Bài 1:

Làm quen với vật lí

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?

Galilei (1564-1642)

Newton (1642 -1727)

Einstein (1879-1955)

Gợi ý:

Cha đẻ của phương pháp
thực nghiệm

Người tìm ra định luật
vạn vật hấp dẫn

Người tìm ra thuyết tương
đối và công thức E = mc2

Thảo luận
Hãy kể tên các lĩnh vực vật lí mà em đã được học ở cấp Trung học cơ sở.
Em thích nhất lĩnh vực nào của Vật lí? Tại sao?

Vật lý
Cơ học

Nhiệt

Điện-từ

Quang học

I

Đối tượng nghiên cứu và mục tiêu của môn vật lí
Đối tượng nghiên cứu của Vật lí
*Thuật ngữ “vật lí” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp "physiko" có nghĩa là “kiến thức về tự nhiên”

Đối tượng nghiên cứu của Vật lí gồm: các dạng vận động của
VẬT CHẤT (chất, trường) và NĂNG LƯỢNG

E = mc2
Vào năm 1905,
nhà vật lý vĩ đại
Albert Einstein đã
đưa ra được biểu
thức mô tả mối liên
hệ giữa năng
lượng và khối
lượng

I

Đối tượng nghiên cứu và mục tiêu của môn vật lí
Các lĩnh vực nghiên cứu của Vật lí rất đa dạng:
 Cơ học, Điện học, Điện từ học, Quang học, Âm học, Nhiệt học
 Nhiệt động lực học, Vật lí nguyên tử và hạt nhân, Vật lí lượng tử,
Thuyết tương đối, …

Vật lí nghiên cứu rất nhiều đối tượng từ vi mô đến vĩ mô

I

Đối tượng nghiên cứu và mục tiêu của môn vật lí
Việc học tập môn Vật lí giúp các em hình thành, phát triển
năng lực vật lí với các biểu hiện chính sau đây:

Có được những kiến
thức, kĩ năng cơ bản về
vật lí

Sử dụng đòn bẩy
nâng vật nặng

Vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã
học để khám phá, giải quyết các vấn
đề có liên quan trong học tập cũng
như trong đời sống

Sử dụng nam châm để
giải quyết nạn đinh tặc

Nhận biết được năng lực,
sở trường của bản thân,
định hướng nghề nghiệp

chọn nghề phù hợp
sở trường

II

Quá trình phát triển của vật lí

III

Vai trò của vật lí đối với khoa học, kĩ thuật và công nghệ
Vật lí có quan hệ với mọi ngành khoa học và là cơ sở của khoa học tự nhiên

Các khái niệm, định luật, nguyên lí của Vật lí được sử dụng
rộng rãi trong mọi lĩnh vực của KHTN.

Ngón chân tắc kè có
hàng triệu sợi lông li ti,
và hàng tỷ điểm tiếp xúc
làm tăng lực tương tác
phân tử Vander waals

VD: giải thích cơ chế của các hiện tượng tự nhiên, từ các hiện trạng xảy ra trong
thế giới sinh học, các phản ứng hoá học đến các hiện tượng xảy ra trong vũ trụ,...
*Hiện nay có nhiều lĩnh vực liên môn như Vật lí sinh học, Vật lí địa lí, Vật lí thiên văn, Hóa lí, Sinh học lượng tử, Hoá học lượng tử

Thảo luận
Kiến thức về từ trường trái đất được dùng để giải thích đặc điểm nào của
chim di trú

III

Vai trò của vật lí đối với khoa học, kĩ thuật và công nghệ
Vật lí là cơ sở của công nghệ

Không có các thành tựu nghiên cứu của Vật lí thì không có công nghệ.
Cách mạng công nghiệp 1: thay sức lực cơ bắp bằng sức lực máy móc (máy hơi nước)

Máy hơi nước do James Watt sáng chế năm 1765 dựa trên nhưng kết quả
nghiên cứu về Nhiệt của Vật lí đã tạo nên bước khởi đầu cho CMCN 1.0

III

Vai trò của vật lí đối với khoa học, kĩ thuật và công nghệ
Vật lí là cơ sở của công nghệ

Không có các thành tựu nghiên cứu của Vật lí thì không có công nghệ.
Cách mạng công nghiệp 2: chuyển từ động cơ đốt trong  động cơ điện

Nhờ việc khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ của Faraday mà sau đó các
máy phát điện ra đời, mở đầu cho kỉ nguyên sử dụng điện năng của nhân loại và là
một trong những cơ sở cho sự ra đời của cuộc CMCN 2.0 (cuối thế kỉ 19).

III

Vai trò của vật lí đối với khoa học, kĩ thuật và công nghệ
Vật lí là cơ sở của công nghệ

Không có các thành tựu nghiên cứu của Vật lí thì không có công nghệ.
Cách mạng công nghiệp 3: tự động hóa quá trình sản xuất

CMCN 3 bắt đầu vào những năm 70 của thế kỉ XX, với đặc trưng là tự động hoá
các quá trình sản xuất (xây dựng các dây truyền sản xuất tự động cũng là nhờ có
những thành tựu nghiên cứu về điện tử, chất bán dẫn và vi mạch,... của Vật lí học

III

Vai trò của vật lí đối với khoa học, kĩ thuật và công nghệ
Vật lí là cơ sở của công nghệ

Không có các thành tựu nghiên cứu của Vật lí thì không có công nghệ.
Cách mạng công nghiệp 4: sử dụng trí tuệ nhân tạo,robot, internet toàn
cầu, công nghệ vật liệu siêu nhỏ (nano)

CMCN 4 (từ đầu thế kỉ XXI) với tốc độ phát triển và mức độ ảnh hưởng vượt xa các cuộc CMCN trước đó.
Với sự xuất hiện từ bóng đèn thông minh, điện thoại thông minh đến nhà ở thông minh, nhà máy thông
minh.Tất cả đều dựa trên những thành tựu của các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau của Vật lí hiện đại.

III

Vai trò của vật lí đối với khoa học, kĩ thuật và công nghệ
Vật lí là cơ sở của công nghệ

Vai trò của Vật lí trong sự phát triển các công nghệ nêu trên cho thấy sự
ảnh hưởng to lớn của nó đối với cuộc sống con người.

Tuy nhiên, việc ứng dụng các thành tựu của Vật lí vào công nghệ không chỉ mang
lại lợi ích cho nhân loại mà còn có thể làm ô nhiễm môi trường sống, huỷ hoại hệ
sinh thái, nếu không được sử dụng dùng phương pháp, đúng mục đích

Thảo luận
Hãy nói về ảnh hưởng của Vật lí đối với một số lĩnh vực như: giao thông
vận tải; thông tin liên lạc; năng lượng; du hành vũ trụ.
Thông tin liên lạc

VD: Tin tức, tiếng nói, hình ảnh được truyền
đi nhanh chóng đến mọi nơi trên thế giới
 thế giới hiện nay trở nên “phẳng” hơn.

Năng lượng – giao thông vận tải

VD: tiến bộ vật lí lượng tử và Vật lí bán dẫn đã góp
phần tạo ra công nghệ chế tạo pin và acquy thế hệ
mới  thúc đẩy ngành sản xuất ô tô điện.

IV

Phương pháp nghiên cứu vật lí
Phương pháp thực nghiệm

Từ việc quan sát sự rơi của các vật nặng nhẹ khác nhau mà Aristotle
(ở Hy Lạp) sống vào những năm 300 TCN cho rằng:
“Vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ, vật càng nặng rơi càng nhanh"

Dựa trên quan sát suy luận

Ông đã lập luận: “Bốn hòn đá buộc lại với nhau, rơi nhanh gấp 4 lần một hòn đá cũng
giống như xe kéo bằng bốn con ngựa chạy nhanh gấp 4 lần xe kéo bằng một con ngựa”

IV

Phương pháp nghiên cứu vật lí
Phương pháp thực nghiệm

Tại tháp nghiêng Pisa, Galilei đã thả rơi hai vật có khối lượng khác nhau
(nhưng cùng hình dạng) cho thấy hai vật rơi và chạm đất cùng lúc.
Điều này đã bác bỏ quan niệm vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ

Phương pháp
thực nghiệm là
phương pháp
quan trọng của
Vật lí.
Galileo Galilei, 1564 - 1642

IV

Phương pháp nghiên cứu vật lí
Phương pháp thực nghiệm
1. Xác định vấn đề
cần nghiên cứu

5. Kết luận.

4. Thí nghiệm
kiểm tra dự đoán

2. Quan sát, thu
thập thông tin

3. Đưa ra dự đoán

IV

Phương pháp nghiên cứu vật lí
Phương pháp mô hình

Đây là phương pháp dùng các mô hình để nghiên cứu, giải thích các
tính chất của vật thật, tìm ra cơ chế hoạt động của nó.
Các loại mô hình thường dùng ở trường phổ thông

𝑣=𝑣 0 +𝑎𝑡
Mô hình vật chất

Mô hình lí thuyết

Mô hình toán học

IV

Phương pháp nghiên cứu vật lí
Phương pháp mô hình

Mô hình vật chất
Là các vật thu nhỏ hoặc phóng to của vật thật, có một số đặc điểm giống vật
thật.

Quả địa cầu trong phòng thí
nghiệm là ví dụ về mô hình vật
chất thu nhỏ của Trái Đất

Hệ Mặt Trời có thể coi là mô hình vật chất
phóng to của mẫu nguyên tử của Rutherford.

IV

Phương pháp nghiên cứu vật lí
Phương pháp mô hình

Mô hình lí thuyết:
• Khi nghiên cứu chuyển
động của một ô tô đang
chạy trên đường dài, người
ta coi ô tô là một chất điểm”

• Khi nghiên cứu về ánh sáng
người ta dùng mô hình tia
sáng để biểu diễn đường
truyền của ánh sáng

 Chất điểm, tia sáng nêu trên là các ví dụ về mô hình lí thuyết

IV

Phương pháp nghiên cứu vật lí
Phương pháp mô hình

Mô hình toán học:
Đó là các công thức, phương trình, đồ thị, kí hiệu,... của Toán học
dùng để mô tả các đặc điểm của các đối tượng nghiên cứu.

𝑑=𝑣.𝑡
Ví dụ: Vectơ dùng để mô tả
một đại lượng có hướng như
lực, độ dịch chuyển…

VD: Phương trình

là mô hình toán học của
chuyển động thẳng đều.

IV

Phương pháp nghiên cứu vật lí

Phương pháp mô hình
Các bước cần thiết cho việc xây dựng mọi loại mô hình:
1. Xác định đối tượng cần mô hình hóa
2. Xây dựng mô hình (giả thuyết)
3. Kiểm tra sự phù hợp của mô hình

4. Kết luận.

Điều chỉnh mô hình
nếu cần