HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu đối tượng nghiên cứu của vật lí.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt câu hỏi và yêu cầu HS trả lời:  

CH: Theo em đối tượng nghiên cứu là gì? Lấy ví dụ trong môn ngữ văn?

- GV cho HS tự đọc phần đọc hiểu trong SGK và trả lời các câu hỏi:

+ Đối tượng nghiên cứu của vật lý là gì?

+ Vật lí là môn Khoa học tìm hiểu về thế giới tự nhiên. Nó được phân thành rất nhiều lĩnh vực, nhiều phân ngành. Em hãy cho biết những lĩnh vực vật lý mà em đã được học ở cấp trung học cơ sở?

- GV chia lớp thành 4 nhóm rồi yêu cầu mỗi nhóm trả lời phần thảo luận 1.

Thảo luận 1: Nêu đối tượng nghiên cứu tương ứng với từng phân ngành sau của vật lí: cơ, ánh sáng, điện, từ.

GV giao nhiệm vụ:

+ Tổ 1. Trả lời đối với phân ngành cơ

+ Tổ 2. Trả lời đối với phân ngành ánh sáng

+ Tổ 3. Trả lời đối với phân ngành điện

+ Tổ 4. Trả lời đối với phân ngành từ.

- GV yêu cầu HS quan sát hình 1.1 và đặt vấn đề, nêu câu hỏi.

+ Dựa vào dữ liệu được đưa ra ở SGK về công trình nghiên cứu đã đưa ra được biểu thức mô tả mối liên hệ giữa năng lượng và khối lượng. Em hãy cho biết, đối tượng nghiên cứu của công trình này là gì?

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, quan sát hình ảnh, trả lời câu hỏi.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS giơ tay trả lời câu hỏi theo yêu cầu của GV.

- Đại diện của mỗi nhóm HS đứng tại chỗ trả lời câu hỏi ở phần thảo luận.

- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu mục tiêu nghiên cứu của vật lí.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giới thiệu mục tiêu nghiên cứu của vật lí.

- GV yêu cầu HS quan sát hình 1.2 và thảo luận theo cặp để nêu thế nào là cấp độ vi mô, cấp độ vĩ mô?

- GV yêu cầu HS dựa vào SGK để nêu vai trò của vật lí: Qua những gì đọc được ở SGK, em hãy cho biết vai trò của vật lí đối với con người?

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, vận dụng cùng những kiến thức đã được học ở cấp trung học cơ sở để trả lời câu hỏi.

- HS trao đổi thông tin trong phần thảo luận nhóm để đưa ra câu trả lời hợp lí nhất.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS hiểu và ghi chép vào vở về mục tiêu của vật lí.

- HS đưa ra được các câu trả lời theo yêu cầu của GV.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 3. Tìm hiểu phương pháp nghiên cứu của vật lí.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV dẫn lời: “Phương pháp nghiên cứu của khoa học nói chung và của vật lí nói riêng được hình thành qua thời kì phát triển của nền văn minh nhân loại, bao gồm hai phương pháp chính là phương pháp thực nghiệm và phương pháp lí thuyết. Chúng ta sẽ đi tìm hiểu phương pháp đầu tiên là phương pháp thực nghiệm.”

- GV yêu cầu HS đọc SGK, quan sát hình 1.3 và trả lời câu hỏi:

+ Nêu cách mà Galilei đã làm thí nghiệm.

+ Kết quả của thí nghiệm có ý nghĩa gì?

=> Từ những kiến thức ở trên, em hãy cho biết phương pháp thực nghiệm là gì?

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày một số ví dụ khác để minh họa cho phương pháp thực nghiệm trong vật lí.

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK và trả lời câu hỏi sau:

+ Lí thuyết vật lí được hình thành như thế nào?

+ Công trình dự đoán sự tồn tại của Hải Vương Tinh và Thiên Vương Tinh trong hệ mặt trời hình 1.4 có ý nghĩa như thế nào?

- GV đưa ra khái niệm phương pháp lí thuyết.

- GV yêu cầu HS trả lời thảo luận 4: Nêu nhận định về vai trò của thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm và xác định điểm cốt lõi của phương pháp lí thuyết.

- GV đưa ra kết luận về mối liên hệ giữa phương pháp thực nghiệm và phương pháp lí thuyết.

Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí.

- GV đưa ra nhận định: Quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học nói chung và nhà vật lí nói riêng chính là quá trình tìm hiểu thế giới tự nhiên.

- GV yêu cầu HS đọc SGK và nêu câu hỏi: Em hãy đọc SGK và cho biết quá trình này có tiến trình gồm những bước nào?

- GV lập sơ đồ quá trình tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin sgk, thảo luận nhóm đôi trả lời câu hỏi theo yêu cầu của GV.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trả lời được các câu hỏi , nêu được khái niệm phương pháp thực nghiệm, phương pháp lí thuyết và lấy được ví dụ minh họa.

- HS trình bày được các bước trong tiến trình tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

1. Đối tượng nghiên cứu của vật lí.

Trả lời:

+ Theo em, đối tượng nghiên cứu là bản chất của sự vật hay hiện tượng cần xem xét và làm rõ trong nhiệm vụ nghiên cứu.

+ Trong môn ngữ văn, đối tượng nghiên cứu là các tác phẩm văn học, là các cấu trúc ngữ pháp. 

Trả lời:

Đối tượng nghiên cứu của vật lí là các dạng vận động của vật chất và năng lượng.

Trả lời:

Những lĩnh vực vật lý mà em đã được học ở cấp trung học cơ sở: lực, năng lượng, âm thanh, ánh sáng, điện, từ ...

Trả lời:

- Phân ngành cơ có đối tượng nghiên cứu là: tốc độ, thời gian, quãng đường, lực, moment lực.

- Phân ngành ánh sáng có đối tượng nghiên cứu là: hiện tượng phản xạ ánh sáng, khúc xạ ánh sáng, tán sắc ánh sáng; các loại quang cụ như gương, thấu kính, lăng kính.

- Phân ngành điện có đối tượng nghiên cứu là: dòng điện, mạch điện.

- Phân ngành từ có đối tượng nghiên cứu là: nam châm, từ trường Trái đất, hiện tượng cảm ứng điện từ.

Trả lời:

Đối tượng nghiên cứu của công trình này là mối liên hệ giữa năng lượng và khối lượng.

2. Mục tiêu của vật lí.

* Mục tiêu của vật lí là 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 và vĩ mô.

Trả lời:

- Ở cấp độ vi mô (hình a): vật lý đi nghiên cứu các hạt có kích thước rất nhỏ, bé hơn m như nguyên tử, proton, neutron, electron.

- Ở cấp độ vĩ mô (hình b): vật lý đi nghiên cứu những vật có kích thước lớn hơn nguyên tử như con người, đồ vật, các vật có kích thước rất lớn tầm cỡ hành tinh, thiên hà, vũ trụ...

Trả lời:

Vai trò của vật lí đối với con người:

+ Các định luật vật lí được tìm ra không những giúp con người giải thích mà còn tiên đoán được rất nhiều hiện tượng tự nhiên.

+ Việc vận dụng các định luật này rất đa dạng, phong phú có ý nghĩa thiết thực trong đời sống và nghiên cứu khoa học.

+ Học tập môn vật lí giúp HS hiểu được các quy luật của tự nhiên, vận dụng kiến thức đó vào cuộc sống. Từ đó hình thành những năng lực khoa học và công nghệ.

3. Phương pháp nghiên cứu của vật lí.

a. Phương pháp thực nghiệm.

Trả lời:

+ Galilei đã làm thí nghiệm về sự rơi tự do bằng cách: Thả rơi hai vật có hình dạng khác nhau nhưng có cùng khối lượng từ đỉnh tháp nghiêng Pisa cao 57m ở nước Ý.

+ Kết quả là hai vật rơi và chạm đất cùng lúc. Kết quả này đã bác bỏ được nhận định của Aristotle cho rằng việc vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ là bản chất tự nhiên của các vật.

=> Phương pháp thực nghiệm là dùng những những thí nghiệm cụ thể để kiểm chứng về tính đúng đắn của một giả thuyết, mô hình, lí thuyết. Từ đó bổ sung, hoàn thiện hay bác bỏ giả thuyết, mô hình, lí thuyết đó.

Trả lời:

+ Thí nghiệm sử dụng ánh sáng để đốt cháy tờ giấy: Người ta đặt một tờ giấy phía dưới một thấu kính. Ánh sáng mặt trời đi qua thấu kính trong một khoảng thời gian nhất định sẽ đốt cháy tờ giấy. Điều này chứng minh rằng ánh sáng có năng lượng.

+ Ta sẽ nghe âm thanh phát ra khi gõ vào thanh kim loại. Điều này chứng tỏ là âm thanh có thể truyền được trong chất khí.

+ Ta vẫn nghe được tiếng mọi người nói chuyện khi ngụp lặn dưới nước trong hồ bơi. Điều này chứng tỏ là âm thanh có thể truyền được trong chất lỏng.

b. Phương pháp lí thuyết.

Trả lời:

+ Lí thuyết được xây dựng dựa trên các quan sát ban đầu và trực giác của các nhà vật lí, trong nhiều trường hợp có tính định hướng và dẫn dắt cho thực nghiệm kiểm chứng.

+ Công trình dự đoán sự tồn tại của Hải Vương Tinh và Thiên Vương Tinh trong hệ mặt trời hình 1.4 có ý nghĩa: Thiên Vương tinh không ở đúng vị trí mà các phương trình toán học nghiên cứu chuyển động tiên đoán.

=> Phương pháp lí thuyết là phương pháp sử dụng ngôn ngữ toán học và suy luận lí thuyết để phát hiện một kết quả mới.

Trả lời:

+ Thí nghiệm đóng vai trò trọng yếu trong phương pháp thực nghiệm, bởi kết quả thí nghiệm là cơ sở quan trọng nhất để khẳng định tính đúng đắn của một giả thuyết, mô hình, lí thuyết.

+ Điểm cốt lõi của phương pháp lí thuyết là việc xây dựng những mô hình giả thuyết bằng công cụ toán học.

=> Kết luận: Kết quả của phương pháp thực nghiệm cần được giải thích bằng lí thuyết đã biết hoặc lí thuyết mới. Kết quả của phương pháp lí thuyết cần được kiểm chứng bằng thực nghiệm. Hai phương pháp này hỗ trợ cho nhau, trong đó phương pháp thực nghiệm có tính quyết định.

4. Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí.

Trả lời:

Các bước của tiến trình này là:

Bước 1: Quan sát hiện tượng để xác định đối tượng nghiên cứu.

Bước 2: Đối chiếu với các lí thuyết đang có để đề xuất giả thuyết nghiên cứu.

Bước 3: Thiết kế, xây dựng mô hình lí thuyết hoặc mô hình thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết.

Bước 4: Tiến hành tính toán theo mô hình lí thuyết hoặc thực hiện thí nghiệm để thu thập dữ liệu. Sau đó xử lí số liệu và phân tích kết quả để xác nhận, điều chỉnh, bổ sung hay bác bỏ mô hình, giả thuyết ban đầu.

Bước 5: Rút ra kết luận.

Sơ đồ:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình 1.5 để HS quan sát và dẫn lời: “Ngày nay chúng ta không còn truyền thông tin bằng bồ câu đưa thư nữa, thay vào đó là dùng các thiết bị như máy tính, điện thoại để gửi tin. Chúng ta cũng không còn chuẩn đoán bệnh bằng cách bắt mạch mà thay vào đó là dùng các thiết bị hiện đại như máy đo huyết áp. Những ví dụ trên đã cho thấy con người ngày này đã biết áp dụng những thành tựu của các công trình nghiên cứu vật lí, khoa học.”

- GV chia lớp thành 2 nhóm

+ Tổ 1,2: Nhóm 1.

+ Tổ 3,4: Nhóm 2.

- GV yêu cầu các nhóm thảo luận trả lời câu hỏi:

Thảo luận 5. Quan sát hình 1.5, 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.

Thảo luận 6. Hãy nêu và phân tích một số ứng dụng khác của vật lí trong đời sống hàng ngày và chỉ ra các ưu điểm của nó.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS theo dõi SGK, lắng nghe GV giảng bài, hợp tác trong thảo luận nhóm, tiếp nhận câu hỏi của GV và trả lời.

- HS nghiên cứu nội dung bài học theo sự hỗ trợ, định  hướng của GV.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trình bày câu trả lời, ghi chép nội dung chính.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đưa ra kết luận về ảnh hưởng của vật lí.

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

II. ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LÍ ĐẾN MỘT SỐ LĨNH VỰC TRONG ĐỜI SỐNG VÀ KĨ THUẬT.

Trả lời:

Quan sát hình 1.5 để phân tích ảnh hưởng của vật lí trong một số lĩnh vực:

- Thông tin liên lạc:

   + Dùng bồ câu đưa thư: phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện khí hậu, tình trạng sức khỏe của bồ câu, khoảng cách xa gần mà thời gian nhận được tin là nhanh hay lâu. Thông tin nắm bắt có khi sẽ không được kịp thời, hơn nữa còn dễ bị thất lạc.

   + Dùng internet (máy tính, điện thoại…) để gửi tin nhắn,gửi mail,  video call: nhanh, đơn giản, hiệu quả, độ chính xác gần như tuyệt đối. Thông tin năm bắt được kịp thời.

- Chẩn đoán bệnh:

   + Bắt mạch thủ công: phụ thuộc vào trình độ của người thầy thuốc, độ chính xác không cao và mất nhiều thời gian.

   + Dùng thiết bị y tế chuyên dụng:tốn ít thời gian, độ chính xác cao, cho kết quả nhanh chóng, từ đó có phương án chữa trị kịp thời.

- Quy trình đóng gói:

   + Dùng sức lao động thủ công của con người: mất nhiều thời gian, năng suất không cao, mẫu mã không đẹp, sản phẩm không được đồng đều.

   + Dùng quy trình sản xuất dây chuyền, tự động hóa: quy trình sản xuất nhanh gọn, năng suất cao, mẫu mã đẹp, cho ra các sản phẩm đồng đều.

- Quan sát thiên văn:

   + Quan sát bằng mắt thường: phán đoán các hiện tượng theo cảm tính, dựa trên kinh nghiệm của người quan sát là chính, độ chính xác không cao.

   + Sử dụng các thiết bị hiện đại  như vệ tinh, kính thiên văn… cho kết quả chính xác, đưa ra các dự báo về thiên nhiên có độ chính xác cao.

Trả lời:

+ Tia laser được dùng để làm bút chiếu, làm dao mổ điều trị các tật khúc xạ của mắt, xóa vết xăm.

Ưu điểm : Không gây đau đớn.

+ Các loại pin công nghệ mới có thể dự trữ được nhiều điện năng được sử dụng trong xe máy điện, ô tô điện.

Ưu điểm : Giúp tiết kiệm nhiên liệu, góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, gây hiệu ứng nhà kính.

+ Chế tạo máy phát điện tạo ra dòng điện trong trường hợp mạng lưới điện bị cắt.

Ưu điểm: Chủ động được nguồn điện trong tình trạng mạng lưới điện bị cắt

+ Các kiến thức về điện tử được sử dụng trong thiết bị không dây như điện thoại di động, cảm biến không dây.

Ưu điểm: Thiết bị nhỏ gọn, thuận tiện trong việc di chuyển. Đồng thời việc truyền thông tin được nhanh, kịp thời.

=> Kết luận:

- Vật lí có ảnh hưởng mạnh mẽ và có tác động làm thay đổi mọi lĩnh vực hoạt động của con người. Dựa trên nền tảng của vật lí, các công nghệ mới được được sáng tạo với tốc độ vũ bão.

- Kiến thức vật lí trong các phân ngành được áp dụng kết hợp để tạo ra kết quả tối ưu. Các kĩ năng vật lí như tính chính xác, đúng thời điểm và thời lượng, quan sát, suy luận nhạy bén đã thành kĩ năng sống cần có của con người hiện đại.

K (Những kiến thức các em đã biết về các quy tắc an toàn)

W (Những điều các em muốn biết thêm xoay quanh nội dung trên)

L (Những nội dung chính, câu trả lời trong bài học)

…..

…..

…..

K

W

L

- Khi sử dụng dụng cụ nghiên cứu, thực hành vật lí, cần phải cẩn thận, cần sử dụng đúng cách, đúng mục đích.

- Có rất nhiều rủi ro khi nghiên cứu và thực hành thí nghiệm.

- Có các biển cảnh báo an toàn ở phòng thí nghiệm, hoặc trên các dụng cụ.

- Có bảng các quy tắc an toàn trong phòng thực hành.

- Cần có các biện pháp bảo vệ an toàn khi có sự cố xảy ra.

- Những quy tắc an toàn trong nghiên cứu và học tập môn vật lí là gì?

- Khi nghiên cứu và học tập môn vật lí, để bảo đảm an toàn cần có những biện pháp cụ thể nào? Đặc biệt là khi làm việc với chất phóng xạ?

- Những rủi ro, những điểm không an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm là gì? Đưa ra tình huống ví dụ cụ thể (nếu có thể).

- Những biện pháp an toàn đề phòng những rủi ro có thể có trong phòng thí nghiệm là gì?

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu về an toàn khi làm việc với chất phóng xạ.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV dùng kĩ thuật XYZ để HS tìm hiểu hai vấn đề về chất phóng xạ và khám phá không gian được nêu trong SGK.

Tùy vào sĩ số HS trong lớp mà GV chia lớp thành các nhóm. GV có thể tham khảo cách chia như sau:

+ Kĩ thuật XYZ tương ứng sẽ là 533: Tức là mỗi nhóm sẽ có 5 bạn HS, mỗi bạn đưa ra 3 ý kiến khác nhau trong khoảng thời gian 3 phút.

- GV chiếu hình 2.1, tổ chức cho mỗi nhóm HS tìm hiểu và trả lời câu Thảo luận 1: Quan sát hình 2.1, trình bày hiểu biết của em về tác hại và lợi ích của chất phóng xạ. Từ đó nêu những quy tắc an toàn khi làm việc với chất phóng xạ.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hiện chia nhóm theo yêu cầu của GV.

- Mỗi nhóm sẽ cử một bạn làm nhóm trưởng. Nhóm trưởng yêu cầu mỗi thành viên trong nhóm sẽ làm việc độc lập.

- Các thành viên trong nhóm đọc thông tin SGK, quan sát hình ảnh, tự suy nghĩ đưa ra câu trả lời câu hỏi. Trong 1 phút đầu tiên, ghi nhanh câu trả lời của mình. Sau đó sẽ tiến hành trao đổi, thảo luận nhóm.

- Lần lượt từng HS trong nhóm sẽ có 3 phút để trình bày về câu trả lời của mình. (5 bạn sẽ mất 15 phút để trình bày).

- Cuối cùng, các thành viên trong nhóm sẽ cùng nhau thảo luận để đi đến thống nhất câu trả lời (2 phút).

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Nhóm trưởng của mỗi nhóm lên bảng trình bày câu trả lời của nhóm mình.

- Các bạn ở nhóm khác nhận xét, đánh giá, bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận.

- GV  chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu vấn đề an toàn trong phòng thí nghiệm.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV: “Trong vật lí, việc tiến hành học đi đôi với thực hành là cực kỳ quan trọng, nhằm kiểm chứng kiến thức, phát triển năng lực tìm hiểu thế giới của HS. Tuy nhiên cần phải bảo đảm an toàn khi tiến hành làm thí nghiệm vì đã có nhiều sự cố xảy ra cho người làm thí nghiệm.”

- GV tổ chức cho HS làm việc nhóm để trả lời các câu hỏi sau:

Câu 1. Em hãy nêu một vài sự cố có thể xảy ra khi làm thực hành ở phòng thí nghiệm vật lí?

Câu 2. Quan sát hình 2.2 và chỉ ra những điểm không an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm.

Câu 3. Em hãy nêu một số biện pháp an toàn khi sử dụng điện?

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, vận dụng cùng những kiến thức đã được học để đưa ra câu trả lời.

- Các thành viên trong nhóm liên tục đưa ra ý kiến.

- Sau đó tổng hợp lại và đưa ra ý kiến thống nhất chung.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Nhóm trưởng của mỗi nhóm lên trình bày đáp án của nhóm mình.

- Các nhóm khác đưa ra nhận xét, bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét

- GV chuẩn kiến thức, đưa ra kết luận, chuyển sang nội dung mới.

I. NHỮNG QUY TẮC AN TOÀN TRONG NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN VẬT LÍ

1, An toàn khi làm việc với phóng xạ.

Trả lời:

*Thảo luận 1:

- Tác hại của chất phóng xạ:

+ Việc sử dụng chất phóng xạ không đúng cách sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người.

+ Chất phóng xạ gây tổn thương da, mang đến bệnh tật như ung thư

+ Đã có những trường hợp tử vong hoặc để lại di chứng cho chính bản thân và các thế hệ sau: đột biến gen, dị tật, dị dạng, mắc các bệnh về thần kinh…

- Lợi ích của chất phóng xạ:

+ Sử dụng y học để chẩn đoán hình ảnh và điều trị ung thư.

+ Sử dụng trong nông nghiệp để tạo đột biến, tạo ra giống cây trồng mới.

+ Sử dụng trong kiểm tra an ninh.

+ Sử dụng trong công nghiệp để phát hiện các khiếm khuyết trong vật liệu.

+ Sử dụng trong khảo cổ để xác định tuổi của các mẫu vật.

- Quy tắc an toàn khi làm việc với chất phóng xạ:

+ Sử dụng găng tay và mặc đồ bảo hộ khi thực hiện thí nghiệm.

+ Không để chất phóng xạ tiếp xúc trực tiếp với cơ thể. Che chắn những cơ quan nhạy cảm với chất phóng xạ.

+ Giảm thời gian tiếp xúc với nguồn phóng xạ.

+ Tăng khoảng cách từ ta đến nguồn phóng xạ.

2. An toàn trong phòng thí nghiệm

Trả lời:

Câu 1. Một vài sự cố có thể xảy ra khi làm thực hành ở phòng thí nghiệm vật lí:

+ HS có thể bị bỏng do sự cố chập cháy điện, hoặc cháy nổ do lửa, hóa chất.

+ Có thể bị chấn thương khi bất cẩn sử dụng vật sắc nhọn.

+ Có thể bị điện giật.

Câu 2. Những điểm không an toàn trong hình:

- Người phụ nữ:

+ Cắm/ rút điện sai cách do cầm vào dây điện dễ dẫn tới bị giật khi dây điện hở.

+ Đưa nước uống vào phòng thí nghiệm. Sử dụng nước ngọt khi đang làm thí nghiệm.

- Người đàn ông:

+ Tay ướt cầm vào dây điện cắm vào ổ điện gây nguy cơ giật điện cao.

+ Không đeo găng tay bảo hộ.

- Trên bàn có:

+ Đặt vật nhọn và dẫn điện ngay trên dây điện dễ gây chập cháy.

+ Rác vứt bừa bộn.

+ Để các dụng cụ không phù hợp với hoạt động thí nghiệm.

+ Dụng cụ thí nghiệm không được sắp xếp ngăn nắp.

Câu 3. Một số biện pháp an toàn khi sử dụng điện:

+ Khi làm việc với nguồn điện cần đeo đồ bảo hộ đầy đủ như găng tay…

+ Cần phải tách nguồn điện với hóa chất, nước để tránh nguy cơ chập cháy nổ.

+ Không đặt những vật có khả năng dẫn điện lên nguồn điện.

+ Sử dụng thiết bị điện đúng cách: ví dụ như cầm phích cắm điện đúng cách…

=> Kết luận: Khi nghiên cứu và học tập vật lí, ta cần phải:

- Hiểu được thông tin liên quan đến rủi ro và nguy hiểm có thể xảy ra.

- Tuân thủ và áp dụng các biện pháp để đảm bảo an toàn cho bản thân và cộng đồng.

- Quan tâm, gìn giữ môi trường xung quanh.

- Trong phòng thí nghiệm ở trường học, những rủi ro và nguy hiểm phải được cảnh báo rõ ràng bằng các biển báo. HS cần chú ý sự nhắc nhở của nhân viên phòng thí nghiệm và GV về các quy định an toàn. Ngoài ra các thiết bị bảo hộ cá nhân phải được trang bị đầy đủ.

K

W

L

- Khi sử dụng dụng cụ nghiên cứu, thực hành vật lí, cần phải cẩn thận, cần sử dụng đúng cách, đúng mục đích.

- Có rất nhiều rủi ro khi nghiên cứu và thực hành thí nghiệm.

- Có các biển cảnh báo an toàn ở phòng thí nghiệm, hoặc trên các dụng cụ.

- Có bảng các quy tắc an toàn trong phòng thực hành.

- Cần có các biện pháp bảo vệ an toàn khi có sự cố xảy ra.

- Khi nghiên cứu và học tập môn vật lí, cần làm gì để đảm bảo an toàn? Đặc biệt là khi làm việc với chất phóng xạ?

- Những quy tắc an toàn trong nghiên cứu và học tập môn vật lí là gì?

- Những rủi ro, khi làm việc trong phòng thí nghiệm là gì?

- Những biện pháp an toàn đề phòng những rủi ro có thể có trong phòng thí nghiệm là gì?

- Những biện pháp đảm bảo an toàn trong phòng thí nghiệm là: cần chú ý đến những biển cảnh bảo, những quy định an toàn có sẵn phòng thí nghiệm.

- Cần sử dụng dụng cụ thí nghiệm đúng mục đích, đúng quy định.

- Cần có đồ bảo hộ khi làm thí nghiệm dặc biệt là khi làm việc với chất phóng xạ.

- Những rủi ro trong khi làm thí nghiệm: bị điện giật, chập cháy nguồn điện, bị vật sắc nhọn gây tổn thương….

- Biện pháp an toàn:

+ Trong quá trình làm thí nghiệm cần giữ khoảng cách an toàn với nguồn điện.

+ Mặc đồ bảo hộ khi làm việc với chất phóng xạ.

+ Cần hiểu rõ mục đích và cách sử dụng của từng dụng cụ để thao tác cho đúng, tránh gây sự cố không đáng có.

+ Sau khi làm thí nghiệm cần đặt để dụng cụ đúng vị trí, vệ sinh phòng thí nghiệm sạch sẽ.

K (Những kiến thức các em đã biết về chủ đề đơn vị và sai số trong vật lí)

W (Những điều các em muốn biết thêm xoay quanh nội dung trên)

L (Những nội dung chính, câu trả lời trong bài học)

…..

…..

…..

K

W

L

- Một đại lượng vật lí sẽ bao gồm: kí hiệu, giá trị số và đơn vị của số đo.

- Các số hạng trong một phép cộng, trừ phải có cùng đơn vị đo mới thực hiện được.

- Có 2 cách để đo một đại lượng là: đo trực tiếp và đo gián tiếp.

- Khi thực hiện phép đo, thường có sự chênh lệch giữa giá trị thất và giá trị đo được.

- Hệ đơn vị đo lường quốc tế SI. Phân biết đơn vị cơ bản và đơn vị dẫn xuất và mối liên hệ của chúng.

- Khái niệm thứ nguyên

- Phân biệt đơn vị và thứ nguyên trong vật lí.

- Các loại sai số của phép đo.

- Cách biểu diễn sai số phép đo.

- Có cách nào để hạn chế sai số phép đo?

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu hệ đơn vị SI, đơn vị cơ bản và đơn vị dẫn xuất.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV dẫn dắt đi vào nội dung của phần này: Trong chương trình học môn Khoa học tự nhiên ở cấp Trung học cơ sở, các em đã được tìm hiểu một số đại lượng vật lí cũng như thực hành đo. Kết quả của phép đo sẽ bao gồm hai thông tin là: số đo (cho biết giá trị của đại lượng đang xét) và đơn vị của số đo.

- GV cho HS nhắc lại kiến thức cũ mà các em đã được học.

+ GV tổ chức cho HS làm việc nhóm đôi để trả lời Thảo luận 1: Kể tên một số đại lượng vật lí và đơn vị của chúng mà các em đã được học trong môn Khoa học tự nhiên.

- GV mở rộng kiến thức về các đơn vị khác nhau của cùng một đại lượng:

+ GV đặt ra câu hỏi, yêu cầu HS trả lời: Em hãy cho biết một số đơn vị thường dùng của tốc độ, quãng đường, thời gian?

- GV giới thiệu hệ đơn vị SI, đơn vị cơ bản và đơn vị dẫn xuất.

+ GV hỏi HS: Em hãy cho biết hệ đơn vị là gì?

+ GV giới thiệu bảng 3.1. Các đơn vị cơ bản trong hệ SI: Trong khoa học có rất nhiều hệ đơn vị được sử dụng. Trong đó thông dụng nhất là hệ đo lường quốc tế SI được xây dựng trên cơ sở 7 đơn vị cơ bản trong bảng 3.1 sau đây. ( GV chiếu bảng 3.1 cho HS quan sát).

+ GV đề cập đến tiếp đầu ngữ và bảng 3.2 cho HS hiểu: Khi số đo của một đại lượng đang xem xét là một bội số hoặc ước số thập phân của mười, ta có thể sử dụng tiếp đầu ngữ như trong bảng 3.2 ngay trước đơn vị để phần số đo được trình bày ngắn gọn hơn.

+ GV đưa ra ví dụ để HS dễ hiểu:

VD: 1 730 000 m có thể viết là 1 730. m. Để trình bày ngắn gọn hơn nữa chúng ta còn có thể viết 1 730 km.

- GV mời một bạn HS lấy thêm ví dụ.

- GV đề cập đến đơn vị dẫn xuất và mối liên hệ giữa đơn vị dẫn xuất và đơn vị cơ bản.

+ GV hỏi: Những đơn vị cơ bản trong hệ đơn vị SI đã thực sự đầy đủ để biểu diễn cho tất cả các đại lượng vật lí chưa?

+ GV tiếp nhận câu trả lời của HS để liên hệ đưa ra kiến thức về đơn vị dẫn xuất.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS nhớ lại kiến thức cũ kết hợp với quan sát hình ảnh, đọc thông tin SGK. HS làm việc nhóm đôi, trao đổi ý kiến với bạn để tìm ra câu trả lời.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 1-2 bạn đứng tại chỗ trả lời câu hỏi

- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới về thứ nguyên

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu về thứ nguyên.

- GV yêu cầu HS theo dõi SGK và nêu khái niệm thứ nguyên và cách biểu diễn thứ nguyên.

- GV giới thiệu bảng 3.3 và đưa ra kết luận về thứ nguyên.

+ Thứ nguyên của một đại lượng cơ bản thường sử dụng được thể hiện trong bảng 3.3.

+ Đưa ra kết luận về thứ nguyên

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm đôi để trả lời câu Thảo luận 2: Phân biệt đơn vị và thứ nguyên trong vật lí và đưa ra ví dụ.

- GV đưa ra lưu ý về thứ nguyên trong các biểu thức vật lí.

VD: Không thể thực hiện phép tính: [Chiều dài] + [Khối lượng]. Vì [Chiều dài] có thứ nguyên là L, còn [Khối lượng] có thứ nguyên là M.

- GV cho HS thảo luận nhóm 5-6 để trả lời câu Thảo luận 3: Phân tích thứ nguyên của khối lượng riêng ρ theo thứ nguyên của các đại lượng cơ bản. Từ đó cho biết đơn vị của ρ trong hệ SI.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin sgk,trao đổi nhóm với bạn học để trả lời câu hỏi.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện 2 - 3 HS của 2- 3 nhóm đứng dậy trình bày câu trả lời.

- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 3. Tìm hiểu cách vận dụng mối liên hệ giữa đơn vị dẫn xuất với 7 đơn vị cơ bản trong hệ SI.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm 5-6 tìm hiểu về ví dụ trong SGK, sau đó yêu cầu các nhóm trình bày lại theo cách diễn đạt của mình.

VD: SGK trang 17.

- GV cho HS thảo luận đôi cho phần vận dụng: Lực cản không khí tác dụng lên vật phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của vật theo công thức F = -k.  . Biết thứ nguyên của lực là M.L. . Xác định thứ nguyên và đơn vị của k trong hệ SI.

- GV nhấn mạnh tầm quan trọng của đơn vị đối với các đại lượng vật lí: Nếu không thống nhất đơn vị trong việc tính toán sẽ làm cho kết quả bị sai lệch trong khi làm bài tập và trong thực tế, có thể xảy ra những tai nạn nghiệm trọng.

- Rồi sau đó cho HS đọc phần mở rộng trong SGK về tàu thăm dò khí hậu của hỏa tinh vào ngày 23 tháng 9 năm 1999.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi. GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 nhóm HS lên bảng trình bày câu trả lời của nhóm mình.

- Các bạn trong nhóm khác nhận xét, bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

1. ĐƠN VỊ VÀ THỨ NGUYÊN TRONG VẬT LÍ.

1. Hệ đơn vị SI, đơn vị cơ bản, đơn vị dẫn xuất.

Trả lời:

Một số đại lượng vật lí và đơn vị của chúng trong môn Khoa học tự nhiên là:

+ Lực: đơn vị Newton (N)

+ Điện trở: đơn vị Ohm (

+ Tốc độ: đơn vị mét/giây (m/s)

+ Quãng đường: đơn vị mét (m)

+ Thời gian: đơn vị giây (s).

Trả lời:

+ Đơn vị của tốc độ: mét/giây (m/s), kilomet/giờ (km/h).

+ Đơn vị quãng đường ngoài mét (m) thì còn có kilomet (km),dặm, hải lí…

+ Đơn vị thời gian ngoài giây (s) thì còn có giờ (h), canh, hồi hương (thời phong kiến hay dùng)…

Trả lời:

Hệ đơn vị là tập hợp của đơn vị.

Trả lời:

Có thể viết 2 mg thay cho 2. g.

Trả lời:

Các đơn vị cơ bản trong hệ SI ở bảng 3.1 chưa thực sự đầy đủ để biểu diễn cho tất cả các đại lượng vật lí, nó chưa đề cập đến những đơn vị của đại lượng tốc độ, thể tích, diện tích….

- Ngoài 7 đơn vị cơ bản được nêu ở trong bảng 3.1 thì những đơn vị còn lại như đơn vị của tốc độ, thể tích…. sẽ được gọi là đơn vị dẫn xuất. Mọi đơn vị dẫn xuất đều có thể phân tích thành đơn vị cơ bản.

2. Thứ nguyên

- Thứ nguyên của một đại lượng là quy luật nêu lên sự phụ thuộc của đơn vị đo đại lượng vào các đơn vị cơ bản.

- Cách biểu diễn thứ nguyên của đại lượng X: được biểu diễn dưới dạng [X].

=> Một đại lượng vật lí có thể được biểu diễn bằng nhiều đơn vị khác nhau nhưng chỉ có một thứ nguyên duy nhất. Một số đại lượng vật lí khác nhau có thể có cùng thứ nguyên.

Trả lời:

+ Thứ nguyên là một khái niệm gắn liền với các đại lượng vật lí, không bao gồm số đo đại lượng đó.

+ Đơn vị luôn kết hợp với một con số diễn tả độ lớn của đại lượng cần đo.  

Ví dụ: Chiều dài, độ sâu, độ cao, quãng đường đi được đều chỉ có duy nhất một thứ nguyên là [chiều dài] L, trong khi lại có thể được đo bằng nhiều đơn vị khác nhau như mét, kilomet, hải lí, dặm…

Trả lời:

+ Dựa vào công thức tính khối lượng riêng ρ=, ta có thứ nguyên của khối lượng riêng là M.

+ Đơn vị của ρ theo hệ SI là:

kg. hoặc kg/

3. Vận dụng mối liên hệ giữa đơn vị dẫn xuất với 7 đơn vị cơ bản trong hệ SI.

HS trình bày lại theo cách diễn đạt của mình.

Thứ nguyên các đại lượng s, v, t lần lượt là L, L. , T.

Theo công thức bạn HS viết thì vế trái có thứ nguyên là L, còn vế phải do α không có thức nguyên nên thứ nguyên của cả vế là L.T=> 2 vế không có cùng thứ nguyên nên kết quả bị sai.

Từ những phân tích trên, để có công thức đúng, ta cần sửa lại như sau:

s = α.v.t

Trả lời:

Từ công thức F= -k. . Thứ nguyên ở vế trái theo đề là M.L. , thứ nguyên của v là L.

=>Từ công thức F= -k.  ta suy ra: k= - ( dấu – thể hiện ngược chiều chuyển động)

Vậy thứ nguyên của k là:

  = M.

Đơn vị của k trong hệ SI là kg.

Hoặc kg/m.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu các phép đo trong vật lí.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK và nêu khái niệm phép đo .

- GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm để trả lời câu Thảo luận 4: Với các dụng cụ là bình chia độ (ca đong) (Hình 3.1a) và cân (Hình 3.1b), đề xuất phương án đo khối lượng riêng của một quả cân trong phòng thí nghiệm.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tương tác với GV, nghiên cứu SGK, dựa vào kiến thức đã học để nêu lên được khái niệm phép đo, phếp đo trục tiếp, phép đo dán tiếp.

- HS làm việc nhóm để trả lời câu thảo luận 4.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 nhóm HS trình bày đáp án của nhóm mình.

- Những HS khác nhận xét, đánh giá và bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu các loại sai số của phép đo.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cho HS làm việc nhóm và trả lời Thảo luận 5: Quan sát Hình 3.2 và phân tích các nguyên nhân gây ra sai số của phép đo trong các trường hợp được nêu.

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK và nêu khái niệm sai số phép đo.

- GV tiếp nhận câu trả lời của HS và dẫn dắt: Dựa vào nguyên nhân, thì sai số của phép đo được phân thành 2 loại là sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống. Dựa vào thông tin SGK, em hãy cho biết thế nào là sai số ngẫu nhiên, thế nào là sai số hệ thống?

- GV cho HS tìm hiểu kĩ hơn về 2 loại sai số của phép đo bằng cách hướng dẫn HS trả lời theo các gợi ý sau: Em hãy cho biết:

+ Nguyên nhân gây ra sai số hệ thống và cách hạn chế?

+ Nguyên nhân gây ra sai số ngẫu nhiên và cách hạn chế?

- GV cho HS làm việc cá nhân, suy nghĩ trả lời cho câu thảo luận 6 và 7:

Thảo luận 6: Quan sát Hình 3.3, em hãy xác định sai số dụng cụ của hai thước đo.

Thảo luận 7: Đề xuất những phương án hạn chế sai số khi thực hiện phép đo.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, tiếp nhận câu hỏi, trả lời

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 2-3 bạn HS trình bày câu trả lời

- HS khác lắng nghe, nhận xét và bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu cách biểu diễn sai số của phép đo và cách xác định sai số trong phép đo gián tiếp.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ

- GV dẫn dắt: Một trong những phương án để hạn chế sai số phép đo là thực hiện đo nhiều lần để lấy giá trị trung bình làm giá trị đại diện. Vậy giá trị trung bình tính bằng cách nào? (Đây là câu hỏi dẫn dắt, không cần HS trả lời)

- GV đưa ra nguyên tắc xác định sai số trong phép đo gián tiếp:

- GV làm mẫu bài luyện tập để HS hiểu bài hơn.

Đề bài: Giả sử chiều dài của hai đoạn thẳng có giá trị đo được lần lượt là a = 51±1 cm và b = 49±1cm . Trong các đại lượng được tính theo các cách sau đây, đại lượng nào có sai số tương đối lớn nhất:

A. a + b .

B. a - b.

C. a . b.

D. 

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm 5-6 để làm phần vận dụng của mục này.

Đề bài: SGK trang 22.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, ghi chép kiến thức vào vở.

- HS làm việc nhóm để làm bài vận dụng theo yêu cầu của GV.

Bước 3,4 Báo cáo và đánh giá kết quả hoạt động, thảo luận

- GV đánh giá đưa ra kết luận về những kiến thức mới rồi chuyển sang nội dung luyện tập.

II. CÁC PHÉP ĐO TRONG VẬT LÍ

1. Các phép đo trong vật lí.

Trả lời:

- Phép đo các đại lượng vật lí là phép so sánh chúng với các đại lượng cùng loại được quy ước làm đơn vị.

- Phép đo trực tiếp: Giá trị của đại lượng cần đo được đọc trực tiếp trên dụng cụ đo.

- Phép đo gián tiếp: Giá trị của đại lượng cần đo được xác định thông qua các đại lượng được đo trực tiếp.

Trả lời:

Phương án: Bình chia độ dùng để đo thể tích của vật. Dùng cân để đo khối lượng của vật. Dùng công thức để xác định khối lượng riêng của vật: ρ=

Thao tác:

+ Bước 1: Đo khối lượng bằng cân, ta bấm ON/OFF để màn hình hiển thị, đặt quả cân lên, đọc số hiện trên màn là khối lượng của quả cân.

+ Bước 2: Đo thể tích của quả cân bằng bình chia độ, đổ nước vào bình chia độ đến một vạch xác định, ghi lại kết quả đó. Sau đó thả quả cân vào bình chia độ, ghi lại kết quả.

+ Bước 3: Áp dụng công thức tính khối lượng riêng để tính khối lượng riêng của quả cân.

2. Các loại sai số của phép đo.

Trả lời:

Các nguyên nhân gây ra sai số là:

a) Vật cần đo không được đặt song song với thước và không được đặt tại điểm 0 của thước.

b) Góc nhìn sai.

c) Không căn chỉnh dụng cụ đo về số 0 trước khi đo.

Trả lời:

Sai số phép đo là sự chênh lệch giữa giá trị thật và giá trị đo được trong quá trình thực hiện phép đo.

Trả lời:

+ Sai số hệ thống là sai số có tính quy luật và được lặp lại ở tất cả các lần đo. Sai số hệ thống làm cho giá trị đo tăng hoặc giảm một lượng nhất định so với giá trị thực.

+ Sai số ngẫu nhiên là sai số xuất phát từ sai sót, phản xạ của người làm thí nghiệm hoặc từ những yếu tố ngẫu nhiên bên ngoài. Sai số này thường có nguyên nhân không rõ ràng và dẫn đến sự phân tán của các kết quả đo xung quanh một giá trị trung bình.

Trả lời:

*Sai số hệ thống:

+ Nguyên nhân: Sai số hệ thống thường xuất phát từ dụng cụ đo, từ độ chia nhỏ nhất của dụng cụ đo. Đối với một số dụng cụ, sai số này thường được xác định bằng một nửa độ chia nhỏ nhất.

+ Cách hạn chế: thường xuyên hiệu chỉnh dụng cụ đo, sử dụng thiết bị đo có độ chính xác cao.

*Sai số ngẫu nhiên:

+ Nguyên nhân: Nguyên nhân không rõ ràng. Có thể do kĩ năng của người thực hiện phép đo, góc nhìn bị hạn hẹp, do gió làm xê dịch dụng cụ,…

+ Cách khắc phục: Thực hiện phép đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình để hạn chế sự phân tán của số liệu đo.

Trả lời:

+ Hình a: Sai số dụng cụ là cm = 2,5mm

+ Hình b:Sai số dụng cụ là

Trả lời:

Phương án hạn chế sai số khi thực hiện phép đo: Thao tác đúng cách, lựa chọn thiết bị phù hợp, tiến hành đo nhiều lần. Thường xuyên hiệu chỉnh dụng cụ đo.

3. Cách biểu diễn phép đo. Cách xác định sai số trong phép đo gián tiếp.

a. Cách biểu diễn phép đo

+ Giá trị trung bình sẽ được tính theo công thức sau:

 (3.1)

+ Lúc đó, giá trị x của một đại lượng vật lí thường được ghi dưới dạng :

              x= (3.2)

Với  là sai số tuyệt đối và được xác định: , trong đó  là giá trị đo lần thứ i.

+ Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo được xác định theo công thức:

- Sai số tuyệt đối của phép đo cho biết phạm vi biến thiên của giá trị đo được và bằng tổng của sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ.

- Sai số tương đối được xác đinh bằng tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng cần đo. Nó cho biết mức độ chính xác của phép đo.

.100%.

b. Cách xác định sai số trong phép đo gián tiếp.

- Sai số tuyệt đối của một tổng hay một hiệu bằng tổng sai số tuyệt đối của các số hạng.

- Sai số tương đối của một tích hay một thương bằng tổng sai số tương đối của các thừa số.

Hướng dẫn:

Sai số tương đối của từng trường hợp là:

a. 51+49=100(cm)

 = 1+1=2 (cm)

Do đó ta có:  .100%

                     =

b. 51- 49=2(cm)

 = 1+1=2 (cm)

Do đó ta có:  .100%

                     =

c.  .100%= +).100%

= ().100% = 4%

d.  .100%= +).100%

= ().100% = 4%

Vậy trường hợp b có sai số tương đối lớn nhất.

Trả lời:

+ Sai số tuyệt đối

= 0,1+0,1=0,2 (kg)

+ Sai số tương đối: .  .100%

= =4,7%

+ Kết quả phép đo: m= (kg)

Lần đo thứ n

t(s)

(s)

1

3,49

2

3,51

3

3,54

4

3,53

5

3,50

Trung bình

=…

K

W

L

- Một đại lượng vật lí sẽ bao gồm: kí hiệu, giá trị số và đơn vị của số đo.

- Các số hạng trong một phéo cộng, trừ phải có cùng đơn vị đo mới thực hiện được.

- Có 2 cách để đo một đại lượng là: đo trực tiếp và đo gián tiếp.

- Khi thực hiên phép đo, thường có sự chênh lệc giữa giá trị thất và giá trị đo được.

- Hệ đơn vị đo lường quốc tế SI. Phân biết đơn vị sơ bản và đơn vị dẫn xuất và mối liên hệ của chúng.

- Khái niệm thứ nguyên

- Phân biệt đơn vị và thứ nguyên trong vật lí.

- Các loại sai số của phép đo.

- Cách biểu diễn sai số phép đo.

- Có cách nào để hạn chế sai số phép đo?

- Hệ đo lường quốc tế SI được xây dựng trên cơ sở 7 đơn vị cơ bản

- Ngoài 7 đơn vị cơ bản được nêu ở trong bảng 3.1 thì những đơn vị còn lại như đơn vị của tốc độ, thể tích…. sẽ được gọi là đơn vị dẫn xuất. Mọi đơn vị dẫn xuất đều có thể phân tích thành đơn vị cơ bản.

- Thứ nguyên của một đại lượng là quy luật nêu lên sự phụ thuộc của đơn vị đo đại lượng vào các đơn vị cơ bản.

- Một đại lượng vật lí có thể được biểu diễn bằng nhiều đơn vị khác nhau nhưng chỉ có một thứ nguyên duy nhất. Một số đại lượng vật lí khác nhau có thể có cùng thứ nguyên.

- Trong các biểu thức vật lí: Các số hạng trong phép cộng hoặc trừ phải có cùng thứ nguyên. Hai vế của biểu thức vật lí phải có cùng thứ nguyên.

- Phép đo trực tiếp: Giá trị của đại lượng cần đo được đọc trực tiếp trên dụng cụ đo.

- Phép đo gián tiếp: Giá trị của đại lượng cần đo được xác định thông qua các đại lượng được đo trực tiếp

- Sai số phép đo là sự chênh lệch giữa giá trị thật và giá trị đo được trong quá trình thực hiện phép đo. Có 2 loại sai số là sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống.

- Sai số tuyệt đối của phép đo bằng tổng của sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ.

- Sai số tương đối được xác đinh bằng tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng cần đo.

- Sai số tuyệt đối của một tổng hay một hiệu bằng tổng sai số tuyệt đối của các số hạng.

- Sai số tương đối của một tích hay một thương bằng tổng sai số tương đối của các thừa số.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Nhắc lại một số khái niệm cơ bản trong chuyển động

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV dựa vào sgk giải thích cho HS hiểu về khái niệm vị trí và hệ quy chiếu.

- Sau đó, GV yêu cầu HS quan sát hình 4.2, yêu cầu HS thảo luận, trả lời câu hỏi: Vậy vị trí và tọa độ của một vật có phụ thuộc vào vật làm gốc không? Cho ví dụ trong thực tiễn để minh hoạ cho câu trả lời của em.

(Trả lời: Có phụ thuộc, từ hình trên, nếu lấy điểm O làm gốc thì toạ độ cũng như vị trí của điểm N sẽ khác so với khi lấy điểm M làm gốc)

- GV tiếp tục yêu cầu HS nêu khái niệm thời điểm và quỹ đạo.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin sgk, trả lời câu hỏi.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện 2- 3 HS đứng dậy trình bày câu trả lời

- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu tốc độ trung bình

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt câu hỏi:

+ Theo em, tốc độ là gì?

+ Nếu trong khoảng thời gian  vật di chuyển được một quãng đường s thì tốc độ trung bình được tính bằng công thức nào?

+ Trong hệ SI, đơn vị của tốc độ được tính bằng gì? Ngoài ra, em còn biết những đơn vị khác nào có thể dùng để đo tốc độ?

- Sau khi tổng kết khái niệm tốc độ trung bình và công thức tính tốc độ trung bình, GV yêu cầu HS thảo luận, trả lời: Một vận động viên bơi lội người Mỹ đã lập kỷ lục thế giới ở nội dung bơi bướm 100m và 200m với thời gian lần lượt là 49,82 và 111,51s. Hãy lập luận và xác định vận động viên này bơi nhanh hơn trong trường hợp nào?

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin sgk, trả lời câu hỏi. GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trình bày khái niệm tốc độ trung bình và công thức và trả lời câu hỏi.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 3. Tìm hiểu tốc độ tức thời

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV nêu khái niệm tốc độ tức thời, dựa vào thông tin sgk giảng giải cho HS hiểu.

- GV yêu cầu HS: Nêu một số tình huống thực tiễn chứng tỏ tốc độ trung bình không diễn tả đúng tính nhanh chậm của chuyển động.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin sgk, trả lời câu hỏi. GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trình bày khái niệm tốc độ trung bình và công thức và trả lời câu hỏi.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

1. Tốc độ

a. Một số khái niệm cơ bản trong chuyển động

- Vị trí: Để xác định vị trí của vật, ta cần phải có hệ tọa độ gắn với vật mốc.

- Thời gian biểu diễn thành một trục gọi là trục thời gian.

- Chọn một điểm nhất định làm gốc thời gian thì mọi điểm khác trên trục thời gian được gọi là thời điểm.

- Qũy đạo là đường nối những vị trí liên tiếp của vật theo thời gian trong quá trình chuyển động.

b. Tốc độ trung bình

- Tốc độ trung bình của vật được tính bằng thương số giữa quãng đường đi được với khoảng thời gian đi hết quãng đường đó.

- Công thức:

Trong đó:

●      là tốc độ trung bình

●       S là quãng đường vật đi được

●    t là thời gian.

- Trong hệ SI, đơn vị của tốc độ là m/s (mét trên giây)

*Thảo luận:

Tốc độ TB của vận động viên nội dung 100m là : = 2,007m/s

Tốc độ TB của vận động viên nội dung 200m là : = 1,79m/s

=> Người này bơi nhanh hơn ở nội dung 200m.

c. Tốc độ tức thời

- Tốc độ trung bình tính trong khoảng thời gian rất nhỏ là tốc độ tức thời (kí hiệu V) diễn tả sự nhanh, chậm của chuyển động tại thời điểm đó.

* Thảo luận:

Ví dụ: Một xe máy chạy trên quãng đường dài 500m trong thời gian 40s. Như vậy tốc độ trung bình của xe là 12,5m/s. Nhưng trên quãng đường đó, có lúc xe đi với tốc độ 10m/s, có khi lại đi với tốc độ 15m/s.

=> tốc độ trung bình không diễn tả đúng tính nhanh chậm của chuyển động.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu độ dịch chuyển

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin mức độ dịch chuyển, lần lượt xét 2 tình huống.

+ GV chiếu hình 4.4a, xét tình huống 1

+ GV chiếu hình 4.4b, xét tình huống 2

- GV yêu cầu:

+ Quan sát hình 4.4 và 2 tình huống, hãy xác định quãng đường đi được và chiều chuyển động của hai xe trong hình 4.4a và vận động viên trong hình 4.4b sau khoảng thời gian đã xác định.

- GV chiếu hình 4.5 để phân tích ví dụ thực tế về độ dịch chuyển của vật trên đường thẳng, rút ra công thức tính độ dịch chuyển.

- GV yêu cầu HS quan sát lại hình 4.4: Xác định quãng đường đi được và độ dịch chuyển của hai xe trong tình huống 1 và vận động viên trong tình huống 2.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, tiếp nhận câu hỏi, trả lời

- GV phân tích và hướng dẫn để HS hiểu bài

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trình bày câu trả lời, ghi chép nội dung chính.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2. Vận tốc

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận, trả lời: Xét 2 xe máy cùng xuất phát tại bưu điện ( hình 4.6 ) đang chuyển động thẳng với cùng tốc độ. Thảo luận để xem xét đã đủ dữ kiện để xác định vị trí của hai xe sau khoảng thời gian xác định hay không ?

- GV phân tích, đưa ra khái niệm, công thức tính vận tốc trung bình và lưu ý.

- GV đưa ra khái niệm về vận tốc tức thời và lưu ý.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, tiếp nhận câu hỏi, trả lời

- GV phân tích và hướng dẫn để HS hiểu bài

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trình bày câu trả lời, ghi chép nội dung chính.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

II. Vận tốc

a. Độ dịch chuyển

*Thảo luận:

- Quan sát hình 4.4: Trong khoảng thời gian xác định:

+ Hình 4.4a: cả xe xanh và xe cam đều đi được quãng đường là nhưng có chiều ngược nhau.

+ Hình 4.4b: vận động viên bơi được quãng đường là 2l, nhưng lúc bơi xuôi và lúc bơi ngược lại có chiều ngược nhau.

*Kết luận: Độ dịch chuyển được xác định bằng độ biến thiên tọa độ của vật.

*Lưu ý: (sgk)

*Thảo luận:

- Xác định đường đi được và độ dịch chuyển trong hình 4.4:

+ Quãng đường đi được của xe xanh và xe cam là : xAxB

+ Độ dịch chuyển của xe xanh và xe cam lần lượt là: ; - .

+ Quãng đường vận động viên bơi được là: 2l

+ Độ dịch chuyển vận động viên là 0

b. Vận tốc

*Thảo luận:

- Chưa đủ dữ kiện vì đang thiếu dữ kiện là chiều của chuyển động và vật lấy làm mốc.

*Kết luận:

- Vận tốc trung bình là đại lượng vectơ được xác định bằng thương số giữa độ dịch chuyển của vật và thời gian để vật thực hiện độ dịch chuyển đó.

- Lưu ý (sgk)

- Trong một thời gian rất nhỏ, vận tốc trung bình sẽ trở thành vận tốc tức thời. Độ lớn vận tốc tức thời chính là tốc độ tức thời.

- Lưu ý (sgk)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Vẽ đồ thị dịch chuyển – thời gian dựa vào số liệu cho trước

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh 4.7 và 4.8 sgk và yêu cầu HS quan sát.

- GV phác thảo đồ thị chuyển động (d – t) của hai chuyển động cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS:

a. Xác định độ dịch chuyển trong khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau của mỗi chuyển động.

b. Vẽ vào vở đồ thị độ dịch chuyển thời gian (d-t) ứng với mỗi chuyển động.

- Từ đồ thị đã vẽ, GV đặt câu hỏi: Nhận xét về đồ thị (d – t) mô tả chuyển động của con rùa và viên bi?

- GV trình bày: Đồ thị chuyển động của con rùa là đường thẳng qua gốc tọa độ -> chuyển động thẳng đều. Đồ thị chuyển động của viên bị là đường con đi qua gốc tọa độ. Độ dịch chuyển của viên bi trong từng khoảng thời gian bằng nhau tăng lên  -> chuyển động thẳng nhanh dần.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiếp nhận thông tin từ giáo viên, suy nghĩ trả lời câu hỏi.

- GV giảng giải, đặt câu hỏi, cùng HS giải quyết vấn đề.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trả lời, trình bày câu trả lời trước lớp.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận.

Nhiệm vụ 2. Xác định vận tốc từ độ dốc của đồ thị (d – t)

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình 4.10 sgk, hướng dẫn HS cách xác định vận tốc từ độ dốc của đồ thị (d – t)

- GV đặt câu hỏi: Nêu những lưu ý về dấu của độ dốc của một đường thẳng. Từ đó, hãy phân tích để suy ra được tốc độ từ độ dốc của đồ thị (d – t)

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiếp nhận thông tin từ giáo viên, suy nghĩ trả lời câu hỏi.

- GV giảng giải, đặt câu hỏi, cùng HS giải quyết vấn đề.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trả lời, trình bày câu trả lời trước lớp.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận.

3. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian

a. Vẽ đồ thị dịch chuyển – thời gian dựa vào số liệu cho trước

a.

+ Độ dịch chuyển của con rùa trong những khoảng thời gian liên tiếp là 2s thì đều bằng 0,5m.

+ Độ dịch chuyển của viên bi trong những khoảng thời gian liên tiếp là 0,1s có sự chênh lệch :

b. Vẽ đồ thị:

*Lưu ý: Các đồ thị (d – t) hay (x – t) là công cụ toán học thể hiện tính chất của chuyển động. Tránh nhầm lẫn với quỹ đạo của vật.

b. Xác định vận tốc từ độ dốc của đồ thị (d – t)

*Thảo luận:

Độ dốc của một đường thẳng có thể mang dấu âm (-) hoặc dương (+).

+ Nếu độ dốc mang dấu âm có nghĩa là độ dịch chuyển của vật mang dấu âm => vật chạy ngược chiều với chiều dương chuyển động.

+ Nếu độ dốc mang dấu dương có nghĩa là độ dịch chuyển của vật mang dấu dương => vật chạy cùng chiều với chiều dương chuyển động.

- Tốc độ chính là độ dốc của đồ thị

*Kết luận:

- Vận tốc tức thời của vật tại một thời điểm được xác định bởi độ dốc của tiếp tuyến với đồ thị (d – t) tại thời điểm đang xét.

- Tốc độ tức thời tại một thời điểm chính là độ lớn của độ dốc tiếp tuyến của đồ thị (d – t) tại điểm đó.

Thời điểm (s)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Độ dịch chuyển (m)

0

2

4

4

4

7

10

8

6

4

4

Thời điểm (s)

2

4

6

10

16

Độ dịch chuyển (m)

2

4

4

7

6

Vận tốc tức thời

1

1

0

1,5

-1

Tốc độ tức thời

1

1

0,67

0,7

0,375

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu về tính tương đối của chuyển động

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm đôi, quan sát hình 5.2 SGK và yêu cầu trả lời câu hỏi

Thảo luận 1: Quan sát hình 5.2.

Mô tả chuyển động của:

a. Bé trai ở hình a đối với mẹ trên thanh cuộn và đối với bố cùng em gái đứng trên mặt đất.

b. Thuyền giấy hình b đối với nước và đối với người quan sát đứng yên trên mặt đất.

- Từ câu hỏi mở đầu bài học và Thảo luận 1 ở trên, kết hợp với việc đọc thông tin SGK, GV yêu cầu HS rút ra nhận xét về tính tương đối của chuyển động.

- GV đưa ra xác nhận về hệ quy chiếu đứng yên và hệ quy chiếu chuyển động:

+ Sân ga trong hình 5.1 hay người quan sát đứng trên mặt đất trong hình 5.2 được gọi là hệ quy chiếu đứng yên.

+ Tàu hỏa chuyển động so với sân ga ở hình 5.1 và bậc thang cuốn đang hoạt động so với mặt đất và dòng nước đang trôi so với người đứng yên ở hình 5.2 được gọi là hệ quy chiếu chuyển động.

=> Vậy, em hãy cho biết hệ quy chiếu đứng yên là gì, hệ quy chiếu chuyển động là gì?

- Sau đó, GV nhấn mạnh vào mối liên hệ của người quan sát vào các hệ quy chiếu.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin SGK, trả lời câu hỏi.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện 2- 3 HS đứng dậy trình bày câu trả lời

- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu độ dịch chuyển tổng hợp – vận tốc tổng hợp.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV trình bày ví dụ trong hình 5.3 để đưa ra công thức cho độ dịch chuyển tổng hợp và vận tốc tổng hợp.

 Bạn B đi từ cuối lên đầu của một toa tàu đang chuyển động. Để xem xét độ dịch chuyển của bạn B ta quy ước:

+ Vật số 1 (người) là vật chuyển động đang xét

+ Vật số 2 (toa tàu) là vật chuyển động được chọn làm gốc của hệ quy chiếu chuyển động.

+ Vật số 3 (đường ray) là vật đứng yên được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên.

Khi vật số 1 có độ dịch chuyển  trong hệ quy chiếu chuyển động. Đồng thời, hệ quy chiếu chuyển động cũng có độ dịch chuyển   so với hệ quy chiếu đứng yên. Dựa vào hình 5.3 phương pháp tọa độ của toán học, ta suy ra:

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK và nêu được khái niệm của các đại lượng trong công thức 5.2.

- GV yêu cầu HS làm việc theo từng cá nhân, trả lời câu hỏi ở Thảo luận 2: Em hãy đưa ra dự đoán để so sánh  thời gian chuyển động của thuyền khi chạy xuôi dòng và khi chạy ngược dòng giữa hai vị trí cố định trên bờ sông (Hình 5.4)

- GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm đôi, trả lời câu hỏi luyện tập: Trên đường đi học, một bạn phát hiện để quên tài liệu học tập ở nhà. Vì vậy, bạn đó đã gọi điện thoại nhờ anh trai của mình đem đến giúp. Giả sử hai xe cùng chuyển động thẳng đều. Áp dụng công thức vận tốc tổng hợp, hãy giải thích trong trường hợp nào dưới đây bạn đó sẽ nhận được tài liệu nhanh hơn.

a. Anh trai chạy đuổi theo bạn đó với vận tốc   trong khi bạn đó tiếp tục chạy cùng chiều với vận tốc  ( )

b. Anh trai chạy đến đó với vận tốc   Trong khi bạn đó chạy ngược lại với vận tốc 

( Gợi ý cho HS:

+ Chon chiều dương như thế nào?

+ Chọn hệ nào làm hệ quy chiếu đứng yên, hệ quy chiếu chuyển động.

+ Áp dụng công thức tổng hợp vận tốc như thế nào?)

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin sgk, chú ý nghe giảng, trao đổi ý kiến với bạn để đưa đáp án cho phần câu hỏi thảo luận, tự suy nghĩ tìm lời giải cho câu hỏi cá nhân.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 2-3 bạn trả lời các câu hỏi, các bạn khác theo dõi, nhận xét và bổ sung.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

1. Tính tương đối của chuyển động

a. Định nghĩa về tính tương đối của chuyển động

Trả lời:

a) Bé trai đứng yên so với mẹ và chuyển động xa dần so với bố cùng em gái.

b) Thuyền giấy đứng yên đối với nước và chuyển động xa dần đối với người quan sát.

=> Một vật có thể xem như là đứng yên trong hệ quy chiếu này, nhưng lại chuyển động trong hệ quy chiếu khác. Đó chính là tính tương đối của chuyển động.

b. Một số khái niệm cơ bản về hệ quy chiếu.

- Hệ quy chiếu đứng yên là hệ quy chiếu gắn với vật làm gốc được quy ước là đứng yên.

- Hệ quy chiếu chuyển động là hệ quy chiếu gắn với vật làm gốc chuyển động so với hệ quy chiếu đứng yên.

- Người quan sát (bạn C đứng yên trên sân ga, 2 bố con đứng yên trên mặt đất) sẽ gắn với hệ quy chiếu đứng yên.

- Người quan sát là bé trai thì sẽ vừa gắn với hệ quy chiếu đứng yên (đối với người mẹ), vừa gắn với hệ quy chiếu chuyển động (đối với bố và em gái).

b. Độ dịch chuyển tổng hợp – vận tốc tổng hợp

Trả lời:

Các đại lượng trong công thức 5.2:

+ : vận tốc tuyệt đối – là vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu đứng yên.

+: vận tốc tương đối – là vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động.

+ : vận tốc kéo theo – là vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu đứng yên. 

Trả lời:

Vận tốc tổng hợp của thuyền () sẽ bằng vận tốc thực của thuyền () + vận tốc kéo theo mà dòng nước đẩy thuyền ().

a) Khi chạy xuôi dòng: Vì vận tốc của thuyền và dòng nước là cùng chiều nên độ lớn vận tốc tổng hợp của thuyền sẽ là:

 = .

b) Khi chạy ngược dòng: Vì vận tốc của thuyền và dòng nước là ngược chiều nên độ lớn vận tốc tổng hợp của thuyền sẽ là:

 = .

=> Vận tốc của thuyền khi chạy xuôi dòng sẽ lớn hơn khi chạy ngược dòng nên cần ít thời gian hơn.

Trả lời:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của người anh trai. Gọi   ,   lần lượt là vận tốc của người anh trai và của bạn HS đối với mặt đường (hệ quy chiếu đứng yên).  là vận tốc của người anh trai đối với bạn HS ( hệ quy chiếu chuyển động).

Khi đó:  +

a. Khi người anh trai đuổi theo bạn HS và bạn HS tiếp tục chạy cùng chiều:  =  

=> ( vì

a. Khi người anh trai đuổi theo bạn HS và bạn HS chạy ngược lại:

 =

=>

Vậy trong trường hợp b bạn HS sẽ nhận được tài liệu nhanh hơn do:

>

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS tham khảo lời giải và giải lại 2 ví dụ trong SGK:

GV chia lớp thành 2 nhóm.

+ Nhóm 1: Tổ 1,2: Giải lại ví dụ 1

+ Nhóm 2: Tổ 3,4: Giải lại ví dụ 2

VD1: Một xe chạy liên tục trong 2,5h. Trong 1 giờ đầu, xe chạy với tốc độ trung bình 60km/h, trong khoảng thời gian còn lại, chạy với tốc độ trung bình 40km/h. Tính tốc độ trung bình của xe trong toàn bộ khoảng thời gian chuyển động.

VD2: Trong một giải đua xe đạp, đài truyền hình phải cử các mô tô chạy theo các vận động viên để ghi hình lại chặng đua (hình 5.5). Khi mô tô đang quay hình vận động viên cuối cùng, vận động viên dẫn đầu đang cách mô tô một đoạn 10 km. Mô tô tiếp tục để quay hình các vận động viên khác và bắt kịp vận động viên dẫn đầu sau 30 phút. Tính tốc độ của vận động viên dẫn đầu, xem như các xe chuyển động với vận tốc không đổi trong quá trình nói trên và biết tốc độ của moto là 60km/h.

- Sau khi 2 HS lên bảng trình bày lời giải cho câu hỏi ví dụ, GV phân tích các bước vận dụng công thức tính tốc độ, vận tốc:

- GV tiếp tục yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi để hoàn thành câu luyện tập (dựa vào các bước phân tích của GV)

Luyện tập: Một đoàn tàu đang chuyển động đều với tốc độ 8 m/s và có một người soát vé đang ổn định khách trên toa tàu. Một học sinh đứng bên đường thấy người soát vé đi với vận tốc bằng bao nhiêu trong các trường hợp sau:

a) Người soát vé đi với tốc độ 1,5 m/s về phía đuôi tàu.

b) Người soát vé đi với tốc độ 1,5 m/s về phía đầu tàu.

c) Người soát vé đứng yên trên tàu.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, tiếp nhận câu hỏi, trả lời

- GV phân tích và hướng dẫn để HS hiểu bài

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS trình bày câu trả lời, ghi chép nội dung chính.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung luyện tập

II. VẬN DỤNG CÔNG THỨC TÍNH TỐC ĐỘ, VẬN TỐC.

Trả lời:

VD1: Áp dụng công thức tính tốc độ trung bình  với  là độ biến thiên thời gian, ta có:

+ Quãng đường xe đi được trong toàn bộ thời gian là: s = 1.60+(2,5-1).40 = 120 (km)

=> Tốc độ trung bình của xe trong toàn bộ khoảng thời gian chuyển động là:  (km/h)

Trả lời:

VD2: Gọi  lần lượt là vận tốc của xe mô tô và của vận động viên dẫn đầu so với mặt đường.  là vận tốc tương đối của xe mô tô đối với vận động viên dẫn đầu.

+ Xét trong hệ quy chiếu gắn với vận động viên, thời gian xe mô tô bắt kịp vận động viên là:  ( d là khoảng cách của xe mô tô với vận động viên dẫn đầu)

=>  =  = 20km/h.

Theo công thức tính vận tốc tổng hợp, và vì xe mô tô và vận động viên đều chuyển động cùng chiều nên:

 =  

=>  

              = 60 – 20= 40 km/h.

Vậy tốc độ của vận động viên dẫn đầu là 40km/h.

Trả lời:

Bước 1,2: Xác định hệ quy chiếu đứng yên, hệ quy chiếu chuyển động:

+ Vật 1: người soát vé

+ Vật 2: đoàn tàu

+ Vật 3: học sinh

=>  là vận tốc của người soát vé so với đoàn tàu.

 là vận tốc của người soát vé đối với  học sinh.

 là vận tốc của đoàn tàu đối với học sinh.

Bước 3: Xác định được chiều của chuyển động.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu.

Bước 4: Cuối cùng mới áp dụng công thức toán học vào tính toán.

Ta có:

Vận tốc của người soát vé đối với học sinh là:  +  

a. Vì người soát vé đi về phía đuôi tàu, ngược chiều dương nên:

= 8+ (-1,5)= 6,5m/s

b. Vì người soát vé đi về phía đầu tàu, cùng chiều dương nên:

= 8+ 1,5 = 9,5 m/s

c. Khi người soát vé đứng yên trên tàu thì =0;

= 0 + 8 = 8 m/s

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu cách thiết kế phương án thí nghiệm.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giới thiệu thêm về phương pháp đo tốc độ có sử dụng thiết bị là cổng quang điện: Có rất nhiều thiết bị được dùng để đo tốc độ của vật chuyển động. Phần này chúng ta sẽ đi tìm hiểu  phương pháp đo tốc độ của vật chuyển động trong phòng thí nghiệm thông qua thiết bị là cổng quang điện để đo thời gian..

- GV giới thiệu bộ dụng cụ thực hành về chuyển động sẽ dùng.

- GV đặc biệt giới thiệu về cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số. (Trang 38 SGK)

+ GV trực tiếp đưa đồng hồ đo thời gian hiện số ra trước lớp để HS quan sát và yêu cầu HS trả lời câu hỏi Thảo luận 1 SGK: Tìm hiểu thang đo thời gian và chức năng của các chế độ đo (MODE) trên đồng hồ đo thời gian hiện số (Tương tự như hình 6.1)

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu cách tiến hành làm thí nghiệm.

- GV chia lớp thành 4 nhóm, giao cho mỗi nhóm 1 bộ dụng cụ và yêu cầu mỗi nhóm thảo luận để thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ tức thời của viên bi tại vị trí cổng quang điện A (hoặc B).

- Các nhóm HS sau khi nhận dụng cụ xong sẽ hội ý, thảo luận thiết kế phương án.

+ HS có thể đưa ra nhiều phương án, cuối cùng GV chọn phương án hợp lí nhất.

- HS đọc thông tin SGK để tiến hành thao tác làm thí nghiệm (Trang 37, SGK).

+ HS thực hiện thao tác đo 5 lần, sau mỗi lần đo, phải nhấn nút RESET rồi mới thực hiện lần đo mới.

- HS ghi chép và xử lí số liệu đo được để hoàn thành bảng 6.1, 6.2 tráng 37 SGK.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh kết hợp với thiết bị thực có, đọc thông tin SGK, trả lời câu hỏi và thực hiện thí nghiệm cũng như xử lí được số liệu đo được.

- GV quan sát quá trình HS thực hiện, hỗ trợ khi HS cần.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Kết thúc thí nghiệm, 4 nhóm nộp lại kết quả cho GV.

- GV mời đại diện nhóm 1 và nhóm 2 lên trình bày kết quả thí nghiệm trước lớp.

- Các nhóm còn lại nhận xét, đánh giá, bổ sung

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.

1. Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ.

a. Dụng cụ thí nghiệm

- Đồng hồ đo thời gian hiện số, có sai số dụng cụ 0,001s.(Hình 6.1) (1)

- Máng định hướng thẳng dài khoảng 1m có đoạn dốc nghiêng (độ dốc không đổi) và đoạn nằm ngang (2)

- Viên bi thép (3)

- Thước đo dộ có gắn dây dọi (4)

- Thước thẳng độ chia nhỏ nhất là 1mm (5)

- Nam châm điện (6)

- Hai cổng quang điện (7)

- Công tắc điện (8)

- Giá đỡ (9)

- Thước kẹp (10)

Trả lời:

- Thang đo: có 2 thang đo, có ghi giới hạn đo (GHĐ) và độ chia nhỏ nhất (ĐCNN) của đồng hồ tương ứng là: 9,999 s – 0,001 s và 99,99 s – 0,01 s.

- MODE: Núm này dùng để chọn chế độ làm việc của đồng hồ.

+ MODE A và B: để đo thời gian vật chắn cổng quang điện A hoặc cổng quang điện B

+ MODE A + B: để đo tổng thời gian vật chắn cổng quang điện A và cổng quang điện B

+ A ↔ B để đo khoảng thời gian từ lúc vật bắt đầu chắn cổng quang điện A đến thời điểm vật bắt đầu chắn cổng quang điện B.

+ MODE T: Trong chương trình THPT, ta không dùng đến chế độ này.

b. Tiến hành làm thí nghiệm

- Thiết kế phương án:

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như sau (theo gợi ý SGK).

Bước 2: Xác định được đường kính d của viên bi.

Bước 3: Chọn thang đo 9,999 s – 0,001 s.

Bước 4: Chọn chế dộ đo MODE A hoặc MODE B.

Bước 5: Đưa viên bi lại gần nam châm điện sao cho viên bi hút vào nam châm. Ngắt công tắc điện để viên bi bắt đầu chuyển động xuống đoạn dốc nghiêng và đi qua cổng quang điện cần đo thời gian.

Bước 6: Xác định được thời gian viên bi chuyển động qua cổng quang điện A hoặc cổng quang điện B.

Bước 7: Sử dụng công thức v= ta sẽ xác định được tốc độ tức thời  của viên bi.

Xử lí số liệu để hoàn thành bảng:

*Bảng 6.1

+ Đường kính trung bình là :

= =2,014

+ Sai số trong mỗi lần đo:

 = =0,006

 ==0,004

 ==0,004

 ==0,004

 ==0,006

+ Sai số tuyệt đối trung bình trong 5 lần đo:

=0,005

 Sai số

= 0,005+0,005 = 0,01

*Bảng 6.2

+ Thời gian trung bình:

=0,0444

+ Sai số trong mỗi lần đo:

 = =0,0004

 ==0,0006

 ==0,0006

 ==0,0004

 ==0,0004

+Sai số tuyệt đối trung bình trong 5 lần đo:

=0,0001

+ Sai số

= 0,0001+0,0005 = 0,0006

+  =

+ Sai số .

       =45,36.=0,84

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS làm việc nhóm theo kĩ thuật khăn trải bàn.

+ 4 nhóm sẽ được phân chia thành 4 khu vực

+ 4 HS của mỗi nhóm sẽ được chỉ định ngồi ở 4 góc bàn. (hoặc mỗi góc bàn sẽ có 2 HS ngồi cùng nhau nếu lớp có đông HS).

+ Mỗi HS (hoặc 1 cặp HS) sẽ tự suy nghĩ và ghi câu trả lời về câu hỏi thảo luận ra giấy. Sau đó, các thành viên của nhóm sẽ thảo luận để đi đến ý kiến thống nhất, ghi vào tờ A4.

- GV chiếu hình 6.3, yêu cầu 4 nhóm HS sẽ thảo luận câu 3 SGK: Em hãy quan sát hình 6.3 và tìm hiểu trình bày phương pháp đo tốc độ trung bình và tốc độ tức thời dựa vào những thiết bị trên. Đánh giá ưu – nhược điểm của mỗi phương pháp đo.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hiện theo sự chỉ định của GV.

- HS tham khảo thông tin SGK để đưa ra ý kiến riêng của mình.

- HS tích cực đưa ra các ý kiến nhằm xây dựng ý kiến chung cho toàn nhóm.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV sẽ thu lại sản phẩm của các nhóm ( Tờ giấy A4 là ý kiến thảo luận thống nhất của mỗi nhóm) rồi treo vào 4 vị trí khác nhau trong phòng học. (Kĩ thuật phòng tranh)

- GV mời đại diện của mỗi nhóm trình bày câu trả lời của nhóm.

- Những HS còn lại sẽ quan sát, theo dõi, nhận xét, đặt câu hỏi cho nhóm bạn.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung luyện tập.

II. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐO TỐC ĐỘ.

Trả lời:

Phương pháp đo tốc độ của các thiết bị:

* Đồng hồ bấm giây:

- Mục đích sử dụng: Thường được kết hợp với thước để đo tốc độ trung bình của vật chuyển động. Tốc độ trung bình của vật được đo thông qua quãng đường vật đi được thông qua khoảng thời gian hiển thị trên đồng hồ.

- Ứng dụng: Đo tốc độ chạy trong lớp thể dục, đo tốc độ rơi tự do từ một độ cao xác định.

- Ưu điểm: Nhanh, đơn giản, dễ thực hiện.

- Nhược điểm: Kém chính xác do phụ thuộc vào phản xạ của người bấm đồng hồ.

* Cổng quang điện:

- Mục đích sử dụng: Thường sẽ được sử dụng kết hợp với thước và đồng hồ đo thời gian hiện số. Có thể xác định được tốc độ tức thời hoặc tốc độ trung bình của vật. Tùy vào cách bố trí thí nghiệm mà ta có thể xác định giá trị tốc độ tức thời hay tốc độ trung bình tương ứng.

- Ứng dụng: Đo tốc độ tức thời hoặc tốc độ trung bình của vật chuyển động trong phòng thí nghiệm.

- Ưu điểm: Kết quả chính xác hơn do không phụ thuộc vào người thực hiện.

- Nhược điểm: Lắp đặt phức tạp, chỉ đo được những vật có kích thước phù hợp để có thể đi qua được cổng quang điện.

* Súng bắn tốc độ:

- Mục đích sử dụng: Người ta sử dụng sóng âm đối với máy bắn tốc độ. Phương pháp đo tốc độ dựa trên sự chênh lệch tần số sóng phát ra và sóng phản xạ quay về máy trong khoảng thời gian ngắn (đến nano giây) để đo tốc độ tức thời của phương tiện.

- Ứng dụng: Thường được cảnh sát giao thông sử dụng trong việc kiểm soát tốc độ của các phương tiện giao thông khi di chuyển trên đường.

- Ưu điểm: Đo trực tiếp tốc độ tức thời với độ chính xác cao.

- Nhược điểm: Giá thành cao.

Quãng đường

S(cm)

Thời gian t(s)

Sai số (s)

Tốc độ trung bình

Sai số (cm/s)

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Trung bình (s)