Bài mở đầu: Giới thiệu mục đích học tập môn Vật lí

Tùy vào sở thích của mỗi bạn để trả lời. Các bạn có thể tham khảo một số những nghiên cứu về hiện tượng tự nhiên như:

+ Hiện tượng cầu vồng sau cơn mưa.

+ Hiện tượng nhật thực
+ Hiện tượng khi lạnh, nước không đóng băng toàn bộ một lúc mà đóng cứng từ trên xuống.

tham khảo

Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton được phát biểu rằng mọi hạt đều hút mọi hạt khác trong vũ trụ với một lực tỉ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa các tâm của chúng.

Việc công bố lý thuyết này được gọi là “sự thống nhất vĩ đại đầu tiên”, vì nó đánh dấu sự hợp nhất của các hiện tượng hấp dẫn được mô tả trước đây trên Trái Đất với các hành vi thiên văn đã biết.

Đây là một định luật vật lí tổng quát rút ra từ những quan sát thực nghiệm của cái mà Isssac Newton gọi là suy luận quy nạp. Nó là một phần của cơ học cổ điển và được xây dựng trong công việc của Newton “Các nguyên lý toán học của triết học”, xuất bản lần đầu vào ngày 5 tháng 7 năm 1687. Khi Newton trình bày Quyền 1 của văn bản chưa được xuất bản vào tháng 4 năm 1686 cho Hiệp hội Hoàng gia, Robert Hooke tuyên bố rằng Newton đã lấy được định luật nghịch đảo bình phương từ ông.

Trong ngôn ngữ ngày nay, định luật phát biểu rằng: mọi khối lượng điểm đều hút mọi khối lượng điểm khác bằng một lực tác dụng dọc theo đường thẳng cắt hai điểm. Lực tỉ lệ thuận với tích khối lượng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Do đó, phương trình cho định luật vạn vật hấp dẫn có dạng:

\(F=G\dfrac{m_1m_2}{r^2}\)

tham khảo

- Học tốt môn Vật lí sẽ giúp bạn rèn luyện, phát triển nhân cách của mình. Đồng thời bạn sẽ có được những kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình vật lí; năng lượng và sóng; lực và trường.

- Bạn sẽ có thể vận dụng được một số kĩ năng mà các nhà khoa học thường dùng trong nghiên cứu khoa học để khám phá, giải quyết vấn đề dưới góc độ vật lí.

- Giúp bạn nhận biết được năng lực, sở trường của bản thân, định hướng nghề nghiệp.

tham khảo

- Tri thức vật lí là cơ sở giúp bạn hiểu cách hoạt động của lò vi sóng, giúp bạn biết vì sao không được cho vậ kim loại vào lò và tại sao hoạt động của lò vi sóng có thể ảnh hưởng đến máy điều hòa nhịp tim.

- Tri thức vật lí giúp mô tả cách dòng điện chạy qua các mạch điện trong gia đình, tránh được các vụ cháy nổ, …

tham khảo

Những nghiên cứu về bức xạ ánh sáng đã giúp các nhà vật lí phát hiện ra một loại bức xạ có độ đơn sắc, độ kết hợp và tính định hướng cao, đó là tia laser.

Công nghệ đã rất nhanh chóng tinh chỉnh và cải thiện hoạt động của laser khiến cho việc sử dụng tia laser trở thành phổ biến.

Trong y học, dao mổ bằng tia laser là dụng cụ mang lại lợi ích to lớn trong phẫu thuật. Bằng loại dao mổ vô cùng tiện dụng này bác sĩ có thể thực hiện những vết mổ rất nhỏ, mau lành và thậm chí không để lại vết sẹo trên da.

tham khảo

Các bước trong tiến trình tìm hiểu tự nhiên:

- Bước 1: Quan sát, suy luận

- Bước 2: Đề xuất vấn đề

- Bước 3: Hình thành giả thuyết

- Bước 4: Kiểm tra giả thuyết

- Bước 5: Rút ra kết luận.

- Bước 1: Quan sát, suy luận

Từ quan sát thu được: Ở cùng một độ cao một hòn đá sẽ rơi nhanh xuống đất hơn một chiếc lá.

Bước 2: Đề xuất vấn đề

Câu hỏi đặt ra từ việc quan sát trên: Nguyên nhân gây ra hiện tượng trên có phải là do trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên hòn đá lớn hơn trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên chiếc lá.

- Bước 3: Hình thành giả thuyết

Giả thuyết đưa ra: Các vật có hình dạng khác nhau rơi trong không khí sẽ chịu độ lớn của lực cản không khí khác nhau. Nếu loại bỏ được lực cản đó, thì chúng sẽ rơi nhanh như nhau.

- Bước 4: Kiểm tra giả thuyết

Các nhà khoa học đã kiểm tra giả thuyết bằng việc thực hiện các thí nghiệm.

+ Nhà Vật lí người Anh Newton làm thí nghiệm với một ống thủy tinh kín trong có chứa một hòn bi chì và một cái lông chim như sau: Cho hai vật nói trên rơi ở trong ống còn đầy không khí thì hòn bi chì rơi nhanh hơn cái lông chim. Hút hết không khí ở trong ống ra, rồi cho hai vật nói trên rơi ở trong ống thì thấy chúng rơi nhanh như nhau.

+ Nhà Vật lí người I-ta-li-a Galilei đã làm thí nghiệm sau: Ông thả những quả tạ nặng khác nhau rơi đồng thời từ tầng cao của tòa tháp nghiêng Pi-da và nhận thấy chúng rơi đến mặt đất gần như cùng một lúc. (có thể bỏ qua sức cản của không khí trong trường hợp này vì trọng lượng của các quả tạ nặng rất lớn so với sức cản của không khí tác dụng lên chúng).

- Bước 5: Rút ra kết luận

Kết luận: Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau.

Bước 1: Từ quan sát thu được: vật chắn ánh sáng nên tạo ra bóng.

Bước 2: Vậy ánh sáng truyền theo đường cong hay đường thẳng?

Bước 3: Có thể dưa ra giả thuyết: Ánh sáng truyền theo đường thẳng.

Bước 4: Để kiểm tra giả thuyết này, ta tiến hành thí nghiệm như mô tả trên hình 7:

Bước 5: Kết quả thí nghiệm đã ủng hộ giả thuyết: Ánh sáng truyền theo đường thẳng.

Ta thấy, khi thả hòn bi gỗ và hòn bi sắt vào nước thì hòn bi gỗ nổi còn hòn bi sắt chìm. Tại sao lại có hiện tượng đó? Ta đã biết rằng, vật ở trong chất lỏng chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét và trọng lực P. Hai lực này cùng phương thẳng đứng nhưng ngược chiều. Như vậy, hòn bi gỗ nổi là do độ lớn lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lượng P, còn hòn bi sắt chìm xuống là do độ lớn lực đẩy Ác-si-mét nhỏ hơn trọng lượng P. Từ đây, ta có thể suy ra điều kiện để vật nổi, vật chìm.

Ví dụ sử dụng đồng hồ bấm giây để đo thời gian chạy từ vị trí A đến vị trí B của học sinh và dùng thước đo chiều dài đoạn đường AB. Các yếu tố có thể dẫn đến sai số ngẫu nhiên:

- bấm, ngắt đồng hồ không đúng lúc (xê dịch 1 hoặc vài tích tắc) 

- thước có GHĐ không phù hợp với quãng đường chạy (ngắn hơn quãng đường chạy dẫn đến phải đo nhiều lần).

- cách đặt thước, đọc và ghi kết quả chưa chuẩn.