văn quan trọng nêu số kiện thiên văn khác minh chứng cho tính đắn Thuyết Big Bang Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang) Chúng ta xem điều xảy khoảng thời gian khác nhau, kể từ thời điểm bắt đầu Vụ nổ lớn (Big Bang) Theo thuyết Vụ nổ lớn, vũ trụ bắt đầu dãn nở từ “điểm kì dò” Muốn tính tuổi Vũ trụ, ta phải lập luận để ngược thời gian đến “điểm kì dò”, lúc tuổi bán kính vũ trụ số không để làm mốc (gọi điểm zero Big Bang) Tại điểm đònh luật vật lí biết thuyết tương đối rộng (thuyết hấp dẫn) không áp dụng Vật lí học đại dựa vào vật lí hạt sơ cấp giúp ta trở lại khứ, đoán kiện xảy thời điểm t p = 10-43 s sau Vụ nổ lớn ; thời điểm gọi thời điểm Plăng Ở thời điểm Plăng, kích thước vũ trụ 10 -35 m, nhiệt độ 1032 K mật độ 1091 kg/cm3! Các trò số cực nhỏ cực lớn này, gọi trò số Plăng (vì chúng tính từ số Plăng h) Các trò số coi miêu tả đầy đủ điều kiện lí hóa ban đầu Vũ trụ dãn nở nhanh, nhiệt độ Vũ trụ giảm dần Tại thời điểm Plăng, Vũ trụ bò tràn ngập hạt có lượng cao êlectron, nơtrinô quác Năng lượng Vũ trụ vào thời điểm Plăng phải 10 15 GeV Tại thời điểm t = 10-6 s, chuyển động quac phản quac đủ chậm, để lực lượng tác mạnh gom chúng lại gắn kết thành prôtôn nơtron Vì lượng liên kết quac nuclôn lớn, mà lượng trung bình hạt vũ trụ lúc 1GeV, nên có sức mạnh giải phóng quac khỏi nuclôn Các hạt quac vónh viễn bò “cầm tù” hrôn Tại thời điểm t = phút, hạt nhân heli tạo thành Trước đó, prôtôn nơtron kết hợp với để tạo thành hạt nhân đơteri H , lập tức, hạt nhân bò phôtôn lượng cao phá vỡ Nhưng tới phút thứ ba, vũ trụ lạnh nhiều, lượng phôtôn giảm nhiều, không đủ để phá vỡ hạt H nữa, Khi đó, xuất hạt đơteri H , triti H heli He bền Sau này, hạt nhân hiđrô heli trở thành viên gạch để tạo thành hạt nhân nặng Hiện nay, người ta xác đònh hiđrô hêli chiếm 98% khối lượng thiên hà, khối lượng hạt nhân nặng chiếm 2% Ở thiên thể, ¾ khối lượng hiđrô Điều chứng tỏ rõ rệt rằng, thiên thể, thiên hà có nguồn gốc chung khứ Tại thời điểm t = 300 000 năm, loại hạt nhân khác tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ tương tác điện từ Các lực điện từ gắn electron với - 270 - hạt nhân, tạo thành nguyên tử H He Các êlectron bò giam nguyên tử, vũ trụ trở nên thông thoáng hơn, “trong suốt” Các phôtôn không bò cản trở, dễ dàng bay tỏa phương từ nay, tạo xạ “nền” vũ trụ Tại thời điểm t = 109 năm, nguyên tử tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ tương tác hấp dẫn Các lực hấp dẫn thu gom nguyên tử lại, tạo thành thiên hà ngăn cản thiên hà tiếp tục nở ra, có khoảng cách thiên hà tiếp tục tăng lên Trong thiên hà, lực hấp dẫn nén đám nguyên tử lại, tạo thành Tại thời điểm t = 14.109 năm, vũ trụ trạng thái nay, với nhiệt độ trung bình T = 2,7 K Những kiện số liệu nêu chưa phải hoàn toàn xác, có chỗ phải bổ sung hiệu chỉnh Tuy nhiên, đại thể, trình coi đáng tin cậy Thuyết Vụ nổ lớn chưa giải thích hết kiện quan trọng Vũ trụ nhà vật lí thiên văn phát triển bổ sung Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - 271 - Hoạt động : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : Hoạt động : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : Hoạt động : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : Hoạt động : HS : HS : HS : HS : HS : Hoạt động : HS : HS : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : - 272 - HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : IV / NỘI DUNG : V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập Xem 44 - 273 - [...]... lực học có thể tính được một (vài) đại lượng li n quan (gia tốc, gia tốc góc, khối lượng, momen quán tính, lực, momen lực) 4 Trường hợp đã biết được (tính được) gia tốc thì có thể sử dụng được các công thức động học để tìm các đại lượng chưa biết (phương trình chuyển động đều, chuyển động biến đổi đều, các công thức li n quan giữa vận tốc, gia tốc, thời gian ) 5 Chú ý rằng các phản lực là các lực thụ... HS : Quan sát thí nghiệm HS : Nêu đònh nghóa cân bằng bền GV : Làm thí nghiệm 10.2a GV : Cân bằng bền là gì ? GV : Giải thích lý do tại sao xảy ra ? HS : Quan sát thí nghiệm HS : Nêu đònh nghóa cân bằng không bền GV : Làm thí nghiệm 10.2b GV : Cân bằng không bền là gì ? GV : Giải thích lý do tại sao xảy ra ? HS : Quan sát thí nghiệm HS : Nêu đònh nghóa cân bằng phiếm đònh Hoạt động 3 : HS : Quan sát... động 1 : HS : Có một vò trí cân bằng HS : Chuyển động qua lại quanh vò trí cân bằng Hoạt động của giáo viên GV : Cho học sinh quan sát chuyển động của vật nặng trong con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng và con lắc lò xo nằm ngang trên đệm không khí - 34 - HS : Chuyển động là tuần hoàn HS : Dao động cơ học là chuyển động tuần hoàn qua lại quanh một vò trí cân bằng Hoạt động 2 : HS : Trọng lực, phản lực,... của thời gian, gọi là dao động GV : Dao động điều hòa là gì ? điều hòa Hoạt động 4 : GV : Nêu ý nghóa vật lý của từng đại lượng HS : • x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ trong công thức trên ? VTCB) • A : biên độ, hay giá trò cực đại của li độ x ứng với lúc cos(ωt + ϕ) = 1 • (ωt + ϕ) : pha của dao động tại thời điểm t, pha là đối số của hàm cosin Với một biên độ đã cho thì pha xác đònh li độ x của... phải là hàm cosin hay sin của thời gian, gọi là dao động điều hòa 4 Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa : x = Acos(ωt + ϕ) • x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ VTCB) • A : biên độ, hay giá trò cực đại của li độ x ứng với lúc cos(ωt + ϕ) = 1 • (ωt + ϕ) : pha của dao động tại thời điểm t, pha là đối số của hàm cosin Với một biên độ đã cho thì pha xác đònh li độ x của dao động (rad) - 36 -... i • Quan hệ giữa trọng tâm và khối tâm của một vật : ở một miền không gian gần mặt đất, trọng tâm của vật thực tế trùng với khối tâm của vật • Cách xác đònh trọng tâm (hoặc khối tâm) của một vật mỏng bằng thực nghiệm Lần lượt gắn một đầu dây treo vật ở điểm A và điểm B của vật Mỗi lần treo vật, ta lấy bút chì vạch một đường thẳng đứng đi qua điểm treo vật Đó cũng là đường đi qua trọng tâm vật Giao của...Tiết 5 : Bài 5 : BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC I / MỤC TIÊU : • Thuộc và sử dụng được các công thức động học và động lực học vật rắn quay quanh một trục cố đònh • Nắm bắt được phương pháp giải một bài toán động học và động lực học vật rắn quay quanh một trục • Qua hai bài mẫu, sử dụng được những điều đã học để giải những bài tập khác II /... : • Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động • Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lò xo • Biết rằng biểu thức của dao động là nghiệm của phương trình động lực học • Biết các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Chuẩn bò con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng, con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí Cho HS quan sát chuyển động... Nếu có thiết bò đo chu kì của con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí bằng đồng hồ hiệu số thì có thể thay việc đo chu kì con lắc giây bằng việc đo chu kì con lắc lò xo nằm ngang 2 / Học sinh : Ôn lại về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghóa vật lí của đạo hàm : Trong chuyển động thẳng vận tốc của chất điểm bằng đạo hàm của tọa độ chất điểm theo thời gian, còn gia tốc thì bằng đạo hàm của vận tốc III... NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC I / MỤC TIÊU : • Hiểu và thuộc công thức tính động năng của vật rắn là tổng động năng của các phần tử của nó • Hiểu rằng chuyển động của vật rắn có thể phân tích thành chuyển động tònh tiến của khối tâm và chuyển động quay của vật quanh khối tâm Do đó động năng của vật rắn bằng tổng động năng của chuyển động tònh tiến và động năng quay quanh khối tâm • Biết cách