bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Chơng I Mở đầu I Đối tợng nhiệm vụ môn Nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông phần quan trọng chuyên ngành Phơng pháp dạy học nhằm nghiên cứu cấu trúc chơng trình, nội dung kiến thức đợc trình bày sách giáo khoa vật lí phổ thông cách tổ chức dạy cho học sinh số kiến thức cụ thể Nh vậy, đối tợng Nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông chơng trình sách giáo khoa vật lí phổ thông Nhiệm vụ Nghiên cứu chơng trình nghiên cứu cấu trúc chơng trình, nội dung kiến thức, cách thể nội dung kiến thức sách giáo khoa vật lí, tức nắm đợc ý đồ tác giả sách giáo khoa tổ chức dạy học số kiến thức cụ thể Cơ sở nghiên cứu Nghiên cứu chơng trình, trớc hết khoa học vật lí bao gồm kiến thức vật lí đại cơng, vật lí lí thuyết vật lí kĩ thuật; kiến thức lí luận dạy học môn, kiến thức triết học, tâm lí học giáo dục học II NHững vấn đề lí luận chung việc xây dựng chơng trình vật lí phổ thông Chơng trình vật lí phổ thông hầu hết nớc giới kéo dài từ đến năm lứa tuổi 13, 14, tức từ lớp lớp Cấu trúc chơng trình, nội dung kiến thức giáo trình vật lí phổ thông hoàn toàn khác đợc quy định hệ thống giáo dục phổ thông, nhiệm vụ môn truyền thống giáo dục quốc gia Tuy vậy, ngời ta tìm đợc nét chung mặt cấu trúc, cách thể quan điểm nhận thức vật lí học khuynh hớng đặc trng việc xây dựng chơng trình sách giáo khoa 2.1 Cấu trúc chơng trình Nhìn lại lịch sử việc xây dựng chơng trình trình phát triển sách giáo khoa nói chung, có sách giáo khoa vật lí, thấy tác giả sử dụng nhiều kiểu cấu trúc khác Đó kiểu cấu trúc đờng thẳng, cấu trúc đồng tâm cấu trúc bậc giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 2.1.1 Cấu trúc đờng thẳng Cấu trúc chơng trình theo đờng thẳng kiểu cấu trúc mà nội dung kiến thức đợc xếp theo trật tự logic chặt chẽ từ đầu đến cuối Tất kiến thức vật lí học dự định đa vào sách giáo khoa đợc trình bày lần mà lặp lại kiến thức Ưu điểm kiểu cấu trúc tiết kiệm đợc thời gian học tập Nhng nhợc điểm lớn trình bày trọn vẹn kiến thức ban đầu vật lí học cho học sinh lớp dới khả nhận thức em hạn chế công cụ cần thiết toán học cha đợc trang bị đầy đủ Chính mà kiểu cấu trúc đợc sử dụng trờng phổ thông 2.1.2 Cấu trúc đồng tâm Cấu trúc đồng tâm kiểu cấu trúc mà nội dung kiến thức đợc xếp theo vòng tròn đồng tâm Theo kiểu cấu trúc này, lớp dới, học sinh đợc học toàn kiến thức vật lí đợc trình bày cách đơn giản phù hợp với khả nhận thức em Những nội dung kiến thức lại đợc trình bày cho học sinh lớp cuối cấp nhng mức độ sâu hơn, hoàn thiện sở học sinh nắm đợc kiến thức hoá học sử dụng đợc công cụ toán học cần thiết việc nghiên cứu định lợng khái niệm, định luật, thuyết vật lí cách xác Ưu điểm lớn kiểu cấu trúc kiến thức đợc lặp lặp lại, tạo điều kiện cho học sinh hiểu kĩ nhớ lâu Tuy nhiên, kiểu cấu trúc sớm bộc lộ nhợc điểm lớn Đó hao phí nhiều thời gian học tập; kiến thức cũ đợc lặp lại làm hứng thú học tập nhiều học sinh giỏi Chính lí mà thập niên gần đây, chuyên gia xây dựng chơng trình tác giả sách giáo khoa không sử dụng cấu trúc 2.1.3 Cấu trúc bậc Để khắc phục nhợc điểm vốn có hai kiểu cấu trúc trên, nhà phơng pháp dạy học tác giả sách giáo khoa đa kiểu cấu trúc mới: cấu trúc bậc Theo kiểu cấu trúc này, chơng trình vật lí phổ thông đợc chia thành hai ba bậc (thông thờng hai bậc) bậc học dới, kiến thức vật lí đơn giản đợc trình cách hoàn thiện, không lặp lại bậc học Bậc học dành để bổ sung, hoàn thiện nội dung kiến thức mà hoàn thiện bậc dới đợc Với u điểm nh nên kiểu cấu trúc bậc đợc hầu hết nhà khoa học, chuyên gia sử dụng chơng trình viết sách giáo khoa giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 2.2 Các khuynh hớng khác việc xây dựng chơng trình vật lí phổ thông Chơng trình vật lí phổ thông tất cảc nớc giới đợc xây dựng theo ba khuynh hớng khác Đó khuynh hớng: trọng tính thực tiễn, tính logic vốn có vật lí học tính logic trình nhận thức học sinh 2.2.1 Khuynh hớng trọng tính thực tiễn Khuynh hớng trọng tính thực tiễn không đề cập đến tính toàn vẹn tri thức vật lí mà cung cấp kiến thức đại cơng cần thiết cho nhiều ngành nghề sau Những kiến thức sâu vật lí đợc trình bày bậc đại học trờng nghề liên quan đến vật lí học Điển hình khuynh hơng chơng trình vật lí PSSC (Physical Science Study Committee) Mỹ Chơng trình gồm bốn phần đợc trình bày nh sau: Phần 1: Vũ trụ Chơng 1: Nhập môn vật lí học Chơng 2: Thời gian đo thời gian Chơng 3: Không gian phép đo không gian Chơng 4: Hàm số cách lập thang đo Chơng 5: Chuyển động đờng thẳng Chơng 6: Chuyển động không gian Chơng 7: Khối lợng nguyên tố Chơng 8: Nguyên tử phân tử Chơng 9: Bản chất chất khí Chơng 10: Sự đo đạc Phần 2: Quang học sóng Chơng 11: ánh sáng c xử nh ? Chơng 12: Sự phản xạ ảnh Chơng 13: Sự khúc xạ Chơng 14: Mô hình hạt ánh sáng Chơng 15: Nhập môn sóng Chơng 16: Sóng ánh sáng Chơng 17: Sự giao thoa Chơng 18: Sóng ánh sáng Phần 3: Cơ học Chơng 19: Định luật chuyển động Newton Chơng 20: Chuyển động bề mặt trái đất Chơng 21: Sự hấp dẫn vạn vật hệ mặt trời Chơng 22: Động lợng bảo toàn động lợng Chơng 23: Công động giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Chơng 24: Thế Chơng 25: Nhiệt, chuyển động phân tử bảo toàn lợng Phần 4: Điện học cấu trúc nguyên tử Chơng 26: Một vài kiện định tính điện Chơng 27: Định luật Culon điện tích Chơng 28: Năng lợng chuyển động điện tích điện trờng Chơng 29: Mạch điện Chơng 30: Từ trờng Chơng 31: Cảm ứng điện từ sóng điện từ Chơng 32: Sự khai phá nguyên tử Chơng 33: Foton sóng vật chất Chơng 34: Các hệ lợng tử cấu trúc nguyên tử Nhìn qua cấu trúc có điều kiện sâu vào nội dung kiến thức, thấy PSSC thể đợc vật lí khoa học thống nhất, sinh động không ngừng phát triển; chứng minh đợc tác động qua lại tự nhiên lí thuyết trình phát triển vật lí học PSSC đa cho học sinh tranh tổng quát vật lí học, đồng thời cung cấp cho họ móng vững làm sở cho ngành học khác tạo tiền đề tốt cho việc học vật lí chuyên sâu sau PSSC quan niệm rằng, vật lí phổ thông dành cho đào tạo kĩ s, lại đào tạo nghề Chính PSSC bỏ qua yếu tố kĩ thuật chơng trình nh máy nhiệt, máy điện, máy vô tuyến điện tử 2.2.2 Khuynh hớng trọng tính logic vật lí học Theo khuynh hớng này, nội dung vật lí học đợc trình bày tuân theo trình phát triển vật lí học chia vật lí học phần tách biệt: Cơ học, Nhiệt học, Điện từ học, Quang học, Vật lí nguyên tử hạt nhân Khuynh hớng đợc nhiều nớc dùng làm sở để xây dựng chơng trình vật lí phổ thông Đại diện cho khuynh hớng cách điển hình chơng trình sách giáo khoa vật lí Liên Xô (cũ) Chơng trình nhiều nớc Đông Âu nớc ta trớc dựa vào khuynh hớng Cho đến nay, nhiều nhà khoa học, chuyên gia xây dựng chơng trình tác giả sách giáo khoa cho nh hợp lí Ngời ta cho rằng, nghiên cứu vật lí nên bắt đầu khảo sát dạng chuyển động đơn giản vật chất, chuyển động học Phải lấy việc nghiên cứu học làm tảng để tiếp tục nghiên cứu tợng nhiệt, điện, từ, quang sau Tuy nhiên khó mà ngày thấy đợc khó khăn truyền thụ cho học sinh lớp dới khái niệm quan trọng học nh vận tốc, gia tốc, lực, khối lợng Các tợng tuần hoàn có đặc trng giống nên xếp chung vào phần để tiện cho việc truyền thụ nh tiếp thu kiến thức học sinh Mặt khác, theo kiểu phân chia này, học sinh cảm nhận hầu nh tợng vật lí không giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 thống với nhau: năng, nhiệt năng, điện năng, quang hầu nh mối quan hệ với nhau; từ trờng điện trờng hai dạng trờng khác nhau; sóng điện từ khác sóng ánh sáng v.v Những cảm nhận gây khó khăn không việc tiếp thu kiến thức học sinh 2.2.3 Khuynh hớng trọng tính logic trình nhận thức học sinh Các nhà khoa học, nhà s phạm theo khuynh hớng nhìn toàn chơng trình vật lí thể thống không thiết phải phân chia cách tách bạch thành phần cơ, nhiệt, điện, quang Những tợng vật lí, trình vật lí, khái niệm vật lí dễ trình bày, dễ tiếp thu đa lên trớc, kiến thức khó đa vào sau Điển hình khuynh hớng chơng trình vật lí nớc châu Âu Dới chơng trình vật lí phổ thông mời sáu bang CHLB Đức Lớp 6: Giờ học vật lí Cơ học - Tính chất vật thể - Chuyển động vật thể - Lực tác dụng lực lên vật thể - Khối lợng vật thể - Khối lợng riêng vật chất - Cấu tạo vật chất Nhiệt học - Nhiệt độ vật thể - Sự thay đổi thể tích vật thể theo nhiệt độ - Sự thay đổi trạng thái - Sự truyền nhiệt - Cấu tạo nguyên tử hạt mang điện Đối tợng phơng pháp nhận thức vật lí học Quang hình - Nguồn sáng lan truyền ánh sáng - Sự phản xạ ánh sáng - Sự khúc xạ ánh sáng - Sự tạo ảnh nhờ khúc xạ phản xạ ánh sáng - Dụng cụ quang học Lớp 7: Lực, công công suất học - Lực - Ròng rọc, Palăng, mặt phẳng nghiêng giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 - Đòn bẩy - Công học - Công suất học Năng lợng tự nhiên kĩ thuật - Năng lợng, dạng lợng, vật mang lợng - Sự truyền chuyển hoá lợng - Hiệu suất - Định luật bảo toàn lợng Cơ học chất khí chất lõng - áp suất chất khí bình kín - áp suất chất lõng bình kín thiết bị thuỷ lực - Sức đẩy chất lõng chất khí đứng yên - Dòng chất khí chất lõng Lớp 8: Nhiệt động lực học - Nhiệt độ - Đặc trng vĩ mô vật thể - Năng lợng nhiệt lợng - Sự truyền lợng nhờ nhiệt lợng - Sự biến đổi nhiệt - Động đốt trong, tuabin nớc sử dụng hợp lí nguồn lợng Điện học - Dòng điện - Sự tích điện dòng điện tích - Cờng độ dòng điện hiệu điện - Điện trở - Mối quan hệ cờng độ dòng điện, hiệu điện điện trở - Điện trở kĩ thuật - Điện công suất điện Lớp 9: Điện học - Trờng tĩnh điện - Cảm ứng điện từ trờng - Quá trình dẫn điện Cơ học - Động học - Động lực học Lớp 10: giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Cơ học - Sự hấp dẫn - Chuyển động học - Sóng học Điện học - Dòng điện xoay chiều - Khung dao động - Sóng Hertz Quang học - Quang tia sáng - Quang sóng Vật lí hạt nhân - Hạt nhân nguyên tử tia hạt nhân - Chuyển hoá hạt nhân nhân tạo Lớp 11: Cơ học - Công, Năng lợng định luật bảo toàn lợng - Sự va chạm, Động lợng định luật bảo toàn động lợng Quá trình va chạm - ứng dụng định luật bảo toàn Nhiệt động lực học - Những quan sát động học thống kê - Các định luật nhiệt động lực học - Quan hệ nhiệt động lực học vật chất Quang học - Quang tia - Tính chất sóng ánh sáng - Sự hấp thụ phát xạ lợng tử ánh sáng, hành vi sóng-hạt hạt vi mô Lớp 12: Cơ học - Động học chuyển động tịnh tiến chuyển động quay - Động lực học chuyển động tịnh tiến chuyển động quay Điện học - Trờng - Quá trình dẫn điện Một số kết thuyết tơng đối Năng lợng hạt nhân giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Iii MụC TIÊU, ĐịNH HƯớNG Và NGUYÊN TắC ĐổI MớI CHƯƠNG TRìNH Và SáCH GIáO KHOA CủA GIáO DụC PHổ THÔNG 3.1 Mục tiêu đổi chơng trình sách giáo khoa Mục tiêu việc đổi chơng trình giáo dục phổ thông lần nh Nghị 40 Quốc hội là: Xây dựng nội dung chơng trình, phơng pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thông nhằm nâng cao chất lợng giáo dục toàn diện hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc, phù hợp với thực tiễn đời sống Việt Nam; tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông nớc phát triển khu vực giới Việc đổi chơng trình giáo dục phổ thông phải quán triệt mục tiêu, yêu cầu nội dung, phơng pháp giáo dục bậc học, cấp học quy định Luật Giáo dục; khắc phục mặt hạn chế chơng trình, sách giáo khoa hành; tăng cờng tính thực tiễn, kĩ thực hành, lực tự học coi trọng kiến thức khoa học xã hội nhân văn; bổ sung thành tựu khoa học công nghệ đại phù hợp với khả tiếp thu học sinh Bảo đảm thống nhất, kế thừa phát triển chơng trình giáo dục; tăng cờng tính liên thông giáo dục phổ thông với giáo dục nghề nghiệp; giáo dục đại học; thực phân luồng hệ thống giáo dục quốc dân để tạo cân đối cầu nguồn nhân lực; đảm bảo thống chuẩn kiến thức kĩ năng, có phơng án vận dụng chơng trình, sách giáo khoa phù hợp với hoàn cảnh điều kiện địa bàn khác Đổi nội dung chơng trình, sách giáo khoa, phơng pháp dạy học phải đợc thực đồng với việc nâng cấp đổi trang thiết bị dạy học, tổ chức đánh giá, thi cử, chuẩn hoá trờng sở, đào tạo, bồi dỡng giáo viên công tác quản lí giáo dục 3.2 Định hớng đổi chơng trình sách giáo khoa Việc đổi chơng trình sách giáo khoa giáo dục phổ thông giai đoạn từ đến năm 2020 theo định hớng sau: 3.2.1 Chăm lo giáo dục toàn diện, đảm bảo giáo dục hài hoà đức, trí, thể, mĩ, kĩ bản, ý định hớng nghề nghiệp, hình thành phát triển sở ban đầu hệ thống phẩm chất, lực cần thiết cho lớp ngời lao động phục vụ nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc (định hớng đợc thể mục tiêu đào tạo cấp, bậc học, môn học hoạt động) 3.2.2 Nội dung chơng trình phải bản, tinh giản, thiết thực cập nhật phát triển khoa học- công nghệ, kinh tế- xã hội, tăng cờng thực hành vận dụng, gắn bó với thực tiễn Việt Nam, phát huy mạnh vốn có giáo dục phổ thông Việt Nam, tiến kịp trình độ phát triển chung chơng trình giáo dục phổ thông nớc phát triển khu vực giới Đảm bảo tỷ lệ thích giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 đáng khối lợng, thời lợng cho khoa học xã hội, nhân văn ý nghĩa tầm quan trọng Quán triệt quan điểm thích hợp qua môn học theo mức độ cần thiết, phù hợp với cấp bậc học 3.2.3 Đẩy mạnh đổi phơng pháp dạy học, giúp học sinh biết cách tự học hợp tác học tập, tích cực, chủ động, sáng tạo phát giải vấn đề để tự chiếm lĩnh tri thức mới; giúp học sinh tự đánh giá lực thân Chú ý tăng cờng hoạt động lên lớp với nội dung hình thức đa dạng 3.2.4 Chơng trình sách giáo khoa phải có tính thống cao, trình độ chuẩn chơng trình phù hợp với trình độ phát triển chung số đông học sinh, tạo hội điều kiện học tập cho trẻ em, phát triển lực đối tợng học sinh, góp phần phát bồi dỡng học sinh có lực đặc biệt Tôn trọng đặc điểm địa phơng, vùng miền chọn lựa tri thức, phân phối chơng trình biên soạn tài liệu hớng dẫn dạy học tài liệu phục vụ giáo dục vùng, miền, đảm bảo tính khả thi chơng trình sách giáo khoa điều kiện đa dạng đất nớc 3.2.5 Đổi quan niệm cách soạn thảo chơng trình sách giáo khoa - Chơng trình không nêu nội dung số yêu cầu chung dạy học thời lợng dạy học mà phải mang ý nghĩa kế hoạch hành động s phạm, kết nối mục tiêu giáo dục với lĩnh vực nội dung phơng pháp giáo dục, phơng tiện dạy học cách thức đánh giá kết học tập học sinh, đảm bảo liên tục cấp học, bậc học đảm bảo tính liên thông giáo dục phổ thông với giáo dục chuyên nghiệp - Sách giáo khoa không tài liệu thông báo kiến thức có sẵn mà tài liệu giúp học sinh tự học, tự phát giải vấn đề để chiếm lĩnh vận dụng kiến thức cách linh hoạt, chủ động sáng tạo Chơng trình sách giáo khoa đợc thể chế hoá theo Luật Giáo dục đợc quản lí, đạo đánh giá theo yêu cầu cụ thể giai đoạn phát triển đất nớc, cố gắng giữ ổn định để góp phần không ngừng nâng cao chất lợng giáo dục phổ thông, thực tiết kiệm xuất sử dụng sách cấp học 3.3 Nguyên tắc đổi chơng trình SGK giáo dục phổ thông Nguyên tắc đạo đổi chơng trình sách giáo khoa giáo dục phổ thông giai đoạn từ đến năm 2020 bao gồm nguyên tắc 3.3.1 Quán triệt mục tiêu giáo dục Chơng trình sách giáo khoa giáo dục phổ thông phải góp phần quan trọng thực mục tiêu giáo dục quy định Luật Giáo dục đợc cụ thể hoá cho cấp, bậc học Các phẩm chất lực nêu mục tiêu phải đợc xem kết tổng hợp việc lĩnh hội kiến thức, hình thành phát triển hệ thống kĩ năng, thái độ hình vi đắn qua qúa trình đợc giáo dục tự giáo dục Làm đợc nh chơng trình sách giáo khoa đóng góp giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 cách hiệu vào trình chuẩn bị nguồn nhân lực đát nớc thập kỉ đầu kỉ XXI Với yêu cầu xây dựng mục tiêu nêu, chơng trình sách giáo khoa phải quan tâm mức đến dạy chữ dạy ngời, định hớng nghề nghiệp cho ngời học hoàn cảnh xã hội Việt Nam đại 3.3.2 Đảm bảo tính khoa học s phạm Chơng trình sách giáo khoa giáo dục phổ thông phỉa công trình khoa học s phạm, phải lựa chọn đợc nội dung bản, phổ thông, cập với tiến khoa học công nghệ, kinh tế- xã hội, gần gũi với đời sống phù hợp với trình độ nhận thức học sinh giai đoạn học tập, gắn bó với thực tế phát triển đất nớc, tích hợp đợc nhiều mặt giáo dục đơn vị nội dung, nâng cao chất lợng thực hành vận dụng theo lực đối tợng học sinh Một trọng tâm đổi chơng trình sách giáo khoa giáo dục phổ thông tập trung vào đổi phơng pháp dạy học, thực dạy học dựa vào hoạt động học tập tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh với tổ chức hớng dẫn mức giáo viên việc phát giải vấn đề góp phần hình thành phơng pháp nhu cầu tự học, bồi dỡng hứng thú học tập, tạo niềm tin niềm vui học tập Đổi phơng pháp dạy học luôn đặt mối quan hệ với đổi mục tiêu, nội dung dạy học, đổi sở vật chất thiết bị dạy học; đổi hình thức tổ cức dạy học để phối hợp dạy học theo cá nhân nhóm nhỏ lớp, dạy học phòng học trờng; đổi môi trờng giáo dục để học gắn với thực hành vận dụng; đổi đánh giá kết học tập học sinh với khuyến khích học sinh tự đánh giá sử dụng công cụ đánh giá, phối hợp kiểu đánh giá truyền thống với trắc nghiệm khách quan Theo nguyên tắc này, chơng trình tích hợp nội dung để tiến đến giảm số môn học, đặc biệt cấp, bậc học dới (chẳng hạn từ môn môn lớp 1, 2, bậc Tiểu học), tinh giản nội dung tăng cờng mối liên hệ nội dung, chuyển số học thành hoạt động giáo dục để góp phần giảm nhẹ gánh nặng học tập cấp học mà không giảm trình độ chơng trình; thay đổi cách biên soạn sách giáo khoa để giúp giáo viên học sinh thực đổi cách dạy cách học, cách kiểm tra kết học tập Cùng với phơng pháp dạy học truyền thống đa dần vào nhà trờng phơng pháp dạy học phát huy tính chủ động sáng tạo học sinh, hỗ trợ cho việc hình thành kĩ hợp tác, giao tiếp, phát giải vấn đề, tập dợt nghiên cứu khoa học 10 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 II định luật bảo toàn động lợng 2.1 Hệ kín Hệ kín khái niệm quan trọng gắn liền với định luật bảo toàn, định luật bảo toàn hệ kín mà Một hệ gọi kín vật bên hệ tơng tác với mà không tơng tác với vật khác hệ Thực tế hệ kín tuyệt đối, nhng tìm thấy số hệ gần kín nh: - Khi ngoại lực tác dụng lên hệ nhỏ so với nội lực bên xảy thời gian ngắn (trong trờng hợp có va chạm mạnh, nổ ), - Các ngoại lực tác dụng lên hệ bị khử lẫn (vật chuyển động không ma sát mặt phẳng nằm ngang), - Hệ vật - trái đất xem hệ kín 2.2 Định luật bảo toàn động lợng 2.2.1 Nội dung kiến thức Định luật bảo toàn động lợng phát biểu dới nhiều hình thức khác nhau, nhng nội dung là: "Tổng động lợng hệ kín đợc r r bảo toàn" Về mặt thuật ngữ, đại lợng P = mv gọi động lợng (chứ không gọi xung lợng nh số tài liệu sách giáo khoa khác dùng), r đại lợng Ft gọi xung lực, hay gọi tắt xung lực 2.2.2 Phơng pháp hình thành khái niệm động lợng định luật bảo toàn động lợng Để hình thành định luật bảo toàn động lợng, nhiều sách giáo khoa dựa vào thí nghiệm va chạm hai vật, từ khái quát hoá cho trờng hợp tổng quát đến phát biểu định luật Cũng có tác giả xây dựng định luật bảo toàn động lợng xuất phát từ định luật II Newton Các sách giáo khoa xuất phát đờng thực nghiệm cách nghiên cứu va chạm hai vật (mỗi sách có dùng thí nghiệm khác nhau) hoàn toàn độc lập với định luật Newton với ý tởng tìm đại lợng bảo toàn học Từ nghiên cứu tơng tác hai vật, thấy có truyền chuyển động từ vật sang vật (do có thay đổi vận tốc) đặt vấn đề xem xét tơng tác có đại lợng đợc bảo toàn không? Nhận xét thêm thay đổi vận tốc vật tham gia tơng tác hình nh phụ thuộc vào khối lợng chúng Từ đến giả thiết xem tích mv có đợc bảo toàn không? tìm thấy thực tích mv đợc bảo toàn Đặt tên cho đại lợng bảo toàn vừa tìm thấy động lợng Sau có đợc khái niệm động lợng tìm cách phát biểu kết dới dạng định luật gọi định luật bảo toàn động lợng 46 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Từ trờng hợp riêng, xét trờng hợp hai vật có khối lợng khác vận r r r r tốc trớc tơng tác chúng v1 , v , vận tốc sau tơng tác v1' , v2' Khi đó, định luật bảo toàn động lợng đợc diễn tả đẳng thức vectơ: m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' Cuối cùng, phát biểu định luật bảo toàn động lợng cho trờng hợp tổng quát hệ kín gồm số vật Tuy nhiên, sách giáo khoa thí điểm phân ban dựa vào định luật II Newton để hình thành khái niệm động lợng định luật bảo toàn động lợng 2.2.3 ứng dụng định luật bảo toàn động lợng: Chuyển động phản lực Khi trình bày ứng dụng định luật bảo toàn động năng, sách giáo khoa thờng trình bày hai ba ứng dụng sau: súng giật bắn, đạn nổ chuyển động phản lực Dới đây, phân tích chuyển động phản lực Chúng ta biết, vật chuyển động đợc nhờ phản lực Nhng chuyển động phản lực phần đề cập đến chuyển động vật tự tạo phản lực cách phóng hớng phần nó, phần lại chuyển động ngợc chiều tác dụng phản lực tuân theo định luật bảo toàn động lợng Súng bị giật lùi bắn chuyển động phản lực không liên tục Tên lửa, pháo thăng thiên phóng lên chuyển động phản lực liên tục nhờ có nhiên liệu đợc đốt cháy phóng liên tục Nguyên tắc chung động phản lực có phận đốt nhiên liệu để tạo luồng khí phóng phía sau với vận tốc lớn, phần lại động chuyển động ngợc chiều theo định luật bảo toàn động lợng Vận tốc chuyển động động phụ thuộc vào vận tốc khối lợng khí Máy bay cánh quạt có nguyên tắc chuyển động hoàn toàn khác với máy bay phản lực Khi cánh quạt quay, đẩy không khí phía sau Theo định luật III Newton, không khí tác dụng lên cánh quạt đẩy máy bay chuyển động phía trớc III định luật bảo toàn lợng Việc phát minh định luật bảo toàn lợng làm biến đổi tận gốc phát triển vật lí học cổ điển vào thập kỉ cuối thể kỉ XIX Phát minh vĩ đại khoa học tự nhiên vạch đợc ranh giới rõ rệt vật lí học thuộc nửa đầu nửa sau kỉ XIX Năng lợng đợc coi thớc đo tổng quát tất dạng chuyển động vật chất Định luật bảo toàn lợng định luật quan trọng đợc coi định luật tổng quát tự nhiên Mọi trình phải tuân theo định luật này, định luật vật lí khác phải phù hợp với 47 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 định luật Bởi sách giáo khoa trình bày định luật kĩ lỡng Khái niệm lợng quan trọng nhng trừu tợng Trong học, muốn hình thành định luật bảo toàn năng, số khái niệm trừu tợng khác phải đợc trình bày trớc nh khái niệm công, động năng, năng, Chỉ hiểu rõ đợc khái niệm hiểu đợc xác định luật bảo toàn sở để hiểu đợc định luật bảo toàn lợng 3.1 Nội dung kiến thức số khái niệm, định luật 3.1.1 Khái niệm công Thuật ngữ "công" xuất lần vào năm 1886 nhà bác học ngời Pháp Poncelet đa Theo ông, công tích lực tác dụng lên chất điểm theo phơng chuyển dời độ chuyển dời điểm đặt lực Theo định nghĩa đó, tích F.s dấu hiệu cho phép ta phân biệt cách nhanh chóng trờng hợp có công thực tính đợc công đó, song tích cha thể đợc chất công Bản chất vật lí công đợc thể rõ gắn khái niệm với định luật bảo toàn lợng Công xuất có chuyển hoá lợng từ dạng sang dạng khác hay truyền từ vật sang vật khác Công dạng lợng mà hình thức vĩ mô truyền lợng Từ suy độ lớn công xác định độ lớn phần lợng đợc truyền từ vật sang vật khác hay chuyển từ dạng sang dạng khác trình 3.1.2 Khái niệm lợng Năng lợng khái niệm phức tạp vật lí học Năng lợng hàm đơn giá trạng thái hệ đợc xác định thông qua toạ độ, động lợng, nhiệt độ, áp suất, thể tích, cờng độ từ trờng, cờng độ điện trờng, tức qua đại lợng mà biến thiên chúng hình thức hay hình thức khác chuyển động Bất kỳ chuyển dịch hệ vật từ trạng thái sang trạng thái khác luôn ứng với biến thiên chặt chẽ lợng Tuy nhiên, lợng hàm trạng thái đợc bảo toàn trình học Rất nhiều kiện vật lí liên quan đến lĩnh vực chuyển hoá từ dạng chuyển động sang dạng chuyển động khác vật chất chứng tỏ có tồn quan hệ tơng đơng tác dụng học, nhiệt học, điện học Từ ta thấy dùng đại lợng tổng quát đặc trng cho chuyển động vật chất khác dùng làm số đo chuyển động Đại lợng gọi lợng Năng lợng thớc đo thống dạng chuyển động khác vật chất Mỗi dạng chuyển động vật lí học đợc đặc trng dạng lợng riêng, có công thức định lợng tơng ứng: năng, nội năng, lợng điện từ, quang năng, lợng hạt nhân 48 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 3.1.3 Định luật bảo toàn công Quá trình thực công trình truyền biến đổi lợng Bởi vậy, định luật bảo toàn công thực chất hình thức đơn giản định luật bảo toàn lợng 3.2 Một số lu ý cần thiết 3.2.1 Khái niệm công Khái niệm công chất đợc hiểu mối quan hệ với khái niệm lợng định luật bảo toàn lợng Nh có nghĩa phải nghiên cứu khái niệm lợng trớc độc lập với khái niệm công Tuy nhiên, việc xây dựng khái niệm lợng cách tổng quát lại gặp khó khăn học sinh cha có hiểu biết cần thiết dạng chuyển động khác với chuyển động học Để giải mâu thuẫn đó, có nhiều ý kiến khác cách hình thành khái niệm công chơng trình vật lí phổ thông Xelenghinski đề nghị đa khái niệm lợng xem nh số đo chuyển động trớc, độc lập với khái niệm công, sau nghiên cứu khái niệm công Phơng án logic mặt khoa học nhng để hiểu đợc lợng số đo chuyển động nghiên cứu học thật khó Landao Kitaigơrotski lại cho rằng: Khi khảo sát trình học ta thấy mv tổng hai số hạng + mgh đại lợng bảo toàn Đại lợng đặc trng cho trạng thái hệ gọi lợng gồm hai thành phần: thành phần mv gọi động năng, đại lợng mgh gọi Trong trình biến mv đổi, gia số luôn tích F.s Tích gọi công học Rõ ràng cách làm rõ đợc chất khái niệm công, nhng chất khái niệm lợng cha rõ Học sinh phải tạm thời thừa nhận đại lợng lợng mà ý nghĩa vật lí sau đợc làm sáng tỏ Xôcôlốpski đa đồng thời lúc hai khái niệm công lợng nghiên cứu phơng trình hoạt trình lấy đà hay trình hãm Khi tác dụng lực F lên vật có khối lợng m vận tốc vật tăng từ V1 lên V2 cần phải thời gian t mà vật phải qua mv 22 mv 12 Tích F.s luôn quãng đờng s Lập tích F.s ta luôn có F s = 2 mv độ biến thiên đại lợng Xôlôcốpski gọi động F.s gọi công Cách thứ t đợc trình bày nhiều tài liệu giáo khoa phổ thông Xuất phát từ định nghĩa khái niệm công A = F.s mà cha cần đa chất 49 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Giai đoạn thứ hai nghiên cứu khái niệm lợng đại lợng đặc trng cho khả thực công vật hay hệ vật, từ định nghĩa đa khái niệm động hai dạng đặc biệt lợng học Tiếp theo khảo sát biến đổi động và xác lập định luật bảo toàn biêns hoá Sau làm rõ t tởng lợng hàm số đơn giá trạng thái Giai đoạn thứ ba vạch rõ chất khái niệm công qua mối liên hệ A = F.s = W2 - W1 Từ suy công trình chuyển hoá lợng từ dạng sang dạng khác truyền từ vật sang vật khác số đo độ biến thiên lợng Chính lí đó, mà sách giáo khoa trình bày khía niệm công thờng theo phơng án thứ t Cách làm không đợc chặt chẽ mặt logic nhng dễ hiểu học sinh xuất phát từ thực tiễn cần phải đa hai khái niệm công lợng Ban đầu cần thiết phải có chấp nhận sau sâu vào chất 3.2.2 Khái niệm lợng, động năng, Xuất phát từ khái niệm công nói công vật công lực vật tác dụng lên vật khác Mỗi vật tuỳ theo trạng thái mà thực công nhiều hay Trên sở ngời ta khái niệm lợng để đặc trng cho khả sinh công vật Động trờng hợp đặc biệt lợng đợc định nghĩa "động năng lợng mà vật có chuyển động" Bởi có nhiều phơng án khác để hình thành khái niệm động Sách giáo khoa hành đa khái niệm động trớc, sau dùng thí nghiệm tởng tợng để tìm biểu thức động Các sách giáo khoa thí điểm trình bày theo cách khác nhau,xuất phát từ thí dụ thực tế đời sống kỹ thuật (quả tạ thực công) dùng thí nghiệm khác để tìm biểu thức động Thế năng lợng mà hệ vật (hay vật) có đợc có tơng tác vật hệ Chú ý trờng hợp lực tơng tác lực tạo vật Khi tính hệ vật, ta phải chọn vị trí quy ớc không Sau đó, hệ vị trí khác đợc tính so với mức không 50 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 chơng dạy học phần vật lí phân tử nhiệt học I đặc điểm phần vật lí phân tử nhiệt học Vật lí phân tử phần vật lí nghiên cứu tính chất vật lí vật, tính chất đặc thù tập hợp trạng thái vật nghiên cứu trình chuyển pha phụ thuộc vào cấu trúc phân tử vật, phụ thuộc vào lực tơng tác phân tử tính chất chuyên động nhiệt hạt Nhiệt học (hoặc phạm vi sâu Nhiệt động lực học) nghiên cứu tính chất vật lí hệ vĩ mô (vật thể trờng) sở phân tích biến đổi lợng có hệ mà không tính đến cấu trúc vi mô chúng Cơ sở Nhiệt động lực học ba định luật thực nghiệm, hay gọi nguyên lí nhiệt động Nghiên cứu vật lí phân tử nhiệt học tạo bớc chuyển hoạt động nhận thức học sinh Chất lợng tợng nhiệt đợc giải thích hai kiện: Cấu trúc gián đoạn vật chất số lớn hạt tơng tác (phân tử, nguyên tử ) Bởi vậy, việc giải thích tợng đòi hỏi phải đa loạt khái niệm mới: Các đại lợng trung bình, cân nhiệt, nhiệt độ, nội năng, nhiệt lợng Ngoài quy luật mang tính động học, hệ nhiều hạt bị quy luật khác chi phối, quy luật mang tính thống kê Ngoài phơng pháp thống kê, phơng pháp khác vật lí học - phơng pháp nhiệt động lực học đợc áp dụng dể giải thích tợng nhiệt Trên sở phơng pháp thống kê, xuất phát từ cấu trúc gián đoạn vật chất, dựa vào thuyết động học phân tử để giải thích tợng Các tợng đợc giải thích dựa vào nguyên lí nhiệt động lực học Việc áp dụng tổng hợp phơng pháp nhiệt động lực học phơng pháp thống kê có ý nghĩa sâu sắc dạy học nghiên cứu khoa học Việc xếp trình bày nội dung phần vật lí phân tử nhiệt học phần phức tạp mặt phơng pháp Cho đến cha có ý kiến thống nhà phơng pháp tác gải sách giáo khoa cấu trúc trật tự nghiên cứu vấn đề Nên đâu? Từ thuyết động học phân tử để giải thích tợng nhiệt sở hiểu biết chuyển động tơng tác hạt sử dụng phơng pháp nhiệt động lực học để giải thích tợng mức độ vĩ mô? 51 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Có nhiều ý kiến cho chơng trình vật lí phổ thông, vật lí phân tử nhiệt học nên đợc nghiên cứu song song, điều có sở s phạm Tính chất đàn hồi học tính chất nhiệt vật thể, kể biến đổi trạng thái (sự chuyên pha) vật chất phụ thuộc vào cấu trúc vật chất tơng tác hạt Các tợng vĩ mô cần đợc giải thích thuyết động học phân tử Theo cách trình bày truyền thống nhiều nớc, chơng trình vật lí phân tử nhiệt học trờng phổ thông thờng bao gồm ba nhóm vấn đề: Các tợng nhiệt, định luật thực nghiệm chất khí, thuyết động học phân tử; Các nguyên lí nhiệt động lực học; Tính chất chất (khí, lỏng, rắn) II thuyết động học phân tử Thuyết động học phân tử thuyết vật lí điển hình Qua việc phân tích đầy đủ thuyết động học phân tử hiểu rõ hình thành thuyết vật lí khác 2.1 Cơ sở thuyết 2.2.1 Cơ sở kinh nghiệm Thuyết động học phân tử (ban đầu thuyết cấu tạo chất) thuyết vật lí đời sớm nhất, đợc kế thừa quan điểm cổ đại cấu tạo chất kết đấu tranh kéo daì nhiều kỉ quan niệm đối lập chất nhiệt Demokritos cho vật chất đợc cấu tạo cách gián đoạn từ hạt, đối lập với trờng phái cho vật chất đợc cấu tạo cách liên tục từ số chất Giả thuyết cho nhiệt có đợc chuyển động hạt vật chất đời trớc giả thuyết "chất nhiệt" đợc nhà bác học hooke, Boyle, Newton, Lomonosov ủng hộ Những thành tựu nguyên tử luận hoá học góp phần quan trọng đến đời thuyết động học phân tử Sự đời số Avogadro cho phép xác định đợc khối lợng nguyên tử Nguyên tử từ chỗ sản phẩm đơn trí tởng tợng ngời trở thành thực thể vật lí Đó động lực quan trọng định đời thuyết động học phân tử 2.2.2 Cơ sở thực nghiệm Những kiện thực nghiệm chất khí có quan hệ trực tiếp đến đời thuyết động học phân tử công trình Boyle, Mariotte, Gay-Lussac Charles Năm 1834 Clapeyron thâu tóm thành công thức tổng PV = RT biểu diễn phơng trình trạng thái chất khí Sự phát chuyển động Brown nh tợng khuếch tán Loschmidt sở thực nghiệm quan trọng 52 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 2.2.3 Các mô hình - Mô hình tĩnh học chất khí Boyle mô hình đợc đa Ông cho chất khí hạt vật chất hình cầu nhỏ tạo thành có tính chất đàn hồi nh cao su - Mô hình động học chất khí đợc Bernoulli đa năm 1734 cho chất khí đợc cấu tạo hạt vật chất chuyển động hỗn loạn không ngừng Từ đó, mô hình ông giải thích đợc nguyên nhân gây áp suất giải thích thành công địng luật thực nghiệm Boyle-Mariotte 2.2 Nội dung (hạt nhân) thuyết 2.2.1 T tởng thuyết động học phân tử t tởng học Newton Bức tranh vật lí giới vật chất Newton chân không, hạt tơng tác chúng Quan điểm giữ vai trò thống trị suốt ba kỉ XVII, XVIII, XIX chi phối hình thành phát triển thuyết động học phân tử Einstein cho rằng: "Thuyết động học phân tử thành tựu to lớn khoa học chịu ảnh hởng trực tiếp quan điểm học" Thuyết động học phân tử thực chất coi vận dụng t tởng học Newton vào giới vi mô Các quan điểm thuyết là: - Vật chất đợc cấu tạo gián đoạn từ hạt nhỏ gọi phân tử, - Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng, - Các phân tử tơng tác với lực hút lực đẩy, - Chuyển động tơng tác phân tử tuân theo định luật học Newton 2.2.2 Các định luật phơng trình Hành vi phân tử tuân theo định luật Newton định luật bảo toàn, nhng toàn hệ tuân theo quy luật thống kê Phơng trình P = nWđ Trong P áp suất chất khí, n mật độ phân tử khí, Wđ động trung bình phân tử khí Phơng trình cho thấy mối quan hệ đại lợng vĩ mô vi mô, thực vạch rõ chế vi mô áp suất phản ánh cách tờng minh quan điểm thuyết động học phân tử 2.3 Hệ thuyết Sự phát triển thuyết động học phân tử gắn liền với phát triển vật lí thống kê qua giai đoạn: 53 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 - Giai đoạn 1: Phát triển thuyết động học phân tử phối hợp với nhiệt động lực học mang tính chất tợng luận vào cuối thể kỉ XIX đầu kỉ XX liên quan đến công trình Clausius , Maxwell Boltzmann - Giai đoạn 2: Phát triển vật lí thống kê, dùng để giải thích giá trị đại lợng quan sát đợc thí nghiệm Đây thời kỳ thành lập nhiệt động lực học thống kê liên quan tới công trình Gibbs, Bose Einstein - Giai đoạn 3: Xây dựng phát triển thống kê lợng tử liên quan tới công trình Einstein, Pauli, Fermi, Dirac Trong giai đoạn giai đoạn có quan hệ trực tiếp với thuyết động học phân tử hiểu theo nghĩa nguyên thuỷ Những hệ có đợc từ thuyết động học phân tử nêu cách vắn tắt là: Vạch rõ chất nhiệt: Thực vậy, từ phơng trình P = nWđ, 3 R phối hợp với phơng trình trạng thái PV = RT ta suy Wđ = T = KT N N R Trong n mật độ chất khí n = K = số Boltzmann Công thức V N cho thấy ý nghĩa nhiệt độ tuyệt đối Định luật phân bố phân tử theo vận tốc Maxwell Định luật phân bố phân tử theo chiều cao Boltzmann Bản chất nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học 2.4 Thiếu sót thuyết Thiếu sót thuyết động học phân tử nằm t tởng nó: - Nguyên tử luận thuyết động học phân tử nguyên tử luận siêu hình Thuyết động học phân tử quan niệm phân tử hạt "cơ bản" cuối vật chất cấu trúc bên - Thiếu sót nghiêm trọng sử dụng quy luật học cổ điển vào giới vi mô IIi Các nguyên lí nhiệt động lực học Khác với phơng pháp động học phân tử, phơng pháp nghiệt động lực học hoàn toàn không khảo sát chi tiết trình phân tử mà khảo sát tợng nhiệt xảy với quan điểm biến đổi lợng kèm theo tợng Theo nguồn gốc lịch sử phơng pháp đợc hình thành khảo sát biến đổi lợng chuyển động nhiệt thành để chạy cá máy phát động lực có tên gọi phơng pháp nhiệt động lực Đó phơng pháp chủ yếu đợc đề cập đến nghiên cứu nhóm vấn đề Tuy nhiên, ngày phơng pháp vợt xa phạm vi nghiên cứu ban đầu đợc vận dụng để xét biến đổi lợng nói chung tợng vật 54 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 lí Nội dung nguyên lí nhiệt động lực học mà sở định luật bảo toàn lợng Trong chơng trình vật lí phân tử nhiệt học phổ thông, định luật bảo toàn lợng đợc khám phá dới dạng nguyên lí thứ nhiệt động lực học Các nguyên lí khác cha đợc đa vào đa vào không tờng minh Việc nghiên cứu định luật bảo toàn lợng sở vật lí hoạt động động nhiệt đòi hỏi phải làm sáng tỏ phân tích sâu sắc số khái niệm quan trọng nh nhiệt độ, nhiệt lợng, nội 3.1 Nhiệt độ Nhiệt độ khái niệm quan trọng khó trình bày nhiệt học Nhiệt độ đại lợng vật lí nhng lại khác nhiều với đại lợng vật lí quen thuộc khác nh chiều dài, khối lợng, cờng độ dòng điện Mời dài mét nối với đợc dài 10 mét, nhng ghép mời vật có nhiệt độ 100C để đợc vật có 1000C Tính chất đặc biệt nhiệt độ gắn liền với phơng pháp đo Trớc hết khái niệm nhiẹt độ gắn liền với tợng cân nhiệt Sự cân nhiệt đòi hỏi phải có nhiệt độ Để đặc trng cho lệch khỏi trạng thái cân nhiệt vật, ngời ta đa khía niệm hiệu nhiệt độ Trong thực tế, ngời ta nói đến hiệu nhiệt độ, nhiệt độ gốc thang đo quy ớc Khi có hiệu nhiệt độ vật thể tiếp xúc với xảy tợng truyền lợng từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp có cân nhiệt Chính nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học đa định nghĩa nhiệt độ không phụ thuộc chất gọi nhiệt độ nhiệt động lực T2 Q1 Q2 T1 T2 Từ bất đẳng thức ta suy Q2 Q1 T1 Q1 T1 Q2 T Đối với chu trình Cacnô thuận nghịch ta có đợc = Q1 T1 từ có đợc định nghĩa nhiệt độ nhiệt động lực Thuyết động học phân tử làm sáng tỏ chất khái niệm nhiệt độ Theo thuyết này, nhiệt độ vật liên quan mật thiết với lợng chuyển động tịnh tiến phân tử Đối với trờng hợp khí lí tởng = Wd Lẽ ra, nh thì đơn vị nhiệt độ Jun (J), nhng thực tế việc đo trực tiếp động phân tử vịc khó Hơn nữa, lí lịch sử, đại lợng nhiệt độ đợc sử dụng rộng rãi trớc thuyết động học phân tử đời, nên ngời quen dùng đơn vị nhiệt độ "độ" Để đo đợc nhiệt độ độ, phải đa thêm vào công thức hệ số chuyển đơn vị Đó số Boltzmann k = 1,38.10-23 J/độ Khi KT = = Wđ 55 giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Vấn đề chế tạo nhiệt kế thiết lập thang đo Các nhà bác học tìm kiếm đa nhiều thang đo khác Bốn thang đo thờng đợc quan tâm nhiều thuộc vầ nhà bác học Celsius, Kelvin, Farenheit Réaumur Biểu thức chuyển từ thang chia độ sang thang chia độ khác nh sau: t C t K 273,5 t R t F 32 = = = 5 Thực thang đo thực nghiệm dựa vào dãn nở chất Quan niệm nhiệt độ đợc xác định xác dựa vào nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học thuyết động học phân tử Để thiết lập thang đo nhiệt độ nhiệt động lực học cần chọn hai điểm: điểm không tuyệt đối nhiệt độ mà nhiệt lợng truyền cho nguồn lạnh không, tức toàn nhiệt lợng nguồn nóng đợc chuyển hoá thành công hữu ích (hiệu suất máy nhiệt thuận nghịch 1) Còn điểm thứ hai điểm ba nớc Nhiệt độ đợc coi 2730C (thực 273,160C) Thang đo nhiệt độ đợc thành lập dựa định nghĩa động học phân tử nhiệt độ lại hoàn toàn trùng với thang nhiệt độ nhiệt động lực học Sự truyền lợng vật thể có nhiệt độ khác tiếp xúc truyền động chuyển động tịnh tiến phân tử vật thể can nhiệt xẩy động trung bình phần tử nh Nhiệt độ không tuyệt đối (T=00K) có nghĩa nhiệt độ mà phân tử khí lí tởng ngừng chuyển động nhiệt hỗn loạn Tóm lại, tính chất nhiệt độ là: Nếu hai hệ có nhiệt độ T1 T2 tiếp xúc, hai hệ trạng thái cân nhiệt, Nếu T1>T2 trạng thái cân hai hệ có nhiệt độ T cho T2[...]... xây dựng chơng trình vật lí phổ thông 5.2.1 Cũng nh chơng trình vật lí của các nớc, nội dung chủ yếu của chơng trình vật lí phổ thông ở nớc ta là vật lí học cổ điển, vì nó là cái nền của toàn bộ vật lí học và là bộ phận hữu cơ của nền học vấn phổ thông Không thể học vật lí lí thuyết hay vật lí kĩ thuật mà không biết gì về vật lí cổ điển Mặt khác, trong chơng trình phổ thông, kiến thức vật lí rất cần thiết... hóa - Các kĩ năng truyền đạt thông tin về vật lí nh: thảo luận khoa học, báo cáo viết - Các kĩ năng quan sát, đo lờng, sử dụng các công cụ và máy móc đo lờng phổ biến và năng lực thực hiện những thí nghiệm vật lí đơn giản 17 bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 - Các kĩ năng giải các bài tập vật lí phổ thông - Các kĩ năng vận dụng những kiến thức vật lí để giải thích các hiện tợng... phân hoá mức độ các bài tập Mức độ các câu hỏi, bài tập cần thể hiện sự phân hoá nhằm đáp ứng những năng lực, trình độ khác nhau của học sinh (trung bình, khá, giỏi) 16 bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 4.4.5 Phần tự đánh giá Cần có những câu hỏi và bài tập giúp học sinh tự kiểm tra đánh giá đợc kết quả học tập của mình v Tổng quát về chơng trình vật lí phổ thông ở nớc ta 5.1.. .bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 3.3.3 Đảm bảo tính thống nhất Chơng trình giáo dục phổ thông phải đảm bảo tính chỉnh thể qua việc xác định mục tiêu, nội dung, định hớng phơng pháp từ bậc tiểu học qua trung học cơ sở đến trung học phổ thông với yêu cầu quán triệt các định hớng và nguyên tắc xây dựng chung, góp phần hình thành và hoàn chỉnh học vấn phổ thông Chơng trình. .. và kĩ thuật 18 bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Quan điểm cấu trúc (hay còn gọi là quan điểm cơ chế vi mô) là quan điểm đi sâu vào cấu trúc của vật chất để vạch ra cơ chế vi mô của hiện tợng Để mô tả một hiện tợng vật lí, bên cạnh các thông số vĩ mô còn sử dụng các thông số vi mô đặc trng cho hiện tợng Mối quan hệ giữa các thông số này đợc xây dựng bằng con đờng lí thuyết thành... Lớp 12: Dao động và sóng, Quang học, Vật lí nguyên tử và hạt nhân Chơng trình mới cho bậc trung học phổ thông (dự kiến đợc áp dụng từ năm học 2006-2007) đợc bố trí nh sau: Lớp 10: Quang học, Cơ học Lớp 11: Nhiệt học, Điện học, Điện từ học Lớp 12: Cơ học, Dao động và sóng, Quang học, Vật lí nguyên tử và hạt nhân, Vũ trụ 20 bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 chơng 2 dạy học phần động... khó hiểu, vì chuyển động là một quá trình chứ đâu phải là một đại lợng vật lí 33 bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 Cách phát biểu mà ngày nay các nhà khoa học cho là chính xác nhất là: Lực tác dụng lên vật bằng tích khối lợng vật thể nhân với gia tốc mà vật thu đợc Đó chính là nội dung của một định luật vì nói lên đợc mối liên hệ của các sự vật tồn tại trong tự nhiên Mặc dầu vậy,... phơng pháp hình thành các khái niệm cơ bản trong sách giáo khoa phổ thông 2.1 Hệ quy chiếu, tính tơng đối của chuyển động Hình thành khái niệm chuyển động cơ học không thể thiếu khái niệm hệ quy chiếu, mặc dầu khái niệm này không đợc đa một cách tờng minh vào sách 22 bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 giáo khoa vật lí phổ thông Hệ quy chiếu bao gồm một hệ toạ độ và một đồng hồ đo thời... mới đánh giá kết quả môn học 14 bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 bao gồm đổi mới nội dung, hình thức và quy trình đánh giá, kể cả đánh giá ở từng thời điểm và cả quá trình Cần tạo điều kiện để học sinh và tập thể học sinh tham gia vào quá trình đánh giá kết quả học tập Khi biên soạn SGK trung học phổ thông cần lu ý đến việc lựa chọn các kiểu bài tập, kiểu câu hỏi giúp cho học... trng tác dụng của vật này vào vật khác, kết quả là truyền gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng Quan điểm hiện đại về lực cho rằng lực chỉ có một tác dụng động lực học là gây ra gia tốc, còn biến dạng là hệ quả của sự biến đổi chuyển động không đều 35 bài giảng nghiên cứu chơng trình vật lí phổ thông - 2004 của các phần tử của vật Bởi vậy chỉ nên định nghĩa: Lực tác dụng lên vật là một đại lợng