KHỞI ĐỘNG

Hình bên là các nhà vật lí tiêu biểu cho mỗi giai đoạn phát triển khoa học và công nghệ của nhân loại. Em đã biết gì về các nhà khoa học này?

Giải chi tiết:

- Galilei (1564 – 1642): Cha đẻ của phương pháp thực nghiệm.

+ Galileo đã được gọi là "cha đẻ của thiên văn học quan sát", "cha đẻ của vật lý hiện đại", "cha đẻ của phương pháp khoa học" và "cha đẻ của khoa học hiện đại".

+ Galileo nghiên cứu tốc độ và vận tốc, trọng lực và rơi tự do, các nguyên lý của thuyết tương đối, quán tính và chuyển động của đường đạn và cũng hoạt động trong khoa học và công nghệ ứng dụng, mô tả các tính chất của cân bằng và "cân bằng thủy tĩnh".

+ Ứng dụng trong quân sự: ông đã phát minh ra thấu kính nhiệt kế và các loại la bàn quân sự.

+ Ứng dụng trong thiên văn học: sử dụng kính thiên văn để quan sát các thiên thể một cách khoa học; xác nhận các pha của Sao Kim bằng kính thiên văn, quan sát bốn vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc, các vành đai của Sao Thổ và phân tích các dấu vết.

- Newton (1642 – 1727): Người tìm ra định luật vạn vật hấp dẫn.

+ Isaac Newton là một nhà toán học, vật lý học, thiên văn học,… người Anh, được nhiều người công nhận là một trong những nhà toán học vĩ đại nhất và là nhà khoa học có ảnh hưởng nhất mọi thời đại, là nhân vật chủ chốt trong cuộc cách mạng khoa học. Cuốn sách của ông Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, xuất bản lần đầu tiên vào năm 1687, thiết lập cơ học cổ điển.

+ Newton cũng có những đóng góp cơ bản cho quang học và chia sẻ công việc của mình với Gottfried Wilhelm Leibniz cho sự phát triển của vô cực.

+ Trong Principia, Newton đã xây dựng các định luật chuyển động và vạn vật hấp dẫn đã hình thành nên quan điểm khoa học thống trị cho đến khi nó được thay thế bằng thuyết tương đối.

+ Newton đã sử dụng mô tả toán học của mình về lực hấp dẫn để suy ra các định luật Kepler về chuyển động của hành tinh, tính toán thủy triều, quỹ đạo sao chổi, tuế sai điểm phân và các hiện tượng khác.

- Einstein (1879 – 1955): Người tìm ra thuyết tương đối và công thức E = m.c²

+ Albert Einstein là nhà vật lý lý thuyết người Đức, được nhiều người công nhận là một trong những nhà vật lý vĩ đại nhất mọi thời đại.

+ Einstein được biết đến là người đã phát triển lý thuyết tương đối, nhưng ông cũng có những đóng góp quan trọng trong việc phát triển lý thuyết cơ học lượng tử. Thuyết tương đối và cơ học lượng tử là hai trụ cột của vật lý hiện đại. Công thức tương đương khối lượng - năng lượng của nó E = mc², xuất phát từ thuyết tương đối, được mệnh danh là "phương trình nổi tiếng nhất thế giới".

+ Công việc của ông cũng được biết đến có ảnh hưởng đối với triết học khoa học.

+ Ông nhận giải Nobel Vật lý năm 1921 "vì những đóng góp của ông cho vật lý lý thuyết, và đặc biệt là vì ông đã khám phá ra quy luật của hiệu ứng quang điện", một giai đoạn then chốt trong sự phát triển của lý thuyết lượng tử. Những thành tựu trí tuệ và sự độc đáo của ông đã khiến "Einstein" đồng nghĩa với "thiên tài".

I. Đối tượng nghiên cứu của vât lý và mục tiêu của môn vật lý.

Câu 1: Hãy kể tên các lĩnh vực vật lý mà em đã được học ở cấp trung học cơ sở.

Giải chi tiết:

Các lĩnh vực vật lý mà em đã được học ở cấp trung học cơ sở: Cơ học, điện học, quang học, nhiệt học, nhiệt động lực học

Câu 2: Em thích nhất lĩnh vực nào của vật lý. Tại sao ?

Giải chi tiết:

Em thích nhất là lĩnh vực cơ học vì nó sát với đời sống và có nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống.

III. Vai trò của vật lý đối với khoa học, kỹ thuật và công nghệ

Câu 1: Hãy nêu tên một số thiết bị có ứng dụng các kiến thức về nhiệt.

Giải chi tiết:

Các thiết bị: nhiệt kế điện tử, cặp nhiệt độ, cân nhiệt, đầu dò nhiệt điện trở...

Câu 2: Theo em, việc sử dụng máy hơi nước nói riêng và động cơ nhiệt nói chung có những hạn chế nào?

Giải chi tiết:

Việc sử dụng máy hơi nước nói riêng và động cơ nhiệt nói chung có những hạn chế là : Để các thiết bị này hoạt động thì cần phải có nhiên liệu. Nhiên liệu thì có hạn . Các động cơ của thiết bị sẽ bị hao mòn theo thời gian.

Câu 3: Cơ chế của các phản ứng hoá học được giải thích dựa trên kiến thức thuộc lĩnh vực nào của vật lý?

Giải chi tiết:

Cơ chế của các phản ứng hoá học được giải thích dựa trên kiến thức thuộc lĩnh vực của vật lý là vật lý nguyên tử và hạt nhân

Câu 4: Kiến thức về từ trường trái đất được dùng để giải thích đặc điểm nào của loài chim di trú.

Giải chi tiết:

Kiến thức về từ trường trái đất được dùng để giải thích đặc điểm của loài chim di trú là xác định hướng trong khi bay

Câu 5: Sự tương tác giữa các thiên thể được giải thích dựa vào định luật vật lý nào của Newton?

Giải chi tiết:

Sự tương tác giữa các thiên thể được giải thích dựa vào: Định luật 3 của Newton

Câu 6: Hãy nêu thêm ví dụ về việc dùng kiến thức vật lý để giải thích hiện tượng tự nhiên mà các em đã học.

Giải chi tiết:

Ví dụ về việc dùng kiến thức vật lý để giải thích hiện tượng tự nhiên :

Lúc chạy để tránh con chó đuổi bắt, con cáo thường thoát thân bằng cách bất thình lình rẽ ngoặt sang hướng khác, đúng vào lúc con chó định ngoạm cắn nó. Bởi vì Khi cáo bất thình lình thay đổi hướng chạy, con chó sẽ không thể chạy được theo cáo, vì theo quán tính, chó còn phải chạy hướng cũ thêm một lúc nữa.

Lúc rơi xuống, các vận động viên nhảy cao và nhảy xa phải co hai chân lại. Vì Nhờ co hai chân ở giai đoạn cuối bước nhảy, vận động viên tạo thêm được đường để hãm, và nhờ thế giảm bớt được lực va xuống đất.

Câu 7: Theo em sử dụng động cơ điện có những ưu điểm vượt trội nào so với sử dụng máy hơi nước?

Giải chi tiết:

Sử dụng động cơ điện có những ưu điểm vượt trội nào so với sử dụng máy hơi nước ở chỗ :

Hiệu suất cao.

Tiêu thụ ít nhiên liệu hơn.

Thân thiện với môi trường hơn.

Câu 8: Hãy kể tên một số nhà máy tự động hóa quá trình sản xuất ở nước ta.

Giải chi tiết:

Ba Huân - Ứng dụng tự động hóa vào xử lí trứng.

Vinfast – Chuỗi nhà máy sản xuất ô tô đồng bộ với robot công nghiệp

Vinamilk – Ứng dụng tự động hóa vào quy trình xử lí và đóng hộp sữa.

Câu 9: Hãy sưu tầm tài liệu trên internet và các phương tiện truyền thông khác về thành phố thông minh (thành phố số) để thảo luận trên lớp về chủ đề "Thế nào là thành phố thông minh"

Giải chi tiết:

Thành phố thông minh là một hệ thống hữu cơ tổng thể được kết nối từ nhiều hệ thống thành phần với hệ thống trí tuệ nhân tạo có thể hành xử thông minh như con người, gồm :

Mạng viễn thông số (dây thần kinh)

Hệ thống nhúng thông minh (não bộ)

Các cảm biến (giác quan) và phần mềm (tinh thần và nhận thức)

=> Nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống, cải thiện chất lượng phục vụ của chính quyền thành phố, giảm tiêu thụ năng lượng, quản lý hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên.

Câu 10: Hãy nêu mối liên quan giữa các lĩnh vực của vật lý đối với một số dụng cụ gia đình mà em thường sử dụng.

Giải chi tiết:

Mối liên quan giữa các lĩnh vực của vật lý đối với một số dụng cụ gia đình mà em thường sử dụng:

Vật liệu gốm sứ thường có nhiệt độ nóng chảy và độ bền hoá học cao nên được dùng làm bát ăn cơm để giữ được độ ấm của cơm và thức ăn.

Vật liệu kim loại thường dẫn nhiệt tốt nên được dùng chế tạo xoong nồi trong nấu nướng...

Câu 11: Hãy nói về ảnh hưởng của vật lý đối với một số lĩnh vực như: giao thông vận tải, thông tin liên lạc, năng lượng, du hành vũ trụ... Sưu tầm hình ảnh để minh hoạ

Giải chi tiết:

Ảnh hưởng của vật lý đối với một số lĩnh vực như:

Giao thông vận tải: Dựa vào một số nguyên tắc, định luật vật lý mà con người sản xuât ra các phương tiện giao thông chạy bằng động cơ như xe máy, ô tô...

Thông tin liên lạc: Dựa vào nguyên tắc định luật tạo hình ảnh mà con ngừoi phát minh ra ti vi làm phương tiện truyền thông đại chúng

Năng lượng, du hành vũ trụ: Dựa vào lực học trong vật lý mà người ta có thể đi ra ngoài vũ trụ, khám phá sao hoả...

Hình ảnh minh họa:

Câu 12: Hãy nêu ví dụ về ô nhiễm môi trường và huỷ hoại hệ sinh thái mà em biết ở địa phương mình.

Giải chi tiết:

Ví dụ: Nhà máy sắn thải chất thải chưa qua xử lý xuống sông, làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước => Dẫn đến tôm, cá trên sông bị chết hàng loạt

IV. Phương pháp nghiên cứu vật lý

1. Phương pháp thực nghiệm

Câu 1: Nêu một ví dụ về sử dụng phương pháp thực nghiệm mà em đã được học trong môn KHTN.

Giải chi tiết:

Ví dụ: Phương pháp thực nghiệm chứng minh cho quan điểm “Sự rơi nhanh hay chậm không phụ thuộc vào vật nặng hay nhẹ” của Galile

2. Phương pháp mô hình

Câu 1: Hãy kể tên một số mô hình vật chất mà em thấy trong phòng thí nghiệm

Giải chi tiết:

Tên một số mô hình vật chất mà em thấy trong phòng thí nghiệm: quả địa cầu, bản đồ thế giới, hệ mặt trời...

Câu 2: Hãy nêu tên một mô hình lý thuyết mà em đã học.

Giải chi tiết:

Là mô hình tia sáng

Câu 3: Các mô hình toán học vẽ ở hình 1.9 dùng để mô tả loại chuyển động nào?

Giải chi tiết:

Các mô hình toán học vẽ ở hình 1.9 dùng để mô tả: Chuyển động thẳng đều

Phần em có thể

Dự đoán về sự phụ thuộc tốc độ bay hơi của nước vào nhiệt độ nước và gió thổi trên mặt nước, rồi lập phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán.

Giải chi tiết:

Dự đoán:

Nhiệt độ nước càng cao thì tốc độ bay hơi của nước càng nhanh.

Gió thổi trên mặt nước càng mạnh thì tốc độ bay hơi của nước càng nhanh.