Xây dựng hệ thống video hướng dẫn thí nghiệm vật lí đại cương phần điện quang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG  KHOA TOÁN - TIN                                 TRẦN PHƯƠNG THANH             XÂY DỰNG HỆ THỐNG VIDEO HƯỚNG DẪN     THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG PHẦN     ĐIỆN - QUANG             KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC     Ngành: Sư phạm Vật Lí                                                                 Phú Thọ, 2018   i                                                            TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG  KHOA TOÁN – TIN - TRẦN PHƯƠNG THANH XÂY DỰNG HỆ THỐNG VIDEO HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG PHẦN ĐIỆN - QUANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC                                        Ngành: Sư phạm Vật Lí                             NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS NGUYỄN LONG TUYÊN                    Phú Thọ, 2018 ii    LỜI CẢM ƠN Được  sự  đồng  ý  của  khoa  Toán  –  Tin  và  thầy  giáo  hướng  dẫn  ThS.  Nguyễn  Long  Tuyên,  em  đã  tiến  hành  thực  hiện  khóa  luận  “Xây dựng hệ thống video hướng dẫn thí nghiệm Vật lí đại cương phần Điện - Quang”.    Sau một thời gian dài tìm hiểu và nghiên cứu, đến nay khóa luận của  em đã hồn thành. Trong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp, ngồi sự nỗ  lực của bản thân, em cịn nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy  cơ giáo trong bộ mơn Vật lí khoa Tốn – Tin trường Đại học Hùng Vương.  Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy  trong  suốt  q  trình  học  tập,  rèn  luyện,  nghiên  cứu  tại  trường  Đại  học  Hùng Vương.    Em  xin  bày  tỏ  lòng  biết  ơn  sâu  sắc  tới  thầy  giáo  ThS.  Nguyễn  Long  Tun, giảng viên bộ mơn Vật lí – Khoa Tốn – Tin. Thầy đã dành nhiều thời  gian q báu tận tình hướng dẫn em trong suốt q trình thực hiện khóa luận  tốt nghiệp, thầy cịn là người giúp em lĩnh hội được những kiến thức chun  mơn và rèn luyện cho em tác phong nghiên cứu khoa học.    Đồng thời em xin chân thành cảm ơn tới cơ Nguyễn Thị Nguyệt Nga –  Giảng viên phụ trách phịng thí nghiệm Vật lí, cơ là người giúp đỡ, mở phịng  phịng thí nghiệm cho em để có thể tiến hành xây dựng được hệ thống video  hướng dẫn thí nghiệm trong suốt thời gian tiến hành khóa luận.    Hơn  nữa  em  xin  gửi  lời  cảm  đến  gia  đình,  bạn  bè,  những  người  ln  đồng hành, ủng hộ, giúp đỡ em trong thời gian hồn thành khóa luận.    Mặc  dù  đã  rất  cố  gắng  để  thực  hiện  khóa  luận  một  cách  hồn  chỉnh  nhất,  nhưng  do  kiến  thức  và  kinh  nghiệm  của  bản  thân  còn  hạn  chế,  nên  khơng thể tránh khỏi những thiếu xót nhất định. Em rất mong nhận được sự  đóng góp của q thầy cơ giáo và các bạn để khóa luận được hồn thiện hơn.    Em xin chân thành cảm ơn!  Việt Trì, tháng năm 2018    Sinh viên        Trần Phương Thanh iii    MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN   ii  MỤC LỤC   iii  DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT   v  DANH MỤC BẢNG BIỂU   vi  DANH MỤC HÌNH VẼ  . vii  MỞ ĐẦU  . 1  CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI  . 5  1.1. Thí nghiệm trong dạy học Vật lí   5  1.1.1. Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí  . 5  1.1.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí  . 6  1.1.3. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí  . 14  1.1.4.  Những  yêu  cầu  chung  đối  với  việc  sử  dụng  thí  nghiệm  trong  dạy  học vật lí.   17  1.1.5. Các biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm tích cực hố hoạt động nhận  thức của người học  . 18  1.2. Vai trị, mục đích và u cầu của thí nghiệm vật lí   21  1.2.1. Vai trị của thí nghiệm vật lí  . 21  1.2.2. Mục đích của thí nghiệm vật lí   21  1.3. Hệ thống các kĩ năng thực hành - thí nghiệm vật lí cần thiết.  . 22  1.3.1. Kĩ năng thực hành - thí nghiệm vật lí   22  1.3.2. Kĩ năng sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí   24  1.3.3. Các bước cơ bản trong q trình hình thành và bồi dưỡng kĩ năng thực  hành – thí nghiệm.   26  1.3.4. Biện pháp hình thành năng lực thực nghiệm cho SV thơng qua học phần  Thực hành Vật lí đại cương (THVLĐC)  . 26  1.4 Phân tích nội dung cơ bản học phần Vật lí đại cương phần Điện -  Quang   28  1.4.1. Phần Điện học   28  1.4.2. Phần Quang học  29  1.5. Phần mềm xây dựng video thí nghiệm.   31  1.5.1. Giới thiệu về phần mềm  31    iv    1.5.2. Các tính năng chính của Camtasia studio   32  1.6. Yêu cầu đối với một video thí nghiệm   38  1.6.1. Yêu cầu về mặt khoa học vật lí   38  1.6.2. Yêu cầu về mặt khoa học sư phạm   38  1.6.3. Yêu cầu về thẩm mĩ và tâm lí   38  1.6.4. Yêu cầu về kĩ thuật   38  TIỂU KẾT CHƯƠNG I  . 39  CHƯƠNG  2:  XÂY  DỰNG  HỆ  THỐNG  VIDEO  HƯỚNG  DẪN  THÍ  NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG PHẦN ĐIỆN - QUANG   40  2.1. Hệ thống các thí nghiệm vật lí đại cương phần Điện - Quang   40  2.2. Xây dựng các video hướng dẫn thí nghiệm   42  2.2.1.  Bài  1:  “Đồng  hồ  đo  các  đại  lượng  điện,  dao  động  kí  và  một  số  ứng dụng”.   42  2.2.2. Bài 2: “Đo cảm kháng, dung kháng và hệ số tự cảm bằng dao động kí  điện tử”   48  2.2.3. Bài 3: “Đo R, L, C bằng phương pháp cầu”   52  2.2.4. Bài 4: “Khảo sát hiện tượng điện phân”   57  2.2.5. Bài 5: “Cộng hưởng dòng điện”   58  2.2.6. Bài 6: “Nghiên cứu hiện tượng quang điện ngoài ở tế bào quang điện.  Xác định hằng số Planck”   60  2.2.7.  Bài  7:  “Nghiên  cứu  các  định  luật  quang hình.  Thấu  kính  mỏng và hệ  thấu kính”   61  2.2.8 Bài 8: “Hiện tượng quay mặt phẳng phân cực. Xác định nồng độ dung  dịch đường”   65  2.2.9. Bài 9: “Xác định bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa”   66  2.2.10. Bài 10: “Nghiên cứu nhiễu xạ qua một khe hẹp”   70  2.3. Đánh giá kết quả video hướng dẫn thí nghiệm  . 73  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ   74  1. Kết luận   74  2. Kiến nghị   74  TÀI LIỆU THAM KHẢO   75      v    DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT                                                       Các từ viết tắt Ý nghĩa GV  Giáo viên  NLTN  Năng lực thực nghiệm  SV  Sinh viên  PPDH  Phương pháp dạy học  PPTN  Phương pháp thực nghiệm  TN   Thí nghiệm  THVLĐC  Thực hành vật lí đại cương  RLNVSP  Rèn luyện nghiệp vụ sư phạm  vi    DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2. 1: Kết quả đo điện trở bằng vôn kế và ampe kế  . 46 Bảng 2. 2: Kết quả đo điện trở bằng phương pháp so sánh   47 Bảng 2. 3: Kết quả nghiên cứu hoạt động của dao động kí điện tử  . 50 Bảng 2. 4: Kết quả đo dung kháng và điện dung của tụ điện   51 Bảng 2. 5: Kết quả đo cảm kháng và độ tự cảm của ống dây   51 Bảng 2. 6: Kết quả đo điện trở bằng cầu Wytston  . 55 Bảng 2. 7: Kết quả đo điện trở bằng cầu Tôm - xơn   55 Bảng 2. 8: Kết quả đo điện dung của tụ điện bằng phương pháp cầu   56 Bảng 2. 9: Kết quả đo hệ số tự cảm của cuộn dây  . 56 Bảng 2. 10: Kết quả đo hằng số Faraday   58 Bảng 2. 11: Kết quả đo tần số cộng hưởng dòng   60 Bảng 2. 12: Kết quả đo hằng số Plank   60 Bảng 2. 13: Kết quả đo tiêu cự của thấu kính hội tụ dùng cơng thức thấu kính    62 Bảng 2. 14: Kết quả đo tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng phương pháp  . 63 Bảng 2. 15: Kết quả đo tiêu cự của thấu kính phân kì bằng phương pháp dùng  vật ảo   64 Bảng 2. 16: Kết quả đo tiêu cự của thấu kính phân kì bằng phương pháp đo độ  rộng chùm phân kì   64 Bảng 2. 17: Kết quả đo nồng độ dung dịch đường   65 Bảng 2. 18: Kết quả đo bước sóng bằng phương pháp giao thoa khe Young 68 Bảng 2. 19: Kết quả khảo sát sự phân bố cường độ sáng từ vân trung tâm về  phía bên phải   68 Bảng 2. 20: Kết quả khảo sát sự phân bố cường độ sáng từ vân trung tâm về  phía bên trái  69 Bảng 2. 22: Kết quả đo bước sóng ánh sáng bằng gương Fresnel  . 70 Bảng 2. 23: Kết quả khảo sát phổ nhiễu xạ qua khe hẹp  . 71 Bảng 2. 24: Kết quả nghiệm lại hệ thức bất định Heisenberg  . 72     vii    DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1. 1: Giao diện mở đầu của Camtasia studio   33 Hình 1. 2: Cách chèn video vào giao diện   33 Hình 1. 3: Chọn một video trong thư viện cần chỉnh sửa   34 Hình 1. 4: Hướng dẫn cắt kéo thả video vào thanh cơng cụ   34 Hình 1. 5: Hướng dẫn cắt video   35 Hình 1. 6: Hướng dẫn cắt video   35 Hình 1. 7: Hình ảnh sau khi đã cắt   36 Hình 1. 8: Xuất video ra sau khi sửa   36 Hình 1. 9: Chọn chất lượng lưu video   37 Hình 1. 10: Đặt tên video và chọn vị trí cần lưu video   37 Hình 2. 1: Hình ảnh trong video tìm hiểu về đồng hồ vạn năng…………42  Hình 2. 2: Sơ đồ đo điện trở bằng vơn kế và ampe kế   43 Hình 2. 3: Sơ đồ đo điện trở bằng phương pháp so sánh dùng 2 ampe kế   44 Hình 2. 4: Hình ảnh trong video đo điện trở sử dụng hai ampe kế   44 Hình 2. 5: Sơ đồ mạch điện đo độ lệch pha giữa hai tín hiệu   45 Hình 2. 6: Hình ảnh trong video đo độ lệch pha giữa 2 tín hiệu   45 Hình 2. 7: Hình ảnh trong video đo tần số bằng phương pháp Lisadu   46 Hình 2. 8: Sơ đồ đo điện dung của tụ điện   49 Hình 2. 9: Sơ đồ đo cảm kháng bằng dao động kí điện tử   49 Hình 2. 10: Hình ảnh trong video đo cảm kháng bằng dao động kí điện tử   50 Hình 2. 11:Sơ đồ mạch cầu Wytston   52 Hình 2. 12: Sơ đồ mạch cầu Tơm-xơn   53 Hình 2. 13: Sơ đồ đo điện dung   53 Hình 2. 14: Sơ đồ mạch cầu đo cảm kháng   54 Hình 2. 15: Hình ảnh trong video đo hệ số tự cảm của cuộn dây   54 Hình 2. 16: Hình ảnh trong video khảo sát hiện tượng điện phân  . 57 Hình 2. 17: Sơ đồ nghiên cứu cộng hưởng với dao động kí điện tử   59 Hình  2.  18:  Hình  ảnh  trong  video  nghiên  cứu  cộng  hưởng  với  dao  động  kí  điện tử   59   viii    Hình 2. 19: Hình ảnh trong video xác định tiêu cự của thấu kính phân kì bằng  phương pháp đo độ rộng chùm phân kì . 62 Hình 2. 20: Hình ảnh trong video xác định nồng độ dung dịch đường   65 Hình 2. 21: Đồ thị    f (C )    66 Hình 2. 22: Hình ảnh trong video xác định bước sosnh bằng phương giao thoa  Young   67 Hình 2. 23: Đồ thị I=f(x)   69 Hình 2. 24: Hình ảnh trong video khảo sát phổ nhiễu xạ qua khe hẹp  71 Hình 2. 25: Đồ thị V=f(x)   72   1    MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài khóa luận   Trong những năm đầu của thế kỉ XXI, cơng cuộc cách mạng khoa học -  kỹ  thuật và cơng nghệ đang diễn ra hết sức mạnh mẽ,sự nghiệp cơng nghiệp  hóa - hiện đại hóa cũng đang được đẩy mạnh. Để theo kịp sự phát triển đó, để  hịa  nhập vào nền kinh  tế tri thức  trong  thế kỉ  XXI, đổi  mới sự nghiệp  giáo  dục  là quốc sách hàng đầu, đầu tư cho  giáo dục  cũng  là  đầu tư cho sự phát  triển của mỗi quốc gia, nhằm đào tạo thế hệ trẻ phát triển nhân cách tồn diện  có đức có tài, có trí tuệ thơng minh, phù hợp với xu thế phát triển chung của  đất nước cũng như trên thế giới. Nhưng trên thực tế, q trình giáo dục chưa  đáp ứng được mục tiêu đã đề ra.     Từ xưa đến nay, giáo dục ln chiếm một vị trí hết sức quan trọng đối  với mỗi cá nhân, tập thể và cả đối với sự phát triển của mỗi quốc gia. Nhưng  nền giáo dục của ta chưa thực sự đào tạo được thế hệ trẻ đáp ứng được với xu  thế phát triển của thế giới. Chúng ta thiếu những con người có tính năng  động cá nhân, có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi và tác phong  cơng nghiệp.     Tình hình đó địi hỏi nền giáo dục  phải được làm một cuộc cách  mạng  tồn diện, sâu sắc và triệt để. Trong đó, mấu chốt là đổi mới tồn bộ q trình  dạy  học  bao  gồm  nhiều  thành  tố:  nội  dung  dạy  học,  phương  pháp  dạy  học,  hình thức tổ chức dạy học, cách thức kiểm tra, đánh giá kết quả học tập [4].   Nói cách khác, q trình dạy học là một q trình dưới sự lãnh đạo, tổ chức,  điều khiển  của người  giáo viên, người học  tự giác, tích cực, chủ động tự tổ  chức,  tự  điều  khiển  hoạt  động  nhận  thức  của  mình  nhằm  thực  hiện  những  nhiệm vụ dạy học.    Để tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững chính xác, sâu sắc, phát triển  năng lực nhận thức và hình thành nhân cách của sinh viên thì các phương tiện  dạy học đóng góp vai trị hết sức quan trọng. Phương tiện dạy học tốt sẽ giúp  cho sinh viên dễ nhớ, dễ hiểu, dễ tiếp thu kiến thức, lơi cuốn sinh viên tham  gia vào hoạt động nhận thức.     61    4  Màu tím – xanh Lá cây  1,92.1014   0,79  6,583.1034    0  5  Xanh lá cây – xanh  1,39.1014   0,58  6,676.1034   0,09  1,5.1014   0,622  6,583.1034   0,07  dương  TB    Ta có:  U e  6,58.1034  0,07(J.s) f  Với  e  1,6.10 19    h 2.2.7 Bài 7: “Nghiên cứu định luật quang hình Thấu kính mỏng hệ thấu kính” a. Mục tiêu  - Biết cách xác định tiêu cự của một thấu kính mỏng (hội tụ hoặc phân  kì) bằng một số phương pháp thơng dụng.  b. Xây dựng video  + Video 7-1: Xác định tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng 2 phương pháp: dùng  cơng thấu kính và phương pháp Bet – xen.    -  Chúng  ta  sẽ  đi  xác  định  được  tiêu  cự  của  thấu  kính  hội  tụ  bằng  phương pháp dùng cơng thấu kính:    1      s' s f - Xác định tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng phương pháp Bet – xen.  + Video 7-2: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì bằng 2 phương pháp:   Phương pháp dùng vật ảo và phương pháp đo độ rộng chùm phân kì.     -  Chúng  ta  sẽ  đi  xác  định  được  tiêu  cự  của  thấu  kính  phân  kì  bằng  phương pháp dùng vật ảo.    - Xác định tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng phương pháp đo độ rộng  chùm phân kì.    62      Hình 19: Xác định tiêu cự thấu kính phân kì phương pháp đo độ rộng chùm phân kì c. Kết quả tham khảo  + Thấu kính hội tụ  * Phương pháp dùng cơng thức  Bảng 13: Kết đo tiêu cự thấu kính hội tụ dùng cơng thức thấu kính s(cm)  20,00  22,00  24,00  26,00  28,00  30,00  s’(cm)  19,00  18,50  17,00  16,50  15,00  15,50  f’ (cm)  9,74  10,05  9,95  10,09  9,77  10,00  Ta có:      63    1   f s' s 1  ln  ln (  ) f s' s   ln f   ln s '  ln s df ds ' ds    f s' s s ' s   f  f (  ) s' s  f  f   f  ,  ,1   c m * Phương pháp Bét – xen   Bảng 14: Kết đo tiêu cự thấu kính hội tụ phương pháp Bet-xen Lần TN  L(cm)   L  e(cm)   e  f(cm)  1  40,00  5,00  8,50  7,77  9,55  2  45,00  0  16,00  0,17  9,83  3  50,00  5,00  23,00  7,17  9,86  TB  45,00  3,33  15,83  5,04  9,75  Ta  có:  L2  e f  4L  ln f  ln( L2  e )  ln L  ln f  ln L2  ln e  ln L df LdL ede dL  2  2  f L L e L e LL e e L f  f ( )  2  L L e L e  f  f   f  9, 75  0,14 cm   + Thấu kính phân kì  * Phương pháp dùng vật ảo    64    Bảng 15: Kết đo tiêu cự thấu kính phân kì phương pháp dùng vật ảo Lần TN  s (cm)  s ' (cm)  f '2 (cm)  1  35  13,5  9,74  2  35  13,7  9,85  3  35,5  13,5  9,78  4  35,5  13,3  9,68  5  40  13  9,81  Kết quả:     1   f s' s 1  ln  ln (  ) f s' s   ln f   ln s '  ln s df ds ' ds    f s' s s ' s   f  f (  ) s' s  f  f   f  , 7   0 ,    c m     * Phương pháp đo độ rộng chùm phân kì  Bảng 16: Kết đo tiêu cự thấu kính phân kì phương pháp đo độ rộng chùm phân kì Lần TN  Độ rộng khe hẹp  Độ rộng chùm phân kì  f ' (cm)  1  0,15  0,30  10,20  2  0,15  0,30  10,15  3  0,14  0,28  9,87  4  0,15  0,30  9,96  5  0,14  0,30  10,14  TB  0,15  0,30  10,06  Kết quả:  f  f  f  10,06  0,12cm      65    2.2.8 Bài 8: “Hiện tượng quay mặt phẳng phân cực Xác định nồng độ dung dịch đường” a. Mục tiêu  -Biết hiện tượng phân cực ở những chất quang hoạt như  một số dung  dịch thường gặp.  -  Hiểu  nguyên  tắc  của  việc  ứng  dụng  tính  quang  hoạt  của  các  chất  quang hoạt trong đó nồng độ chất quang hoạt có trong dung dịch.  -  Xác  định nồng độ dung  dịch đường trên cơ sở lập đường cong  mẫu  biểu thị sự phụ thuộc của góc quay của mặt phẳng phân cực vào nồng độ dung  dịch đường.  b. Xây dựng video  + Video 8: Thực hành đo nồng độ dung dịch đường    Hình 20: Xác định nồng độ dung dịch đường c. Kết quả tham khảo  Bảng 17: Kết đo nồng độ dung dịch đường Lần TN  Nồng độ  0   1     1  a0   C C    m v     m v 1  C1  0.05 g / cm3   00   8,12  8,12  0,012  2  C2  0.04 g / cm3   00   7,23  7,23  0,013  3  C3  0.032 g / cm3   00   6,2  6,2  0,013  66    4  C4  0.025 g / cm3   00   5,22  5,22  0,014  5  C5  0.021g / cm3   00   4,15  4,15  0,015  6  C6  0.016 g / cm3   00   3,14  3,14  0,016  Ta có:   m V C m V      C m V C   Hình 21: Đồ thị   f (C ) 2.2.9 Bài 9: “Xác định bước sóng ánh sáng phương pháp giao thoa”  a. Mục tiêu  - Biết cách xác định bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa.  - Hiểu được và biết tạo ra hiện tượng giao thoa ánh sáng bằng phương  pháp dùng 2 khe hẹp song song, phương pháp dùng gương Fresnel.  b. Xây dựng video  + Video 9-1: Thực hành xác định bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao  thoa khe Young.    - Trước khi tiến hành thí nghiệm chúng ta phải chỉnh được chuẩn trực  của hệ quang học.      - Tạo ra được chùm sáng lazer song song với bàn quang học.  67      -  Xác  định bề  rộng  của 10 khoảng vân từ đó xác  định bước sóng của  đèn lazer.    Hình 22: Hình ảnh video xác định bước sosnh phương giao thoa Young + Video 9-2: Thực hành khảo sát sự phân bố cường độ sáng trên hệ vân  giao thoa.  - Để khảo sát sự phân bố cường độ sáng của các cực đại và xác định vị  trí của chúng , ta có thể dùng một điện kế xác định sự phân bố của phổ giao  thoa trên màn.   + Video 9-3: Thực hành  xác định bước sóng ánh sáng bằng phương pháp   dùng gương Fresnel.  - Để tiến hành xác định được bước sóng thì điều đầu tiên chúng ta phải  chỉnh được chuẩn trực của hệ quang học.    - Tạo ra chùm sáng đi song song với trục quang học và sát với bề mặt  của gương fresnel.  c.  Kết quả tham khảo  + Kết quả đo bước sóng bằng phương pháp giao thoa khe Young  - Vị trí đèn lazer: 1100 mm  - Vị trí khe Young: 1000 mm    68    - Màn chắn có panme: 0 mm  - Khoảng cách giữa 2 khe Young: 0,4 mm  - Cấp chính xác của panme: 0,02 mm  - Tìm khoảng vân:  Bảng 18: Kết đo bước sóng phương pháp giao thoa khe Young Lần TN  Tổng số vân  L(mm)  L  (mm)  i (mm)  i  (mm)  1  11  18,69  0,07  1,869  0,007  2  11  18,67  0,05  1,867  0,005  3  11  18,5  0,12  1,85  0,012  4  11  18,68  0,06  1,868  0,006  5  11  18,55  0,07  1,855  0,007  Kết quả:  i  1,86  0,01(mm)           D=1000  1( mm)    Bước sóng của nguồn lazer:   ia D  ln   ln ( i a )  ln D      d          di da dD   i a D i a D      i a D i D   (  ) i D      (  )  m  + Khảo sát sự phân bố cường độ sáng  Bảng 19: Kết khảo sát phân bố cường độ sáng từ vân trung tâm phía bên phải Khoảng cách từ vân  0  0,2  0,4  0,6  0,8  1  1,2  1,4  ….  sáng trung tâm về  bên phải  I ( mV  )      60  60  45  30  15  5  5  15    69    Bảng 20: Kết khảo sát phân bố cường độ sáng từ vân trung tâm phía bên trái Khoảng cách từ  0  0,2  0,4  0,6  0,8  1  60  55  40  5  1,2  1,4  ….  vân sáng trung tâm  về bên trái  I (mA)  20  10  5  20      Hình 23: Đồ thị I=f(x) +  Thực  hành  xác  định  bước  sóng  ánh  sáng  bằng  phương  pháp  dùng  gương  Fresnel.  Vị trí của các thiết bị trên bàn quang học  - Đèn lazer: 130  mm  - Thấu kính  L1  = 285 mm  - Gương Fresnel:  365 mm  - Thấu kính  L2  = 500 mm  - Màn ảnh E: 2400 mm  - Đo bước sóng        70    Bảng 21: Kết đo bước sóng ánh sáng gương Fresnel Lần  L1 (mm)   L2 (mm)   A(mm)  a(mm)  y(mm)  k  i  L  TN  1  215  1900  9,21  1,04  6,60  5  1,32  2115  2  215  1900  9,20  1,04  6,62  5  1,32  2115    3  215  1900  9,18  1,04  6,54  5  1,31  2115  4  215  1900  9,24  1,05  6,58  5  1,32  2115  5  215  1900  9,00  1,02  6,62  5  1,32  2115  TB  215  1900  9,17  1,04  6,60  5  1,32  2115  Ta có:     a   i L i  ln   ln( a ) L  ln   ln a  ln i  ln L d da di dL      a i L a  i L     (   ) a i L        (649  5,8).10 4 m    2.2.10 Bài 10: “Nghiên cứu nhiễu xạ qua khe hẹp” a. Mục tiêu  - Hiểu được hiện tượng nhiễu xạ qua một khe hẹp.  -  Biết khảo sát sự phân bố  cường độ sáng trên  màn chắn do nhiễu xạ  qua một khe hẹp gây ra.  -  Biết  nghiệm  lại  hệ  thức  bất  định  Heisenberg  qua  khảo  sát  nhiễu  xạ  Fraunhophe.  b. Xây dựng video  + Video 10-1: Thực hành khảo sát phổ nhiễu xạ qua khe hẹp  -  Trước  khi  tiến  hành  thí  nghiệm  việc  đầu  tiên  là  chúng  ta  phải  điều  chỉnh hệ quang học đồng trục giống như bài 9.    71      Hình 24: Hình ảnh video khảo sát phổ nhiễu xạ qua khe hẹp + Video 10-2:  Nghiệm lại hệ thức bất định Heisenberg  -  Để  nghiệm  lại  hệ  thức  bất  định  Heisenberg  ta  tiến  hành  thí  nghiệm  theo các bước như hướng dẫn rồi tính tốn theo cơng thức:   a  sin(arctg 2x )    3L c. Kết quả tham khảo  + Thực hành khảo sát phổ nhiễu xạ qua khe hẹp  Độ rộng của khe: a = 0,2 mm  Bước sóng của chùm lazer:    = 0, 6328   m   Khoảng cách từ màn E tới khe hẹp: L =1600  mm  Cấp chính xác của panme (hoặc thước kẹp):    0,02 mm  Bảng 22: Kết khảo sát phổ nhiễu xạ qua khe hẹp         x(mm)  0  0,25  0,5  0,75  1  V(mV)    6,3  6,3  6,2  5,9  1,25  1,5  5,7  5,5  5,2  1,75  2  4,8  2,25  4,6  4,3  72    x(mm)  2,5  2,75  V(mV)   4,0  3,7  3  3,25  3,5  3,75  4  4,25  4,5  ….  3,3  3,0  3,0  4  4,2  4,3  3,7      Hình 25: Đồ thị V=f(x) + Nghiệm lại hệ thức bất định Heisenberg  Bước sóng của chùm tia lazer:     0,6328   m   Khoảng cách từ màn E tới khe hẹp: L= 1600 mm  Cấp chính xác của panme:    =  0,02 mm  Bảng 23: Kết nghiệm lại hệ thức bất định Heisenberg Lần TN    Độ rộng khe  Khoảng cách giữa  hẹp a(mm)  cực đại chính và cực  a  sin(ar ctg đại bậc 1 x(mm)    1  0,2  5,2  0,98  2  0,4  4,0  1.01  3  0,6  3,25  1,15  4  0,8  2,0  1,21  x ) L 73    2.3 Đánh giá kết video hướng dẫn thí nghiệm Từ hệ thống video hướng dẫn thí nghiệm ở trên đã giúp đỡ phần nào về  năng lực thực nghiệm cho SV ngành sư phạm Vật lí, nó là tài liệu hữu ích cho  SV khóa dưới có thể tham khảo trong q trình học tập. Hệ thống video thí  nghiệm được xây dựng có những ưu, nhược điểm sau:   - Hệ trống video hướng dẫn  đơn giản, xúc tích, kích thích về sự tìm  hiểu thí nghiệm.  - Kích thước nhỏ gọn, thời gian thí nghiệm từ 4-5 phút, lời nói rõ ràng.   - Truyền tải được nội dung kiến thức cần thiết ở mỗi bài thí nghiệm, thể  hiện được những chi tiết quan trọng cần lưu ý khi tiến hành.  - Sau khi được xem xong video hướng dẫn thì SV có thể thực hiện thí  nghiệm nhanh hơn, đưa ra được số liệu đo đạc cần thiết và xử lí được kết quả  trong một khoảng thời gian nhất định.  Bên  cạnh  những  ưu  điểm  như  vậy  thì  một  số  video  vẫn  cịn  tồn  tại  những nhược điểm dưới đây:  - Lời nói cần rõ ràng, lưu lốt hơn nữa, cần loại bỏ những âm thanh bên  ngồi ảnh hưởng đến video.  -  Tìm  hiểu  sử  dụng những phần  mềm  có  chất  lượng hơn nữa  để  hình  ảnh video được sắc nét.  TIỂU KẾT CHƯƠNG II Sau khi hồn thành  xong chương 2, tơi đã đưa được hệ thống hệ các thí  nghiệm cần phải xây dựng có tại phịng thí nghiệm vật lí của trường Đại học  Hùng Vương. Xác định rõ được u cầu để có thể xây dựng được một video  hướng dẫn thí nghiệm hồn chỉnh. Dựa trên cơ sở lí thuyết như vậy tơi đã tiến  hành xây dựng 10 bài thí nghiệm thuộc học phần thí nghiệm Điện – Quang,  giúp đỡ phần nào cho SV trong q trình làm thí nghiệm.    74    KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua q trình thực hiện khóa luận “Xây dựng hệ thống video hướng dẫn thí nghiệm Vật lí đại cương phần Điện - Quang”, khóa luận đã đạt được  những kết quả sau:   -  Tìm  hiểu  được  đặc  điểm,  chức  năng  và  phân  loại  được  các  loại  thí  nghiệm trong dạy học vật lí nhằm phục vụ cho SV những kiến thức cần thiết  khi học một đơn vị kiến thức vật lí.   - Hệ thống lại các bài TN Vật lí đại cương phần Điện – Quang thuộc bộ  mơn  Vật  lí trường Đại  học  Hùng  Vương, xác  định được các bài  TN  cịn sử  dụng được để tiến hành xây dựng video hướng dẫn.  - Trên cơ sở những bài TN thực hiện được, đề tài đã xây dựng hệ thống  video hướng dẫn TN phần Điện – Quang theo đúng quy trình hướng dẫn được  xây dựng trong đề cương chi tiết.  - tiến hành TN nhằm xác định kết quả chính xác đối với các bài TN khi  đặt các thơng số theo đúng hướng dẫn.  Tuy đề tài đã thu được những kết quả nhất định, song do thời gian thực  hiện  đề  tài  chưa  nhiều,  video  hướng  dẫn  chưa  đưa  vào  áp  dụng  nên  đề  tài  khơng thể tránh khỏi sai sót, hạn chế.   Kiến nghị Để hệ thống video hướng dẫn thí nghiệm được phát huy hết tác dụng  của nó trong việc dạy và học học phần “Thí nghiệm Điện – Quang”,  tơi đề  xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo:  - Cần phải nghiên cứu kĩ hơn nữa các thí nghiệm để đưa ra được  những   mấu chốt cần lưu ý trong bài thí nghiệm.  - Khuyến khích GV tiến hành những video thí nghiệm giáo khoa nhằm  tăng hiệu quả trong qua trình dạy học.  - Nghiên cứu phối hợp giữa video TN với các phương tiện dạy học khác.      75    TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lương Dun Bình (chủ biên ), Vật lí Đại cương (tập 2), NXB Giáo dục,  Hà Nội.  [2]. Nguyễn Thị Thục Hiền (2007), Thực tập Vật lí Đại cương (Quang học), NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội.  [3]. Đặng Thị Mai (chủ biên), Quang học, NXB Giáo dục.  [4]. Trần Thị Tuyết Oanh ,Giáo trình Giáo Dục Học, NXB ĐH Sư phạm  [5].  Nguyễn  Đức  Thâm,  Nguyễn  Ngọc  Hưng,  Phạm  Xuân  Quế  (2011),  Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thơng, NXB ĐH Sư Phạm, Hà Nội.  [6]. Nguyễn Duy Thắng (2000), Thực hành Vật lí đại cương, NXB Giáo dục,  Hà Nội.  [7]. Nguyễn Long Tuyên (2016), Bài giảng thí nghiệm Điện – quang, Trường  Đại học Hùng Vương.                        ... VIDEO HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG PHẦN ĐIỆN - QUANG 2.1 Hệ thống thí nghiệm vật lí đại cương phần Điện - Quang   Hệ? ?thống? ?các bài? ?thí? ?nghiệm? ?vật? ?lí? ?đại? ?cương? ?phần? ?Điện? ?–? ?Quang? ?được  giảng dạy tại trường? ?Đại? ?học Hùng Vương gồm những bài sau:  ... 2:  XÂY  DỰNG  HỆ  THỐNG  VIDEO? ? HƯỚNG  DẪN  THÍ  NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG PHẦN ĐIỆN -? ?QUANG? ?  40  2.1.? ?Hệ? ?thống? ?các? ?thí? ?nghiệm? ?vật? ?lí? ?đại? ?cương? ?phần? ?Điện? ?-? ?Quang? ?  40  2.2.? ?Xây? ?dựng? ?các? ?video? ?hướng? ?dẫn? ?thí? ?nghiệm? ?... - Xây? ? dựng? ? hệ? ? thống? ? video? ? hướng? ? dẫn? ? các  bài  thí? ? nghiệm? ? Vật? ? lí? ? đại? ? cương? ? phần? ?Điện? ?-? ?Quang? ?đảm bảo tính khoa học và sư phạm.      5    CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Thí nghiệm