Giáo án Vật Lý 12 nâng cao - Chương X: Từ vi mô đến vĩ mô

, nhiệt độ khoảng 1 triệu độ, có hình dạng thay đổi theo thời gian. b) Năng lượng của Mặt trời. - Mặt Trời liên tục bức xạ năng lượng ra xung quanh. Công suất bức xạ năng lượng của Mặt trời là P = 3,9.1026 W Mặt trời duy trì được năng lượng bức xạ của mình là do trong lòng Mặt trời đang diễn ra các phản ứng nhiệt hạch. c) Sự hoạt động của Mặt trời. + Quang cầu sáng không đều, có cấu tạo dạng hạt, gồm những hạt sáng biến đổi trên nền tối. Tùy theo từng thời kì còn xuất hiện nhiều dấu vết khác: vết đen, bùng sáng, tai lửa. + Năm Mặt Trời có nhiều vết đen nhất xuất hiện được gọi là Năm Mặt Trời hoạt động. Năm Mặt Trời có ít vết đen xuất hiện nhất gọi là Năm Mặt Trời tĩnh. + Sự hoạt động của Mặt trời có chu kỳ khoảng 11 năm HĐ3: Tìm hiểu Trái đất - Mặt trăng 10 - Trình bày cấu tạo của Trái Đất. - Thông báo về Từ trường Trái Đất, vành đai phóng xạ: + Từ trường: như nam châm nghiêng góc 1105 so với trục địa lí. + Vành đai phóng xạ: 2400 ¸ 5600 km & 12000 ¸ 20000 km. - Tìm hiểu cấu tạo, chuyển động của Mặt Trăng. 3. Trái đất a) Cấu tạo Trái đất có dạng phỏng cầu, bán kính ở xích đạo bằng 6378 km, bán kính ở hai cực bằng 6357km. Khối lượng riêng trung bình là 5520 kg/m3. Trái đất có một cái lõi bán kính vào khoảng 3000 km, có cấu tạo bởi chủ yếu là sắt, niken, lớp vỏ dày khoảng 35 km được cấu tạo chủ yếu bởi đá granit. Vật chất ở trong vỏ có khối lượng riêng 3300 kg/m3. b) Mặt trăng – vệ tinh của Trái đất. + Mặt Trăng cách Trái đất 384 000 km có bán kính 1738 km, có khối lượng 7,35.1022 kg. Gia tốc trọng trường trên Mặt Trăng là 1,63 m/s2. Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất với chu kì 27,32 ngày. Trong khi chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng còn quay quanh trục của nó với chu kì đúng bằng chu kì chuyển động quanh Trái Đất. Hơn nữa, do chiều tự quay cùng chiều với chiều quay quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng luôn hướng một nửa nhất định của nó về phía Trái Đất. + Trên Mặt trăng không có khí quyển. + Bề mặt Mặt trăng được phủ một lớp vật chất xốp. Trên bề mặt Mặt trăng có các dãy núi cao, có các vùng bằng phẳng được gọi là biển, đặc biệt là có rất nhiều lỗ tròn ở trên các đỉnh núi. + Nhiệt độ trong một ngày đêm trên Mặt trăng chênh lệch nhau rất lớn; ở vùng xích đạo của Mặt trăng, nhiệt độ lúc giữa trưa là trên 100oC nhưng lúc nửa đêm lại là – 150oC. + Mặt trăng có ảnh hưởng nhiều đến Trái đất: hiện tượng thủy triều. HĐ4: Tìm hiểu các hành tinh khác. Sao chổi, thiên thạch 5 + Hs đọc bảng 59.1 + Khi sao chổi lại gần Mặt trời, do có khối lượng bé, các phân tử hơi chịu tác động của áp suất ánh sáng mặt trời lớn hơn lực hấp dẫn nên bị thổi ra tạo thành cái đuôi. Thiên thạch khi bay vào khí quyển Trái đất , bị ma sát mạnh, nóng sáng và bốc cháy. Ban đêm ta nhìn thấy vệt sáng kéo dài vút lên trời: sao băng Yêu cầu hs đọc bảng 59.1 nhận biét các đặc trưng chính của tám hành tinh - Trình bày hiểu biết về sao chổi và thiên thạch. Nhận biết về sao chổi và thiên thạch 4. Các hành tinh khác. Sao chổi. Thiên thạch. a) Các đặc trưng chính của tám hành tinh lớn (Bảng 59.1) b) Sao chổi: là loại “hành tinh” chuyển động quanh Mặt trời theo những quỹ đạo elip rất dẹt. Sao chổi có kích thước và khối lượng nhỏ, được cấu tạo bởi các chất dễ bốc hơi như tinh thể băng, amôniac, mêtan… thuộc loại thiên thể không bền vững. c) Thiên thạch: là những khối đá chuyển động quanh Mặt trời với tốc độ hàng chục km/s theo các quỹ đạo khác nhau Khi một thiên thạch bay gần một hành tinh nào đó sẽ bị hút và có thể xảy ra va chạm giữa thiên thạch và hành tinh. C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5/) Hệ thống các câu hỏi trong SGK 1-4 /trang 305 IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn: 04/04/2010 BÀI 60: SAO. THIÊN HÀ Tiết thứ: 102 I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Phân biệt được sao, hành tinh, thiên hà, nhóm thiên hà. - Biết sơ bộ phân biệt các loại thiên hà. - Biết một số đặc điểm chính của Thiên hà. - Nêu được một số nét khái quát về sự tiến hoá của các sao. 2. Kĩ năng: - Phân biệt được các loại Thiên hà qua mô tả. 3. Thái độ: - Tình cảm: ý thức tự học. II. CHUẨN BỊ: 1. Chuẩn bị của thầy: - Sưu tầm một số hình ảnh về Thiên hà. - Sự tiến hoá của các sao, tuổi các sao, sự tận cùng của các ngôi sao có khối lượng lớn... 2. Chuẩn bị của trò: - Ôn lại phần động học và động lực học chất điểm của chuyển động thẳng đều, biến đổi đều và tròn đều ở lớp 10. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ (5’) 1. Hệ Mặt trời gồm các loại thiên thể nào? Nêu vắn tắt cấu trúc của Mặt trời? 2. Nêu một số đặc điểm chính của Trái đất và Mặt trăng? 3. Tạo tình huống học tập: B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức Hoạt động 1: Tìm hiểu các sao 20 + Hs đọc SGK và trả lời theo hướng dẫn của GV + Sao biến quang: là sao có độ sáng thay đổi. - Sao biến quang do che khuất: là một hệ sao đôi gồm sao chính và sao vệ tinh. - Sao biến quang do nén dãn: có độ sáng thay đổi thực sự theo một chu kỳ xác định. + Sao mới: là sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn, hoặc hằng triệu lần sau đó giảm từ từ. + Punxa, sao Nơtron: là sao bức xạ năng lượng dưới dạng những xung sóng điện từ rất mạnh. +Lỗ đen: là thiên thể tối đen và không bức xạ bất kỳ sóng điện từ nào. + Tinh vân: Là những đám mây sáng. + Yêu cầu hs đọc SGK và cho biết sao là gì? + Các đặc trưng chính của sao: - ngôi sao gần nhất, xa nhất cách ta bao nhiêu? - Khối lượng và bán kính các sao có giá trị như thế nào so với Mặt trời + Gv thông báo các loại sao. Hs hệ thống các loại sao Gv thuyết giảng Các sao được hình thành và phát triển thế nào? +GV: cho HS xem một số ảnh chuẩn bị sẳn về các loại thiên hà. + GV: Các thiên hà được phân loại như thế nào?HS, tham khảo sách và trả lời. 1. Sao a) Sao là một khối khí nóng sáng, giống như Mặt trời. Vì các sao ở xa nên ta thấy chúng như những điểm sáng. b) + Ngôi sao gần nhất cách ta đến hàng chục tỉ km. Ngôi sao xa nhất hiện nay đã biết cách ta đến 14 tỉ năm ánh sáng. (1năm ánh sáng » 9,46.1012km). + Khối lượng các sao có giá trị từ 0,1 đến vài chục lần khối lượng mặt trời. bán kính từ khoảng một phần nghìn (sao chắt) đến gấp hàng nghìn lần (sao kềnh) bán kính Mặt trời 2) Các loại sao: a) Đa số các sao tồn tại ở trạng thái ổn định, có kích thước, nhiệt độ… không đổi trong thời gian dài b) Các sao đặc biệt: + Sao biến quang: là sao có độ sáng thay đổi, có hai loại : - Sao biến quang là một hệ sao đôi có độ sáng không đổi, nhưng do sao vệ tinh chuyển động quanh sao chính, nên khi quan sát thì lần lượt sao vệ tinh che khuất sao chính hoặc bị che khuất bởi sao chính. - Sao biến quang do nén dãn là sao có độ sáng thay đổi theo một chu kỳ xác định + Sao mới, là sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần hoặc hàng triệu lần (sao siêu mới), sau đó từ từ giảm. + Punxa, sao nơtron: là sao bức xạ năng lượng dưới dạng những xung sóng điện từ - Sao nơtron được cấu tạo bởi các hạt nơtron với mật độ cực kì lớn 1014g/cm3 - Punxa (pulsar) là lõi sao nơtron (với bán kính 10km) tự quay với vận tốc có thể tới 640 vòng/s và phát ra sóng vô tuyến. c) Ngoài ra còn có lỗ đen và tinh vân + Lỗ đen là một thiên thể được tiên đoán bởi lí thuyết: cấu tạo từ các nơtron, có trường hấp dẫn rất lớn. Thiên thể này tối đen và không bức xạ bất kỳ sóng điện từ nào. + Tinh vân là các đám bụi khổng lồ được rọi sáng bởi các ngôi sao ở gần đó, hoặc là các đám khí bị ion hóa được phóng ra từ một ngôi sao mới hay sao siêu mới. 3. Khái quát về sự tiến hóa của các sao + Các sao được hình thành từ các đám mây khí và bụi. Đám mây này vừa quay vừa co lại do tác dụng của lực hấp dẫn và sau vài chục nghìn năm, vật chất tập trung ở giữa, tạo thành một tinh vân dày đặc và dẹt. Ở trung tâm tinh vân, nơi có mật độ cao nhất, một ngôi sao nguyên thuỷ được tạo thành.Vì mới “ra đời” Sao chưa nóng lên chỉ phát bức xạ ở miền hồng ngoại. + Sao tiếp tục co lại và nóng dần, trong lòng sao bắt đầu xảy ra phản ứng nhiệt hạch, trở thành ngôi sao sáng tỏ. + Trong thời gian tồn tại của sao, các phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong lòng ngôi sao làm tiêu hao dần hiđrô có trong sao, tạo thành Heli và các nguyên tố…Khi nhiên liệu trong sao cạn kiệt, sao biến thành các thiên thể khác. Lí thuyết cho thấy các sao có khối lượng cỡ Mặt trời có thể sống tới 10 tỷ năm, sau đó biến thành sao lùn trắng. Còn các sao có khối lượng lớn hơn mặt trời thì chỉ sống được khoảng 100 triệu năm, nhiệt độ sao giảm dần và sao trở thành sao kềnh đỏ, sau đó tiếp tục tiến hoá và trở thành một sao nơtron (punxa), hoặc lỗ đen. Hoạt động 2: Tìm hiểu thiên hà 15 - Các sao tồn tại trong vũ trụ thành những hệ thống tương đối độc lập với nhau. Hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân gọi là Thiên hà. + thiên hà xoắn ốc. thiên hà elip. thiên hà không định hình. + Thiên Hà của chúng ta là loại thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng và có khối lượng bằng khoảng 150 tỉ lần khối lượng Mặt trời…. - Từ Trái đất, chúng ta chỉ nhìn được hình chiếu của Thiên Hà trên vòm trời như một dải sáng trải ra trên bầu trời đêm, thường được gọi là dãi Ngân Hà. + GV: Các sao tồn tại trong vũ trụ có mối quan hệ, hệ thống nào không? + Có mấy loại thiên hà chính? + Đường kính của các thiên hà? + Toàn bộ các sao trong mỗi thiên hà chuyển động như thế nào? + Trong Vũ trụ, Trái đất đang ở trong thiên hà nào, có những đặc điểm nào? 4. Thiên hà Các sao tồn tại trong vũ trụ thành những hệ thống tương đối độc lập với nhau. Hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân được gọi là thiên hà. a) Các loại thiên hà + Có 3 loại thiên hà chính - Thiên hà có hình dạng dẹt như các đĩa có những cánh tay xoắn ốc, chứa nhiều khí, gọi là thiên hà xoắn ốc. - Thiên hà hình elip, chứa ít khí và có khối lượng trải ra trên một dài rộng, gọi là thiên hà elip. - Thiên hà không có hình dạng đặc biệt, trông như những đám mây, gọi là thiên hà không định hình. + Đường kính của các thiên hà khoảng 100.000năm ánh sáng + Toàn bộ các sao trong mỗi thiên hà đều quay xung quanh trung tâm thiên hà b) Thiên hà của chúng ta Thiên Hà của chúng ta là loại thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng và có khối lượng bằng khoảng 150 tỉ khối lượng Mặt trời. Từ Trái đất, chúng ta chỉ nhìn được hình chiếu của Thiên Hà trên vòm trời, như một dải sáng trải ra trên bầu trời đêm, thường được gọi là dải Ngân Hà. c) Nhóm thiên hà. Siêu nhóm thiên hà + Các thiên hà có xu hướng hợp lại với nhau thành nhóm gồm từ vài chục đến hàng vài nghìn thiên hà. + Các nhóm thiên hà lại tập hợp thành Siêu nhóm thiên hà hay Đại thiên hà. C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5/) Hệ thống các câu hỏi trong SGK 1-4 /trang311 IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn : 05/04/2010 BÀI 61: THUYẾT BIG BANG Tiết : 103 I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức: - Hiểu các sự kiện sự kiện dẫn đến sự ra đời của thuyết Big Bang. - Biết khái quát về thuyết Big Bang. 2. Kỹ năng: - Bước đầu giải thích sự hình thành vũ trụ. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên: - Vũ trụ ban đầu như một máy gia tốc khổng lồ. - Nguồn gốc của bức xạ vũ trụ. - Một vũ trụ nguyên thuỷ không đồng nhất (SGV) 2. Học sinh : - Ôn lại kiến thức về hạt sơ cấp và hiệu ứng Đốp-le. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức (2/) 2. Kiểm tra bài cũ: (5’) 1. Sao là gì? Nêu những đặc trưng chính của sao? 2. Thiên hà là gì? Nêu các loại thiên hà? Thiên hà của chúng ta thuộc loại gì? 3. Tạo tình huống học tập: Những câu hỏi từ xa xưa, như Vũ trụ từ đâu sinh ra, sinh ra từ bao giờ, tiến hóa ra sao… đang dần dần được Thiên văn học ngày nay trả lời. Trong vài chục năm gần đây, kết hợp với thành tựu của vật lí học hạt sơ cấp, vật lí thiên văn đã đạt được một bước tiến quan trọng trong việc nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của Vũ trụ. Đó là sự ra đời của Thuyết Big Bang. B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức HĐ 1: Hai thuyết về Vũ trụ 8 + Vũ trụ ở trong “trạng thái ổn định”, vô thủy vô chung, không thay đổi từ quá khứ đến tương lai. Vật chất được tạo ra một cách liên tục. + Vũ trụ được tạo ra bởi một vụ nổ “vĩ đại” Big Bang cách đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang dãn nở và loãng dần. Nêu hai trường phái về nguồn gốc và sự tiến hóa của Vũ trụ. Phân biệt sự khác nhau của hai trường phái này Để khẳng định xem, “trong số hai thuyết nêu trên, thuyết nào miêu tả sự tiến hóa của Vũ trụ đúng hơn”, cần phải căn cứ vào các kết quả nghiên cứu và quan sát thiên văn nhờ các thiết bị hiện đại. 1. Các thuyết về Vũ trụ a) Một trường phái do nhà vật lí người Anh Hoi-lơ (Fred Hoyle, 1915 ¸ 2000) khởi xướng, cho rằng vũ trụ ở trong “trạng thái ổn định”, vô thủy vô chung, không thay đổi từ quá khứ đến tương lai. Vật chất được tạo ra một cách liên tục. b) Trường phái khác lại cho rằng Vũ trụ được tạo ra bởi một vụ nổ “vĩ đại” cách đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang dãn nở và loãng dần. Vụ nổ nguyên thủy này được đặt tên là Big Bang (vụ nổ lớn). Năm 1948, các công trình nghiên cứu lí thuyết của nhà vật lí học người Mĩ gốc Nga Ga – mốp đã tiên đoán vết tích của bức xạ Vũ trụ nguyên thủy, lúc đầu nóng ít nhất hàng triệu tỉ độ, ngày càng nguội dần vì Vũ trụ dãn nở. HĐ2: Các sự kiện chứng tỏ tính đúng đắn của thuyết Big bang 15 + Các quan sát thiên văn dựa vào các dụng cụ ngày càng hiện đại cho thấy, số các thiên hà trong quá khứ nhiều hơn hiện nay. Điều đó chứng tỏ rằng, vũ trụ không ở trong trạng thái ổn định mà đã có biến đổi : Vũ trụ trong quá khứ “đặc” hơn bây giờ. Năm 1929, nhà thiên văn học người Mĩ Hớp-bơn. Dựa vào hiệu ứng Đôp-ple đã phát hiện thấy rằng các thiên hà xa xăm rải rác khắp bầu trời đều lùi ra xa Hệ Mặt trời của chúng ta. + Bức xạ nền Vũ trụ: là bức xạ được phát đồng đều từ tứ phía trong không trung và tương ứng với bức xạ nhiệt của vật ở khoảng 3K Yêu cầu hs đọc SGK chứng tỏ vũ trụ không ở trong trạng thái ổn định mà đã có biến đổi. + Thông báo: Quan sát được các thiên hà càng xa bao nhiêu, chúng ta càng thăm dò được trạng thái của Vũ trụ trong quá khứ xa xưa bấy nhiêu. + Gv thông báo: Năm 1965 hai nhà vật lí thiên văn người Mĩ, Pen-di-át và Uyn-xơn đã tình cờ phát hiện ra một bức xạ “lạ” khi họ đang thử máy thu tín hiệu trên bước sóng 3 cm. Sau đó, họ đã khẳng định được rằng bức xạ này được gọi tắt là bức xạ 3K. (bức xạ “nền” Vũ trụ.) 2. Các sự kiện thiên văn quan trọng a) Vũ trụ dãn nở + Năm 1929, nhà thiên văn học người Mĩ Hớp-bơn. Dựa vào hiệu ứng Đôp-ple đã phát hiện thấy rằng các thiên hà xa xăm rải rác khắp bầu trời đều lùi ra xa Hệ Mặt trời của chúng ta. Hơn nữa, ông còn tìm thấy rằng, tốc độ lùi ra xa của thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta (định luật Hớp – bơn) v = H.d, với H là một hằng số, gọi là hằng số Hớp-bơn có trị số H = 1,7.10-2 m/s. năm ánh sáng (1 năm ánh sáng = 9,46.1012km). Điều phát hiện của Hớp-bơn đã chứng tỏ các thiên hà dịch chuyển ra xa nhau, đó là bằng chứng của sự kiện thiên văn quan trọng : Vũ trụ đang dãn nở. b) Bức xạ “nền” Vũ trụ Năm 1965 hai nhà vật lí thiên văn người Mĩ, Pen-di-át và Uyn-xơn đã tình cờ phát hiện ra một bức xạ “lạ” khi họ đang thử máy thu tín hiệu trên bước sóng 3 cm. Sau đó, họ đã khẳng định được rằng bức xạ này được phát đồng đều từ tứ phía trong không trung và tương ứng với bức xạ nhiệt của vật ở khoảng 3K (chính xác là 2,735K); bức xạ này được gọi tắt là bức xạ 3K. Kết quả thu được đã chứng tỏ bức xạ đó là bức xạ được phát ra tứ phía từ Vũ trụ nay đã nguội và được gọi là bức xạ “nền” Vũ trụ. c) Kết luận Hai sự kiện thiên văn quan trọng nêu trên và một số sự kiện thiên văn khác đã minh chứng cho tính đúng đắn của Thuyết Big Bang. HĐ 3: Tìm hiểu Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang) 10 + Vũ trụ bắt đầu dãn nở từ một “điểm kì dị” (gọi là điểm zero Big Bang): lúc này tuổi và bán kính của vũ trụ là số không + Từ thời điểm này đến 10-43s các định luật không áp dụng được. + Thời điểm 10-43s (thời điểm Plăng): kích thước vũ trụ là 10-35 m, nhiệt độ là 1032 K và mật độ là 1091 kg/cm3. Năng lượng trong Vũ trụ 1015 GeV. + Từ thời điểm 10-43s đến nay (14 tỉ năm) vũ trụ dãn nỡ và nhiệt độ giảm. - Sau vụ nổ 1s hình thành các prôtôn và nơtron (nuclôn). - Sau t = 3 phút, các hạt nhân đầu tiên được tạo thành ( heli). - Sau t = 300 000 năm, các nguyên tử đầu tiên được tạo thành (H và He). - Sau t = 3 triệu năm sau mới xuất hiện các sao và thiên hà. + Hiện nay nhiệt độ vũ trụ 2,7K ( bức xạ nền 3K) Gv yêu cầu hs đọc SGK và hệ thống thuyết Big bang Những sự kiện và những số liệu đã nêu trên đây chưa phải là hoàn toàn chính xác, còn có những chỗ sẽ phải bổ sung hoặc hiệu chỉnh. Tuy nhiên, về đại thể, quá trình trên đây được coi là đáng tin cậy. Thuyết Vụ nổ lớn chưa giải thích được hết các sự kiện quan trọng trong Vũ trụ và đang được các nhà vật lí thiên văn phát triển và bổ sung. 3. Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang) + Theo thuyết Vụ nổ lớn, vũ trụ bắt đầu dãn nở từ một “điểm kì dị”. Muốn tính tuổi của Vũ trụ, ta phải lập luận để đi ngược thời gian đến “điểm kì dị”, lúc tuổi và bán kính của vũ trụ là số không để làm mốc (gọi là điểm zero Big Bang). Tại điểm này các định luật vật lí đã biết và thuyết tương đối rộng (thuyết hấp dẫn) không áp dụng được. + Vật lí học hiện đại dựa vào vật lí hạt sơ cấp đã giúp ta trở lại quá khứ, nhưng chỉ đoán được những sự kiện đã xảy ra bắt đầu từ thời điểm tp = 10-43 s sau Vụ nổ lớn; thời điểm này được gọi là thời điểm Plăng. Ở thời điểm Plăng, kích thước vũ trụ là 10-35 m, nhiệt độ là 1032 K và mật độ là 1091 kg/cm3! Các trị số cực nhỏ và cực lớn này, được gọi là trị số Plăng (vì chúng được tính ra từ hằng số cơ bản Plăng h). Các trị số này được coi là đã miêu tả đầy đủ và đúng những điều kiện lí hóa ban đầu của Vũ trụ dãn nở rất nhanh, nhiệt độ của Vũ trụ giảm dần. Tại thời điểm Plăng, Vũ trụ bị tràn ngập bởi các hạt có năng lượng cao như êlectron, nơtrinô và quác. Năng lượng trong Vũ trụ vào thời điểm Plăng ít nhất phải bằng 1015 GeV. - Sau vụ nổ 1s, chuyển động của các quac và phản quac đã đủ chậm, để các lực lượng tác mạnh gom chúng lại và gắn kết thành các prôtôn và nơtron. Vì năng lượng liên kết của các quac trong các nuclôn đều rất lớn, mà năng lượng trung bình các hạt trong vũ trụ lúc này chỉ còn là 1GeV, nên không thể có sức mạnh nào có thể giải phóng quac ra khỏi các nuclôn. Các hạt quac đã vĩnh viễn bị “cầm tù” trong các hađrôn. - Tại thời điểm t = 3 phút, các hạt nhân heli được tạo thành. Trước đó, prôtôn và nơtron đã kết hợp với nhau để tạo thành hạt nhân đơteri , nhưng ngay lập tức, hạt nhân đó bị các phôtôn năng lượng cao phá vỡ. Nhưng tới phút thứ ba, vũ trụ đã lạnh đi nhiều, năng lượng của các phôtôn cũng giảm nhiều, không đủ để phá vỡ hạt nữa, Khi đó, đã xuất hiện các hạt đơteri , triti và heli bền. Sau này, các hạt nhân hiđrô và heli đã trở thành các viên gạch đầu tiên để tạo thành các hạt nhân nặng. Hiện nay, người ta đã xác định được rằng hiđrô và hêli chiếm 98% khối lượng của các ngôi sao và các thiên hà, khối lượng các hạt nhân nặng hơn chỉ chiếm 2%. Ở mọi thiên thể, và ¾ khối lượng là hiđrô. Điều đó chứng tỏ rõ rệt rằng, mọi thiên thể, mọi thiên hà đều có một nguồn gốc chung trong quá khứ. + Tại thời điểm t = 300 000 năm, các loại hạt nhân khác nhau đã được tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ là tương tác điện từ. Các lực điện từ gắn các electron với các hạt nhân, tạo thành các nguyên tử H và He. Các êlectron bị giam trong các nguyên tử, vũ trụ trở nên thông thoáng hơn, “trong suốt” hơn. Các phôtôn không bị cản trở, dễ dàng bay tỏa đi mọi phương từ đó cho tới nay, và tạo ra bức xạ “nền” vũ trụ. + Tại thời điểm t = 109 năm, các nguyên tử đã được tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ là tương tác hấp dẫn. Các lực hấp dẫn thu gom các nguyên tử lại, tạo thành các thiên hà và ngăn cản các thiên hà tiếp tục nở ra, chỉ có khoảng cách giữa các thiên hà tiếp tục tăng lên. Trong các thiên hà, lực hấp dẫn nén các đám nguyên tử lại, tạo thành các sao. + Tại thời điểm t = 14.109 năm, vũ trụ ở trạng thái hiện nay, với nhiệt độ trung bình T = 2,7 K. C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC 4. Củng cố kiến thức: (5/) Hệ thống các câu hỏi trong SGK 1-2 /trang316 IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn : 05/04/2010 BÀI : BÀI TẬP & ÔN TẬP Tiết : 103 I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức: - Hệ thống kiến thức chương X 2. Kỹ năng: - Vận dụng để trả lời các câu hỏi trắc nghiệm. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên: - Hệ thống câu hỏi ôn tập chương 2. Học sinh : - Ôn lại kiến thức chương. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức (2/) 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Tạo tình huống học tập: B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC Câu hỏi ôn tập chương X Hạt sơ cấp Câu 1: Hạt sơ cấp có các loại sau: A. phôtôn. B. Leptôn. C. hađrôn. D. Cả A, B, C. Câu 2: Các loại hạt sơ cấp là: A. phô tôn, leptôn, mêzôn và hađrôn. B. phô tôn, leptôn, mêzôn và barion. C. phô tôn, leptôn, barion và hađrôn. D. phô tôn, leptôn, nuclôn và hipêrôn. Câu 3: Hạt nào dưới đây không phải là hạt sơ cấp A. prôtôn. B. mêzôn. C. electron. D. cacbon. Câu 4: Phôtôn có khối lượng nghỉ : A. bằng B. khác không. C. bằng 0. D. nhỏ không Câu 5: Hạt sơ cấp không có đặc trưng nào dưới đây: A. khối lượng nghỉ hay năng lượng nghỉ. B. điện tích hay số lượng tử điện tích Q. C. mômen động lượng riêng (spin) và momen từ riêng. D. vận tốc hoặc động lượng. Câu 6: Người ta phân loại hạt sơ cấp dựa vào yếu tố nào sau đây ? A. Dựa vào độ lớn của khối lượng. B. Dựa vào điện tích của các hạt. C. Dựa vào đặc tính tương tác. D. Dựa vào thời gian sống của các hạt. Câu 7: Hạt nào sâu đây không phải là hạt hađrôn ? A. Mêzôn p , k. B. Nuclon. C. Nơtrinô. D. Hypêron. Câu 8: Các leptôn là các hạt sơ cấp có khối lượng. A. Bằng 500ME. B. Trên 200me. C. Trên 500me. D. Từ 0 đến 200 me. Câu 9: Mêzôn là các hạt A. có khối lượng trung bình vài trăm lần khối lượng electron. B. có lượng tử ánh sáng với khối lượng nghỉ bằng 0. C. prôtôn, nơtron và phản hạt của chúng. D. nơtrinô, electron, muyôn,… Câu 10: Hađrôn không phải là các hạt A. sơ cấp, có khối lượng từ vài trăm đến vài nghìn lần me. B. nhẹ như nơtrinô, electron, muyôn, tauon,… C. gồm các mêzôn và barion. D. gồm các mêzôn p, mêzôn K, các nucleon và hipêron. Câu 11: Dựa vào giá trị của số lượng tử spin s, các hạt sơ cấp được chia thành : A. 3 loại. B. 2 loại. C. 4 loại. D. 5 loại. Câu 12: Trong các hạt sơ cấp sau, hạt nào có thời gian sống trung bình ngắn nhất: A. nơtrôn. B. electron. C.nơtrinô. D. prôtôn. Câu 13: Trong các hạt sơ cấp sau, hạt nào có thời gian sống trung bình lâu nhất: A. Nơtrôn. B. Piôn. C. Kaôn. D. Muyôn. Câu 14: Phát biểu nào dưới đây sai, khi nói về hạt sơ cấp? A. Hạt sơ cấp nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử, có khối lượng nghỉ xác định. B. Hạt sơ cấp có thể có điện tích, điện tích tính theo đơn vị e, e là điện tích nguyên tố. C. Hạt sơ cấp đều có mômen động lượng và mômen từ riêng. D. Các hạt sơ cấp có thời gian sống khác nhau: có 4 hạt không bền, còn lại là các hạt bền Câu 15: Chọn câu phát biểu đúng về hạt và phản hạt A. Không thể hủy một cặp hạt và phản hạt có khối lượng nghỉ khác 0 thành các phôtôn. B. Hạt và phản hạt là các hạt có khối lượng tương đương và điện tích đối nhau. C. Hạt và phản hạt là các hạt có cùng điện tích nhưng khác nhau khối lượng nghỉ. D. Hạt và phản hạt là hai hạt sơ cấp cùng khối lượng nghỉ nhưng có một số đặc trưng đối nhau. Câu 16: Phản hạt của một hạt sơ cấp là một hạt có : A. Cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối. B. Cùng khối lượng. C. Cùng khối lượng và cùng điện tích. D. Cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu và có độ lớn khác nhau. Phản hạt của electron là A. prôtôn. B. phôtôn. C. pôzitrôn. D. nơtrôn. Câu 17: Năng lượng và tần số của hai phôtôn sinh ra do sự huỷ cặp electron - pôzitôn khi động năng ban đầu các hạt coi như bằng không là: A. 938,3MeV, 2,26.1023Hz. B. 0,511MeV, 1,24.1019Hz. C. 938,3MeV, 1,24.1020Hz. D. 0,511MeV, 1,24.1020Hz. Câu 18: Trong quá trình va chạm trực diện giữa một electron và một pôzitôn, hai hạt này có cùng động năng, có sự huỷ cặp tạo thành hai phôtôn có năng lượng 2,0MeV chuyển động theo hai chiều ngược nhau. Tính động năng của hai hạt trước khi va chạm. A. 1,49MeV. B. 0,745MeV. C. 2,98MeV. D. 2,235MeV. Câu 19: Hai phôtôn có bước sóng l = 0,003A0 sản sinh ra một cặp electron – pôzitôn. Xác định động năng của mỗi hạt sinh ra nếu động năng của pôzitôn gấp đôi động năng của electron. A. 5,52MeV & 11,04MeV. B. 2,76MeV & 5,52MeV. C. 4,84MeV & 2,42MeV. D. 2,42MeV & 1,21MeV. Câu 20: Các hạt sơ cấp tương tác với nhau theo các cách sau: A. Tương tác hấp dẫn. B. Tương tác điện từ. C. Tương tác mạnh hay yếu. D. Tất cả các tương tác trên. Câu 21: Tương tác yếu là lực tương tác giữa A. các hạt hađrôn, bán kính tác dụng khoảng 1