Mở đầu SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 5): Ở cấp trung học cơ sở, các em đã tìm hiểu về: lực, năng lượng, âm thanh, ánh sáng, điện, từ, …; tất cả đều thuộc môn Vật lí. Tuy nhiên, trước khi bắt đầu vào chương trình Vật lí cấp Trung học phổ thông, các em cần trả lời: Vật lí nghiên cứu gì? Nghiên cứu vật lí để làm gì? Nghiên cứu vật lí bằng cách nào?
- Vật lí nghiên cứu: các dạng vận động của vật chất và năng lượng
- Nghiên cứu vật lí để: khám phá ra quy luật tổng quát nhất chi phối sự vận động của vật chất và năng lượng, cũng như tương tác giữa chúng ở mọi cấp độ: vi mô, vĩ mô.
- Ở trường học, khi học tập môn vật lí giúp học sinh hiểu được các quy luật của tự nhiên, vận dụng kiến thức vào cuộc sống, từ đó hình thành các năng lực khoa học và công nghệ.
- Nghiên cứu vật lí bằng hai phương pháp: phương pháp thực nghiệm và phương pháp lí thuyết.
1. Đối tượng – mục tiêu – phương pháp nghiên cứu vật lí
Câu hỏi 1 SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 5): Nêu đối tượng nghiên cứu đối với từng hân ngành sau của vật lý : cơ, ánh sáng, điện, từ.
Trả lời:
- Cơ học : Các quy luật chuyển động và cân bằng của lực
- Ánh sáng : Các quy luật chuyển động và sự chuyển hoá năng lượng
- Điện : Kết cấu mạch điện
- Từ : Năng lượng từ tính
Câu hỏi 2 SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 6): Quan sát Hình 1.2, thảo luận để nêu thế nào là cấp độ vi mô, vĩ mô.
Trả lời:
- Cấp độ vi mô là cấp độ dùng để mô phỏng vật chất nhỏ bé
- Cấp độ vĩ mô là cấp độ dùng để mô phỏn tầm rộng lớn hay rất lớn của vật chất
Câu hỏi 3 SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 7): Trình bày một số ví dụ khác để minh họa cho phương pháp thực nghiệm trong Vật lí.
Ví dụ:
- Nghiên cứu về chuyển động rơi tự do của vật bằng cách thực hiện các thí nghiệm thả rơi vật ở các độ cao khác nhau, các vật khác nhau (khối lượng, hình dạng, kích thước).
- Nghiên cứu về sự truyền thẳng của tia sáng.
Phương pháp lí thuyết
Câu hỏi 4 SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 8): Nêu nhận định về vai trò của thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm và xác định điểm cốt lõi của phương pháp lý thuyết
Trả lời:
- Phương pháp thực nghiệm là cách để kiểm chứng lại phần lý thuyết. Nếu không có phương pháp thực nghiệm thì phần lý thuyết chỉ là lý thuyết suông. Còn lý thuyết là cơ sơ cho phương pháp thực nghiệm. Điểm cốt lỗi của phương pháp lý thuyết là các quy luật, định luật được nghiên cứu.
Luyện tập SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 9): Hãy sơ đồ hóa quá trình tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí.
Lời giải:
2. Ảnh hưởng của Vật lí đến một số lĩnh vực trong đời sống và kĩ thuật
Câu hỏi 5 SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 10): Quan sát Hình 1.5 và phân tích ảnh hưởng của Vật lí trong một số lĩnh vực. Từ đó, trình bày ưu điểm của việc ứng dụng Vật lí vào đời sống so với các phương pháp truyền thống ở các lĩnh vực trên.
Trả lời:
Ảnh hưởng của Vật lí trong một số lĩnh vực:
+ Thông tin liên lạc: nhờ có thông tin liên lạc mà tin tức được truyền đi nhanh chóng, chính xác mà không phải thông qua chim bồ câu như hồi xưa
+ Y tế: Các phương pháp chuẩn đoán và chữa bệnh có áp dụng kiến thức vật lí nhu phép nội soi, chụp X – quang, chụp cắt lớp vi tính, chụp cộng hưởng (MRI), xạ trị,...đã giúp cho việc chuẩn đoán và chữa bệnh của các bác sĩ đạt hiệu quả cao
+ Công nghiệp: Vật lí là động lực của các cuộc cách mạng công nghiệp, vì vậy nền sản xuất nhỏ lẻ được chuyển thành nền sản xuất dây chuyền, tự động hóa. Từ đó nâng cao chất lượng, cải thiện đời sống.
+ Nghiên cứu khoa học: Vật lí đã giúp cải tiến thiết bị và phương pháp nghiên cứu của rất nhiều ngành khoa học, giúp khám phá các hiện tượng trên Trái Đất.
Câu hỏi 6 SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 10): Hãy nêu và phân tích một số ứng dụng khác của Vật lí trong đời sống hằng ngày.
Một số ứng dụng khác của Vật lí trong đòi sống hằng ngày:
- Sản xuất ô tô điện: hiện nay con người đã và đang dần thay thế các dòng xe ô tô chạy bằng xăng, dầu sang dòng xe chạy bằng điện để nâng cao hiệu suất sử dụng và bảo vệ môi trường ít bị ô nhiễm bởi khí thải.
- Sử dụng internet để trao đổi thông tin: thông tin được truyền đi nhanh chóng, chính xác.
- Ứng dụng Vật lí vào sản xuất nông nghiệp: nâng cao hiệu quả sản xuất, không phụ thuộc vào sức người.
Luyện tập SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 11): Có ý kiến cho rằng điện năng là thành tựu cốt lõi và huyết mạch của vật lý cho nền văn minh của nhân loại. Hình 1.8, cho thấy các châu lục sáng rực về đêm. Trình bày quan điểm của em về nhận định này.
Lời giải:
- Tùy theo quan điểm của mỗi cá nhân về nhận định điện năng là thành tựu cốt lõi và huyết mạch của Vật lí cho nền văn minh của nhân loại.
- Ý kiến cá nhân: Điện năng đã góp phần vô cùng quan trọng cho nền văn minh của nhân loại. Tuy nhiên, ngoài điện năng ra còn có rất nhiều dạng năng lượng khác như quang năng, nhiệt năng, năng lượng nguyên tử,...Tất cả các dạng năng lượng này đã góp phần làm nên nền văn minh của nhân loại.
Vận dụng SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 11): Tìm hiểu để viết bài thuyết trình ngắn về quá trình sản xuất, truyền tải và lợi ích của điện năng.
Lời giải:
- Quá trình sản xuất, truyền tải điện năng từ nhà máy thủy điện
+ Nước được dự trữ trong hồ chứa, khi cổng kiểm soát được mở ra, nước chảy theo đường ống dẫn xuống làm quay tua bin của máy phát điện, điện năng được sinh ra đưa vào máy biến thế, sau đó được đến các trạm biến áp, và được truyền tải đi đến nơi tiêu thụ thông qua hệ thống điện lưới quốc gia.
- Lợi ích của điện năng:
+ Phục vụ cuộc sống sản xuất, sinh hoạt của con người: chạy các thiết bị máy móc, thắp sáng hệ thống đèn, …
+ Phục vụ cho công việc nghiên cứu khoa học.
+ Phục vụ cho việc khám chữa bệnh, nhu cầu vui chơi giải trí, …
Bài tập
Bài tập 1 SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 11): Vào đầu thế kỷ XX, Thomson đã đề xuất mô hình cấu tạo nguyên tử gồm các electron phân bố đều trong một khối điện dưong kết cấu tựa như khối mây. Để kiểm chứng giả thuyết này Rotherford đã sử dụng tia alpha gồm các hạt mang điện dương bắn vào các nguyên tử kim loại vàng. Kết quả của thí nghiệm đã bác bỏ giả thuyết của Thomson đồng thời đã khám phá ra hạt nhân nguyên tử. Rotherford đã vận dụng phương pháp nào để nghiên cứu vấn đề này ? giải thích ?
Lời giải:
Vận dụng phương pháp thực nghiệm, dùng kết quả của thí nghiệm thực tế để chứng minh giả thuyết
Bài tập 2 SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 1 (trang 11): Tìm hiểu thực tế một số thiết bị vật lí dùng trong y tế để chuẩn đoán, đo lường và chữa bệnh.
Gợi ý: Các thiết bị quan học của bệnh viện mắt, của các phòng khám bệnh chuẩn đoán bằng hình ảnh
Lời giải:
- Một số thiết bị vật lí dùng trong y tế là: Máy đo khúc xạ, máy nội soi, máy chụp X – quang, máy chụp cắt lớp vi tính (CT), máy chụp cộng hưởng từ (MRI),...