Đối với sinh viên trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, thực hành Vật lý Đại cương là một trong những học phần thực hành bắt buộc, được thực hiện với mục đích khảo sát các hiện tượng, kiểm nghiệm các định luật đã học trong các học phần Vật lý Đại cương, có kỹ năng và kinh nghiệm sử dụng các thiết bị thí nghiệm. Ngoài ra học phần thi nghiệm Vật lý Đại cương còn cung cấp cho sinh viên phương pháp nghiên cứu, rèn luyện tác phong và những đức tính cần thiết của người nghiên cứu khoa học thực nghiệm.
Giáo trình thí nghiệm Vật lý đại cương được biên soạn theo chương trình Thí nghiệm Vật lý Đại cương [1&2] của Khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái nguyên. Giáo trình gồm hai tập. Tập 1 trình bày hai phần: lý thuyết sai số và một số bài thí nghiệm thuộc phần cơ - nhiệt. Tập 2 trình bày một số bài thí nghiệm thuộc phần điện - từ và quang. Mỗi bài thí nghiệm trong giáo trình trình bày chi tiết mục đích thí nghiệm, giới thiệu thiết bị thí nghiệm, cơ sở lý thuyết và hướng dẫn thực hành. Cuối mỗi bài thí nghiệm có các câu hỏi kiểm tra và phần hưởng dẫn viết báo cáo thực hành để sinh viên có thể trình bày kết quả thi nghiệm và vận dụng, củng cố kiến thức đã học. Để giáo trình có tính cập nhật và hiện đại, giáo trình có sử dụng một số tài liệu tham khảo liệt kê ở cuối sách.
Nhóm tác giả bày tỏ sự chân thành cảm ơn đối với lãnh đạo trưởng Đại học Sư phạm - Đại học Thái nguyên đã tạo điều kiện trong việc biên soạn cuốn giáo trình, cảm ơn các bạn đồng nghiệp đã góp nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thiện cuốn sách.
Cuốn sách có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho học viên cao học và giáo viên phổ thông
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2016
NHÓM TÁC GIẢ
MỤC LỤC
Lời nói đầu
PHẦN I: LÝ THUYẾT SAI SỐ
PHẦN II: THỰC HÀNH
Bài 1: Làm quen và sử dụng các dụng cụ đo độ dài
Bài 2: Phép cân chính xác
Bài 3: Xác định khối lượng riêng của vật rắn bằng cân phân tích và bình tỉ trọng
Bài 4: Nghiên cứu các tính chất của chuyển động nhờ máy ATWOOD
Bài 5: Khảo sát hệ vật chuyển động tịnh tiến - quay xác định mô men quán tính của bánh xe và lực ma sát ổ trục
Trường ĐHKHTN luôn dẫn đầu trong cả nước về đội ngũ GV có trình độ cao, có nhiều thành tích trong đào tạo và NCKH. Trường luôn là một trong những đơn vị dẫn đầu trong cả nước có số công trình khoa học được công bố trên các tạp chí quốc tế và cũng là cơ sở đào tạo đầu tiên trong cả nước có hệ đào tạo cử nhân khoa học tài năng, hệ chất lượng cao và chương trình tiên tiến. Hàng năm, Trường đã đào tạo và cung cấp hàng nghìn cử nhân, thạc sĩ, tiến sĩ có phẩm chất đạo đức tốt, trình độ chuyên môn cao và hoài bão khoa học phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Khoa Sinh học thuộc trường ĐHKHTN - ĐHQGHN là một trong số các khoa được thành lập đầu tiên của trường ĐH Tổng hợp Hà Nội từ năm 1956 [nay là trường ĐHKHTN thuộc ĐHQGHN]. Trải qua trên 50 năm phấn đấu và trưởng thành, Khoa đã đào tạo thành công 50 khoá đại học hệ chính quy ngành Sinh học, 10 khoá ngành Công nghệ Sinh học, 9 khoá hệ đào tạo Cử nhân khoa học tài năng, 6 khoá Sư phạm Sinh học và 33 khóa đại học hệ tại chức, 16 khóa thạc sĩ và 25 khóa bậc tiến sĩ thuộc các chuyên ngành khác nhau của ngành Sinh học. Cử nhân của Khoa đào tạo đã được xã hội chấp nhận và đánh giá cao. Nhiều cử nhân đã và đang là những nhà khoa học đầu ngành, những nhà lãnh đạo và nghiên cứu chủ chốt ở các viện nghiên cứu, các trường đại học, các trung tâm khoa học, những nhà quản lý từ cấp trung ương đến địa phương trong cả nước và đã có nhiều cống hiến cho các lĩnh vực Sinh học, Nông học, Lâm học, Thuỷ sản, Sinh thái, Tài nguyên, Môi trường, Y học, Dược học....
Nhiều cử nhân Sinh học, Công nghệ Sinh học và GV, nghiên cứu viên của Khoa đang được đào tạo tiếp tục hoặc đang là những cộng tác viên giảng dạy, nghiên cứu ở các trường ĐH, các Trung tâm nghiên cứu tại Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Nhật, Hà Lan, Nga, Hàn Quốc, Singapore.... Nhiều SV tốt nghiệp từ Khoa Sinh học đi học SĐH ở các nước tiên tiến được xếp hạng trong nhóm đầu về kết quả học tập và nghiên cứu khoa học. Các GV của Khoa còn được mời dạy ở một số khoa trong Trường và nhiều trường ĐH khác trong cả nước. Từ khoá QH-1996 trở đi, bên cạnh ngành chủ đạo là Sinh học, Khoa đã mở thêm ngành mới để đào tạo cử nhân Công nghệ Sinh học.
Song song với sự nghiệp đào tạo, nhiều thế hệ thầy, trò của Khoa đã và đang có nhiều đóng góp rất lớn về các nghiên cứu thuộc lĩnh vực Sinh học, đặc biệt trong các lĩnh vực nghiên cứu cơ bản của khoa học sự sống. Tất cả cán bộ của Khoa đều chủ trì hoặc tham gia nhiều đề tài NCKH cấp Nhà nước, cấp Bộ/cấp ĐHQGHN.... Trong khuôn khổ các đề tài hợp tác nghiên cứu với nhiều nước trên thế giới và tổ chức quốc tế, cán bộ của Khoa đã hoàn thành nhiều công trình nghiên cứu có giá trị cao và một số đề án đào tạo quốc gia về sinh học và công nghệ sinh học. Kết quả của các công trình NCKH này đã, đang và sẽ được sử dụng có hiệu quả trong công cuộc phát triển kinh tế xã hội, hiện đại hoá đất nước.
1.2. Giới thiệu về ngành Sinh học
Ngành Sinh học được xây dựng và phát triển tại khoa Sinh học thuộc trường ĐHKHTN - ĐHQGHN và là một ngành mạnh của Trường. Hàng năm, hàng trăm SV thuộc các hệ chính quy, hệ cử nhân khoa học tài năng... tốt nghiệp ngành Sinh học cùng với các học viên cao học, nghiên cứu sinh tốt nghiệp các chuyên ngành thuộc ngành Sinh học đã đảm nhận các vị trí khác nhau tại nhiều cơ quan nghiên cứu về khoa học cơ bản về Sinh học và công nghệ sinh học, quản lý và chuyên gia trong các đơn vị sản xuất và chế biến các chế phẩm sinh học, nông nghiệp, lương thực, thực phẩm và các đơn vị hoạt động kinh doanh trong thực tế công nghiệp, nông nghiệp, vv.
Các môn học trong khung chương trình đào tạo của ngành hiện nay bao trùm các vấn đề cơ bản của ngành Sinh học và các lĩnh vực liên quan như Di truyền học, Vi sinh vật học, Hóa sinh học, Sinh học phân tử, Sinh học phát triển, Sinh lý động vật, Sinh lý thực vật, Động vật có xương sống, Động vật không xương sống, và một số lĩnh vực khác. Khung chương trình sẽ được cập nhật đổi mới phù hợp với điều kiện phát triển của ngành và nhu cầu của xã hội. Chương trình đào tạo của ngành luôn chú trọng việc “học đi đôi với hành” giúp SV có kỹ năng thực hành tốt trong phòng thí nghiệm cũng như trong thực địa. Hiện nay, chương trình đào tạo ngành Sinh học của trường ĐHKHTN đang được nhiều trường trong toàn quốc tham khảo và sử dụng. Trong điều kiện giao lưu và hội nhập quốc tế, chương trình hiện thời bộc lộ những nhược điểm vốn khó khắc phục: thiên về lý thuyết, hạn chế thực hành và vận dụng kiến thức; cấu trúc chương trình chưa tạo được sự liên thông giữa các bậc học, chuyển đổi giữa các chương trình Sinh học ở các trường trong và ngoài nước, vv.
Tính đến năm 2008, Khoa Sinh học có 87 cán bộ và GV, trong đó có 23 TS và TSKH với 13 PGS. Khoa có 15 GS và 15 PGS nguyên là cán bộ của Khoa đã nghỉ hưu, hiện đang cộng tác chặt chẽ với Khoa trong công tác đào tạo và NCKH. Phần lớn đội ngũ GV tiếp cận với PPGD, KTĐG và NCKH thông qua công việc chuyên môn và chưa được đào tạo, bồi dưỡng bài bản, các CBQL [bao gồm Ban chủ nhiệm Khoa và chuyên viên chuyên trách] là các cán bộ chuyên môn chưa được đào tạo, bồi dưỡng kiến thức kỹ năng về quản trị ĐH tiên tiến trong cũng như ngoài nước. Như vậy, để phát triển ngành Sinh học sớm đạt trình độ quốc tế, cần thiết phải tăng cường và phát triển cả về số lượng cũng như chất lượng đội ngũ GV và CBQL.
Với đội ngũ như trên, bên cạnh công tác đào tạo, trong 3 năm gần đây Khoa Sinh học hiện đã và đang thực hiện 16 đề tài cấp Nhà nước, cấp ĐHQGHN và cấp cơ sở. Các đề tài NCKH của Khoa Sinh tập chung vào hai hướng chính là: Đa dạng sinh học và Sinh học môi trường; Sinh học phân tử và Công nghệ sinh học. Khoa đã tổ chức 02 hội thảo khoa học quốc tế; công bố 60 bài báo khoa học trên các tạp chí chuyên ngành trong nước và 15 bài báo khoa học trên các tạp chí chuyên ngành quốc tế; 02 công trình khoa học được ứng dụng vào thực tiễn; xuất bản được 01 sách chuyên khảo; có khoảng 50 báo cáo NCKH của SV tham gia hội nghị khoa học cấp Trường ĐHKHTN, cấp ĐHQGHN và Bộ Giáo dục.
Về đào tạo, khoa Sinh học có chương trình cử nhân Sinh học hệ chuẩn với hệ thống học liệu và tài liệu học tập, tạp chí được dùng chung tại Thư viện ĐHQGHN được trang bị, bổ sung cập nhật thường xuyên. Bên cạnh chương trình đào tạo cử nhân Sinh học theo hệ chuẩn với hơn 50 năm phát triển, Khoa đã triển khai chương trình đào tạo cử nhân Khoa học tài năng từ năm 1998. Đây là tiền đề quan trọng để xây dựng chương trình đào tạo cử nhân ngành Sinh học đạt trình độ quốc tế.
Tính đến năm 2008, Khoa đang sử dụng hơn 40 phòng, bao gồm: phòng học, phòng máy tính, phòng thí nghiệm cơ sở, phòng thực hành…và bảo tàng Sinh học phục vụ cho công tác đào tạo và NCKH. Trong số đó, một số phòng mới được đầu tư, nâng cấp có thể đáp ứng được nhu cầu đào tạo theo chuẩn quốc tế.
Về hợp tác trong nước, Khoa đã thiết lập quan hệ hợp tác đào tạo và NCKH với nhiều trường ĐH, với các địa phương, với các vườn Quốc gia và bảo tồn thiên nhiên bảo đảm kết hợp chặt chẽ giữa đào tạo, NCKH và phục vụ thực tiễn.
Khoa có quan hệ hợp tác quốc tế rộng rãi với các cơ sở khoa học tại nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc, và các nước trong khu vực. Từ năm 2002 đến nay, Khoa đã và đang có 9 đề tài hợp tác với nước ngoài.
1.3. Giới thiệu về trường đối tác
Trường ĐHKHTN lựa chọn đối tác cho đề án xây dựng ngành và chuyên ngành Sinh học đạt chuẩn quốc tế là ĐH Tufts của Hoa Kỳ. ĐH Tufts là một ĐH có lịch sử phát triển lâu dài, được thành lập từ năm 1852. Hiện nay, ĐH Tufts bao gồm 3 cơ sở chính ở Medford/ Somerville, Boston và Grafton [đều thuộc bang Massachusetts]. Ngoài ra, ĐH Tufts còn có một cơ sở đặt ở Pháp, tại Talloires. ĐH Tufts là một trong những ĐH nghiên cứu tiên tiến của Hoa Kỳ, nằm trong top 150 trong bảng xếp hạng các trường ĐH hàng đầu thế giới năm 2010 và được xếp thứ 28 trong bảng xếp hạng các trường ĐH hàng đầu Hòa Kỳ năm 2010. Theo số liệu năm 2009, ĐH Tufts có 10 đơn vị đào tạo thành viên, với tổng số 1.227 GV, tổng số SV là 9.531, trong đó có 5.025 SV bậc ĐH, 4.182 SV bậc sau ĐH, 1.150 SV quốc tế.
Sứ mệnh và tầm nhìn của ĐH Tufts là xây dựng một trường ĐH lớn mạnh, với năm mục tiêu chính. Thứ nhất, ĐH Tufts định hướng xây dựng một trường ĐH mạnh dựa trên yếu tố con người, xây dựng đội ngũ GV, cán bộ và SV giỏi, nhằm thu hút nhiều hơn nữa GV và SV giỏi đến với Trường. Thứ hai, ĐH Tufts có sứ mệnh tạo lập một môi trường học tập đa dạng về văn hóa và ngành đào tạo. Thứ ba, ĐH Tufts định hướng đào tạo SV khả năng làm việc được trên các lĩnh vực liên ngành. Thứ tư, ĐH Tufts định hướng chương trình đào tạo tích hợp với hoạt động nghiên cứu, để hai hoạt động này thúc đẩy lẫn nhau phát triển vững mạnh. Thứ năm, tạo lập nguồn tài chính tốt để thực hiện các sứ mệnh trên.
1.4. Sự cần thiết của việc thực hiện Đề án thành phần
ĐATP xây dựng và phát triển ngành Sinh học đạt trình độ quốc tế là một trong các ĐATP thuộc NVCL của ĐHQGHN nhằm nâng cao năng lực giảng dạy, NCKH, quản lý điều hành, tăng cường các điều kiện đảm bảo chất lượng và phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao, đạt trình độ quốc tế, từng bước phát triển ĐHQGHN đạt trình độ đẳng cấp quốc tế. ĐATP được thực hiện từ năm 2009-2015, tại khoa Sinh học, trường ĐHKHTN - ĐHQGHN với dự kiến tuyển sinh hàng năm khoảng 60 SV.
Thế kỷ XXI là thế kỷ của sinh học. Con người đang trông chờ vào những thành tựu mới của khoa học sự sống để có cuộc sống được đảm bảo hơn về nhu cầu ăn, mặc, ở, sức khỏe,... với môi trường sống ngày càng được cải thiện. Để đóng góp ngày càng nhiều hơn và ngang tầm với vị thế của mình trong chiến lược phát triển kinh tế-xã hội bền vững của từng quốc gia và trên phạm vi toàn cầu, ngành Sinh học buộc phải có những bước tiến nhanh và có những đột phá mới. Bước khởi đầu và có tính quyết định là đào tạo được đội ngũ những nhà khoa học sinh học chất lượng cao đủ sức tiếp thu, vận dụng, phát huy các thành tựu KH&CN tiên tiến của thế giới phục vụ cho sự tăng trưởng nhanh bền vững của nền kinh tế và yêu cầu phục vụ đời sống con người.
Trong bối cảnh hội nhập và toàn cầu hóa, yêu cầu về hợp tác giữa các khu vực và các nước, cũng như các tổ chức, trường ĐH, viện nghiên cứu là nhu cầu tất yếu. Mặt khác, chương trình xây dựng mạng lưới gồm hàng trăm trường ĐH mới của Chính phủ hiện nay cùng với việc gia tăng các viện và trung tâm nghiên cứu thì yêu cầu tăng nhanh về số lượng GV và cán bộ nghiên cứu ngành Sinh học có trình độ cao trong thập kỷ tới ngày càng trở nên cấp bách. Với yêu cầu này, việc đào tạo các cán bộ khoa học ngành Sinh học trong nước có trình độ cao tương đương với trình độ quốc tế là hết sức cần thiết. Xã hội càng phát triển thì nhu cầu về nguồn nhân lực có chất lượng cao càng lớn với sự đa dạng hóa về ngành nghề và các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau liên quan tới sinh học như thực phẩm, y tế, môi trường, nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ hải sản, các cơ sở đào tạo và NCKH.... Hiện nay, nhu cầu trong và ngoài nước về nhân lực của ngành Sinh học là rất cao. Các trường ĐH, trung tâm nghiên cứu của các nước phát triển hàng năm nhận rất nhiều SV giỏi thuộc ngành Sinh học của Việt Nam thông qua các chương trình học bổng như VEF [Mỹ], Monbogakusho [Nhật], DAAD [Đức], Hàn Quốc [KAIST], Singapore [NUS].... Phát triển ngành Sinh học đạt chuẩn quốc tế với khả năng đào tạo cán bộ có trình độ cao, chúng ta có thể đảm bảo cung cấp nguồn nhân lực các nhà khoa học sinh học đáp ứng nhu cầu trong và ngoài nước.
Trong chủ trương và chính sách đầu tư có trọng điểm của Đảng và Nhà nước cho sự nghiệp giáo dục, ĐHQGHN có sứ mạng tiên phong trong sự nghiệp đổi mới và nâng cao vị thế nền GDĐH Việt Nam ngang tầm khu vực và các nước tiên tiến trên thế giới. Trong chiến lược của ĐHQGHN nói chung và trường ĐHKHTN nói riêng, việc phấn đấu trở thành một trường ĐH nghiên cứu tiên tiến, ngang tầm khu vực, với hệ thống bằng cấp tương đương các nước tiên tiến, với khả năng đào tạo SV nước ngoài, năng lực giảng dạy, nghiên cứu và hệ thống bài giảng bằng tiếng Anh, phòng thí nghiệm hiện đại đạt tiêu chuẩn cao được xem như là những mục tiêu nhất thiết phải đạt được.
Hiện nay, trường ĐHKHTN - ĐHQGHN là một trong những địa chỉ đào tạo ra những cử nhân Sinh học có chất lượng cao cho cả nước thông qua chương trình đào tạo cử nhân khoa học tài năng nhưng với số lượng còn hạn chế và chất lượng chưa thật sự đạt được trình độ quốc tế nhất là ngoại ngữ. Mặt khác, với yêu cầu công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, phát triển khoa Sinh học tiến tới đạt chuẩn quốc tế, có đội ngũ cán bộ khoa học đạt trình độ cao, có cơ sở vật chất hiện đại phục vụ cho đào tạo, thu hút được ngày càng nhiều cán bộ khoa học cũng như SV trong và ngoài nước đến học tập làm việc là một đòi hỏi cấp thiết hiện nay.
Để đạt được mục tiêu đó, điều cốt yếu là phải phát triển các ngành và chuyên ngành trong khoa Sinh học đạt chuẩn, trước tiên là ưu tiên đầu tư phát triển đạt chuẩn quốc tế ngành Sinh học, một ngành có truyền thống và kinh nghiệm đào tạo lâu năm cùng với đội ngũ đông đảo cán bộ khoa học có trình độ cao đã được đào tạo từ nhiều nước khác nhau trên thế giới.
ĐATP xây dựng và phát triển ngành Sinh học đạt trình độ quốc tế thực hiện chủ trương đường lối của Đảng và Nhà nước trong việc đẩy nhanh việc tiếp cận trình độ KH&CN tiên tiến của thế giới, đổi mới chất lượng và phương thức đào tạo ĐH và NCKH, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với nguồn nhân lực chất lượng cao của xã hội, đáp ứng nhu cầu hội nhập và phát triển. Đây là cơ hội lớn để khoa Sinh học thực hiện đổi mới chương trình đào tạo, phương pháp dạy và học, chất lượng và hiệu quả hoạt động KH&CN, tạo lập và phát triển mối quan hệ hợp tác thay đổi về chất với các trường hàng đầu trên thế giới, nhằm hướng tới đạt chuẩn khu vực và thế giới.
Với các lý do trên, việc thực hiện ĐATP “Xây dựng và phát triển ngành Sinh học đạt trình độ quốc tế” tại trường ĐHKHTN là cần thiết và khả thi.
1.5. Các lợi ích Đề án thành phần mang lại đối với người học
[i] Được phát triển các kỹ năng nghề nghiệp và kỹ năng mềm, được trang bị các kiến thức sinh học hiện đại, cập nhật và mang tính thực tiễn cao, đủ năng lực làm việc trong bối cảnh cạnh tranh, hội nhập quốc tế;
[ii] Được tăng cường tiếng Anh từ năm thứ nhất để có thể học được các môn chuyên môn bằng tiếng Anh trong suốt khóa học, bảo đảm đủ tiếng Anh làm việc và nghiên cứu độc lập khi tốt nghiệp;
[iii] Được học tập theo chương trình đào tạo tiên tiến,PPGD hiện đại, tham gia các đề tài NCKH thực hiệnbởi các GV giỏi có trình từ TS trở lên;
[iv] Được học tập và nghiên cứu trong điều kiện CSVC, trang thiết bị, hệ thống giáo trình, tài liệu tham khảo, các dịch vụ hỗ trợ… tiệm cận với tiêu chuẩn quốc tế.
Môn vật lý đại cương tiếng Anh là gì?
Tên Tiếng Anh: Fundamental Physics I.
Pháp luật đại cương trọng tiếng Anh là gì?
Pháp luật đại cương [General law] là một môn học có nội dung rất phong phú [rich content], môn học nghiên cứu các khái niệm cơ bản [basic concepts], các phạm trù cơ bản nhất [most basic categories] về Nhà nước và pháp luật với góc độ [perspective] khoa học pháp lý [legal science].
Môn Địa lý Việt Tiếng Anh như thế nào?
Vật lý học hay vật lý [gọi tắt là lý hay lí] [tiếng Anh: physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên] là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.
Vật lý đại cương là gì?
Vật lý đại cương là một môn học về vật lý cơ bản trước khi học chuyên sâu về vật lý. 1. Chuyên ngành Vật lý đại cương chứa đựng tất cả lý thuyết của các chuyên ngành khác và cung cấp cho sinh viên những nền tảng của Vật lý.