Keywords: Phương pháp giảng dạy; Hóa học; Hóa học hữu cơ; Bài tập; Bồi dưỡng học Xuất phát từ thực tế đó, tôi chọn nghiên cứu đề tài:“Tuyển chọn, phân loại và sử dụng hệ thống bài tập
Trang 11
Tuyển chọn, phân loại và sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần hữu cơ bồi dưỡng học sinh giỏi
trung học phổ thông tỉnh Hưng Yên
Selection, classification and use of the system chemistry exercises, part organic to foster good
students at Hung Yen high school NXB H : ĐHGD, 2012 Số trang 115 tr + Nguyễn Thị Việt Hà Trường Đại học Giáo dục Luận văn ThS ngành: Lý luận và phương pháp dạy học (bộ môn Hóa học);
Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Hoan
Năm bảo vệ: 2012
Abstract: Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở
trường THPT, cụ thể là cơ sở lý luận của việc phát triển tư duy, các phương pháp tư duy, các thao tác tư duy cần được sử dụng trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa học Nghiên cứu các nội dung kiến thức trong các đề thi học sinh giỏi hóa học của tỉnh Hưng Yên và các đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn hóa học trong 5 năm trở lại đây Xây dựng, tuyển chọn hệ thống bài tập nhằm rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi môn hóa học ở trường THPT Đề xuất một số hướng sử dụng các bài tập hóa học nhằm rèn luyện được năng lực tư duy cần có cho học sinh giỏi môn hóa học ở trường THPT ở tỉnh Hưng Yên Thực nghiệm sư phạm đối với hưởng sử dụng hệ thống bài tập nhằm rèn luyện học sinh giỏi hóa học ở trường THPT Văn Giang - tỉnh Hưng Yên Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra ban đầu và rút ra kết luận về khả năng ứng dụng của đề tài
Keywords: Phương pháp giảng dạy; Hóa học; Hóa học hữu cơ; Bài tập; Bồi dưỡng học
Xuất phát từ thực tế đó, tôi chọn nghiên cứu đề tài:“Tuyển chọn, phân loại và sử dụng hệ
thống bài tập phần hữu cơ bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông tỉnh Hưng Yên” với
mong muốn góp phần nâng cao hiệu quả quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi và dạy chuyên hóa học của tỉnh Hưng Yên
2 Mục đích nghiên cứu
- Xây dựng hệ thống bài tập chương "Dao động và sóng điện từ" thuộc chương trình Vật
lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi
Trang 22
- Thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức thuộc chương “Dao động và sóng điện từ” với việc sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề và tư duy sáng tạo cho HS
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nội dung và phương pháp dạy học chương “Dao động và sóng điện từ” vật lý 12
4 Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” đồng thời thiết
kế được tiến trình dạy học các kiến thức thuộc chương với việc sử dụng hệ thống bài tập đó theo một chiến lược hợp lý thì sẽ phát huy được tư duy sáng tạo và năng lực giải quyết vấn đề của HS
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng HS giỏi Vật lý
- Nghiên cứu nội dung kiến thức và hệ thống bài tập nhằm rèn luyện tư duy cho HS giỏi môn Vật
lý ở trường THPT
Xây dựng hệ thống bài tập và phương pháp giải bài tập chương "Dao động và sóng điện từ" thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao nhằm hỗ trợ HS giỏi tự học
6 Đóng góp của đề tài: Hệ thống bài tập Vật lý nhằm hỗ trợ HS giỏi chương: “ Dao động và
sóng điện từ” Vật lý lớp 12 nâng cao
7 Các phương pháp nghiên cứu
7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
7.3 Phương pháp thống kê toán học
8 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung chính luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý ở trường trung học phổ thông Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chương “Dao động và
sóng điện từ” Vật lý 12 nâng cao
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1.1 Quan niệm về dạy học hiện đại
1.1.1 Bản chất của quá trình dạy học
Quá trình dạy học của một bộ môn khoa học cụ thể được hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và HS trong sự thống nhất của ba thành phần: Giáo viên, HS và tư liệu hoạt động dạy học
Trang 33
1.1.2 Nhiệm vụ dạy học
Chức năng xã hội tổng quát của giáo dục là truyền kinh nghiệm, thành tựu phát triển của loài người đã được tích lũy bởi thế hệ đi trước cho thế hệ trẻ, đảm bảo sự hình thành và phát triển những con người có văn hóa cao Các thành tựu của sự phát triển đã được con người tích lũy và truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác
1.1.3 Phương pháp dạy học
Phương pháp dạy học là tổ hợp các cách thức hoạt động, tương tác giữa thầy và trò trong quá trình dạy học nhằm đạt được mục đích dạy học Phương pháp dạy học là một trong những yếu tố quan trong nhất của quá trình dạy học và luôn là trung tâm chú ý của các nhà giáo dục trên thế giới
1.2 Quan niệm về năng lực sáng tạo của học sinh
1.2.1 Khái niệm về năng lực
Năng lực là khả năng, điều kiện sẵn có để thực hiện tốt một hoạt động nào đó Trong tâm lý học, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của các nhân, nhờ thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt một loạt hoạt động nào đó Người có năng lực về một mặt nào đó thì không phải nỗ lực nhiều trong công tác mà vẫn khắc phục được những khó khăn một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn người khác
1.2.2 Khái niệm về sáng tạo
Sáng tạo là loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất, có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị giải quyết những khó khăn nhất định
1.2.3 Khái niệm về năng lực sáng tạo
Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất, tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới
1.3 Bài tập Vật lý và phân loại bài tập Vật lý
1.3.1 Khái niệm về bài tập Vật lý
- Bài tập là một hệ thống thông tin chính xác, bao gồm hai tập hợp gắn bó chặt chẽ, tác động qua lại với nhau đó là những điều kiện và những yêu cầu
- Người giải (hệ giải) bao gồm hai thành tố là cách giải và phương tiện giải (cách biến đổi, thao tác trí tuệ, )
1.3.2 Sơ đồ cấu trúc của hệ bài tập
Những điều kiện
Những yêu cầu
Phép giải
Phương tiện giải
Hình 1.3 Cấu trúc của hệ bài tập
Trang 44
1.3.3 Phân loại bài tập vật lý
“Bài tập vật lý là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận lôgic,
những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý”
1.3.3.1 Bài tập vật lý định tính
1.3.3.2 Bài tập vật lý định lượng
1.3.3.3 Bài tập đồ thị
1.3.3.4 Bài tập thí nghiệm
1.4 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học
Bài tập vật lý là một yêu cầu học tập đặt ra cho HS giải quyết trên cơ sở các lập luận lôgic
nhờ các phép tính toán, các thí nghiệm dựa trên những kiến thức về khái niệm định luật và các
thuyết vật lý
1.4.1 Bài tập giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu mở rộng kiến thức
1.4.2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới
1.4.3 Bài tập vật lý rèn kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn thói quen vận
dụng kiến thức khái quát
1.4.4 Bài tập vật lý là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh
1.4.5 Bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy của học sinh
1.4.6 Bài tập vật lý để kiểm tra độ nắm vững kiến thức của học sinh
1.4.7 Bài tập Vật lý là một phương tiện để giáo dục học sinh
1.5 Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua hoạt động giải bài
tập Vật lý
Tạo hứng thú trong học tập: Giáo viên phải giảng dạy, ra bài tập phải gây cho HS hứng thú
học tập, hứng thú sáng tạo và sáng tạo lại thúc đẩy hứng thú học tập mới HS cần có những hứng
thú học tập cao hơn, cần có sự khao khát nhận kiến thức mới và vận dụng cái mới vào thực tế
1.5.1 Mức độ phức tạp của hoạt động tư duy của học sinh khi tìm kiếm lời giải
Là loại bài tập mà quá trình giải phải thực hiện một chuỗi các lập luận lôgic, giữa cái đã
cho và cái tìm thông qua một loạt các bước trung gian Rõ ràng, một bước trung gian là một bài
tập cơ bản Để giải quyết một bài tập không cơ bản thì học sinh phải thành thạo các bài tập cơ bản
và phải nhận ra quan hệ lôgic mật thiết của bài tập thông qua những quan hệ lôgic sơ đẳng
1.5.2 Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và cách giải bài tập vật lý
- Theo lý luận dạy học, kiến thức được hiểu là kết quả quá trình nhận thức bao gồm “Một
tập hợp nhiều mặt về chất lượng và số lượng của các biểu tượng và khái niệm lĩnh hội được, giữ
lại trong trí nhớ và được tái tạo lại khi có những đòi hỏi tương ứng”
1.6 Vị trí của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trong dạy học Vật lý ở trường trung học phổ thông
Trong nhà trường phổ thông hiện nay, các bộ môn nói chung và bộ môn Vật lý nói riêng
đã và đang tiến hành việc giảng dạy và học tập theo chương trình sách giáo khoa mới Một trong
Trang 55
những yêu cầu của nội dung sách giáo khoa mới hiện nay là đưa quan điểm Vật lý hiện đại vào việc trình bày một số đơn vị kiến thức mới
1.7 Phân tích tình hình thực tế bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở trường trung học phổ thông
1.7.1 Một số nhận xét về nội dung chương trình sách giáo khoa Vật lý trung học phổ thông hiện hành phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi
Trong thực tế, mỗi kỳ thi chọn HS giỏi của tất cả các cấp đều không có hướng dẫn chương trình ôn luyện Tất cả là do giáo viên bồi dưỡng HS giỏi “ Tự biên”, rồi cùng HS “Tự diễn” hoàn tất chương trình của mình đặt ra Vậy làm thế nào để giáo viên hoàn thành thật tốt công việc của một người “biên kịch”, kiêm “đạo diễn” và “diễn viên” trong công tác bồi dưỡng HS giỏi hiện nay tại các nhà trường phổ thông ?
1.7.2 Những khó khăn và nhu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi trước thực trạng trên
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương này, tôi đã trình bày:
+ Những lý luận cơ bản về phương pháp dạy học hiện đại (bản chất, nhiệm vụ và phương pháp dạy học) Bên cạnh đó, tôi cũng trình bày những lý luận về năng lực sáng tạo và năng lực sáng tạo
+ Phân tích vị trí, vai trò của việc ôn luyện HS giỏi trong trường THPT cũng như thực trạng của việc ôn tập, bồi dưỡng HS giỏi
CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 12 NÂNG CAO
2.1 Cấu trúc nội dung và vị trí chương “Dao động và sóng điện từ” ở lớp 12 trung học phổ thông
2.1.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung
2.1.2 Vị trí, vai trò của chương “Dao động và sóng điện từ” trong chương trình Vật lý lớp 12
Phần Dao động và sóng điện từ sẽ kết thúc việc nghiên cứu những dạng chuyển động đơn giản nhất của cơ học Chuyển động dao động phức tạp hơn nhiều so với chuyển động thẳng và chuyển động cong nhưng người ta vẫn xếp vào loại những chuyển động cơ học
2.2 Mục tiêu kiến thức, kỹ năng cần đạt được qua việc dạy chương “Dao động và sóng điện từ”
2.2.1 Nội dung kiến thức học sinh cần đạt được sau khi học chương “Dao động và sóng điện từ”
2.2.1.1 Dao động điện từ trong mạch LC lý tưởng
2.2.1.2 Dao động điện từ trong mạch LC không lý tưởng
2.2.1.3 Sự biến thiên của các đại lượng trong mạch dao động LC
2.2.1.4 Điện từ trường
2.2.1.5 Sóng điện từ
2.2.1.6 Sự phát và thu sóng điện từ
Trang 66
2.2.2 Nội dung kỹ năng học sinh cần đạt được sau khi học chương “Dao động và sóng điện từ”
2.2.2.1 Kỹ năng suy luận lý thuyết
+ Dao động điện từ: 14 bài
+ Sóng điện từ: 12 bài
+ Truyền thông bằng sóng vô tuyến: 4 bài
2.4 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ”
2.4.1 Các bài tập thuộc nội dung: Dao động điện từ (14 bài)
Bài 1: Mạch dao động gồm một tụ điện C = 50 F và một cuộn dây có độ tự cảm L=5mH (điện trở cuộn dây r = 0) Biết điện tích cực đại trên hai bản tụ điện U0 là 3V Hãy xác định:
a Tần số góc, chu kỳ, tần số của dao động điện từ trong mạch?
b Viết biểu thức tính điện tích tức thời trên tụ điện C và cường độ dòng điện trong mạch? Biết rằng, tại thời điểm ban đầu (t = 0) thì điện tích trên bản tụ đạt cực đại
c Tính năng lượng điện trường và năng lượng từ trường tại thời điểm ban đầu?
d Tính năng lượng điện trường và năng lượng từ trường ở thời điểm t =
a Tần số dao động điện từ trong mạch khi dao động?
b Hiệu điện thế cực đại và dòng điện cực đại trong mạch?
c Tìm năng lượng điện trường, từ trường và năng lượng điện từ tại thời điểm điện tích trên hai bản tụ điện giảm còn một nửa?
Bài 3: Một mạch dao động LC có cuộn dây độ tự cảm L = 40 H và một tụ điện có điện dung C tạo ra sóng điện từ có tần số f = 4MHz Hiệu điện thế cực đại trên mạch khi dao động là 0,5V
a Tìm điện dung của tụ điện?
b Tính dòng điện trong mạch tại thời điểm mà năng lượng điện trường gấp ba lần năng lượng từ trường?
Bài 4: Mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C = 250pF Mạch dao
động điện từ với tần số 500.104Hz đồng thời thấy dòng điện cực đại trong mạch là I0 = 0,2 mA
a Xác định độ tự cảm L của cuộn dây?
Trang 77
b Tìm hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ?
Bài 5: Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C = 200pF và cuộn cảm có độ tự cảm L = 2 H Ở thời điểm bất kỳ, điện tích và dòng điện chạy qua mạch lần lượt là 500nC và 0,01mA
a Xác định tần số của mạch dao động trên?
b Tính điện tích cực đại trên hai bản tụ điện?
c Tìm cường độ dòng điện cực đại xuất hiện trong mạch?
Bài 6: Một mạch dao động gồm một tụ điện C, một cuộn cảm 10 H Ở thời điểm bất kỳ, năng lượng từ trường trong cuộn cảm bằng 2,25.10-5
J và bằng một nửa năng lượng điện từ trường trong mạch
a Tính dòng điện trong mạch khi đó?
b Tính điện tích cực đại trên hai bản tụ?
c Xác định điện dung C của tụ điện?
Bài 7: Cường độ dòng điện trong mạch LC,
có L = 4H được mô tả trên dao động
ký điện tử như hình vẽ
a Xác định điện dung C của tụ điện ?
b Viết phương trình điện tích q trên tụ C?
Bài 8: Mạch dao động LC gồm một tụ điện có điện dung C =5F và một cuộn dây có độ tự cảm
L Cứ sau khoảng thời gian là 2.10-6
s thì năng lượng điện trường và từ trường lại bằng nhau Biết hiệu điện thế cực đại trong mạch là U0 = 1,2 V
a Tính độ tự cảm L của cuộn dây?
b Tính cường độ dòng điện trong mạch khi dao động?
Bài 9: Mạch dao động LC gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây có độ tự cảm L =
25H Cứ sau khoảng thời gian là 10-6
s thì cường độ dòng điện trong mạch lại có giá trị 1mA Biết điện tích cực đại trong mạch là Q0 = 900pC
a Tính điện dung C của tụ điện?
b Tính hiệu điện thế cực đại trong mạch khi dao động?
Bài 10: Trong một mạch dao động LC, tần số của dao động điện từ trong mạch f = 10.104 Hz Ngoài ra, dòng điện cực đại và hiệu điện thế cực đại xuất hiện trên mạch là 0,01mA và 0,8V
a Xác định điện dung C và độ tự cảm L của mạch dao động trên?
b Sau thời gian bao lâu thì năng lượng điện trường chuyển hóa hết thành năng lượng từ trường?
Bài 11: Một mạch dao động gồm một tụ điện 350 pF, một cuộn cảm 30 Hvà một điện trở thuần R
a Để duy trì một hiệu điện thế cực đại 15mV giữa 2 bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 6nW Tìm giá trị của điện trở R?
b Cho R =1,5, cần cung cấp cho mạch một công suất bằng bao nhiêu để duy trì dao động của
nó khi điện áp cực đại trên tụ điện là 30mV?
Trang 88
Bài 12: Điện trở hoạt động của một mạch dao động là R = 0,33
a Hỏi công suất tiêu thụ của mạch là bao nhiêu để duy trì được trong nó một dao động điện không tắt với biên độ của của cường độ dòng điện Imax= 30mA?
b Tính nhiệt lượng tỏa ra trên mạch sau thời gian 1 phút kể từ khi bắt đầu dao động?
Bài 13: Một máy phát sóng điện từ với tần số dao động có thể thay đổi, được mắc nối tiếp với một
cuộn cảm L = 2,50mH và một tụ điện C = 3,00 F Hỏi tần số là bao nhiêu thì máy phát sinh ra biên độ dòng điện lớn nhất trong mạch ?
Bài 14: Một máy phát được mắc nối tiếp với một cuộn cảm L = 2,00mH và một tụ điện có điện
dung C Để tạo ra được điện dung C mong muốn, người ta dùng các tụ điện C1 = 4,00 F và C2 = 6,00 F hoặc một cách riêng lẻ hoặc ghép chúng với nhau Hỏi tần số cộng hưởng mà mạch có thể bắt được?
2.4.2 Các bài tập thuộc nội dung: Sóng điện từ (12 bài)
Bài 15: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung C và cuộn
cảm có độ tự cảm L = 20H
a Tính tần số của sóng mà mạch bắt được khi điện dung của tụ điện là 450pF?
b Khi mạch chọn sóng bắt được sóng có tần số f = 1,5 MHz thì điện dung C của tụ điện là bao nhiêu?
c Người ta dùng mạch chọn sóng trên vào một đài thu tín hiệu âm thanh Khi đó, trên đài có nghe thấy có tiếng “sôi” Hãy giải thích hiện tượng và nêu cách khắc phục?
Bài 16: Mạch chọn sóng gồm một tụ điện có điện dung C = 100pF và một tụ cuộn cảm có độ tự
cảm L có thể thay đổi được
a Tính tần số của mạch dao động khi điều chỉnh cuộn cảm đến giá trị L = 250H
b Mạch dao động trên được dùng trong một đài thu sóng Giả sử kênh VOV2 của đài tiếng nói Việt Nam có tần số 97,5 MHz Hỏi phải thay đổi độ tự cảm L bằng bao nhiêu để “bắt” được kênh VOV2?
Bài 17: Mạch chọn sóng được dùng trong một đài phát thanh gồm cuộn cảm có độ tự cảm L =
1mH và một tụ điện có điện dung thay đổi được
a Xác định bước sóng của đài phát khi điện dung của tụ có giá trị 1000pF?
b Hỏi sóng điện từ ở ý a) là loại sóng nào? Có thể dùng để truyền tín hiệu đi trong phạm vi nào?
Bài 18: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm một tụ điện C0 = 2000pF và cuộn cảm L = 8,8H
1 Mạch trên có thể bắt được sóng có bước sóng bằng bao nhiêu? Tính tần số tương ứng của sóng đó
2 Để bắt được sóng có bước sóng trong khoảng từ 10m đến 50m cần phải ghép thêm một tụ xoay
Cv như thế nào? Điện dung của tụ xoay có giá trị biến thiên trong khoảng nào?
3 Khi đó, để bắt sóng có bước sóng 25m phải điều chỉnh tụ biến đổi (xoay tụ) để điện dung của tụ bằng bao nhiêu?
Trang 99
Bài 19: Trong mạch dao động của một máy thu vô tuyến, độ tự cảm của cuộn dây có thể biến
thiên từ 4 H đến 20 H Muốn máy thu bắt được dải sóng từ 80 m đến 160 m thì tụ điện phải có điện dung biến thiên trong khoảng giá trị nhỏ nhất bằng bao nhiêu? Bỏ qua điện trở thuần của mạch dao động Cho vận tốc sóng điện từ trong chân không c = 3.108m/s
Bài 20: Một mạch dao động gồm tụ điện C và cuộn cảm L Điều chỉnh cho cuộn cảm và tụ điện
Bài 21: Mạch chọn sóng của một đài thu tín hiệu gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L và một tụ
điện có điện dung C có thể thay đổi được
- Khi thay đổi L đến giá trị L = 40H thì mạch thu được kênh VOV1 của đài tiếng nói Việt Nam
ở tần số 102,7 MHz Tìm điện dung C của tụ khi đó?
- Khi thay đổi C đến giá trị C = 1000F thì mạch thu được kênh VOV Giao thông của đài tiếng nói Việt Nam ở tần số 91 MHz Tìm độ tự cảm L của cuộn dây khi đó?
Bài 22: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm ăngten và một mạch dao động
Mạch dao động gồm cuộn cảm và tụ xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay từ 0 đến 1200 Giá trị lớn nhất của điện dung là 250 pF Mạch thu được sóng có bước sóng từ 10 m đến 50 m Hỏi để mạch thu được sóng có bước sóng bằng 30m thì phải xoay bản tụ đi một góc bằng bao nhiêu kể từ giá trị lớn nhất ?
Bài 23: Mạch mạch dao động được cấu tạo từ một cuộn thuần cảm L và hai tụ điện C1 và C2 Khi dùng L với C1 thì mạch dao động bắt được sóng điện từ có bước sóng 1 = 75m Khi dùng L với
C2 thì mạch dao động bắt được sóng điện từ có bước sóng 2 = 100m Tính bước sóng điện từ mà mạch dao động bắt được khi:
a) Dùng L với C1 và C2 mắc nối tiếp
b) Dùng L với C1 và C2 mắc song song
Bài 24: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là một mạch dao động có một cuộn thuần cảm
mà độ tự cảm có thể thay đổi trong khoảng từ 10H đến 160H và một tụ điện mà điện dung có thể thay đổi 40pF đến 250pF Tính băng sóng vô tuyến mà máy này bắt được trong các trường hợp sau:
a) Để L = 10H thay đổi C
b) Để L = 160H thay đổi C
Bài 25: Một tụ xoay gồm 10 tấm, diện tích đối diện giữa hai bản là s = 3,14cm2, khoảng cách giữa hai tấm liên tiếp là d = 0,5mm Giữa các bản là không khí, tụ này được mắc vào hai đầu của 1 cuộn dây có độ tự cảm L = 5mH Bước sóng điện từ mà khung dây này thu được là bao nhiêu?
Bài 26: Cho mạch dao động L, C Khi thay tụ C bằng tụ C1 và C2 (C1 > C2)
Trang 102.4.3 Các bài tập thuộc nội dung: Truyền thông bằng sóng điện từ (4 bài)
Bài 27: Tín hiệu nhận được ở mặt đất từ một vệ tinh có cường độ là 1,1.10-9 W/m2 Vùng phủ sóng có đường kính 1000km Công suất phát sóng điện từ của anten trên vệ tinh là bao nhiêu?
Bài 28: Một đài phát thanh đặt tại thành phố Hà Nội có công suất là 200W Coi tín hiệu truyền đi
đẳng hướng và bỏ qua sự hấp thụ của môi trường Tính cường độ của tín hiệu ấy ở tỉnh Hưng Yên cách đài phát 60 km?
Bài 29: Hãy thiết kế mạch điện mà có thể duy trì được dao động điện từ trong mạch LC và nêu
nguyên tắc hoạt động của nó?
Bài 30: Ngôi sao gần chúng ta nhất là sao Nhân mã cách chúng ta 4,3 triệu năm ánh sáng Giả sử
rằng, chương trình tivi từ hành tinh chúng ta đến ngôi sao này và được cư dân trên đó xem Coi như sóng truyền là đẳng hướng và bỏ qua các hấp thụ sóng của môi trường Biết cường độ tín hiệu tại đó là 4,8.10-29 (W/m2) Hỏi công suất của đài vô tuyến trên mặt đất là bao nhiêu?
2.5 Sử dụng hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” thuộc chương trình Vật lý
12 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi
2.5.1 Xây dựng tiến trình sử dụng hệ thống bài tập trong quá trình dạy học
2.5.2 Phân tích tiên nghiệm tiến trình sử dụng hệ thống bài tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi chương “Dao động và sóng điện từ”
Sau đây, do phạm vi và thời gian nghiên cứu, tôi xin trình bày việc sử dụng hệ thống bài tập trên
vào trong giảng dạy ba tiết (theo phân phối chương trình của Sở giáo dục và đào tạo) :
- Tiết 35 - 36 – Bài 21: Dao động điện từ
- Tiết 39 – Bài 24: Sóng điện từ
- Tiết 40 - 41 – Bài 23: Truyền thông bằng sóng điện từ
Ngoài việc sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng trên lớp (theo phân phối chương trình của Sở giáo dục và đào tạo) như trên Với số lượng bài tập trong phạm vi hệ thống bài tập tôi vừa xây dựng, tôi còn áp dụng hệ thống bài tập trên cho hai buổi ôn học sinh giỏi Cụ thể:
- Buổi 1: Bài tập về dao động điện từ
- Buổi 2: Ôn tập về sóng điện từ và truyền thông bằng sóng điện từ
Trang 1111
A BÀI SOẠN CÓ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
B CHƯƠNG “ DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ”
Tiết 35 - 36 - Bài 21: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
I Mục tiêu
1 Kiến thức
2 Kỹ năng
II Tiến trình dạy học
Đây là đơn vị kiến thức đầu tiên của chương và kiến thức của bài cùng là tiền đề cho các nội dung sau có liên quan
Đầu tiên, giáo viên cho học sinh quan sát thí nghiệm như trong hình 21.1 Sách giáo khoa Vật lý 12 nâng cao và hướng dẫn học sinh nghiên cứu, xây dựng được khái niệm mạch dao động
LC (hay còn gọi là khung dao động LC)
Tiếp theo, giáo viên gợi ý cho học sinh giải thích sự tạo thành dao động điện và từ trong mạch LC Đồng thời, học sinh so sánh và thấy được dao động điện từ hoàn toàn tương tự như dao động cơ (dao động của con lắc đơn) mà các em đã được học ở những bài trước đó
Giáo viên cho học sinh khảo sát định lượng mạch dao động LC thông qua việc vận dụng định luật Ôm cho mạch điện ở hình 21.1 Đến đây, học sinh đã được hình thành những kiến thức
cơ bản như:
- Dao động điện từ trong mạch LC:
+ Mạch LC gồm một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm có
độ tự cảm L thành một mạch điện kín
+ Muốn cho mạch hoạt động, ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện qua mạch, tạo nên dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian tạo Hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện và cuộn cảm L biến đổi tuần hoàn Quá trình này gọi là dao động điện
- Khảo sát đinh lượng dao động điện trong mạch LC:
+ Điện tích giữa hai bản tụ q: q = Q0 cos(t +) (C)
+ Cường độ dòng điện i: i = I0 cos(t ++
2
) (A) I0 Q0
+ Hiệu điện thế hai bản tụ: u = U0 cos(t +) (V) 0
0
Q U C
