Với mong muốn được thử sức mình và góp một phần nhỏ kinh nghiệm trong việc soạn thảo vàđưa vao sử dụng các câu hỏi trắc nghiệm, em đã chọn đề tài :” Một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM
KHOA VẬT LÍ
TP HO CHÍ MINH
DE TAI:
GVHD: THS TRUONG DINH TOA
SVTH: BUI THI HAI
LOP: LI V-VT KHOA: 31
Tp.HCM, Thang 05/2010
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Trong năm năm học vừa qua, em đã tích lũy được rất nhiều kiến thức chuyên môn cũng như
kĩ năng sư phạm Đây chính là hành trang qui báu nhất để em có thể tự tin bước vào nghề và thành
công trong se nghiệp trong người Em đạt được thành quả này là nhờ sự hướng dẫn và dạy bảonhiệt tình của các thay cô cùng sự giúp đỡ của bạn bè Trước những công lao to lớn đó, em khôngbiết nói gì hơn, chỉ kính mong gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc dén:
% Các thay cô trong trường Dai học Sư phạm Tp.HCM đã tạo điều kiện tốt nhất dé chúng em
học tập tốt trong thời gian vừa qua
% Thay Trương Đình Tòa đã hết sức nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đề tài nay
* Tập thé lớp Lí năm nhất hệ cử nhân và chính qui đã nhiệt tình cộng tác dé em hoàn thành
phan thực nghiệm su phạm
% Tập thé Lí V- VT đã nhiệt tình đóng góp ý kiến
s%* Thự viện trường Đại học Sư phạm Tp.HCM đã tạo điều kiện để em có day đủ tài liệu thực
hiện đề tài này
Trong quá trình hoàn thanhdé tài này, tuy đã cỗ gắng hết sức nhưng chắc han em khôngtránh khỏi những sai sót Em rat mong nhận được sự ủng hộ, đóng góp ytkién của thay cô cùng cácbạn.
Trang 3DANH SÁCH CÁC TỪ VIET TAT
TRONG LUAN VAN
VIET DAY DU VIET TAT
Thanh phố Hồ Chi Minh Tp.HCM
Trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn TNKQNLC
Sinh vién SV
Van dung VD
Trang 4PHAN MỞ DAU
I LI DO CHON DE TÀI:
Ngày nay, xã hội càng phát triển thì chất lượng giáo dục càng được quan tâm Đó cũng chính là lí
do khiến chúng ta chú ý nhiều hơn tới các hình thức kiêm tra, đánh giá trong học tập Một trong nhữnghình thức đó là trắc nghiệm khách quan Ở các nước phát triển trên thé giới, trắc nghiệm khách quan đã
được hình thành và phát trên trước đây một thời gian khá lâ u Đối với Việt Nam, với mục đích xây
dựng một nền giáo dục đôi mới và hoàn thiện hơn, trắc nghiệm cũng đã được đưa vào sử dụng ở các
trường phổ thông, cũng như bậc đại học Đặc biệt, đối với các môn tự nhiên, hình thức trắc nghiệm
khách quan đã được áp dụng trong các kì thi tuyển đại học Không phải ngẫu nhiên mà hình thức thi
trắc nghiệm khách quan lại thu hút được nhiều sự quan tâm đến vậy mà bởi vì những ưu điểm dién hìnhcủa nó như: Hình thức trắc nghiệm khách quan cho kết quả phản hồi nhanh, chính xác, bao quát kiếnthức rộng và phát huy được yếu tố công bằng, vô tu, có thé ngăn ngừa nạn học tủ, học vet và gian lậntrong thi cử.
Trắc nghiệm là một dụng cụ đo lường khả năng của người học có phạm vi áp dụng rộng rãi ở các
cấp học và rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống Chính vì vậy mà nhiệm vụ đặt ra cho những người thực
hiện công tác giáo dục đó là phải trau đồi kiến thức, kĩ năng đánh giá, soạn thảo các câu trắc nghiệmđạt tiêu chuẩn Nhưng điều đó thực sự không đơn giản khi ma các tài liệu bồ trợ để soạn thảo một baitrắc nghiệm thật khoa học, khách quan đặc thù cho từng môn học, phù hợp với từng mục tiêu học tập
cụ thể lại rất ít Để soạn một câu trắc nghiệm thì không khó, nhưng để soạn một câu trắc nghiệm có thê
kiểm tra, đánh giá cũng như phân loại được trình độ của người học thì đòi hỏi khá nhiều công sức củangười soạn thảo.
Với mong muốn được thử sức mình và góp một phần nhỏ kinh nghiệm trong việc soạn thảo vàđưa vao sử dụng các câu hỏi trắc nghiệm, em đã chọn đề tài :” Một số câu hỏi trắc nghiệm khách quanchương Điện trường - Điện thế - Hiệu điện thế trong chương trình vật lí đại cương.” Đề tài này một mặtgóp phần giúp cho việc thu thập những phản hồi về việc học chương trình điện đại cương chương”Điện trường - Điện thế - Hiệu điện thế” của sinh viên năm nhất hệ cử nhân và chính qui, mặt khác emcũng có cơ hội tìm hiểu sâu hơn và được thực hành rèn luyện về phương pháp trắc nghiệm khách quan
dé có thé ứng dụng cho công việc dạy học trong tương lai
II NHIÊM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐÈ TÀI:
— Nghiên cứu một số hình thức phé biến của đo lường đánh giá, các van dé của kĩ thuật trắc nghiệm
— Phân tích rội dung, xây dựng mục tiêu nhận thức cần đ ạt được cho các kiến thức chương "Đện
trường - Điện thé - Hiệu điện thế"
Xây dựng hệ thống 48 câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn trong chương "Dén trường
-Điện thé - Hiệu điện thé"
— Phân tích đánh giá kết qua thu được dé đưa ra những nhận xét về trình độ kiến thức của SV năm nhất
về chương " Điện trường - Điện thế- Hiệu điện thé "
Ill DOI TƯƠNG NGHIÊN CỨU CUA DE TÀI:
Trang 5- Quá trình dy học chương "Đện trường - Điện thế - Hiệu điện thế" trong chương tình vat lí đạicương của SV đại học sư phạm TP.HCM.
— Xây dựng và sử dụng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan
IV PHAM VI NGHIÊN CỨU CUA DE TÀI.
Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan theo các mức độ nhận thức ở chương " Điệntrường và điện thé- hiệu điện thế " và thực nghiệm đánh giá 143 SV hệ chính quy và 63 SV hệ cử nhânkhóa 35 của trường Đại học sư phạm TP.HCM.
V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
— Phương pháp nghiên cứu luận.
— Phương pháp nghiên cứu điều tra, phỏng van
— Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
— Phương pháp bồ trợ (phần mềm xử ly thống kê Test và phần mềm dao đề)
— Phương pháp thống kê toán học
Trang 6PHAN NỘI DUNG
CHUONG I
CO SO LY LUAN VE KIEM TRA-DANH GIA BANG TRAC
NGHIEM KHACH QUAN
I TONG QUAN VE DO LUONG VA DANH GIA:
1.1 Nhu cau do lường và đánh gia trong giáo duc:
- Trong cuộc sông thường ngày, nhu cầu về đo lường và đánh giá chiếm một tỉ lệ lớn Con người luôn
phải đối chiếu các hoạt động đang triển khai với các mục đích đã định, hoặc thâm định với các kết
qua đã làm dé từ đó cải tiến
- Muốn đánh giá được chính xác thì phải đo lường trước Không có số do thì không thé dua ra những
nhận xét hữu ích.
- Trong giáo dục, việc đo lường và đánh giá đóng vai trò rất quan trọng bởi nhờ đó mà giáo viên hiểu
được trình độ, khả năng tiếp thu của học sinh, từ đó đề ra hình thức dạy học phù hợp với từng đối
tượng học sinh nhằm phát huy tính tích cực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy và học
1.2 Các dụng cụ do lường:
Trong giáo dịc, dụng cụ đo lường chính là các hình tức kiểm tra đánh giá Một dụng cụ đo
lường tốt cần có trước hết những đặc điểm : tính tin cậy và tính giá trị
Từ trước đến nay trong giáo dục đã có những hình thức đo lường kết quả học tập cơ bản như sau:
Câu 2 lựa chọn
Trắc nghiệm
khách quan Câu điền khuyết
Câu nhiêu lựa
1.3 Doi chiêu giiva hình thực luận đề và trac nghiệm khach quan:
1.3.1 Sự giống nhau giữa luận dé và trắc nghiệm
Trang 7- Có thé đo lường mọi thành quả học tập quan trọng.
- Có thé được sử dụng dé thuyét trinh hoc sinh hoc tap nham đạt các mục tiêu:
Hiểu biết các nguyên lý, tổ chức và phối hợp các ý tưởng, ứng dụng kiến thức trong việc giải quyết các
vân đê.
- Déu đòi hỏi sự vận dung ít nhiêu phán đoán chủ quan.
- Giá tri của chúng phụ thuộc vào tính khách quan và đáng tin cậy cua chúng.
Cả trac nghiệm lân luận dé déu có thê sử dụng đê :
- Do lường mọi thành quả học tập mà một bài khảo sat viết có thé đo lường được
- Khảo sát khả năng hiểu và áp dụng các nguyên lý
- Khảo sát khả năng suy nghĩ có phê phán.
- Khảo sát khả năng giải quyết các vẫn đề mới
- Khảo sát khả năng lựa chọn các sự kiện thích hợp và các nguyên tắc dé phối hợp chúng lại với nhau
nhằm giải quyết các van đề phức tạp
- Khuyến khích học tập dé nam vững kiến thức
1.3.2 Sự khác nhau giữa luận dé và trắc nghiệm:
LUẬN DE TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
— Thí sinh plai tự mình soạn ra câu trả lời và
diễn tả bằng ngôn ngữ của chính mình
— Số câu hỏi trong một bài tương đối ít, có tính
tổng quát
Thí sinh bỏ ra phần lớn thời gian dé suy nghĩ và
viết
-Chất lượng bai không những phụ thuộc vào bai
làm của thí sinh mà còn phụ thuộc vào kĩ năng
của người chấm bài
Bài thi tương éi dễ soạn, khó chấm, khó cho
điểm chính xác
—Thí sinh tự bộc lộ cá tính của mình trong câu trả
lời, người chấm bài cho điểm theo các đáp án sẵn
và theo xu hướng riêng của mình.
-Cho phép và đôi khi kémykhich sự "lừa
phỉnh".
-Sự phân bố điểm kiểm soát một phần do người
châm.
— Thí sinh chỉ cần lựa chọn câu trả lời đúng nhât
trong các câu trả lời cho sẵn.
— Số câu hỏi trong một bài nhiều, có tính chuyên
biệt.
-Thí sinh dùng niều thời gian dé đọc và suynghi.
- Chất lượng bài xác định phan lớn do kĩ năng
của người soạn thảo.
-Bài thi khó sạn, chấm và cho điểm tương đối
-Cho phép đôi khi khuyến khích sự phỏng đoán
-Sự phân bé điểm hầu như hoàn toàn quyết định
do bài trắc nghiệm
Theo ý kiên của các chuyên gia về trắc nghiệm, ta nên sử dụng luận dé và trac nghiệm đê khảo sát
kết quả học tập trong những trường hợp dưới đây:
Trang 8LUẬN DE TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
— Khi nhóm Inc sinh dự thi hay kiểm tra không
quá đông và @ thi ch i được sử dụng một lần
không dùng lại nữa.
— Khi giáo viên tìm mọi cách có thé được để
khuyến khích và khen thưởng sự phát triển kỹ
năng diễn tả bằng văn viết
— Khi giáo viên muốn thăm dò thái độ hay tìm
hiểu tư tưởng của học sinh về một van đề nào đó
hơn là thành quả học tập của chúng.
— Khi giáo viên tin tưởng vào tài năng phê phán
và chấm bài luận đề một cách vô tư và chính xác
hơn là vào kh năng soạn thảo những câu trắc
nghiệm tốt
— Khi không có nhiều thời gian cho soạn thảo và
khảo sát nhưng hại có nhiều thời gian cho cham
bài.
— Khi ta cần khảo sát thành quả học tập của một
số đông học sinh, hay muốn bài khảo sát thấy có
thể sử dụng vào một lúc khác
- Khi ta miỗn có những điểm số đá ng tin dy,không phụ thuộc vào chủ quan của người chấmbài.
~ Khi những yếu tố công bằng, vô tư chính xác lànhững yếu tô quan trọng nhất của việc thi cử
- Khi có nhiều câu trắc nghiệm tốt đã được dựtrữ săn dé có thé lựa chọn và soạn lại một bài trắc
nghiệm mới, và muốn chấm nhanh để sớm công
bố kết quả
- Khi muốn ngăn ngừa nạn học tủ, học vẹt và
gian lận thi cử.
Il CÁC BUOC SOAN THẢO MỘT BÀI TRAC NGHIÊM
Dé soạn thảo một bai trac nghiệm cân thực hiện 6 bước cơ ban sau:
Bước 1: Xác định mục đích bài kiểm tra
Bước 2: Phân tích nội dung, lập bảng phân tích nội dung.
Bước 3: Xác định mục tiêu học tập.
Bước 4: Thiết kế dàn bài trắc nghiệm
Bước 5: Lựa chọn câu hỏi cho bài trắc nghiệm
Bước 6: Trình bày bài kiểm tra
2.1 Xác định mục dich bài kiểm tra:
Trắc nghiệm có thể phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau Tùy theo từng mục đích, mà bài trắcnghiệm sẽ có nội dung, mức độ khó dê của bài, sô lượng câu và thời gian làm bài thích hợp.
Ví đụ: + Bai thi cuôi kì nhắm mục dich phát hiện ra được sự khác biệt giữa các học sinh giỏi và kém.
+ Bài kiểm tra thông thường nhằm mục đích kiểm tra những hiểu biết tối thiểu về phần nào đó
+ Mục đích chuẩn đoán, tìm ra những chỗ mạnh, chỗ yếu của HS để giúp ta quy hoạch việc
giảng dạy có hiệu quả hơn.
+ Mục đích tập luyện, hiểu thêm bài học, làm quen với lối thi trắc nghiệm
2.2 Phân tích nội dung, lap bang phân tích nội dung chương trình can kiểm tra:
2.2.1 Các bước phân tích nội dung:
Phân tích nội dung gồm 4 bước:
— Tìm ra những ý tưởng chính yêu của nội dung cân kiêm tra.
Trang 9— Tìm ra những khái niệm quan trọng dé đem ra khảo sát trong các câu trắc nghiệm (tức là lựa chọn
những từ, nhóm chữ, ký hiệu mà học sinh cần giải nghĩa)
— Phân loại hai hạng thông tin: (1) Những thông tin nhằm mục đích giải nghĩa hay minh hoa và (2)
những khái luận quan trong dé lựa chọn những điều quan trọng mà học sinh cần phải nhớ
— Lua chọn một số thông tin và ý tưởng đòi hỏi học sinh phải có khả năng ứng dụng những điều đãbiết để giải quyết vấn đề trong những tình huống mới
2.2.2 Bang phán tích nội dung:
Nội dung ` eae Ý tưởng quan trong
x Su kién Khai niém `
Đê mục (quy luật)
2.3 Xác định mục tiêu học tập:
2.3.1 Tâm quan trong của việc xây dựng mục tiêu:
Xác định mục tiêu cụ thé cho từng môn học hay chương trình hoc là vô cùng quan trọng Xây
dựng mục tiêu có nghĩa là phải xác định những tiêu chí, kỹ năng, kiến thức học sinh cần đạt khi kết
thúc chương tình đào tao và sau đó xây dựng quy trình công cụ đo lường, đánh giá xem học sinh có
đạt được những tiêu chí đó không.
2.3.2 Những loi điểm khi khi xác định rõ ràng các mục tiêu can đạt:
- Tao dé dàng cho việc kiểm tra và cham điểm công bằng
- Mục đích của môn học, nội dung môn học và qui trình đánh giá vừa nhất quán vừa quan hệ chặt chẽ
với nhau.
- Mục tiêu cho phép người đánh giá xác định hoạt động giảng day va tài liệu học tập nào có hiệu quả.
- Cho thay rõ ràng sự đối chiếu kết quả dao tạo giữa nội dung giảng viên truyền đạt và nội dung học
sinh tiếp thu và có thể thực hành được
- Mô hình giảng dạy hợp lí phải xác định được trình tự giữa mục tiêu và nội dung.
- Khuyến khích học sinh tự đánh giá vì họ biết phải đạt cái gì
- Hỗ trợ hiệu quả việc học của học sinh và giảm bớt lo lắng vì có hướng dan và xác định rõ các tri thức
ưu tiên trong giảng dạy.
- Học sinh hiểu rõ các môn học có liên thông với nhau và gan voi muc dich dao tao
2.3.3 Đặc điểm của mục tiêu hoc tập:
Mục tiêu học tập phải cụ thể, có thể đo được, có thể đạt được, phải hướng vào kết quả, phải giới
hạn thời gian.
2.3.4 Phân loại mục tiêu giảng day:
- Theo Bloom, mục tiêu thuộc lĩnh vực nhận thức có 6 mức độ từ thấp đến cao: Biết, thông hiểu, áp
Trang 10Nhận biết Nhớ lại Gọi tên Kể ra
Lua chon Tim kiém Tim ra cái phù hop Ké lại
Chỉ rõ vị trí Chỉ ra Phát biểu Tóm lược
THONG HIỂU
Giải thích Cắt nghĩa So Sánh Đối chiếu
Chỉ ra Minh họa Suy luận Đánh giá
Cho ví dụ Chỉ rõ Phân biệt Tóm tắt
Trình bày Đọc
ÁP DỤNG
Sử dụng Tính toán Thiết kế Vận Dụng
Giải quyết Ghi lại Chứng minh Hoàn thiện
Dự đoán Tìm ra Thay đôi Làm
Ước Tính Sắp xếp thứ tự Điều khiển
PHÂN TÍCH
Phân tích Phân loại So sánh Tìm ra
Phân biệt Phân cách Đối chiếu Lập giả thuyết
Lập sơ đồ Tách bạch Phân chia Chọn lọc
TỎNG HỢP
Tạo nên Soạn Đặt kế hoạch Kết luận
Kết hợp Đề xuất Giảng giải Tổ chức
Thực hiện Lầm ra Thiết kế Kể lại
ĐÁNH GIÁ
Chọn Thảo luận Đánh giá So sánh
Quyết định Phán đoán Tranh luận Cân nhắc
Phê phán Ủng hộ Xác định Bảo vệ
2.4 Thiết kế dàn bài trắc nghiệm:
- Dàn bài tắc nghiệm thành quả học tập là bảng dự kiến phân bố hợp lí các câu hỏi của bài trắc
nghiệm theo mục tiêu (hay quá trình tr duy) và nội dung của môn học sao cho có thể đo lường chínhxác các khả năng mà ta muốn đo
- Giáo viên cần chú ý các van đề liên quan đến dàn bài trắc nghiệm:
+ Tầm quan trọng thuộc phan nào, ứng với mục tiêu nao
+ Cần trình bày câu hỏi dưới hình thức nào dé có hiệu quả nhất
+ Xác định trước mức độ khó dé của bài trắc nghiệm
- Thiết kế dàn bài trắc nghiệm nhằm quy định số câu trắc nghiệm cho mỗi phần và lập bảng quy định
hai chiều dé thé hiện số câu và tỉ lệ % cho từng nội dung mục tiêu nhận thức
- Minh họa thiết kế dàn bài trắc nghiệm:
Nội Dung
Trang 11Biết 4 3 | 1 10 20%
Hiéu 6 2 5 | 1 14 28%
Ap Dung 11 10 3 | 2 26 52%
Tong Cộng 21 15 10 | 4 50 100%
- Số câu của một bài trắc nghiệm tùy thuộc vào lượng thời gian dành cho việc kiểm tra Thời gian càng
dài thì số câu càng nhiều
+ Bài kiểm tra từ 80-100 phút số câu có thê từ 40 đến 50 câu
+ Bài kiểm tra khoảng 2 giờ số câu có thê từ 60 câu trở lên
2 phút cho một câu nhiều lựa chọn
1 phút cho câu đúng - sai.
ll CÁC HÌNH THỨC CÂU TRAC NGHIÊM.
3.1 Các loại câu trắc nghiệm cơ ban:
—Loai câu hai lựa chọn.
—Loại câu nhiêu lựa chọn.
—Loai đôi chiêu cặp đôi.
—Loai câu ghép cặp.
Hình thức câu
Câu hai lựa
chọn
Gồm 2 phan:
- Phan gốc: Một câu phát biểu
- Phan lựa chọn: Đúng (D)-Sai(S)
— Có thé đặt được nhiều câu trong một bai
nhưng có ở đúng và hấp dan( môi
nhử, câu nhiễu)
— Phô biên nhất hiện nay
- Độ phân cách lớn (nếu soạn thảo đúng
— Số câu ở hai cột không bằng nhau
— Các lựa chọn không quá dai làm mất thì
giờ của học sinh.
Trang 12Hình thic câu
5 " Câu trúc Đặc điêm cơ bản
trắc nghiệm
những câu ngăn, chữ, sô
Có hai dạng: — Chỗ dé trồng điền vào chỉ có một đáp án
- Dạng 1: gồm những câu hỏi với lời | duy nhất
¬ giải đáp ngắn - Thường thé hiện ở mục tiêu nhận thứcCâu điên ˆ rT TS CA k
F - Dạng 2: Câu phát biêu với một hay | thâp.
+ Rất linh động có thể được trình bày dưới nhiều dạng khác nhau
+ Có thể đánh giá những mục tiêu giảng dạy và học tập khác nhau
+ Độ tin cậy cao, yếu tố đoán mò, may rủi của học sinh giảm
+ Học sinh phải xét đoán và phân biệt kỹ càng khi trả lời câu hỏi.
+ Tính chất gia tri tốt hơn các loại câu khác, có thé dùng để đo lường mức độ đạt được nhiều
mục tiêu giáo dục.
+ Có thé phân tích được tính chất của câu hỏi, có thé xác định được câu nào là quá khó, mơ hồ
hay không giá trị đối với mục tiêu cần khảo sát
+ Tính chất khách quan khi chấm
+ Do đó hình thức nhiều lựa chọn cho phép sử dụng rộng rãi hơn
Nhược điểm:
+ Khó soạn câu hỏi.
+ Không đo được kha năng phán đoán tinh vi và khả năng giải quyết van đề khéo léo một cách
hiệu nghiệm bằng câu hỏi tự luận
+ Thí sinh tìm ra cách trả lời hay hơn nên họ không thỏa mãn với đáp án cho sẵn.
+ Đôi khi câu hỏi đặt ra tối nghĩa, câu trả lời được cho là đúng thực sự là sai, các câu nhiễu được
cho là sai thực ra là đúng.
Kết luận:
Thật ra không có bài trắc nghiệm nào là hoàn hảo Vấn đề căn bản là các câu trắc nghiệm phảisoạn thảo như thé nào dé có hiệu quả nhất Do những ưu điểm trên của câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn
so với các loại khác nên trong đề tài này đã sử dụng loại câu này cho cả hệ thống 48 câu trắc nghiệm
IV ĐÁNH GIA KET QUA BAI TRAC NGHIEM.
4.1 Phân tích câu trắc nghiệm.
- Phân tích câu trắc nghiệm sẽ giúp người soạn thảo :
+ Biết được độ khó, độ phân cách của mỗi câu
Trang 13+ Biết được giá trị của đáp án và mồi nhử, đánh giá được câu trắc nghiệm.
+ Ra quyết định chọn, sửa hay bỏ câu trắc nghiệm ấy
+ Làm gia tang tính tin cậy ( hệ số tin cậy ) của bài trắc nghiệm
- Để phân tích câu trắc nghiệm cần thực hiện 3 bước cơ bản sau:
+ Tham định độ khó của từng câu trắc nghiệm
+ Xác định độ phân cách của từng câu trắc nghiệm
+ Phân tích các mỗi nhử, từ đó đưa ra kết luận chung (Đồng ý hay phải sửa chữa).4.1.1 Độ khó của câu trắc nghiệm:
4.1.1.1 Công thúc tinh:
P = Độ khó cau 1 =——————”————————- —
Tổng số người làm bài trắc nghiệm
(0<P<1)
P=0: Câu hỏi quá khó
P=1: Câu hỏi quá dễ.
~>Những câu hỏi loại này không có giá trị đánh giá, cần phải xem xét lai
100%+% may rủi
Độ khó vừa phải câu 1 =
— Loại câu đúng —sai tỉ lệ may rủi :50%
— Loại câu 4 lựa chọn tỉ lệ may rủi :25%
— Loại câu 5 lựa chon tỉ lệ may rủi :20%
Đối với câu trắc nghiệm 4 lựa chọn thì độ khó vừa phải là:
pKvp = 100% — 29% _ 0.625 + 29%
4.1.1.2 Các bước phân tích độ khó của câu.
-Bước 1: Xác định độ khó của câu trắc nghiệm (ĐKC)
-Bước 2: So sánh với độ khó vừa phải (DKVP) của câu trắc nghiệm ấy
+ ĐKC > DKVP Câu trắc nghiệm dé so với trình độ học sinh
+ ĐKC < ĐKVP = Câu trắc nghiệm khó so với trình độ học sinh + ĐKC x DKVP = Câu trắc nghiệm vừa sức so với trình độ học sinh
Câu trắc nghiệm khó Câu trắc nghiệm vừa sức Câu trắc nghiệm đề
4.1.2 Độ phân cách câu trắc nghiệm (D)
Trang 144.1.2.1 Công thức tính :
Sau khi đã chấm cộng điểm từng bài, dé biết độ phân cách ta thực hiện :
Bước 1 : Xếp bài của HS từ điểm thấp đến điểm cao
Bước 2 : Lấy 27% tổng số bài có điểm từ cao nhất trở xuống xếp vào nhóm cao Lấy 27% tổng số bài
có điểm thấp nhất lên trên xếp vào nhóm thấp
Bước 3 : Đếm số người làm đúng trong mỗi nhóm, gọi là đúng (cao), đúng (thấp)
Bước 4 :Tính D theo công thức:
+0.3 <D <0.39: Câu có độ phân cách khá tốt nhưng có thé làm cho độ phân cách tốt hơn
+0.2 <D <0.29 : Câu có độ phân cách tạm được, cần phải điều chỉnh
+D <0.19 : Câu có độ phân cách kém, cần phải loại bỏ hay gia công sửa chữa
+D <0: Câu có độ phân cách âm, khi số HS nhóm thấp làm đúng câu i nhiều hơn số HS nhóm cao
làm đúng câu 1Chú ý: Trong luận văn này, đã sử dụng phần mềm Test Độ phân cách D của câu có thé thay bằng hệ
số tương quan câu hoi-téng điểm (r,)
NÀxy — >x>y
kde (Es) Ixy -y |
x: Tổng điểm của HS trong nhóm
TE =
Ss
y: Điểm số mỗi câu
e r;>0 : Câu hỏi phân biệt được học sinh gidi-kém
e_ r,<0: Điểm mỗi câu và tổng điểm không tương hợp với nhau
e 1,=0: Câu hỏi không phân biệt được giữa điểm số cao và thấp
4.1.3 Phân tích đáp án và môi nhủ:
4.1.3.1 Phân tích đáp án:
- Dap án là lựa chọn được xác định là đúng nhất trong số các lựa chọn của phần trả lời câu trắc nghiệm
(hoặc là giá trị đúng của mệnh đề trong câu Đúng- Sai)
Trang 15- Câu trả lời đúng (đáp án) được coi là giá trị khi số học sinh trả lời đúng trong nhóm cao phải nhiều
hơn số học sinh trả lời đúng trong nhóm thấp (tương quan thuận)
4.1.3.2 Phân tích mỗi nhủ:
- Môi nhử là những lựa chọn được xác định là sai trong phần trả lời
- Một mỗi nhử được gọi là tốt khi học sinh thuộc nhóm cao ít chọn nó, còn học sinh thuộc nhóm thấp
chọn nó nhiều hơn (tương quan nghịch)
4.1.4 Một số tiêu chuẩn dé chọn được câu trắc nghiệm tot:
- Độ khó không quá cao hoặc quá thấp, đạt khoảng 40% hoặc 60%
- Đối với đáp án, độ phân cách dương, khá cao
- Với các mỗi nhử, số người trong nhóm cao chọn phải ít hơn số người trong nhóm thấp
4.2 Phân tích bài trắc nghiệm:
4.2.1 Ứng dụng điểm số trung bình dé đánh giá bài trắc nghiêm
Điểm số trung bình tính trên toàn thé hoc sinh tham gia làm bài trắc nghiệm dùng dé đánh giá
bài trắc nghiệm vừa sức với học sinh hay khó hoặc dễ Dé thực hiện điều đó ta đối chiếu điểm trungbình làm bài của học sinh với điểm trung bình lý thuyết (trung bình mong đợi)
4.2.1.1 Điểm trung bình lý thuyết (Mean LT)
- Công thức :
Điểm tối đa+Điểm may rủi
Mean LT=
(Điểm may rủi= Điểm tối đa x % may rủi)
- Đối với luận văn này có 48 câu loại 4 lựa chọn thì :
- Lưu ý: Tính điểm trung bình khi mỗi điểm số có hệ số khác nhau, ta nhân hệ số với điểm số trước khi
cộng và mau số bây giờ là tổng các hệ số Nếu là phân bố tan sé, ta nhân từng điểm số với tan số sau đó
mới cộng chúng lại Tổng này sẽ chia với tổng các tần số, ta được Mean
4.2.1.3 Đánh giá độ khó bài trắc nghiệm
- Đề đánh giá độ khó bài trắc nghiệm căn cứ trên điểm trung bình, ta so sánh Mean và Mean LT:
+ Mean>Mean LT —Bài trắc nghiệm dé so với trình độ học sinh
+ Mean<Mean LT —Bài trắc nghiệm khó so với trình độ học sinh
Trang 16+ Mean ~ Mean LT—Bài trắc nghiệm vừa sức so với trình độ hoc sinh.
- Đê chính xác hơn ta sử dụng trục sô sau:
Dã Vừa Sức Khó
Biên dưới Biên trên
Với : Giá trị biên dưới = Mean -Z x S//N
Gia tri biên trên = Mean +Z x S/ JN
+N: Số học sinh
+Z: Tri số tùy thuộc vào xác suất tin cậy định trước Ta thường chọn xác suất tin cậy 95% thì
Z=1.96 Nếu chon mức xác suất cao hơn, tin cậy 99% thì Z= 2.58+ S: Độ lệch tiêu chuân.(được xét trong phần sau)
4.2.2 Các số do độ phân tán: Là các sô đo tính chất bién thiên của điểm số quanh trung tâm
4.2.2.1 Hàng số:
Hàng số = Max - Min
- Công thức:
Min : Điểm số thấp nhất
Max: Điểm số cao nhất
- Ý nghĩa: Hàng số cho biết độ phân tán điểm số của học sinh trong một lớp:
+Nếu giá trị của hàng số lớn : các điểm số phân tán xa trung tâm
+Nếu giá trị của hàng số bé : các điểm số tập trung gần trung tâm
Ta thường dùng hàng số dé so sánh mức phân tán điểm số giữa các lớp với nhau Ngoài ra nócòn giúp chúng ta nhận xét chất lượng tiếp thu bài của hai hay nhiều lớp trong trường
4.2.2.2 Độ lệch tiêu chuẩn.(SD)
- Công thức :
Xi: Tổng điểm bài trắc nghiệm câu i
N: Số người làm bài trắc nghiệm
- Công dụng:
Độ lệch tiêu chuẩn là một số đo lường cho biết điểm số trong một phân bố lệch đi so với trung bình làbao nhiêu.
+ Nếu giá trị ơlà nhỏ : điểm số tập trung quanh trung bình
+ Nếu giá trị o là lớn: điểm số lệch xa trung bình
Trang 17- Dùng độ lệch tiêu chuẩn khi:
+ Cần so sánh mức phân tán hay đồng nhất của hai hay nhiều nhóm điểm số (cùng đơn vị đo và có
trung bình xấp xỉ bằng nhau)+ Dùng độ lệch tiêu chuẩn để xét tính chất tượng trưng của trung bình cộng Nếu hai hay nhiều phân
bố gần giống nhau, có trung bình như nhau, phân bố nào có SD nhỏ nhất thì trung bình cộng củaphân bồ ấy có tính chất tượng trưng nhiều nhất
+ Độ lệch tiêu chuẩn có thể giúp ta xác định vi trí của một điểm số trong phân bố
4.2.2.3 Sai số tiêu chuẩn do lường.(SEM)
- Công thức :
SEM =ovl-r
o: Độ lệch tiêu chuẩn bài trắc nghiệm
r : hệ số tin cậy bài trắc nghiệm
- Ý nghĩa:
Sai số này cho ta biết mức biến thiên mà ta có thé kỳ vọng ở điểm số của một học sinh nào đó màđược khảo sát trên bài trắc nghiệm đó nhiều lần
4.2.3 Hệ số tin cây của bài trắc nghiêm:
- Công thức tính (Công thức Spearman- Brown)
Y: Tổng điểm các câu chan
Rxy: Hệ số tương quan Pearson giữa X và Y trong bài Test
- Nếu Rrc> 0.8: Hệ số tin cậy của bài trắc nghiệm cao
- Nếu 0.7< Rrc < 0.8: Hệ số tin cậy của bai trắc nghiệm là tạm chấp nhận
- Nếu 0.5 < Rec < 0.7: Hệ số tin cậy của bải trắc nghiệm ở mức trung bình Bài trắc nghiệm có nhiềucâu hỏi cần phải chỉnh sửa
4.3 Các loại điểm số trắc nghiệm.
4.3.1 Diém thô:
- Tổng cộng các điểm số từng câu trắc nghiệm được gọi là điểm thô
- Dé so sánh giữa các bài trắc nghiệm có độ khó khác nhau, ta phải quy đổi điểm thô sang các loại điểm
tiêu chuẩn khác
4.3.2 Các loại điểm tiêu chuẩn:
4.3.2.1 Điểm phan trăm đúng:
- Điểm số này tính bằng tỉ lệ phần trăm, theo công thức:
X=100 D/T
Trang 18X: Điểm tính theo tỉ lệ phần trăm
D : Số câu học sinh làm đúng
T: Tổng số câu bài trắc nghiệm
- Ý nghĩa: Điểm phan trăm đúng so sánh điểm của học sinh này với điểm số tối đa có thé đạt được
4.3.2.2 Điểm Z (Z score):
X: là một điểm thô
X là điểm thô trung bình của nhóm làm trắc nghiệm.
s: độ lệch tiêu chuẩn của nhóm làm trắc nghiệm
-Y nghia: Điểm Z cho biết vi trí của một học sinh có điểm thô X so với trung bình của nhóm học sinh
cùng làm bài trắc nghiệm
- Bảng Z : Cho ta tính ước lượng tỉ lệ % học sinh ở phía dưới hay phía trên một học sinh dat điểm số Znào đó.
4.3.2.3 Điểm tiêu chuan V
- Căn bản giống điểm Z, nhưng quy về phân bố bình thường có trung bình là 5, độ lệch tiêu chuẩn là 2
(Với hệ thống điểm cho từ 0 —>10)
Điểm tiêu chuẩn V= 2Z+5
- Đề tài này đã quy đổi điểm bài TNKQ sang điểm tiêu chuẩn V (Xử lý bằng phần mềm Test)
Trang 19Như chúng ta đều biết, một số vật khi đem cọ xát vào len, đạ, lụa, lông thú sẽ có khả năng hút
được các vật nhẹ Ta nói những vật này đã bi nhiễm điện hay trên vật đã có điện tích
Trong tự nhiên có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm Theo qui ước, điện tíchdương là loại điện tích giống điện tích xuất hiện trên thanh thủy tinh sau khi cọ xát nó vào lụa; còn điệntích âm giống điện tích xuất hiện trên thanh ebonit sau khi cọ xát nó vào da
- Ở trạng thái bình thường, số prôtôn và số electron trong nguyên tử là bằng nhau Khi đó ta nói
nguyên tử trung hòa về điện
- Nếu nguyên tử mat một hay vài electron, nó sẽ mang điện dương và trở thành ion dương
- Nếu nguyên tử nhận thêm electron, nó sẽ tích điện âm và trở thành ion âm
Quá trình nhiễm điện của các vật chính là quá trình các vật Ấy thu thêm hay mất đi một số electron
- Thuyét electron dua vao su di chuyén của các electron dé giải thích các hiện tượng về điện.
1.1.4 Chất dẫn điện và chất cách điện:
- Theo tính chất dẫn điện, người ta phân biệt hai loại vật:
+ Vật dẫn: là những vật dé cho điện tích chuyên động tự do trong toàn bộ thé tích của vật
+ Điện môi: là những vật mà điện tích xuất hiện ở đâu chỉ định xứ ở đó
- Ngoài ra, còn có các chất bán dẫn điện là những chất ở điều kiện vật lí này nó là điện môi còn ở điềukiện vật lí khác nó là chất dẫn điện
1.1.5 Định luật bảo toàn điện tích:
Tổng đại số các điện tích trong một hệ cô lập là không đồi
L2 Các cách nhiễm điện cho vật:
- Sự nhiễm điện do cọ xát: Ta có thé làm cho các vật nhiễm điện bằng cách cọ xát chúng với nhau.
Trang 20- Sự nhiễm điện do tiếp xúc: Một vật nhiễm điện băng cách cho nó tiếp xúc với một vật khác đã nhiễmđiện gọi là sự nhiễm điện do tiếp xúc.
- Sự nhiễm điện do hưởng ứng: Khi đặt vật dẫn ở gần một vật mang điện thì trên hai đầu của vật dẫn
xuất hiện các điện tích trái dấu
1.3 Dinh luật Coulomb:
1.3.1 Điện tích điểm:
Điện tích điểm là một vật mang điện có kích thước nhỏ không đáng kể so với khoảng cách từ điện
tích đó tới những điểm hoặc những vật mang điện khác mà ta đang khảo sát
1.3.2 Định luật Coulomb:
- Tương tác tĩnh điện: Các điện tích luôn luôn tương tác với nhau: Các điện tích cùng dấu đây nhau,
các điện tích khác dau hút nhau Tương tác giữa các điện tích đứng yên được gọi là tương tác tĩnh điện
(hay tương tác Coulomb)
- Định luật Coulomb: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm, đứng yên tương đối với nhau trong
chân không tỉ lệ với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữachúng Lực tương tác có phương nằm trên đường thắng vạch qua hai điện tích điểm, là lực day nếu haiđiện tích cùng loại, là lực hút nếu hai điện tích khác loại
E=4¬ ;3 r
r
Trong đó:
qi, qa: giá trị đại số của hai điện tích (C)
r: khoảng cách giữa hai điện tích (m)
k: hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị
(a) qi, qo cùng dấu (b) qi, qa trái dau
Trong môi trường điện môi, lực tương tac giữa các điện tích giảm di e so với lực tương tác giữa chúng trong chân không.
— | ~
F- EEL r
4Z6, er
Trang 21e: Độ thâm điện môi tỉ đối (hay hăng số điện môi ) của môi trường, đặc trưng cho tính chất điện của
môi trường.
1.3.3 Nguyên lý chẳng chất:
Giả sử có một hệ điện tích điểm q¡, qa ,qạ được phân bố gián đoạn trong không gian và mộtđiện tích qọ đặt trong không gian đó Goi Fy, Fạ, ,Fn lần lượt là các lực tác dụng của q¡, qa ,qn lênđiện tích qọ Các lực này được xác định bởi định luật Coulomb Khi đó, lực tổng hợp tác dụng lên điệntích qo sẽ là:
i=l
Định luật Coulomb và nguyên lí chồng chat các lực điện, về nguyên tắc, cho phép ta tinh đượclực tương tác giữa các vật thé mang điện có kích thước, hình dang và vị trí tương đối bat kì
II ĐIỆN TRƯỜNG - CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG:
2.1 Điện trường: Điện trường là môi trường vật chất đặc biệt bao quanh các điện tích mà bất cứ điện
tích nào khác đặt trong nó đều chịu một lực tác dụng Vận tốc lan truyền tương tác trong điện trường
đúng bằng vận tốc ánh sáng
2.2 Vectơ cường độ điện trường:
2.2.1 Định nghĩa:
Vectơ cường độ điện trường tại một điểm là một đại lượng đặc trưng cho đện trường về phươn g
diện tác dụng lực, có tri vecto bằng lực tac dụng của điện trường lên một đơn vi điện tích dương đặt tại
2.2.2 Điện trường của một điện tích điểm:
- Vectơ cường độ điện trường # gây ra bởi điện tích điểm q tại điểm M cách q một khoảng r:
1 4 476; Er
-E=
+ Nếu q là điện tích đương (q>0), thì vecto cường độ điện trường E do nó gây ra sẽ cùng hướng với
bán kính vectơ r nghĩa là E hướng ra xa điện tích q.
+ Nếu q là điện tích âm (q<0), thì vectơ cường độ điện trường E do nó gây ra S ngược hướng với
bán kính vectơ r nghĩa là E hướng vào điện tích q.
Trang 22- Cường độ điện trường tại điểm M tỉ lệ thuận với độ lớn của điện tích q và tỉ lệ nghịch với bình
phương khoảng cách từ điểm đang xét tới điện tích q:
LH
E= >
Ane, er”
2.2.3 Điện trường của một hệ điện tích điểm - Nguyên ly chong chất điện trường
- Nguyên lí chồng chất của điện trường: "Vectơ cường độ điện trường gây bởi một hệ điện tích điểm tạimột điểm nào đó băng tổng các vectơ cường độ điện trường gây ra bởi từng điện tích điểm của hệ tại
điểm đó.”
i=l
Trong đó: E là vecto cường độ điện trường gây ra bởi hệ điện tích điểm
E; là vectơ cường độ điện trường gây ra bởi điện tích qj
- Trường hợp hệ điện tích được phân bồ liên tục (chăng hạn một vật mang điện có kích thước bat ki):
Ta tưởng tượng chia vat mang điện thành những phan nhỏ, sao cho mỗi phan mang điện tích dq có thécoi như là nột điện tích điểm Gọi dE là vectơ cường độ điện trường do điện tích dq gây ra ai một
điểm M cách dq một khoảng r thì vectơ cường độ điện trường gây ra bởi vật mang điện tại M là:
= = 1 dạr
E= | dE- | “At
toan bo vat toan bo vat 4q err
+ Nếu vat mang điện là một dây (C) tích điện đều thi:
p= {—44"
oe 476, er’ r
Với 4 là mật độ điện dài của dây (C).
+ Nếu vật mang điện là một mặt (S) tích điện đều thì:
E= f 1 ods r
4Z6, er r
S
Với o là mật độ điện mặt của (S).
+ Nếu vật mang điện là một khối z tích điện đều thì:
Ll pdrr
E-lạ er’ r£
Với p là mật độ điện khối của vật
2.3 Lưỡng cực điện dat trong điện trường:
2.3.1 Định nghĩa:
Luong cực điện là một hệ gồm hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau nhưng trái dau - q và +q
(q> 0), cách nhau nột đoạn | rất nhỏ so với khoảng cách từ lưỡng cực điện tới những điểm đang xétcủa trường
2.3.2 Vecto momen lưỡng cực điện:
Trang 23Dé đặc trưng cho tính chất điện của lưỡng cực người ta dùng đại lượng vecto momen lưỡng cực
điện hay momen điện của lưỡng cực kí hiệu là P.
Pp =dql
Trong đó:
+ | là một vec tơ hướng từ -q sang +q, có độ dài bằng khoảng cach 1 giữa —q và +q
+ Đường thăng nối hai điện tích được gọi là trục của lưỡng cực điện
-q T? — +
¬ P — 5
2.3.3 Lưỡng cực điện trong điện trường:
2.3.3.1 Trường hợp 1: Lưỡng cực điện đặt trong điện trường đều:
- Lưỡng cực điện sẽ chịu một ngẫu lực F và F, có cảnh tay đòn băng Isinø.
- Momen w của ngau lực:
Hay = p, AE,
a có: Độ lớn: = p,E, sina
Phương: Vuông góc với mặt phẳng xác định bởi 7 và E,
Chiều: Có chiều sao cho P ; E, va u theo thứ tự lập thành tam diện thuận.
- Ngẫu lực này có tác dụng làm cho lưỡng cực quay trong điện trường sao cho vectơ p, và E, song
song với nhau Vị trí cân bằng của lưỡng cực là vị trí ở đó momen ngẫu lực bằng không ứng với œ = 0
hay œ =7 VỊ trí a = 0 là w trí cân băng bền, với œ =z ta có trạng thái cân bằng không bền vì chỉ cầnlưỡng cực quay lệch khỏi vi trí đó một chút là sẽ xuất hiện ngay momen ngẫu lực làm nó lệch thêm
khỏi vi tri này.
2.3.3.2 Trường hợp 2: Lưỡng cực điện đặt trong điện trường không đều:
- Khi đặt lưỡng cực điện trong điện trường, xuât hiện momen quay làm lưỡng cực điện có xu thê quay
về vi trí cân băng bên.
Trang 24- Lưỡng cực điện chịu tac dụng của 2 lực F và F, VỚI:
h — gE,
F; =-qÈ,
Lực tổng hợp tác dụng lên lưỡng cực điện:
F=F+F, =qE,-gE, =q(E,—E,)
Giả sử E¡>E; > F cùng chiều với E,
Kết quả: Lưỡng cực điện bị hút về phía có điện trường mạnh
HI ĐIỆN THONG - ĐỊNH LUAT GAUSS:
3.1 Đường sức điện trường:
- Định nghĩa: Đường sức điện trường là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với phương củavectơ cường độ điện trường tại điểm đó, chiều của đường sức điện trường là chiều của vec tơ cường độ
điện trường.
—
— E
E
- Qui ước: Vẽ số đường sức điện trường qua một don vi diện tích đặt vuông góc với đường sức bang
cường độ điện trường E (tại nơi đặt điện trường) Nơi nào điện trường mạnh thì số đường sức dày, và
thưa ở vùng có điện trường yếu
- Tập hợp các đường sức điện trường được gọi là phô đường sức điện trường hay điện phô
- Các đường sức điện trường bao giờ cũng xuất phát từ các điện tích đương, tận cùng trên các điện tích
âm, đi đến vô cùng hoặc đi ra vô cùng, chúng luôn luôn là nlững đường cong không khép kin và bị
hở tại các điện tích.
- Các đường sức điện trường không cắt nhau
Điện trường của hai điện tích điểm cùng độ lon và (a) cùng dấu, (b) trai dau
3.2 Điện thông:
3.2.1 Vecto cảm ứng điện :
3.2.1.1 Vectơ cảm ứng điện:
Trang 25- Để mô tả điện trường, ngoài vecto cường độ điện trường E, người ta còn dùng một đại lượng vật lí
khác, không phụ thuộc vào tính chất của môi trường gọi là vectơ cam ứng điện D:
D=eeE Trong đó độ lớn của D được gọi là cảm ứng điện băng:
- Định nghĩa: Đường cảm ứng điện là đường cong mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó trùng với phương
của vectơ D, chiều của đường cảm ứng điện là chiều của D Số đường cảm ứng điện vẽ qua một don
vị diện tích đặt vuông góc với đường cảm ứng điện tỉ lệ với giá trị của cảm ứng điện D.
- Khi đi qua mặt phân cách của hai môi trường khác nhau, phố các đường cảm ứng điện là liên tục
3.2.2 Thông lượng điện trường:
3.2.2.1 Định nghĩa: Thông lượng điện trường dộp qua diện tích dS là đại lượng có giá trị bằng tích của
diện tích dS với hình chiếu vectơ cường độ điện trường E lên vectơ diện tích dS (dS hướng theo pháptuyến n của dS và có độ lớn bằng chính diện tích dS đó):
d®, = E.dS = E.dS.cosœ Trong đó, ø là góc hợp bởi Eva dS
> Điện thông (hay thông lượng điện trường) qua diện tích S:
Trang 26Điện thong là một đại lượng dai số, dấu của nó phụ thuộc vào góc a Đối với mặt kín ta luônchọn chiều của ø là chiều hướng ra ngoài mặt đó
3.2.2.2 Ý nghĩa:
Thông lượng điện trường cho ta biết số đường sức điện trường qua diện tích dS
3.2.3 Thông lượng cam ứng điện (Thông lượng điện cam):
3.2.3.1 Định nghĩa: Thông lượng điện cảm dop qua diện tích dS là đại lượng có giá trị bằng tích của
diện tích dS với hình chiếu vectơ điện cảm D lên vectơ diện tích dS
chia cho eẽo ”
3.3.2 Dang vi phan cua dinh li Ostrogradski- Gauss:
Trang 27Nếu điện tích trong thê tích (V) giới han bởi mặt kín (S) được phân bố liên tục thì ta có thé biểu
diễn định lí Ostrogradski- Gauss dưới dang vi phân:
divD = 0Trong đó, p(x, y,z): Hàm phân bồ điện tích trong thể tích (V)
IV CÔNG CUA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG - ĐIỆN THE - HIỆU ĐIỆN THE :
4.1 Công của lực tĩnh điện Lưu số của điện frường:
4.1.1 Công của lực tĩnh điện:
Giả sử ta dịch chuyền một điện tích điểm qo trong điện trường của một điện tích điểm q từ điểm
M đến điểm N trên một đường cong (C) bat kì
Lực tác dụng lên điện tích qọ là: F= GE , trong đó E là vectơ cường độ điện trường gây ra bởiđiện tích điểm q tại vi tri của qo
Công cua lực tinh điện trong dịch chuyên vô cùng
dA=Fds=q,Eds
Hay dA=q, 4 xr.d§ = 404 > ds cosa
47é,ér 47é,ér
Trong đó @ là góc giữa ban kính vecto r va ds
dA =— 192 ar VỚI dr=dscosaAnnée rỶ
Công cua lực tĩnh điện trong sự chuyền đời điện tích qo từ M tới N:
A =an ter ATE ETy )
> Công cua lực điện trường không phụ thuộc dạng đường di mà chi phụ thuộc vào điểm đầu và điểmcuối
Giả sử điện trường do n điện tích điểm gây ra, thì công của lực điện trường tổng hợp trongchuyên đời MN là:
m 476,6 ?a AME ET y
Trong đó: F là lực tác dụng của điện tích q; lên điện tích dịch chuyên qo
qi : điện tích điểm thứ i
tim : khoảng cách từ điện tích điểm di dén diém M
tin : khoảng cách từ điện tích điểm q; đến điểm N
Trang 28Nếu ta dịch chuyên qo theo một đường cong kin bất kì thì công của lực tĩnh điện trong dich
chuyền đó sẽ bằng không Vậy trường tĩnh điện là một trường thé
4.1.2 Lưu số của điện trường:
- Công của lực điện trường dịch chuyển điện tích qo từ M>N dọc theo đường cong (C):
- Dinh nghĩa: Luu số của vecto cường độ điện trường là công của lực điện trường làm dich chuyển một
đơn vị điện tích đương từ điểm này đến điểm kia trong điện trường
Lưu số của vectơ cường độ điện trường dọc theo một đường cong kín bằng không
$E.as=0
4.2 Thé năng của một điện tích trong điện trường:
Điện trường là một trường thế nên công của lực tĩnh điện trong sự dịch chuyền một điện tích qọ
trong điện trường cũng bằng độ giảm thế năng W của điện tích đó trong điện trường
Trong một chuyền dời nguyên tố ds, ta có: đA=—4W
> Trong chuyên dời hữu hạn từ điểm M đến điểm N trong điện trường:
ATE ET, AME ETy
Vay thé năng của điện tích qo dat trong điện trường của điện tích điểm q và cách điện tích này mộtđoạn r là:
Nếu qo, q cùng dấu, thé năng tương tác của chúng dương
qo, q trái dấu, thé năng tương tác của chúng âm
Sự phụ thuộc của thế năng tương tác của hệ hai điện tích vào khoảng cách giữa chúng được biểudiễn bởi đồ thị:
Trang 29Áp ungd r nguyên lí chng chất điện trường, thế năng của
điện tích qo trong oO điện trường của hệ điện tích điểm:
qa.q=f W=W,= fi
al iat STEVEN,
Trong đó: 1, là khoảng cách từ điện tích qo đến điện tích di
Thế năng của điện tích điểm qo trong một điện trường bat kì:
năng sinh công, có giá t‡ bằng công của lực điện trường làm dịch chuyên một đơn vi điện tích dương
từ điểm đó ra xa vô cing
- Giá trị của điện thế phụ thuộc vào vi tri gốc thế năng mà ta chọn
- Điện thế của điện trường gây ra bởi một điện tích điểm q tại điểm cách điện tích q một khoảng r bằng:
v=—'
Ame er
Điện thé của điện trường gây ra bởi một hệ điện tích điểm i> đa, ,dn tai một điểm nao đótrong điện trường bằng:
Với r; là khoảng cách từ điểm đang xét tới điện tích q;
Điện thế của điện trường gây ra bởi một hệ điện tích được phân bé liên tục trong không gian:
Trang 30- Công thức: A„ = Wy — Wy = đ;(W„ —Vy)
Avy
đo
- Dinh nghĩa: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường là một đại lượng về trị số băng
DV, —Vy =
công của lực tinh điện trong su dich chuyén một đơn vi điện tích dương từ điểm M tới điểm N
- Trong hệ SI, đơn vi của đhiệu điện thế là vôn (V)
1 S Ln tA kon ask +n ` x TA › LẠ ` `
IV ==” 1 Von là hệu điện thê giữa hai diém trong điện trường mà công của lực điện trường làm
dịch chuyên một đơn vị điện tích dương từ điểm này đến điểm kia là 1J
Aun = đo(W„ — Vy)
Vì M và N nằm trên cùng một mặt đăng thế nên V,, =Vy > Ay» =0
- Vectơ cường độ điện trường tại một điểm trên mặt đẳng thé vuông góc với mat đẳng thế tại điểm đó
Chứng minh: 7
Gia sử ta dịch chuyên một điện tích qo từ một điêm M nao đó của mặt đăng thê
một đoạn nhỏ ds bất kì trên mặt đăng thế
Công của lực tĩnh điện trong chuyển dời đs bằng: #
>E vuông góc với ds Vì ds lấy bất kì trên mặt đăng thế nên E vuông góc với mọi ds vẽ qua điểm
M.
4.4 Liên hệ giữa vectơ cường độ điện trường và điện thế:
Xét hai đếm M và N rất gần nhau trong điện trường E Giả sử điện thé tại các điểm M và N lầnlượt bằng V và V+dV, với đV>0
Công aia lực tĩnh điện khi dịch chuyển một điện tích qo từ điểm M tới
điểm N:
dA =q,Eds( với ds = MN )
Trang 31Mà dA=q,[V-(V +dV)]=-q,dV
> Eds =-dV a
> E.ds.cosa = E,.ds = —dV (*)
Trong đó, E, =Ecosa là hình chếu của vecto cường độ điện trường trên phương của ds; -dV là độ
giảm điện thế trên đoạn ds
Trang 32PHẢN B:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
I DIEN TÍCH — TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC DIEN TÍCH:
1.1 Dạng 1: Tính luc tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm theo đnh luật C oulomb:
Trong chân không:
3
T
?r
Trong đó:
qi, qo: giá trị đại số của hai điện tích (C)
r: khoảng cách giữa hai điện tích (m)
k: hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị
Trong đó, e là hằng số điện môi tương đối của môi trường
1.2 Dạng 2: Tính lực tương tác do một hệ điện tích điểm tác dụng lên điện tích điểm qo:
i=l
Trong do: F ; F,, oF, lần lượt là các lực tác dụng của qj, qa ,qn lên điện tích qo.
Đề xác định lực tương tác tĩnh điện giữa hai vật mang điện bất kì, ta coi mỗi vật mang điện nhưmột hệ vô số các điện tích điểm, sau đó áp dụng nguyên lý chồng chất của điện trường
Lưu ý: Định luật Coulomb chỉ được áp dụng cho điện tích điểm
Il ĐIỆN TRƯỜNG - CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG:
2.1 Dang 1: Tính cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm tại một điểm cách nó một
khoảng r
Ê=k'*r
r
hay É=——*“—_Ƒ y 4Zeejr`
2.2 Dạng 2: Tính cường độ điện trường gây ra bởi một hệ điện tích điểm:
Áp dụng nguyên lý chồng chat điện trường:
E=E.+B:+E:+ +E,= SE,
Trang 33Trong đó, E, là vectơ cường độ điện trường do điện tích q; gây ra tại điểm đang xét.
2.3 Dạng 3: Tính cường độ điện trường điện trường gây ra bởi một vật mang điện
Đề tinh cường độ điện trường gây ra bởi một vật mang điện, ta chia vật thành nhiều phần nhỏ sao cho
điện tích dq mang trên mỗi phần đó có thé coi là điện tích điểm, sau đó áp dụng nguyên lý chồng chấtđiện trường:
2.4 Dang 4: Xét su chuyển động của một hat mang điện trong điện trường:
— Phân tích chuyền động của hạt mang điện dưới tác dụng của lực điện trường
— Dùng các định luật cơ học dé tìm các đại lượng yêu cầu
II ĐIỆN THONG - ĐỊNH LÝ GAUSS :
3.1 Dang 1: Tính thông lượng cảm ứng điện và thông lượng điện trường qua một mặt kín bat kì dựavào định lí Gauss:
Trong đó, » là phép lay tông đại số các điện tích chứa trong mặt kin đó
Trang 343.2 Dạng 2: Xác định D,E gây ra bởi các vật mang điện có tính đối xứng.
1.Xác định yếu tố đối xứng của hệ điện tích, từ đó có thé suy ra một số đặc điểm của điện trường,
chăng hạn có thé dự đoán hướng của vecto E tại mỗi điểm, sự biến thiên độ lớn của nó theo vị trí trong
không gian.
2 Chọn một mặt kín (S) là mặt Gauss, chứa điểm mà tại đó ta cần xác định E Người ta thường
chon mat Gauss sao cho có thé tính toán dé dàng điện thông qua S Muốn vậy nó phải chứa yếu tố đối
xứng của hệ điện tích
3.Ap dụng công thức của định lý Gauss dé xác định E hoặc D tùy theo yêu cầu của bai.
Nếu điện tích trong thê tích (V) giới hạn bởi mặt kín (S) được phân bồ liên tục với hàm phân bố
điện tích p(x, y,z) thì ta sử dụng định lí Gauss dạng vi phan:
IV.CONG CUA LUC DIEN TRUONG- DIEN THE- HIEU DIEN THE:
4.1 Công của lực điện trường:
4.1.1 Dạng 1: Tính công qa lực tĩnh điện trong sự dịch chu yên điện tích qọ từ M đến N trong điệntrường gây ra bởi điện tích điểm q:
trường gây ra bởi n điện tích điểm :
n n
A => 104i » 104i
AME Ey it ATE ETy
Trong đó: q; : điện tích điểm thứ i
tim : khoảng cách từ điện tích điểm di dén diém M
Tin : khoảng cách từ điện tích điểm qi dén diém N
4.2 Điện thế:
4.2.1 Dang 1: Tính điện thế của điện trường gây ra bởi một điện tích điểm q tại một điểm nào đó:
v=—'
47é er
Trong đó, r: Khoảng cach từ điện tích điểm q tới điểm đang xét
4.2.2 Dạng 2: Tính điện thế của điện trường gây ra bởi một hệ điện tích điểm tại một điểm nào đó:
Trang 354.2.3 Dạng 3: Tính điện thế của điện trường gây ra bởi một vật mang điện.
Ta lấy trên vật một phần tử điện tích dq, mỗi dq gây ra tại M một điện thế dV thì điện thế tại M
là:
1 dq
AE E 1
V=[aV =Í
Trong đó r là khoảng cách từ điểm đang xét tới điện tích điểm dq
4.2.4 Dạng 4: Tính điện thế hoặc cường độ điện trường dựa vào mối liên hệ giữa vecto cường độ điện
Trang 36CHƯƠNG III
QUY HOẠCH BÀI TRẮC NGHIỆM CHO CHƯƠNG ĐIỆN
TRUONG- ĐIỆN THE - HIỆU ĐIỆN THE
I NHÂN XÉT CHUONG ĐIỆN TRUONG - DIEN THE - HIỆU ĐIỆN THE:
Đây là chương đầu tiên của chương trình điện đại cương Ngoài những kiến thức SV đã được học ở
phổ thông như: khái niệm điện tích nguyên tố, thuyết electron, chất dẫn điện, chất cách điện, các cách
nhiễm điện cho vật, định luật Coulomb, định luật bảo toàn điện tích, điện trường, điện thế, hiệu điệnthé , chương này còn cung cấp cho SV những kiến thức nâng cao hơn dựa trên nền tảng những kiếnthức đã biết
Cấu trúc chương trình gồm những phan chính như sau:
- Phần 1: Điện tích- Tương tác giữa các điện tích
- Phần 2: Điện trường- Cường độ điện trường
- Phần 3: Điện thông- Định lí Gauss
- Phan 4: Điện thế- Hiệu điện thé
Các kiến thức trong bốn phần trên liên hệ chặt chẽ, bổ sung cho nhau Từ sự tương tác giữa các điện
tích, đưa ra khái nệm điện trường Khái nệm điện thông được suy ra tr mô hình đường sức Dinh líGauss bồ sung một cách khác dé dang hon trong vệc tính cường độ điện trường thay vì sử dụng
nguyên lí chồng chất điện trường Hay từ biểu thức tính công của lực tĩnh điện đưa ra biéu thức thénăng của một điện tích trong điện trường, từ đó suy ra biểu thức tính điện thế, hiệu điện thế
Nhìn chung, kến thức trong chương này tương đối đơn giản nhưng hết sức quan trọng trongchương trình điện đại cương cũng như áp dụng cho điện động lực học sau này Do đó, SV cần phải nắmvững kiến thức để có thể học tốt các phần sau Cũng chính vì vậy mà việc khảo sát xem SV có nắm
vững kiến thức không là rất cần thiết
II Ý TƯỞNG DỰ ĐỊNH KHẢO SÁT:
- Kha năng nhớ, hiểu các định nghĩa, tính chất, công thức, đơn vi của các khái niệm : điện tích điểm,
chất dẫn điện, chất cách điện, điện trường, đường sức điện trường , thông lượng điện trường, thônglượng điện cảm, thế năng, điện thế, hiệu điện thế, mặt đăng thế, lưu số điện trường
- Giải thích được một số cách nhiễm điện của các vật
- Phát biểu và áp dụng định luật Coulomb, định lí Gauss dé giai mot số bài toán
- Chứng minh, giải thích được các tính chất cơ bản của điện trường, lưu số điện trường, mặt đăng thế,
và gradient điện thé
- Khả năng vận dụng các công thức của chương để giải bài tập
Cụ thể :
1 Điện tích- Tương tác giữa các điện tích :
- Nhớ và hiểu các khái niệm : điện tích điểm, điện tích nguyên tố, ion đương, ion âm
Trang 37- Phân biệt chất dẫn điện, chất cách điện.
- Phân biệt, giải thích các cách nhiễm điện cho vật.
- Phát biểu và hiểu được định luật Coulomb, định luật bảo toàn điện tích
- Vận dụng được định luật bảo toàn điện tích dé giai bai tap
- Vận dụng được định luật Coulomb đề tim lực tương tác tinh điện giữa hai điện tích điểm
- Vận dụng được nguyên lí chồng chất dé tìm lực tĩnh điện tổng hợp do một hệ các điện tích điểm hay
một vật mang điện tác dụng lên một điện tích điểm
2 Điện trường - Cường độ điện trường :
- Phát biểu và hiểu khái niệm điện trường
- Định nghĩa và viết được biéu thức tính cường độ điện trường
- Vận dụng công thức để tính cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm, một hệ các điện tíchđiểm, một vật mang điện gây ra
- Dự đoán chuyền động của một điện tích điểm, một lưỡng cực điện đặt trong điện trường
3 Điện thông — Định li Gauss :
- Phát biéu và hiểu được định nghĩa, tính chất của đường sức điện trường
- Mô tả được hình ảnh đường sức điện trường của một điện tích điểm, một hệ điện tích điểm
- Hiểu được khái niệm vectơ cảm ứng điện, đường cảm ứng điện
- Phát biểu và hiểu được khái niệm, ý nghĩa của điện thông
- Phân biệt thông lượng cảm ứng điện và thông lượng điện trường.
- Phát biểu và viết được biéu thức định lí Gauss
- Vận dụng được định lí Gauss dé tính điện thông qua một mặt kín, cường độ điện trường gây ra bởicác vật mang điện có tính đối xứng
4 Điện thế - Hiệu điện thế :
- Chứng minh công của lực tĩnh điện không phụ thuộc vào dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm
đầu và điểm cuối Từ đó, suy ra tính chất thế của trường tĩnh điện
- Vận dụng công thức và tính chất công của lực tĩnh điện dé giai bai tap.
- Phát biểu được định nghĩa thế năng của một điện tích điểm đặt trong điện trường
- Tính được thế năng của một điện tích điểm đặt trong điện trường bat ky.
- Trinh bày khái niệm, công thức tính, [¥ nghĩa của điện thế, hiệu điện thé
- Tính được điện thế của điện trường gây ra bởi một điện tích điểm, một hệ điện tích điểm, một vật
mang điện.
- Tính được hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường
- Phát biéu và hiểu được định nghĩa, tính chất mặt đăng thế
- Viết và vận dụng được biểu thức liên hệ giữa vectơ cường độ điện trường và điện thế
Ill BANG PHAN TICH NỘI DUNG :
Trang 38- Chất dẫn điện
- Chất cách điện
- Định luật bảo toàn điện tích
- Điện tích nguyên tô là điện tích nhỏ nhất đã được biết đếntrong tự nhiên mà không thé bị tách ra thành lượng nhỏ hơn, có
độ lớn là e= 1,6.10 'C.
- Là những vật dé cho điện tích chuyên động tự do trong toàn bộthé tích của vật
- Là những vật mà điện tích xuất hiện ở đâu chỉ định xứ ở đó
- Tong đại số các điện tích trong một hệ cô lập là không đôi
- Các vật bị nhiễm điện khi cọ xát với nhau.
- Vật nhiễm điện bằng cách cho nó tiếp xúc với một vật khác đã
nhiễm điện
- Khi một vật dẫn đặt gần một vật mang điện thì trên hai đầu của
vật dẫn xuất hiện các điện tích trái dấu
- Vật mang điện có kích thước nhỏ không đáng ké so với khoảngcách từ điện tích đó tới những điểm hoặc những vật mang điệnkhác mà ta đang khảo sát.
- Lực tương tác giữa hai điện tích điểm, đứng yên tương đối với
nhau trong chân không ti lệ với tích độ lớn của hai điện tích va
tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng Lựctương tác có phương ăm trên đường thăng vạch qua hai điện
tích, là ire đây nếu hai điện tích cùng loại, là lực hút nếu hai
điện tích khác loại.
lL Liên
F= zr
478, er'
- Giả sử có một hệ điện tích điểm di, q2 ,qn được phân bố gián
đoạn trong không gian và một điện tích qọ đặt trong không gian
đó Gọi F¡, Fạ, ,F„ lần lượt là các lực tác dụng của qj, q› ;dn
lên điện tích qo Khi đó, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích qọ sẽlà:
Trang 394 Điện
trường
- Định nghĩa - Điện trường là môi trường vật chất đặc biệt bao quanh các điện
tích mà bat cứ điện tích nào khác đặt trong nó đều chịu một lựctác dụng Vận tốc lan truyền tương tác trong điện trường đúngbăng vận tốc ánh sáng
- Vectơ cường độ điện trường tại một điểm là một đại lượng đặctrưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực, có tri vecto
băng lực tác dụng của điện trường lên một đơn vị điện tích
dương đặt tại điểm đó
- Vectơ cường độ điện trường gây bởi một hệ điện tích điểm tại
một điểm nào đó bằng tổng các vectơ cường độ điện trường gây
ra bởi từng điện tích điểm của hệ tại điểm đó:
- Lưỡng cực - Lưỡng cực điện là một hệ gồm hai điện tích điêm có độ lớn
điện băng nhau nhưng trái dấu -q và +q (q> 0), cách nhau nột đoạn 1
- Vectơ momen
lưỡng cực điện
rất nhỏ so với khoảng cách từ lưỡng cực điện tới những điểm
đang xét của trường
- Dé đặc trưng cho tính chất điện của lưỡng cực người ta dùng
đại lượng vectơ momen lưỡng cực điện hay momen điện của
lưỡng cực kí hiệu là P : p,=ql
7 Đường sức
điện trường
- Định nghĩa - Đường sức điện trường là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi
điểm trùng với phương của vectơ cường độ điện trường tại điểm
đó, chiều của đường sức điện trường là chiều của vectơ cường
độ điện trường.
Trang 40- Tính chất
- Xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm, đi dén
từ vô cùng hoặc di ra vô cùng.
Các đường sức không cắt nhau
Đường sức dày ở nơi có điện trường mạnh và thưa ở nơi có
điện trường yếu
- Vecto cảm ứng - Biểu thức D = eeoE
điện.
- Đường cảm - Đường cảm ứng điện là đường cong mà tiếp tuyến tại mỗi điểm
8 Vecto am | ứng điện của nó trùng với phương của vecto D, chiều của đường cảm ứng
ứng điện điện là chiều của D Số đường cảm ứng điện vẽ qua một don vị
diện tích đặt vuông góc với đường cảm ứng điện tỉ lệ với giá tri
cua cảm ứng điện D Khi di qua rat phân cách của hai môi
trường khác nhau, phô các đường cảm ứng điện là liên tục
- Thông lượng - Thông lượng điện trường doz qua diện tích dS là đại lượng
điện trường có giá trị bằng tích của diện tích dS và hình chiếu vectơ cường
độ điện trường E lên vectơ dện tích dS (dS hướng theo pháp
tuyến n của dS và có độ lớn bằng chính diện tích dS đó):
d®, = E.dS = E.dS.cosa
> Điện thông (hay thông lượng điện trường) qua diện tích S:
®.= | E.dS
(S)
8 Điện thông - Thong lượng điện cam dop qua diện tích ds là đại lượng có
giá tn băng tích của diện tích dS và hình chiêu vectơ điện cảm
- Thông lượng D lên vectơ diện tích dS
điện tích chứa trong mặt kín đó.
Hay: " Đện thông qua một mặt kin bằng tổng đại số các
điện tích năm chứa trong mặt kín đó chia cho ego"