Giáo án Vật lý 12 phân ban

Tiết 1 + 2 :
Bài 1 – 2 : CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
I / MỤC TIÊU :
Hiểu các khái niệm toạ độ góc, vận tốc góc, phương trình động học của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định.
Biết cách xây dựng và vẽ đồ thị các phương trình chuyển động quay đều và quay biến đổi đều trong hệ tọa độ (j, t)
Nắm vững các công thức liên hệ giữa vận tốc góc và vận tốc dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn.
Áp dụng giải các bài tập đơn giản.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Hai tiết này là mở đầu cho môn học. Vì thế, GV nên chuẩn bị sao cho ngay từ buổi đầu gây được hứng thú học tập cho HS.
­ Bắt buộc HS phải có SGK trong giờ học.
­ Sử dụng tối đa các hình, chú thích ở các hình.
­ Chuẩn bị thêm các hình vẽ, tranh ảnh có liên quan đến bài học.
2 / Học sinh : 
­ Đầy đủ SGK và sách bài tập, vở ghi.
­ Ôn lại phần Động học chất điểm ở SGK lớp 10 về phương trình chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều.
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Nêu hai đặc điểm của chuyển động
Hoạt động 2 :
HS : 
	+ > 0
	+ < 0
HS : 
	+ Giá trị đó là dương nếu góc được thực hiện bằng cách quay trục Ox đến tia ngược chiều kim đồng hồ.
	+ Giá trị đó là âm nếu góc được thực hiện bằng cách quay trục Ox đến tia thuận chiều kim đồng hồ.
Hoạt động 3 :
HS : Tự hình thành định nghĩa vận tốc trung bình.
HS : Khi Dt nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì vận tốc trung bình trở thành vận tốc tức thời.
HS : Phát biểu định nghĩa vận tốc góc tức thời bằng đạo hàm theo thời gian của tọa độ góc.
HS : Tự nhìn sách ghi 
Hoạt động 4 :
HS : Tự hình thành định nghĩa gia tốc trung bình.
HS : Khi Dt nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì gia tốc trung bình trở thành gia tốc tức thời.
HS : Phát biểu định nghĩa gia tốc góc tức thời bằng đạo hàm theo thời gian của vận tốc góc.
HS : Tự nhìn sách ghi 
HS : Tự nhìn sách ghi 
b = const.
w = wo + bt
j = jo + wot + b.t2
w2 - = 2b(j - jo)
Hoạt động 5 :
HS : Thay đổi về hướng , không thay đổi về độ lớn.
HS : Thay đổi về hướng và cả độ lớn.
HS : 
	+ Gia tốc pháp tuyến 
	+ Gia tốc tiếp tuyến
Xét một vật rắn quay quanh một trục, giáo viên vẽ hình và đặt câu hỏi :
GV : Chuyển động này có đặc điểm gì ?
GV : Trong chuyển động thẳng đều tọa độ của điểm M được xác định như thế nào ?
	­ Khi nào thì tọa độ dương ?
	­ Khi nào thì tọa độ âm ?
GV : Trong chuyển động tròn tọa độ của điểm M được xác định như thế nào ?
	­ Khi nào thì tọa độ dương ?
	­ Khi nào thì tọa độ âm ?
Xét hai vật rắn quay quanh một trục : ở thời điểm t1 có toạ độ góc j1 , ở thời điểm t2 có toạ độ góc j2 giáo viên vẽ hình và đặt câu hỏi :
GV : Vật nào có sự thay đổi toạ độ góc nhanh hơn ?
GV : Giáo viên nhắc lại định nghĩa đạo hàm để hướng dẫn học sinh định nghĩa vận tốc góc tức thời bằng đạo hàm theo thời gian của tọa độ góc.
GV : Khi nào vận tốc góc có giá trị dương và có giá trị âm ?
Xét hai vật rắn quay quanh một trục : ở thời điểm t1 có vận tốc góc w1 , ở thời điểm t2 có toạ độ góc w2 giáo viên vẽ hình và đặt câu hỏi :
GV : Vật nào có sự thay đổi vận tốc góc nhanh hơn ?
GV : Giáo viên nhắc lại định nghĩa đạo hàm để hướng dẫn học sinh định nghĩa gia tốc góc tức thời bằng đạo hàm theo thời gian của vận tốc góc.
GV : Nêu các công thưc cơ bản trong chuyển thẳng biến đổi đều :
GV : Tự suy ra các công thưc cơ bản trong chuyển quay biến đổi đều.
GV : Trong chuyển động tròn đều có đặc điểm gì ?
GV : Trong chuyển động tròn không đều có đặc điểm gì ?
GV : Hướng dẫn học sinh phân tích thành hai thành phần : vuông góc và trùng với quỹ đạo !
IV / NỘI DUNG : 
1. Đặc điểm của vật rắn quay quanh một trục cố định :
+ Mọi điểm của vật đều có cùng một góc quay trong cùng một khoảng thời gian.
+ Vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định được xác định bằng tọa độ góc j của vật.
2. Vận tốc góc :
+ Vận tốc góc là một đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm của tọa độ góc và chiều quay của vật quanh trục quay.
+ Vận tốc góc tức thời (gọi tắt là vận tốc góc) của vật rắn quay quanh một trục bằng đạo hàm bậc nhất theo thời gian của tọa độ góc của vật rắn.
+ Đơn vị của vận tốc góc là rad/s.
+ Vận tốc góc là một đại lượng đại số : w có giá trị dương khi vật rắn quay theo chiều dương quy ước và ngược lại.
3. Gia tốc góc
+ Gia tốc góc là đại lượng đặc trưng cho độ biến đổi nhanh, chậm của vận tốc góc.
+ Gia tốc góc tức thời (gọi tắt là gia tốc góc) của vật rắn quay quanh một trục bằng đạo hàm bậc nhất theo thời gian của vận tốc góc của vật rắn.
+ Đơn vị của gia tốc góc là rad/s2.
4. Các công thức của chuyển động quay biến đổi đều.
b = const.
w = wo + bt
j = jo + wot + b.t2
w2 - = 2b(j - jo)
Khi b = 0, ta có phương trình của chuyển động quay đều.
5. Vận tốc và gia tốc của một điểm của vật rắn chuyển động quay :
Gia tốc của một điểm chuyển động tròn đều bao gồm gia tốc hướng tâm () và gia tốc tiếp tuyến.
Gia tốc hướng tâm đặc trưng cho biến đổi vận tốc về phương.
Gia tốc tiếp tuyến đặc trưng cho biến đổi vận tốc về độ lớn.
Với :
at = r.
an = r.w2 = 
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Làm hai câu hỏi trắc nghiệm và các bài tập : 1,2,3,4,5,6,7. 
Tiết 3 :
Bài 3 : MOMEN LỰC MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN
I / MỤC TIÊU : 
Hiểu được khái niệm momen lực là một đại lượng vật lí, đặc trưng cho tác dụng của lực làm quay vật rắn quanh một trục, momen lực là một đại lượng đại số.
Nắm vững được công thức tính momen lực đối với một trục, cách xác định dấu của momen lực.
Hiểu được cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng khác làm xuất hiện biểu thức momen lực và momen quán tính.
Hiểu khái niệm momen quán tính đối với một trục của một chất điểm và của vật rắn.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Giáo viên chuẩn bị trước dụng cụ thí nghiệm :
	­ Đĩa moment.
	­ Hộp quả cân.
	­ Thước thẳng.
	­ Thanh có tiết diện nhỏ, vành tròn, đĩa tròn, hình cầu đặc.	
2 / Học sinh : 
­ Đòn bẩy : cánh tay đòn và tác dụng lực trong đòn bẩy.
­ Ôn lại phần các định luật Newton ở SGK lớp 10.
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Đĩa quay 
HS : Đĩa không
HS : Tự ghi nhận xét : Đối với vật rắn quay được quanh một trục cố định, lực chỉ có tác dụng làm vật quay khi giá của lực không đi qua trục quay.
Hoạt động 2 :
HS : Đĩa quay theo chiều kim đồng hồ.
HS : Đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ.
HS : F1.d1 = F2.d2
HS : Tự ghi khái niệm moment lực.
Hoạt động 3 :
Momen quán tính của chất điểm đối với một trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) của chất điểm đó đối với chuyển động quay quanh trục đó.
I = m.r2
Đơn vị : m : (kg); r2 : (m2); I : (kg.m2)
Momen quán tính của vật rắn đối với một trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) của vật rắn đối với trục quay đó.
Momen quán tính của vật rắn là đại lượng vô hướng, có tính cộng được, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, phân bố khối lượng của vật và tùy thuộc trục quay.
I = 
Hoạt động 4 :
HS : Tự ghi các công thức moment quán tính của 1 số vật có dạng hình học đặc biệt trong sách giáo khoa trang 13.
GV : Làm thí nghiệm như hình vẽ 1 :
GV : Em có nhận xét gì về sự quay của đĩa khi chịu tác dụng của một lực ?
GV : Làm thí nghiệm như hình vẽ 2:
GV : Em có nhận xét gì về sự quay của đĩa khi chịu tác dụng của một lực ?
GV : Đối với vật rắn quay được quanh một trục cố định, lực chỉ có tác dụng làm vật quay khi nào ?
GV : Làm thí nghiệm như hình vẽ 3 :
GV : Lực F1 làm đĩa quay theo chiều nào ?
GV : Lực F2 làm đĩa quay theo chiều nào ?
GV : Em có nhận xét gì về tích số của lực và cánh tay đòn ?
GV : Hướng dẫn học sinh hình thành phương chuyển động quay ?
GV : Thành phần nào của lực gây ra chuyển quay ?
GV : Theo định luật II Newton nó được viết như thế nào ? 
GV : Gia tốc góc và gia tốc tiếp tuyến có mối quan hệ như thế nào ?
GV : Nhân 2 vế cho R, ta có gì ?
GV : Ftt có mối quan hệ với lực F như thế nào ?
GV : R và d có mối quan hệ với nhau như thế nào ?
GV : Đặt I = m . R2 từ đó giáo viên hình thành khái niệm moment quán tính.
GV : Hướng dẫn học sinh xem hình 3.5
III / NỘI DUNG :
1. Momen lực đối với trục quay
Đối với vật rắn quay quanh trục cố định : lực chỉ có tác dụng làm vật quay khi giá của lực không đi qua trục quay hoặc không song song với trục quay.
Tác dụng của 1 lực lên vật rắn có trục quay cố định không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của lực mà còn phụ thuộc vào vị trí của điểm đặt và phương tác dụng của lực đối với trục quay.
Momen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật của lực.
Momen của lực đối với trục quay D có độ lớn bằng : M = F.d
Với 	+ F : độ lớn lực tác dụng lên vật (N)
	+ d : cánh tay đòn của lực , là khoảng cách giữa đường tác dụng của lực và trục quay D (m)
	+ M : momen của lực (N.m)
Momen lực là một đại lượng đại số (momen còn đặc trưng cho chiều tác động của lực) : momen lực có giá trị dương khi lực có xu hướng làm vật quay theo chiều (+) và ngược lại.
2. Chuyển động tròn của chất điểm. Dạng khác của định luật II Niutơn
Đối với vật rắn quay quanh một trục cố định, chỉ có thành phần lực tiếp tuyến với quỹ đạo của điểm đặt mới làm cho vật quay.
Dạng khác của định luật II Niutơn hay phương trình động lực học của chất điểm quay quanh 1 trục.
M = I.b
Với :	+ I = m.r2 : momen quán tính của chất điểm đối với trục quay (kg.m2)
	+ b : gia tốc góc (rad/s2)
	+ M : momen lực (N.m)
3. Momen quán tính của chất điểm đối với một trục :
Momen quán tính của chất điểm đối với một trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) của chất điểm đó đối với chuyển động quay quanh trục đó.
I = m.r2
Đơn vị : m : (kg); r2 : (m2); I : (kg.m2)
4. Momen quán tính của vật rắn đối với một trục :
Momen quán tính của vật rắn đối với một trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) của vật rắn đối với trục quay đó.
Momen quán tính của vật rắn là đại lượng vô hướng, có tính cộng được, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, phân bố khối lượng của vật và tùy thuộc trục quay.
I = 
III / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Làm câu hỏi trắc nghiệm 1 và các bài tập 1,2.
Xem bài 4Tiết 4 :
Bài 4 : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH
MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.
I / MỤC TIÊU : 
Biết cách xây dựng phương trình động lực học vật rắn.
Hiểu được khái niệm momen động lượng là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay của một vật quanh một trục.
Thuộc và hiểu được công thức về momen động lượng của vật rắn và các đại lượng chứa trong công thức đó.
Hiểu định luật bảo toàn momen động lượng và áp dụng để giải thích một số hiện tượng trong đời sống.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
 ­ Nếu có thể, GV chuẩn bị một số tranh ảnh có liên quan đến momen động lượng như các ảnh trong bài học.
­ Có thể chuẩn bị hình ảnh động về nhào lộn, trượt băng nghệ thuật trên máy tính
2 / Học sinh :
Xem lại phương trình động lực học của chất điểm trên vòng tròn. M = I.b
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Học sinh lên bảng viết phương trình động lực học của chất điểm trong chuyển động quay quanh một trục : M = I . b
HS : Học sinh lên bảng viết phương trình động lực học của vật rắn ... Trái đất có một cái lõi bán kính vào khoảng 3000 km, có cấu tạo bởi chủ yếu là sắc, 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) Từ trường của Trái Đất. Vành đai phóng xạ
Từ trường Trái Đất có tính chất như từ trường của một nam châm, trục từ của nam châm này nghiêng góc 11o5 so với trục địa cực Bắc – Nam và có thay đổi theo thời gian.
Từ trường Trái Đất tác dụng lên các dòng hạt tích điện phóng ra từ Mặt Trời và từ vũ trụ làm cho các hạt này “tập trung” vào các khu vực ở trên cao so với mặt đất, tạo thành hai vành đai bao quanh Trái Đất, gọi là “vành đai phóng xạ”.
c) Mặt trăng – vệ tinh của Trái đất.
Mặt Trăng cách Trái đất 384 000 km có bán kính 1 738 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 ảnh hưởng hiện tượng thủy triều.
4. Sao chổi.
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.
§81. CÁC SAO, THIÊN HÀ
1. Các sao
a) Định nghĩa
Sao là một thiên thể nóng sáng, giống như Mặt trời. Vì các sao ở xa nên ta thấy chúng như những điểm sáng.
b) Độ sáng của các sao
Độ sáng của một ngôi sao là độ rọi sáng lên con ngươi của mắt ta.
Độ sáng của các sao rất khác nhau.
c) Các loại sao đặc biệt
Sao biến quang, là sao có độ sáng thay đổi, có hai loại :
Sao biến quang do che khuất.
Sao biến quang do nén dãn
Sao mới, là sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần, sau đó từ từ giảm.
Punxa, sao nơtron.
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.
2. Thiên ha
Các sao tồn tại trong vũ trụ thành những hệ thống tương đối độc lập với nhau. Mỗi hệ thống như vậy gồm hàng trăm tỉ sao, được gọi là thiên hà.
a) Các loại thiên hà
- 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.
b) Thiên hà của chúng ta
Thiên Hà của chúng ta là loại thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 90 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.
§82. THUYẾT VỤ NỔ LỚN (BIG BANG)
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.
1. Các thuyết về Vũ trụ
Khi nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của Vũ trụ (Vũ trụ luận), đã có hai trường phái khác nhau.
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” các 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.
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.
2. Các sự kiện thiên văn quan trọng
a) Vũ trụ dãn nở
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. 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 tổ 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 Đô-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.
3. Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang)
Chúng ta hãy xem điều gì đã xảy ra ở các khoảng thời gian khác nhau, kể từ thời điểm bắt đầu 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.
Tại thời điểm t = 10-6 s, 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. 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.
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS :
Hoạt động 2 : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS :
HS : 
HS : 
Hoạt động 3 : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS :
HS : 
HS : 
HS : 
Hoạt động 4 : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
Hoạt động 5 : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS : 
HS :
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV :
GV : 
GV : 
GV : 
GV : 
GV :
IV / NỘI DUNG :
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1
Xem bài 44