Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí “ Định luật Ơm cho loại đoạn mạch chứa nguồn điện” LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí I SƠ ĐỒ TIẾN TRÌNH KHOA HỌC XÂY DỰNG KIẾN THỨC “ Định luật Ôm cho loại đoạn mạch chứa nguồn điện” Sơ đồ tiến trình đề xuất kết luận Một nguồn điện mắc vào đoạn mạch điện có dịng điện có dịng điện chạy qua theo chiều từ cực A sang cực B nguồn điện, cực nguồn điện có hiệu điện UAB Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch AB chứa nguồn điện có mối liện hêh với suất điện động nguồn điện cường độ I dòng điện chạy qua đoạn mạch theo hệ thức nào? Tính độ biến thiên lượng điện tích qua đoạn mạch theo công lực điện trường W= - UIt Mặt khác tính độ biến thiên lượng điện tích theo phần lượng chuyển hóa lượng nguồn điện điện năng, điện nhiệt tỏa ra( Với giả định nguồn điện có điện trở r) Từ kết tính rút câu trả lời cho câu hỏi đặt - W= - U AB It - AAB It I rt - W= A AB U AB It It I rt U AB Ir Nếu chuyển chiều dịng điện ta có : U AB Ir - Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện có mối liên hệ với suất điện động điện trở r nguồn cường độ I dòng điện chạy từ cực A sang cực B nguồn điện theo hệ thức sau: U AB Ir ( lấy dấu +, chiều A B chiều từ cực + đến cực - nguồn điện , lấy dấu - , chiều A B chiều từ cực - đến cực + nguồn điện) Nhóm 01- Chun ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí Sơ đồ tiến trình kiểm nghiệm kết luận Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện có mối liên hệ với suất điện động điện trở r nguồn cường độ I dòng điện chạy từ cực A sang cực B nguồn điện theo hệ thức sau: U AB Ir ( lấy dấu +, chiều A B chiều từ cực + đến cực - nguồn điện , lấy dấu - , chiều A B chiều từ cực - đến cực + nguồn điện) Có thể kiểm nghiệm kết nào? Từ kết luận suy dạng đồ thị biểu diễn phụ thuộc UAB I Mặt khác tiến hành thí nghiệm sơ đồ hình vẽ Đo UAB I để lập bảng cặp số liệu UAB I tương ứng, để dựng đồ thị biểu diễn quan hệ (UAB I) Đối chiếu hai đồ thị có nhờ suy luận nhờ thí nghiệm để kết luận - Từ phương trình: U AB Ir Ta thấy dạng đồ thị biểu diễn mối liên hệ UAB I đường thẳng Thí nghiệm: - Đọc giá trị UAB I - Vẽ đường biểu diễn phụ thuộc UAB I - Nhận xét viết UAB = -UCD + Ib - b có đơn vị điện trở lập luận theo biến thiên lượng ta có U Ir Nên U = AB CD Nguồn điện có điện trở r Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện có mối liên hệ với suất điện động , điện trở r nguồn điện cường độ dòng điện I dòng điện chạy từ cực A sang cực B nguồn điện, theo hệ thức sau : U AB Ir ( lấy dấu +, chiều A B chiều từ cực + đến cực - nguồn điện , lấy dấu - , chiều A B chiều từ cực - đến cực + nguồn điện) Nhóm 01- Chuyên ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí II Diễn giải sơ đồ xây dựng kiến thức - Một nguồn điện mắc vào đoạn mạch điện có dịng điện có dịng điện chạy qua theo chiều từ cực A sang cực B nguồn điện, cực nguồn điện có hiệu điện UAB - Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch AB chứa nguồn điện có mối liện hêh với suất điện động nguồn điện cường độ I dòng điện chạy qua đoạn mạch theo hệ thức nào? - Tính độ biến thiên lượng điện tích qua đoạn mạch theo cơng lực điện trường W= - UIt Mặt khác tính độ biến thiên lượng điện tích theo phần lượng chuyển hóa lượng nguồn điện điện năng, điện nhiệt tỏa ra( Với giả định nguồn điện có điện trở r) Từ kết tính rút câu trả lời cho câu hỏi đặt - W= - U AB It AAB It I rt W= A AB U AB It It I rt U AB Ir Nếu chuyển chiều dịng điện ta có : U AB Ir Hiệu điện U AB hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện có mối liên hệ với suất điện động điện trở r nguồn cường độ I dòng điện chạy từ cực A sang cực B nguồn điện theo hệ thức sau: U AB Ir ( lấy dấu +, chiều A B chiều từ cực + đến cực - nguồn điện , lấy dấu - , chiều A B chiều từ cực - đến cực + nguồn điện) *Làm để kiểm nghiệm điều này? Với vấn đề đặt ta phải dùng thí nghiệm để kiểm chứng thí nghiệm sử dụng phaỉ thiết kế cho dựa vào lý thuyết ta dự đốn kết suy luận trên.từ định hướng ta đưa thí nghiệm sau: Từ kết luận suy dạng đồ thị biểu diễn phụ thuộc UAB I Mặt khác tiến hành thí nghiệm sơ đồ hình vẽ Đo UAB I để lập bảng cặp số liệu UAB I tương ứng, để dựng đồ thị biểu diễn quan hệ (U AB I) Đối chiếu hai đồ thị có nhờ suy luận nhờ thí nghiệm để kết luận Thí nghiệm: - Dụng cụ:1Vôn kế ,ampekế ,biến trở ,nguồn điện dây nối - Tiến hành : + học sinh mắc sơ đồ thí nghiệm hình vẽ Nhóm 01- Chuyên ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí + Thay đổi giá trị biến trở R ,quan sát số ampekế ghi vào bảng số liệu I(A) U(V) + Vẽ đường biểu diễn phụ thuộc UAB vào I Nếu đồ thị đường thẳng phù hợp với kết suy luận từ ly thuyết nêu ra.Như có phù hợp lý thuyết thực nghiệm,khẳng định đắn tri thức đưa kết luận: Nguồn điện có điện trở r Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện có mối liên hệ với suất điện động , điện trở r nguồn điện cường độ dòng điện I dòng điện chạy từ cực A sang cực B nguồn điện, theo hệ thức sau : U AB Ir ( lấy dấu +, chiều A B chiều từ cực + đến cực - nguồn điện , lấy dấu - , chiều A B chiều từ cực - đến cực + nguồn điện) III.Tổ chức hoạt động nhận thức xây dựng kiến thức định luật ôm đoạn mạch chứa nguồn điện 1.Mục tiêu dạy học 1.1 Nội dung kiến thức cần xây dựng Nguồn điện có điện trở r Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện có mối liên hệ với suất điện động , điện trở r nguồn điện cường độ dòng điện I dòng điện chạy từ cực A sang cực B nguồn điện, theo hệ thức sau : U AB Ir ( lấy dấu +, chiều A B chiều từ cực + đến cực - nguồn điện , lấy dấu - , chiều A B chiều từ cực - đến cực + nguồn điện) 1.2 Mục tiêu trình dạy học - Học sinh tham gia đề xuất giải pháp tìm cơng thức liên hệ U AB, r, I, đoạn mạch chứa nguồn điện - Học sinh tham gia thực giải pháp tìm công thức liên hệ UAB, r, I, đoạn mạch chứa nguồn điện Nhóm 01- Chun ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí - Học sinh tham gia đề xuất giải pháp kiểm nghiệm công thức liên hệ U AB, r, I, đoạn mạch chứa nguồn điện đưa từ lí thuyết - Học sinh thực giải pháp đề - Học sinh phát biểu định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện 1.3 Mục tiêu kết học tập - Học sinh phát biểu định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện - Học sinh biết vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn để giải số tập đoạn mạch Chuẩn bị đồ dùng dạy học * Giáo viên: - Dụng cụ để lắp thí nghiệm khảo sát mạch điện có chứa nguồn điện: 01 pin điện hố (hoặc nguồn điện chiều), vôn kế chiều giới hạn đo 2,5V, miliampe kế chiều có giới hạn đo 500mA, biến trở chạy biến trở có tay quay, ngắt điện *Học sinh: - Ôn nắm kiến thức định luật Ơm cho tồn mạch - Chuẩn bị nhóm HS pin 1,5V Đề kiểm tra kết học tập - Câu 1: Cho đoạn mạch gồm điện trở R nguồn điện hình vẽ Biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB là: - A.U AB=E-ir B.U AB=E-I( r+R) C.U AB=I(r+R)-E D.U AB=ir-E - Câu 2: Hiệu điện cực dương cực âm nguồn điện tính theo công thức sau - A.U=E-Ir B.U=E+Ir C.U=Ep+Ir D.U=Ir - Câu 3: Đặt hiệu điện UAB=1V vào hai đầu AB nguồn điện: E=4V;r=3 Biết cực dương nối vào A Chiều cường độ dòng điện chạy đoạn mạch là: - A.1A từ B đến A B.1A từ A đến B - C.2A từ B đến A D.2A từ A đến B Nhóm 01- Chuyên ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí - Câu 4: Cho đoạn mạch hình vẽ E1 = (V), r1 = 1,2 (); E2 = (V), r2=0,4 (); điện trở R = 28,4 () Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UAB = (V) Cường độ dòng điện mạch có chiều độ lớn - A chiều từ A sang B, I = 0,4 (A) - B chiều từ B sang A, I = 0,4 (A) - C chiều từ A sang B, I = 0,6 (A) - D chiều từ B sang A, I = 0,6 (A) - Câu 5: Cho nguồn gồm acquy giống mắc thành hai dãy song song với nhau, dãy gồm acquy mắc nối tiếp với Mỗi acquy có suất điện động E = (V) điện trở r = () Suất điện động điện trở nguồn - A Eb = 12 (V); rb = () B Eb = (V); rb = 1,5 () - C Eb = (V); rb = () D Eb = 12 (V); rb = () PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Bộ thí nghiệm khảo sát đoạn mạch chứa nguồn: Nguồn điện, điện trở, biến trở, khóa K, Vơn kế, Ampe kế NỘI DUNG TRÌNH BÀY BẢNG - a) Thí nghiệm khảo sát: - - Bố trí thí nghiệm - - Bảng kết I(A) 0,00 UAB(V) 1,50 0,10 1,45 0,20 1,39 0,30 1,35 Nhóm 01- Chuyên ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí - - Đồ thị - b) Nhận xét: - - Đồ thị (UAB,I) phương trình đường thẳng, có hệ số góc âm - U AB = - aI + b với a = r b = ξ - => U AB = -rI + ξ UAB = ξ - Ir - c) Kết luận - U AB = - aI + b với a = r b = ξ - => U AB = -rI + ξ UAB = ξ - Ir - Nếu đoạn mạch có R: UAB = ± ξ + I(R + r) I U BA U AB Rr Rr 6.Tiến trình hoạt động dạy học 6.1.Đề xuất vấn đề :Ghép dụng cụ điện gồm: nguồn điện, biến trở,vônkế,ampekế Hãy xác định mối liên hệ suất điện động nguồn điện ,hiệu điện hai đầu đọan mạch điện trở đoạn mạch chứa nguồn điện Từ cho nhận xét : Học sinh suy nghĩ trao đổi đưa khó khăn nhu cầu kiến thức cần thiết mà học sinh chưa biết :Yêu cầu học sinh đưa khó khăn cần giải để có tốn cho : Nhận xét ý kiến học sinh giúp học sinh nhận rõ vấn đề cânf nghiên cứu giải ,đồng thời đề suất vấn đề ghi sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức 6.2.Giải vấn đề *Định hướng giải pháp : yêu cầu học sinh suy nghĩ ,cho ý kiến hướng giải vấn đề : suy nghĩ ,trao đổi ,phát biểu ý kiến : Nhận xét ý kiến học sinh Nếu học sinh bế tắc Giáo viên đề suất giải pháp khả thi ,giáo viên gợi cho học sinh nghĩ đến việc vận dụng định Nhóm 01- Chuyên ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí luật bảo tồn chuyển hóa lượng Giáo viên cần nhấn mạnh,đặt câu hỏi để học sinh khaức sâu kiến thức :công lực điện xác định đoạn mạch gì? : Độ biến thiên lượng đoạn mạch xác định nào? : Khi động khơng đổi độ biến thiên lượng xác định nao? Từ xác định mối liên hệ suất điện động nguồn điện ,hiệu điện hai đầu đọan mạch điện trở đoạn mạch AB? :Chia nhóm, suy nghi, trao đổi, thảo luận phát biểu ý kiến học sinh thực giải pháp mà giáo viên gợi ý rút kết luận cho vấn đề đặt U AB Ir : Nhận xét ,Giúp đỡ ,bổ sung cuối rút giải pháp ghi sơ đồ.Từ thực giải pháp nêu kết luận *Kiểm nghiệm kết luận vừa thu :Giới thiệu thí nghiệm cho học sinh hướng dẫn cho học sinh mắc sơ đồ thí nghiệm theo hình vẽ : Đọc SGK ,làm thí nghiệm : Phát thí nghiệm phiếu học tập cho nhóm Yêu cầu HS làm thí nghiệm ,thay đổi điện trở R với giá trị R khác đọc giái trị U,I ghi vào phiếu học tập :Ghi cấc thông tin vào bảng số liệu :Yêu cầu đại diện hai nhóm lên bảng điền số liệu vào bảng số liệu vẽ đồ thị theo U, theo I : Vẽ đồ thị theo bảng số liệu : Từ hai bảng số liêụ đồ thị hai bạn đại diện cho hai nhóm vẽ ,hãy nhận xét đồ thị? : Đồ thị đường thẳng biểu thức thí nghiệm kiểm nghiệm lại : Nhận xét ,bổ sung và cuối rút kết luận định luật ôm đoạn mạch chứa nguồn điện 6.3.Khái quát củng cố kết luận kiến thức : Khái quát lại toàn đưa biểu thức định luật ôm đoạn mạch điện chứa nguồn điện U AB Ir : Ghi nhận kiến thức Nhóm 01- Chun ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí :Yêu cầu học sinh làm tập chuẩn bị để nắm bắt thông tin phản hồi khả tiếp thu kiến thức học sinh :Giao tập nhà giao nhiệm vụ để học sinh chuẩn bị kiến thức cần thiết cho học Nhóm 01- Chuyên ngành vật lí phương pháp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com .. .Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí I SƠ ĐỒ TIẾN TRÌNH KHOA HỌC XÂY DỰNG KIẾN THỨC “ Định luật Ôm cho loại đoạn mạch chứa nguồn điện? ?? Sơ đồ tiến trình đề xuất... luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí Sơ đồ tiến trình kiểm nghiệm kết luận Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện có mối liên hệ với suất điện động điện. .. chứa nguồn điện 1.3 Mục tiêu kết học tập - Học sinh phát biểu định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện - Học sinh biết vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn để giải số tập đoạn mạch Chuẩn