PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 11 BAN CƠ BẢN

Vật lý ở trường THPT với đặc thù của vật lý là môn khoa học thực nghiệm trong đó phải có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết với thực hành, đặc biệt là kỹ năng sử dụng các dụng cụ thí

MỤC LỤC

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Đối tượng nghiên cứu và khách thể nghiên cứu 3

3.1 Đối tượng nghiên cứu 3

3.2 Khách thể nghiên cứu 3

4 Phương pháp nghiên cứu 3

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 3

4.2 Phương pháp điều tra 3

4.3 Phương pháp thực nghiệm 3

4.4 Phương pháp thống kê toán học 4

4.5 Phương pháp hệ thống hóa lý thuyết 4

5 Phạm vi nghiên cứu 4

6 Giả thuyết khoa học 4

7 Đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc khóa luận 4

PHẦN II NỘI DUNG 5

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 5

I CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 5

1 Thí nghiệm vật lý 5

2 Đặc điểm của thí nghiệm vật lý 5

3 Sự khác nhau cơ bản của thí nghiệm và quan sát tự nhiên 6

II SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 6

1 Vai trò cuả thí nghiệm trong dạy học 6

2 Chức năng (tác dụng) của thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý 7

2.1 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý 7

2.2 Các chức năng của thí nghiệm vật lý theo quan điểm lý luận dạy học 7

3 Phân loại thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý 8

3.1 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên 8

3.2 Thí nghiệm do học sinh thực hiện 8

3.2.1 Thí nghiệm trực diện đồng loạt của học sinh 8

III CÁC YÊU CẦU KHI TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 10

1 Những yêu cầu chung về việc sử dụng thí nghiệm 10

2 Yêu cầu đối với thí nghiệm biểu diễn của giáo viên 10

3 Yêu cầu đối với thí nghiệm trực diện của học sinh 11

4 Yêu cầu đối với thí nghiệm thực hành của học sinh 11

CHƯƠNG II CƠ SỞ THỰC TIỄN VỀ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ LỚP 11 13

1 Khái quát về chương trình và sách giáo khoa vật lý lớp 11 13

2 Thực tiễn về thí nghiệm vật lý 13

2.1 Trường THPT Thạch Kiệt 15

2.2 Trường THPT Tây Thụy Anh 16

2.3 Trường THPT Ngô Quyền 16

2.4 Trường THPT Liễn Sơn 17

2.5 Trường THPT Mường Bi 17

2.6 Trường THPT Trung Nghĩa 18

2.7 Trường THPT Mộc Lỵ 18

2.8 Trường THPT 19 – 5 19

CHƯƠNG III CÁCH TIẾN HÀNH CÁC THÍ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 11 (BAN CƠ BẢN) 20

1 CÁC THÍ NGHIỆM VỀ ĐIỆN TÍCH, ĐIỆN TRƯỜNG 20

1.1 Sự nhiễm điện do cọ xát 20

1.1.1 Mục đích 20

1.1.2 Cơ sở lý thuyết 20

1.1.3 Dụng cụ thí nghiệm 20

1.1.4 Tiến hành thí nghiệm 20

1.1.5 Kết quả 20

1.2 Nhiễm điện do tiếp xúc 21

1.2.1 Mục đích 21

1.2.2 Cơ sở lý thuyết 21

1.2.3 Dụng cụ thí nghiệm 21

1.2.4 Tiến hành thí nghiệm 21

1.2.5 Kết quả 21

1.3 Nhiễm điện do hưởng ứng 21

1.3.1 Mục đích 21

1.3.2 Cơ sở lý thuyết 21

1.3.3 Dụng cụ thí nghiệm 21

1.3.4 Tiến hành thí nghiệm 22

1.3.5 Kết quả 22

1.4 Sự tương tác giữa các điện tích Hai loại điện tích 22

1.4.1 Mục đích 22

1.4.2 Cơ sở lý thuyết 22

1.4.3 Dụng cụ thí nghiệm 22

1.4.4 Tiến hành thí nghiệm 22

1.4.5 Kết quả thí nghiệm 23

1.5 Xác định hiệu điện thế giữa hai vật mang điện và điện thế của một vật mang điện so với đất 24

1.5.1 Mục đích 24

1.5.2 Cơ sở lý thuyết 24

1.5.3 Dụng cụ thí nghiệm 24

1.5.4 Tiến hành thí nghiệm 24

I.5.5 Kết quả 25

1.6 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn mang điện 25

1.6.1 Mục đích 25

1.6.2.Cở sở lý thuyết 25

1.6.3 Dụng cụ thí nghiệm 25

1.6.4 Tiến hành thí nghiệm 25

1.6.5 Kết quả thí nghiệm 25

1.7 Khảo sát sự phân bố điện trường trên vật dẫn mang điện 25

1.7.1.Mục đích 25

1.7.2 Cơ sở lý thuyết 25

1.7.3 Dụng cụ thí nghiệm 26

1.7.4 Tiến hành thí nghiệm 26

1.7.5 Kết quả thí nghiệm 26

2 CÁC THÍ NGHIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI 27

2.1 Định luật ôm đối với toàn mạch 27

2.1.1 Mục đích 27

2.1.2 Cơ sở lý thuyết 27

2.1.3 Dụng cụ thí nghiệm 27

2.1.4 Tiến hành thí nghiệm 27

2.2 Thực hành xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hoá 28

2.2.1 Mục đích thí nghiệm 28

2.2.2 Cơ sở lý thuyết 28

2.2.3 Dụng cụ thí nghiệm 29

2.4.Tiến hành thí nghiệm 29

3 CÁC THÍ NGHIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG 34

3.1 Hiện tượng nhiệt điện 34

3.1.1 Mục đích 34

3.1.2 Cơ sở lý thuyết 34

3.1.3 Dụng cụ thí nghiệm 34

3.1.4 Tiến hành thí nghiệm 34

3.1.5 Kết luận 35

3.2 Dòng điện trong chất điện phân 35

3.2.1 Mục đích thí nghiệm 35

3.2.2 Cơ sở lý thuyết 35

3.2.3 Dụng cụ thí nghiệm 35

3.2.4 Tiến hành thí nghiệm 35

2 3 Hiện tượng dương cực tan 36

3.3.1 Mục đích 36

3.3.2 Cơ sở lý thuyết 37

3.3.3 Dụng cụ thí nghiệm 37

3.3.4 Tiến hành thí nghiệm 37

3.4 Dòng điện trong chất khí 38

3.4.1 Mục đích 38

3.4.2 Cơ sở lý thuyết 38

3.4.3 Dụng cụ thí nghiệm 38

3.4.4 Tiến hành thí nghiệm 38

3.4.5 Kết luận 40

3.5 Thực hành khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của trazito 40

3.5.1 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt bán dẫn 40

3.5.2 Khảo sát đặc tính khuếch đại của tranzito 44

4 CÁC THÍ NGHIỆM VỀ TỪ TRƯỜNG 47

4.1 Khảo sát lực từ tác dụng lên dòng điện thẳng 47

4.1.1 Mục đích thí nghiệm 47

4.1.2 Cơ sở lý thuyết 47

4.1.3 Dụng cụ thí nghiệm 47

4.1.4.Tiến hành thí nghiệm 48

5 CÁC THÍ NGHIỆM VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 51

5.1 Khảo sát hiện tượng cảm ứng điện từ 51

5.1.1 Mục đích 51

5.1.2 Dụng cụ thí nghiệm 51

5.1.3 Tiến hành thí nghiệm 51

5.1.4 Nhận xét 52

5.1.5 Kết luận 52

5.2 Chứng minh sự xuất hiện của dòng điện phu - cô 52

5.2.1 Mục đích 52

5.2.2 Dụng cụ thí nghiệm 52

5.2.3.Tiến hành thí nghiệm 53

5.2.4 Nhận xét 53

5.2.5 Kết luận 53

5.3 Hiện tượng tự cảm 53

5.3.1 Mục đích 53

5.3.2 Cơ sở lý thuyết 54

5.3.3 Dụng cụ thí nghiệm 54

5.3.4 Tiến hành thí nghiệm 54

6 CÁC THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT ĐỊNH LUẬT QUANG HÌNH, ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH, THẤU KÍNH 56

6.1 Mục đích 56

6.2 Dụng cụ thí nghiệm 56

6.3 Tiến hành thí nghiệm 56

6.3.1 Khảo sát định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng 56

6.3.2 Khảo sát sự phản xạ toàn phần ánh sáng Xác định góc giới hạn 58

6.3.3 Khảo sát đường truyền của chùm tia sáng khúc xạ qua lăng kính 58

6.3.4 Khảo sát đường truyền của chùm tia sáng khúc xạ qua thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì 59

6.3.5 Thực hành xác định tiêu cự của thấu kính phân kỳ 60

CHƯƠNG IV THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 64

I MỤC ĐÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 64

1 Mục đích thí nghiệm 64

2 Phương pháp thực nghiệm 64

II Nội dung thực nghiệm 64

III Tổ chức thực nghiệm 64

1 Thực nghiệm tại trường THPT Ngô Quyền 64

2 Thực nghiệm tại trường THPT Tây Thụy Anh 65

3 Thực nghiệm tại trường THPT Tuần Giáo 67

4 Thực nghiệm tại một số trường THPT 67

5 Đánh giá chung 68

PHẦN III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 70

1 Kết luận 70

2 Đề nghị 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC

Các từ viết tắt trong khóa luận

PHẦN I MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong sự phát triển của toàn thế giới ngày nay, giáo dục có những vị trí đặc biệt và được sự quan tâm rất nhiều của quốc gia trên thế giới Vì mỗi một đất nước muốn phát triển mạnh, ứng dụng được các công nghệ kỹ thuật cao vào trong sản xuất và đời sống thì phải có đội ngũ nguồn nhân lực có chất lượng, vì vậy giáo dục đóng vai trò tiên phong trong công cuộc đào tạo nguồn nhân lực Cũng như các nước trên thế giới Việt Nam đang trong thời kì CNH - HĐH đất nước hội nhập với tất cả các nước trên toàn thế giới, đặc biệt là khu vực Châu

Á Thái Bình Dương Vì vậy, nhiệm vụ đặt ra cho ngành giáo dục hết sức nặng

nề, phải đào tạo đội ngũ, nguồn nhân lực để đáp ứng nhu cầu tuyển dụng ngày nay Nhiệm vụ đó đặt ra cho ngành phải đổi mới đồng bộ mục đích, nội dung, phương pháp, phương tiện dạy học có như vậy ngành giáo dục mới có thể đảm bảo tốt nhiệm vụ của nghị quyết TW 2 khóa VII về đổi mới giáo dục và đào tạo con người mới hiện nay

Vật lý ở trường THPT với đặc thù của vật lý là môn khoa học thực nghiệm trong đó phải có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết với thực hành, đặc biệt

là kỹ năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm của học sinh Vì vậy, việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lý ở trường THPT không chỉ là công việc bắt buộc, mà

nó còn là biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh Trong dạy học vật lý, việc khai thác hiệu quả vai trò của thí nghiệm vật lý là một trong những vấn đề hết sức cần thiết vì thí nghiệm có vai trò hết sức quan trọng trong khoa học nói chung và trong dạy học vật lý nói riêng Thí nghiệm là nguồn cung cấp chính xác, dễ hiểu

về sự vật hiện tượng, là phương tiện tốt để kiểm tra tính đúng đắn của kiến thức vật lý, là phương tiện rèn luyện sự khéo cho học sinh, thí nghiệm góp phần đánh giá năng lực tư duy, giúp củng cố và vận dụng kiến thức một cách vững chắc cho học sinh Thí nghiệm có tác động mạnh mẽ đến các giác quan của học sinh, thông qua thí nghiệm và bằng thí nghiệm có thể tạo ra cho học sinh sự hứng thú, tích cực trong học tập

Một trong những tác dụng của thí nghiệm vật lý là tạo ra sự trực quan sinh động trước mắt học sinh, chính vì thế sự cần thiết của thí nghiệm trong dạy học vật lý được quyết định bằng sự nhận thức của học sinh trước sự hướng dẫn của giáo viên

Thông qua thí nghiệm vật lý có thể tạo ra những tác động có chủ định, có

hệ thống vào con người, các đại lượng hiện thực khách quan và sự phân tích các điều kiện mà trong đó có sự diễn ra, thông qua sự tác động ta thu được tri thức mới Thí nghiệm vật lý hiểu theo ngĩa rộng còn là một trong các con đường dạy học vật lý ở trườngTHPT, đó là cách thức hoạt động giữa thầy và trò, giúp cho trò tự chiếm lĩnh kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt là khả năng về thực hành Thêm vào đó thí nghiệm còn có tác dụng tránh được những giáo điều, hình thức đang phổ biến trong dạy học vật lý hiện nay Ngoài ra, thí nghiệm vật lý còn góp phần củng cố niềm tin khoa học, hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh

Thí nghiệm vật lý được trình bày trong chương trình và SGK Vật lý 11(ban

cơ bản) gồm 2 loại: thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm do học sinh thực hiện Trong các thí nghiệm học sinh có 3 bài thí nghiệm thực hành, được SGK trình bày rất cụ thể, chi tiết ở từng bài một Đối với các thí nghiệm khác bao gồm cả thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm do học sinh tiến hành, có số lượng lớn tuy nhiên SGK lại trình bày các thí nghiệm này ngắn,

có nhiều bài chỉ có hình ảnh chứ không có cách hướng dẫn cách thực hiện, cách

sử dụng dụng cụ thí nghiệm Đó là điều rất khó khăn đối với các giáo viên không giỏi thực hành trong quá trình dạy học vật lý ở trường THPT

Việc trình bày chi tiết về mục tiêu, cơ sở lý thuyết, dụng cụ thí nghiệm, cách

sử dụng và các bước tiến hành thí nghiệm trong chương trình và SGK vật lý lớp

11 sẽ là tài liệu tham khảo giúp cho các thầy cô giải quyết được khó khăn trên để thực hiện thành công bài giảng của mình Đây là mục tiêu của đề tài hướng tới Với mong muốn góp phần nhỏ bé của mình trong việc nâng cao chất lượng

giảng dạy và học môn vật lý ở trường phổ thông, tôi lựa chọn đề tài: ''Phương pháp tiến hành thí nghiệm vật lý 11ban cơ bản"

2 Mục đích nghiên cứu

+ Đối với bản thân

- Tập dượt làm công tác nghiên cứu khoa học

- Làm khóa luận tốt nghiệp

+ Đối với tập thể sinh viên: làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các ngành

sư phạm vật lý và giáo viên phổ thông

3 Đối tượng nghiên cứu và khách thể nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Các bài thí nghiệm trong chương trình và SGK lớp 11 ban cơ bản

3.2 Khách thể nghiên cứu

Đặc điểm,tính chất, mục đích và cách thực hiện các thí nghiệm trong chương trình và SGK lớp 11 ban cơ bản

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

+ Thu thập thông tin, tài liệu có liên quan đến khóa luận

+ Nghiên cứu tài liệu đã thu thập được

- Đọc các tài liệu có liên quan

- Nghiên cứu về phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT

- Nghiên cứu về vấn đề sử dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học

- Nghiên cứu nội dung chương trình và SGK vật lý lớp 11

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến việc hướng dẫn sử dụng các thiết

bị thí nghiệm và cách tiến hành thí nghiệm

+ Sắp xếp hệ thống những thông tin đã nghiên cứu có liên quan đến khóa luận lựa chọn

4.2 Phương pháp điều tra

+ Điều tra đối với sinh viên của trường ĐHTB

+ Điều tra đối với giáo viên ở một số trường THPT

4.3 Phương pháp thực nghiệm

+ Tiến hành làm thí nghiệm tại phòng thí nghiệm của trường ĐHTB

+ Tiến hành thực nghiệm một số bài ở trường THPT

4.4 Phương pháp thống kê toán học

4.5 Phương pháp hệ thống hóa lý thuyết

Sắp xếp và hê thống hóa nội dung đã nghiên cứu sau đó tổng hợp lại các vấn

đề đó để hoàn thành khóa luận

6 Giả thuyết khoa học

Việc nghiên cứu, trình bày rõ ràng, khoa học cách tiến hành các thí nghiệm trong chương trình và SGK vật lý 11 sẽ góp phần nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ cho sinh viên sư phạm vật lý và tạo tiền đề sau này ra dạy học vật lý ở trường phổ thông tốt hơn

8 Cấu trúc khóa luận

Phần I : Mở đầu

Phần II: Nội dung

Chương I- Cơ sở lí luận về thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

Chương II- Cơ sở thực tiễn về thí nghiệm vật lý

Chương III- Cách tiến hành các thí nghiệm biểu diễn trong sách giáo khoa vật lý 11 ban cơ bản

Chương IV- Thực nghiệm sư phạm

Phần III: Kết luận và đề nghị

PHẦN II NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ

TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

I CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA THÍ NGHIỆM VẬT LÝ

1 Thí nghiệm vật lý

Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người và các đối tượng của hiện tượng khách quan Thông qua sự phân tích có điều kiện

mà trong đó diễn ra sự tác động, ta có thể thu được các tri thức mới

2 Đặc điểm của thí nghiệm vật lý

- Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua thí nghiệm, có thể trả lời các câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được giả thuyết Mỗi thí nghiệm cần phải có các yếu tố cấu thành:

Cần xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của tác động

- Các điều kiện của thí nghiệm có thể biến đổi được để ta nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi

- Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có mức độ chính xác cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối

đa các nhiễu (nghĩa là loại bỏ tối đa các điều kiện để không làm xuất hiện các tính chất, các mối quan hệ không được quan tâm)

- Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát được sự biến đổi các đại lượng nào đó do sự biến đổi của đại lượng khác Điều này đạt được qua các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiện quan sát, đo đạc

- Có thể lặp lại các thí nghiệm Điều này có nghĩa là: với các thiết bị thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm như nhau thì khi bố trí lại thí nghiệm, tiến hành lại các

thí nghiệm, hiện tượng, quá trình vật lý phải diễn ra trong thí nghiệm phải giống như các thí nghiệm trước đó

3 Sự khác nhau cơ bản của thí nghiệm và quan sát tự nhiên

Quan sát có chủ định là phương pháp thu nhận tri thức dựa trên sự thu nhận tri giác cảm tính đối tượng nghiên cứu theo mục đích nhất định Về nguyên tắc, đối tượng cần quan sát cũng được lựa chọn có chủ định và được chủ thể quan sát một cách có ý thức

- Với các đặc điểm của thí nghiệm nêu trên, sự khác nhau cơ bản giữa thí nghiệm và quan sát tự nhiên là ở chỗ: trong quan sát, ta không có một sự tác động nào vào đối tượng cần quan sát Ngược lại trong thí nghiệm, ta tác động có chủ định vào đối tượng cần nghiên cứu, nhờ vậy thí nghiệm không những cho phép nghiên cứu các hiện tượng không xảy ra hoặc không xảy ra dưới dạng thuần khiết trong tự nhiên mà còn làm cho sự quan sát, đo đạc được đơn giản dễ dàng hơn, tạo ra những hiện tượng ở cùng một thời điểm mong muốn, và tạo điều kiện đi tới nhận thức được, quá trình nào đó

- Việc nghiên cứu các mối quan hệ có tính quy luật nhưng chỉ mang tính chất

bộ phận giữa những các đại lượng vật lý ở từng thí nghiệm riêng biệt, tạo cơ sở cho việc xem xét sự tác động đồng thời của nhiều định luật vật lý trong một hiện tượng, quá trình vật lý đầy đủ hơn, sâu sắc hơn

II SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.Vai trò cuả thí nghiệm trong dạy học

Thí nghiệm vật lý là yếu tố không thể thiếu được của quá trình nhận thức vật

lý có thể thực hiện những chức năng khác trong tiến trình dạy học:

a Thí nghiệm vật lý là cơ sở để xây dựng, chứng minh kiến thức vật lý

b Thí nghiệm vật lý (thí nghiệm học sinh làm) có tác dụng bồi dưỡng cho học sinh phương pháp nghiên cứu vật lý, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, sử dụng các dụng cụ đo và các thiết bị khác

c Thí nghiệm vật lý có tác dụng bồi dưỡng cho học sinh kiến thức kĩ năng kĩ thuật tổng hợp

d Thí nghiệm vật lý có thể được sủ dụng như phương tiện để đề xuất vấn đề,

để cho học sinh vận dụng, củng cố kiến thức, để kiểm tra kiến thức vật lý của học sinh

e Thí nghiệm vật lý có tác dụng bồi dưỡng một số đức tính tốt cho học sinh

(tính chính xác, tính trung thực, tính cẩn thận, tính kiên trì)

2 Chức năng (tác dụng) của thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý

2.1 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý

Theo quan điểm của lý luận nhận thức, trong dạy học vật lý ở trường THPT thí nghiệm vật lý có các chức năng sau

- Thí nghiệm vật lý là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn thu trực tiếp của tri thức)

- Thí nghiệm vật lý là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức thu nhận được

- Thí nghiệm vật lý là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn

- Thí nghiệm vật lý là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý

2.2 Các chức năng của thí nghiệm vật lý theo quan điểm lý luận dạy học

+ Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học

- Giai đoạn định hướng mục tiêu kiến thức, kỹ năng của học sinh

- Giai đoạn hình thành kiến thức mới

- Qúa trình củng cố kiến thức, kỹ năng của học sinh

- Kiểm tra, đánh giá kiến thức và kỹ năng của học sinh

+ Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn kỹ năng, kỹ xảo về vật lý của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lý, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng phẩm chất đạo đức của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan các hiện tượng vật

lý trong day học

3 Phân loại thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý

3.1 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên

Việc tổ chức thí nghiệm biểu diễn của giáo viên nhằm giới thiệu tương đối nhanh với học sinh chủ yếu là mặt định tính của các hiện tượng, các quá trình, các quy luật nghiên cứu Những cái mà học sinh nhìn thấy được bằng mắt Tùy theo mục đích sử dụng, thí nghiệm biểu diễn theo các bước khác nhau của tiến trình dạy học, các thí nghiệm biểu diễn có thể chia thành 3 loại thí nghiệm: thí nghiệm mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu các hiện tượng và thí nghiệm củng cố

a.Thí nghiệm mở đầu

Thí nghiệm mở đầu là thí nghiệm được dùng nhằm mục đích đề xuất vấn đề cần nghiên cứu

b Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng

Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng là thí nghiệm nhằm xây dựng, chứng minh kiến thức mới bao gồm:

- Thí nghiệm khảo sát xây dựng: thí nghiệm nhằm khảo sát sự kiện, thu lượm dữ kiện thực nghiệm để từ đó rút ra kết luận khái quát, vừa là kiến thức mới vừa là kiến thức xây dựng

- Thí nghiệm kiểm tra, minh họa: thí nghiệm nhằm kiểm tra minh họa để xác nhận trên thực tế điều kết luận được nêu ra, là kiến thức mới cần dạy

c Thí nghiệm củng cố

Thí nghiệm củng cố là thí nghiệm nhằm giúp cho học sinh vận dụng kiến thức

đã học để giải thích, dự đoán hiện tượng, qua đó nắm vững kiến thức đã học

3.2 Thí nghiệm do học sinh thực hiện

3.2.1 Thí nghiệm trực diện đồng loạt của học sinh

Thí nghiệm do học sinh trực tiếp tiến hành đồng loạt cần thiết để tích lũy

các sự kiện nhằm khái quát hóa lí thuyết và chủ yếu là để kiểm tra tính đúng đắn của các hệ quả lý thuyết Chúng giúp HS cụ thể hóa hoàn thiện và phát triển những kiến thức đã học, nghiên cứu các hiện tượng về mặt định lượng, rèn luyện

kỹ năng và thói quen ban đầu sử dụng các dụng cụ

b Thí nghiệm thực hành vật lý

Thí nghiệm vật lý cũng được dùng mục đích như thí nghiệm trực diện Nhưng mức độ tự lực của học sinh ở đây cao hơn, họ áp dụng kiến thức vào những điều kiện mới Thực hành vật lý tạo ra khả năng ôn tập những kiến thức

đã học ở trình độ cao hơn, đào sâu, mở rộng và tổng hợp các kiến thức, phát triển kỹ năng và thói quen sử dụng các dụng cụ và thiết bị phức tạp và hoàn thiện hơn, gần gũi với kỹ thuật hơn, làm quen với các yếu tố tự lực thực nghiệm

c Các bài toán thí nghiệm

Các bài toán thí nghiệm đòi hỏi phải tìm tòi bằng thực nghiệm tự lực những

số liệu khởi đầu để giải quyết về mặt lý thuyết các bài toán đó và kiểm tra tiếp theo bằng thực nghiệm tính đúng đắn của kết quả thu được

d Thí nghiệm và quan sát ở nhà

Thí nghiệm và quan sát ở nhà là một lọa bài tập thực hiện tự lực (không có

sự kiểm tra của giáo viên trong tiến hành công việc) các thí nghiệm đơn giản nhất Như vậy là, theo hệ thống các thí nghiệm nói trên, tất cả các học sinh đều

đi dần dần từ những kiến thức ban đầu thu nhận được ngay trong thời gian giáo viên làm thí nghiệm biểu diễn, đến chỗ đào sâu chính xác hóa kiến thức đó, có được hàng loạt các kỹ năng các và các thói quen thực hành trong thí nghiệm trực diện và sau đó dẫn đến chỗ mở rộng, hoàn thiện và đào sâu chính xác hóa kiến thức, có được hàng loạt các kỹ năng và các tói quen trong thí nghiệm thực hành Đồng thời, các bài tập thí nghiệm những là bài tập mở ra những con đường khả

dĩ áp dụng các kiến thức vào trong thực tế và thực hiện các bài làm thí nghiệm ở nhà là nhửng bài tập giúp cho học sinh quen dần với việc nghiên cứu tự lực các hiện tượng vật lý theo mục tiêu đề ra Cuối cùng một số học sinh có năng lực và

hứng thú hơn sẽ phát triển những yếu tố sáng tạo khoa học kỹ thuật trong các nhóm vật lý và nắm được phương pháp làm việc với các dụng cụ vật lý kỹ thuật

III CÁC YÊU CẦU KHI TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1 Những yêu cầu chung về việc sử dụng thí nghiệm

a Cần xác định rõ sơ đồ thí nghiệm và mục đích thí nghiệm (dùng thiết bị gì? Trình độ thao tác như thế nào? Cần quan sát, đo đạc cái gì? Để làm gì?)

b Thí nghiệm phải thành công, có kết quả rõ ràng, phù hợp với nội dung bài học

c Mọi dụng cụ thiết bị và cách tiến hành thí nghiệm phải thỏa mãn những quy tắc an toàn

2 Yêu cầu đối với thí nghiệm biểu diễn của giáo viên

a Cần đảm bảo cho học sinh ý thức được sự cần thiết tiến hành thí nghiệm, mục đích thí nghiệm, phương án thí nghiệm và tham gia vào quá trình quan sát thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm

b Cần xác định rõ logic của tiến trình bài dạy, trong đó việc tiến hành biểu diễn thí nghiệm của giáo viên xuất hiện đúng lúc cần thiết trong mối quan hệ hữu cơ với việc giáo viên giảng giải và hướng dẫn hoạt động học tập của học sinh Cần chú ý tránh tình trạng lạm dụng thí nghiệm vật lý, sử dụng thí nghiệm đơn thuần như một phương tiện trực quan không có tác dụng tích cực đối với việc bồi dưỡng phương pháp nhận thức khoa học (mà ngược lại hình thành ở học sinh quan điểm kinh nghiệm chủ nghĩa trong nhận thức khoa học)

c Cố gắng sao cho các phần căn bản các chi tiết quan trọng của thiết bị dụng cụ được mọi học sinh trong lớp đều nhìn được rõ Muốn vậy, cần phải chú ý: kích thước của dung cụ đủ lớn, để hở, màu sắc của chi tiết, các dụng cụ chính chủ yếu thì để hở để dễ quan sát, các dụng cụ phụ nên lắp ráp trong các vỏ đậy kín để khỏi làm lạc sự chú ý của học sinh khỏi dụng cụ chính chủ yếu, sử dụng phông nền, cách chiếu sáng, đánh dấu để đối chiếu các giai đoạn trước sau của thí nghiệm Đảm bảo cho học sinh tri giác được rõ ràng hiện tượng biểu diễn

d Mỗi thí nghiệm cần chuẩn bị cẩn thận, thử đi thử lại để đảm bảo thành công Thí nghiệm biểu diễn phải ngắn gọn không kéo dài trong giờ học

e Tromg một giờ không nên có quá nhiều thí nghiệm biểu diễn làm phân tán sự chú ý của học sinh khỏi những vấn đề của kiến thức

f Để thực hiện giáo dục kĩ thuật tổng hợp người ta quan tâm việc sử dụng những thí nghiệm biểu diễn có nội dung kĩ thuật (những mô hình hoạt động) không những giúp cho việc phát hiện bản chất vật lý mà còn chỉ ra được những ứng dụng quan trọng

3 Yêu cầu đối với thí nghiệm trực diện của học sinh

a Thời gian sử dụng thí nghiệm trực diện khoảng từ 5 đến 10 phút để nhằm tích cực hóa, kiến thức hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình giáo viên giảng giải kiến thức mới Thí dụ thực hiện một thí nghiệm định tính cơ bản (quan sát hiện tượng dẫn nhiệt), nghiên cứu cấu tạo hoạt động của một dụng cụ nào đó (lực kế, nhiệt kế) hoặc có thể là thí nghiệm trực diện dự tính cho khoảng 1 giờ, dành cho việc kiểm nghiệm 1 quy luật nào đó, đo một đại lượng vật lý nào đó

b Công việc thí nghiệm vật lý cần được tiến hành đồng thời với cả lớp và với cùng một thiết bị đơn giản (cần có nhiều bộ thí nghiệm)

Những chỉ dẫn bằng lời của giáo viên rất cần thiết trong tiến trình thí nghiệm Khi cần thì hướng dẫn học sinh thảo luận tập kết quả thí nghiệm để rút ra kết luận

4 Yêu cầu đối với thí nghiệm thực hành của học sinh

a Thí nghiệm thực hành chỉ được tiến hành khi học sinh đã có kỹ năng thí nghiệm ban đầu qua các thí nghiệm trực diện

b Để làm thí nghiệm thực hành, học sinh được chia thành từng nhóm làm một bài riêng và bản hướng dẫn thực hiện Nội dung bản hướng dẫn bao gồm các điểm sau:

- Đề tài thí nghiệm

- Mô tả dụng cụ thí nghiệm

- Sơ đồ ghi các kết quả quan sát và phương pháp xử lý kết quả

- Những câu hỏi đòi hỏi hiêu sâu sắc thí nghiệm mới trả lời được và đôi khi

có thể đề ra thí nghiệm bổ sung

- Nội dung cần viết vào báo cáo

CHƯƠNG II CƠ SỞ THỰC TIỄN VỀ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ LỚP 11

1 Khái quát về chương trình và sách giáo khoa vật lý lớp 11

Trong chương trình và sách giáo khoa vật lý lớp 11 ban cơ bản có 3 bài thí nghiệm thực hành và 22 bài thí nghiệm biểu diễn Ba bài thí nghiệm thực hành

do học sinh thực hiện đều có hướng dẫn rất tỉ mỉ về mục đích thí nghiệm, dụng

cụ thí nghiệm, cơ sở lý thuyết, cách tiến hành Nhưng 22 bài thí nghiệm biểu diễn do giáo viên và do học sinh thực hiện thì sách giáo khoa lại được trình bày hết sức vắn tắt, khiến cho việc tiến hành thí nghiệm gặp khó khăn

2 Thực tiễn về thí nghiệm vật lý

Qua các đợt kiến tập, thực tập phổ thông cho thấy trong quá trình giảng dạy vật lý việc sử dụng thí nghiệm vật lý ở trường phổ thông rất hạn chế (hầu như không có) Vì rất nhiều lí do như thiếu sách hướng dẫn, thiếu thiết bị thí nghiệm,

cơ sở vật chất đang xây dựng Chỉ những trường điểm, trường ở khu vực thành phố giáo viên mới sử dụng thí nghiệm cho học sinh quan sát hoặc cho học sinh thực hành

Nhiều giáo viên cho biết để chuẩn bị được một tiết dạy vật lý mà có sử dụng thí nghiệm rất vất vả, phải chuẩn bị thí nghiệm trước nhiều ngày, thao tác nhiều lần, kết hợp tốt với học sinh không sẽ cháy giáo án

Phòng thực hành của học sinh còn thiếu hoặc không có, các giờ học thực hành được thay thế bằng các bài tập Khi được hỏi về thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lý rất nhiều học sinh nói rằng: “ Từ khi em vào trường phổ thông đến nay em chưa bao giờ nhìn thấy thầy cô làm thí nghiệm cho em xem, phòng thực hành em cũng chưa được vào’’

Qua đợt thực tập, tôi thấy trong quá trình giảng dạy vật lý đối với các thí nghiệm giáo viên thường làm như sau:

- Giáo viên giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm cho học sinh dưới lớp quan sát

- Giáo viên tiến hành thí nghiệm, học sinh quan sát

- Giáo viên đặt câu hỏi, học sinh dựa vào hiện tượng quan sát được từ thí nghiệm để trả lời câu hỏi của giáo viên

Qua quá trình dự giảng ở trường phổ thông bản thân tôi nhận thấy đối với phương pháp dạy của giáo viên có những ưu và khuyết điếm sau:

+ Ưu điểm:

- Giáo viên tiến hành thí nghiệm nên sẽ tiết kiệm được thời gian giảng dạy

- Với thí nghiệm trực quan học sinh dễ theo dõi và hiểu bài hơn, thích thú hơn trong học tập môn vật lý

- Giáo viên đặt câu hỏi, học sinh dựa vào kết quả thí nghiệm để trả lời từ đó rút ra kết luận

Trong khi làm thí nghiệm thì tôi thấy giáo viên cần lưu ý một số điều sau:

- Giáo viên phải làm thí nghiệm trước vài lần

- Bố trí thí nghiệm sao cho cả lớp đều quan sát được, như thế mới tập trung được sự chú ý của cả lớp

- Lúc làm thí nghiệm không được quay lưng lại phía học sinh, khi làm thí nghiệm cũng như che khuất thí nghiệm phải làm

- Không phủ nhận hoặc nói sai kết quả kể cả khi thí nghiệm không đúng như mong muốn Vấn đề là giải thích vì sao lại vậy, không nên cho rằng làm

không ra kết quả là không thành công Vì thí nghiệm thực và thí nghiệm ở phổ thông ảnh hưởng bởi các yếu tố nhiều do môi trường, đôi khi bịa ra kết quả như

lí thuyết lại là sai

Đối với học sinh ở các trường phổ thông việc làm thí nghiệm ở các phòng

là rất ít, thậm chí là không có Chủ yếu học sinh thay phần thực hành đó bằng cách làm phần luyện tập, vì vậy đối với môn vật lý học sinh ít hứng thú hơn so với môn học khác

Vì vậy, để nâng cao chất lượng dạy và học đối với môn vật lý các trường nên nâng cao hơn nữa việc thúc đẩy việc sử dụng thí nghiệm trong các tiết dạy, bài dạy Muốn vậy, trước hết các giáo viên cần phải nâng cao tinh thần trách nhiệm của mình, các thiết bị phải chính xác có sách hướng dẫn tỉ mỉ thì học sinh

sẽ yêu thích môn vật lý, kỹ năng thực hành của các em được nâng cao, chất lượng dạy và học đạt hiệu quả tốt nhất, cụ thể một số trường như sau

4 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn

mang điện

5 Xác định suất điện động và điện trở trong của một

pin điện hóa

9 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và

đặc tính khuếch đại của Tranzito

2.2 Trường THPT Tây Thụy Anh

lượng

Chất lượng Tốt Đã hỏng

4 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn

mang điện

5 Xác định suất điện động và điện trở trong của một

pin điện hóa

9 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và

đặc tính khuếch đại của Tranzito

4 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn

mang điện

5 Xác định suất điện động và điện trở trong của

một pin điện hóa

9 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và

đặc tính khuếch đại của Tranzito

10 Khảo sát hiện tượng cảm ứng điện từ 2 1 1

4 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn

mang điện

5 Xác định suất điện động và điện trở trong của

một pin điện hóa

9 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và

đặc tính khuếch đại của Tranzito

4 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn

mang điện

5 Xác định suất điện động và điện trở trong của

một pin điện hóa

9 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và

đặc tính khuếch đại của Tranzito

4 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn

mang điện

5 Xác định suất điện động và điện trở trong của

một pin điện hóa

9 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và

đặc tính khuếch đại của Tranzito

4 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn

mang điện

5 Xác định suất điện động và điện trở trong của

một pin điện hóa

7 Dòng điện trong chất điện phân 2 2 0

9 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và

đặc tính khuếch đại của Tranzito

4 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn

mang điện

5 Xác định suất điện động và điện trở trong của

một pin điện hóa

9 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và

đặc tính khuếch đại của Tranzito

CHƯƠNG III CÁCH TIẾN HÀNH CÁC THÍ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 11

1.1.4.1 Dùng thanh thủy tinh hữu cơ (hoặc thanh PVC)

Cọ xát thanh thủy tinh (hoặc thanh PVC) vào mảnh len (hoặc mảnh vải sợi tổng hợp ) Sau đó, đưa gần lại các tua tĩnh điện Quan sát hiện tượng xảy ra

1.1.4.2 Dùng mảnh pô-li-ê-ti-len

Đặt mảnh pô-li-ê-ti-len lên mặt bàn khô phẳng Cầm mảnh len (hoặc mảnh vải sợi tổng hợp) xát lên mảnh pô-li-ê-ti-len, nhấc mảnh pô-li-ê-ti-len lại gần các tua tĩnh điện Quan sát hiện tượng xảy ra

1.1.5 Kết quả

1.1.5.1 Dùng thanh thủy tinh hữu cơ (hoặc thanh PVC)

Khi đưa thanh thủy tinh hữu cơ (hoặc thanh PVC) đã được cọ xát lại gần các tua tĩnh điện, thì các tua tĩnh điện bị hút lên các thanhThí nghiệm chứng tỏ những thanh nay đã bị nhiễm điện

1.1.5.2 Dùng mảnh pô-li-ê-ti-len

Khi đƣa mảnh pô-li-ê-ti-len đã đƣợc cọ xát lại gần tua tĩnh điện ta thấy tua tĩnh điện bị hút vào mảnh pô-li-ê-ti-len Chứng tỏ, mảnh pô-li-ê-ti-len đã nhiễm điện

1.2 Nhiễm điện do tiếp xúc

1 Một thanh thủy tinh hữu cơ (hoặc thanh PVC)

2 Một mảnh pô-li-ê-ti-len (hoặc mảnh vải sợi tổng hợp)

1 Một thanh thủy tinh hữu cơ (hoặc thanh PVC)

2 Một mảnh pô-li-ê-ti-len (hoặc mảnh vải sợi tổng hợp)

3 Một bộ tua tĩnh điện

1.3.4 Tiến hành thí nghiệm

Cọ xát thanh thủy tinh hữu cơ (thanh PVC) vào mảnh pô-li-ê-ti-len Sau đó, đưa thanh thủy tinh hữu cơ (hoặc thanh PVC) lại gần quả cầu kim loại Quan sát hiện tượng

- Trong tự nhiên chỉ có 2 loại điện tích: dương (+) và âm (-)

- Các vật nhiễm điện cùng dấu thì đẩy nhau, các vật nhiễm điện trái dấu thì hút nhau

- Các điện tích càng lớn nếu lực đẩy hoặc lực hút giữa chúng càng mạnh

1.4.3 Dụng cụ thí nghiệm (hình 1)

1 Một máy phát điện uyn - sớt

2 Hai bộ tua tĩnh điện

3 Hai dây dẫn có 2 đầu mỏ kẹp

1.4.4 Tiến hành thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Đặt 2 tua tĩnh điện cách

nhau khoảng 10 cm Dùng 2 dây dẫn (có

2 đầu mỏ kẹp) nối mỗi tua tĩnh điện với 1

thanh điện cực 1 và 2 của máy phát tĩnh

điện Quay máy phát tĩnh điện, quan sát

hiện tượng xảy ra với các sợi dây của 2

quả cầu gắn đỉnh 2 tua tĩnh điện hoặc chạm vào 2 thanh điện cực của máy phát tĩnh điện ,hiện tƣợnggì xảy ra với các sợi dây của 2 tua tĩnh điện

Thí nghiệm 2: Đặt 2 tua tĩnh điện cách nhau khoảng 5 cm, rồi nối chúng

với cùng 1 thanh điện cực 1 hoặc 2 Quan máy phát tĩnh điện, quan sát hiện tƣợng xảy ra

- Ngừng quay các sợi dây của 2 tua tĩnh điện vẫn đẩy nhau Khi đó, nếu đặt 2 đầu thanh đồng của que tiếp điện:

- Chạm vào 2 quả cầu của 2 tua tĩnh điện thì hiện tƣợng gì xảy ra với các sợi dây của 2 cột tua tĩnh điện

- Chạm vào 2 thanh điện cực của máy phát tĩnh điện thì hiện tƣợng gì xảy

ra với các dây của 2 tua tĩnh điện

1.4.5 Kết quả thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Khi nối 2 tua tĩnh điện vào 2 điện cực, quay máy phát tĩnh

điện thì các sợi dây của tua tĩnh điện hút nhau Chứng tỏ 2 tua tĩnh điện nhiễm điện trái dấu

- Ngừng quay, các sợi dây của 2 tua tĩnh điện vẫn hút nhau Khi đó, nếu cầm cán nhựa của que tiếp điện và đặt vào 2 đầu thanh đồng của nó hoặc chạm vào 2 quả cầu gắn ở đỉnh 2 tua tĩnh điện hoặc chạm vào 2 thanh điện cực của máy phát tĩnh

điện thì thấy các sợi dây của 2 tua tĩnh điện không hút nhau nữa

Thí nghiệm 2: Khi nối 2 tua tĩnh điện vào cùng 1 điện cực, quay máy phát

tĩnh điện thì các sợi dây của tua tĩnh điện đẩy xa nhau Chứng tỏ, 2 tua tĩnh điện nhiễm điện cùng dấu

- Ngừng quay, các sợi dây của 2 tua tĩnh điện vẫn đẩy nhau Khi đó, nếu đặt 2 đầu thanh đồng của que tiếp điện:

- Chạm vào 2 quả cầu của 2 tua tĩnh điện thì các sợi dây của 2 cột tua tĩnh điện tiếp tục đẩy nhau

- Chạm vào 2 thanh điện cực của máy phát tĩnh điện thì sợi dây của 2 tua tĩnh điện không đẩy nhau nữa

1.5 Xác định hiệu điện thế giữa hai vật mang điện và điện thế của một vật mang điện so với đất

Thí nghiệm 1: Dùng 2 dây dẫn (có 2 đầu mỏ

kẹp) nối thanh điện cực 1 với thanh điện cực

với quả cầu của tĩnh điện kế và nối thanh điện

cực 2 với vỏ hộp của tĩnh điện kế Quay máy

phát điện quan sát hiện tượng xảy ra với Hình 2

kim điện kế

Thí nghiệm 2: Muốn xác định điện thế của thanh điện cực 1 so với đất, ta

làm tương tự như trên, nhưng nối quả cầu của tĩnh điện kế với thanh điện cực 1

và nối vỏ hộp của tĩnh điện kế với đất Quay máy phát tĩnh vừa đủ để quan sát hiện tượng xảy ra với kim của tĩnh điện kế

2

3

1

I.5.5 Kết quả

Thí nghiệm 1: Kim của tĩnh điện kế bị lệch 1 góc nào đó Nếu hiệu điện

thế giữa 2 điện cực 1 và 2 càng lớn thì góc lệch càng lớn

Thí nghiệm 2: Kim của tĩnh điện kế bị lệch 1 góc 

Điện thế của thanh điện cực 1 càng lớn so với đất thì góc lệch càng lớn

1.6 Khảo sát sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn mang điện

Dùng 1 dây dẫn có 2 đầu mỏ kẹp để nối

thanh điện cực 1 của máy phát tĩnh điện với

vật dẫn hình trụ rỗng A bằng thép inoc, một đầu chóp nhọn, một đầu hở Trên thân của vật dẫn A có gắn các cặp dây tua bằng sợi tổng hợp Quay máy phát

tĩnh điện với tốc độ vừa đủ để quan sát hiện tượng xảy ra với các tua tĩnh điện

1.6.5 Kết quả thí nghiệm

Ở đầu nhọn của vật A cặp tua tĩnh dây xòe ra mạnh nhất

1.7 Khảo sát sự phân bố điện trường trên vật dẫn mang điện

- Ở mặt ngoài vật dẫn, điện trường khác không và các đường sức hướng vuông góc với mặt ngoài vật dẫn

- Ở bên trong vật dẫn, điện trường bằng không

1.7.3 Dụng cụ thí nghiệm (hình 4)

1 Máy phát tĩnh điện uyn – sơt

2 Lưới kim loại và các chân đế

3 Dây dẫn có 2 đầu mỏ kẹp

1.7.4 Tiến hành thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Cắm lưới kim loại vào các

chân đế và sắp xếp chúng sao cho mặt lưới kim

loại duỗi cong hình chữ S Ở hai phía của mặt

lưới có gắn các dây tua bằng sợi tổng hợp Nối

lưới kim loại với một trong hai thanh điện cực của máy phát tĩnh điện bằng sợi dây dẫn có 2 đầu mỏ kẹp

Quay máy phát tĩnh điện với tốc độ vừa đủ quan sát hiện tượng xảy ra với các dây tua

Thí nghiệm 2: Sắp xếp các chân đế sao cho mặt lưới kim loại uốn thành 1

vòng gần như kín

Quay máy phát tĩnh điện với tốc độ vừa phải quan sát hiện tượng xảy ra với các tua tĩnh điện

1.7.5 Kết quả thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Các tua ở cả 2 mặt lưới kim loại đều bị xòe ra theo hướng gần

như vuông góc với mặt lưới

Thí nghiệm 2: Ở mặt cong lồi phía ngoài vòng kim loại, các dây tua không bị

xòe ra theo hướng gần như vuông góc với mặt lưới

- Ở mặt cong phía trong vòng lưới kim loại, các dây tua không bị xòe ra

Lưu ý: Đối với các thí nghiệm sử dụng các tua tĩnh điện thì điều kiện thời tiết phải khô ráo thì mới thu được kết quả tốt, nếu thời tiết ẩm ướt thì khó đạt được kết quả

1

2

3

Hình 4

2 CÁC THÍ NGHIỆM VỀ DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

2.1 Định luật ôm đối với toàn mạch

2.1.1 Mục đích

Khảo sát sự thay đổi của cường độ dòng điện chạy trong mạch kín phụ thuộc

điện trở mạch ngoài Trên cơ sở đó kiểm chứng định luật ôm đối với toàn mạch

+ Ampe kế để ở vị trí DCA 200 m với

cực dương là lỗ cắm VmA và cực âm

+ Dựa vào bảng số liệu vẽ đồ thị (U, I) từ đó rút ra nhận xét

* Lưu ý khi sử dụng đồng hồ hiện số DT – 830B

- Khi sử dụng đồng hồ, phải vặn núm xoay của nó đến vị trí tương ứng với chức năng và thang đo cần chọn

- Nếu chưa biết rõ giá trị giớ hạn của đại lượng cần đo, ta phải chọn thang

đo có giới hạn đo lớn nhất ứng với chức năng đã chọn

- Khi chuyển đổi chức năng đo của đồng hồ, phải tháo đầu dây của đồng hồ

Sử dụng các đồng hồ đo điện đa năng hiện số (Digital Multimeter) để đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch

2.2.2 Cơ sở lý thuyết

Xét mạch kín gồm một pin điện hoá có suất điện động E và điện trở trong

r mắc nối tiếp với điện trở bảo vệ R0, miliampe kế RA và biến trở núm xoay R

Áp dụng công thức hiệu điện thế của đoạn mạch MN có chưa nguồn điện

E ta có: UMN= U= E - I(r +R0) (1)

Muốn xác định giá trị của E và r, ta phải mắc thêm vôn kế V vào 2 đầu đoạn mạch MN để đo giá trị của hiệu điện thế U Nhưng nếu vôn kế V có điện trở không lớn, thì khi mắc nó vào 2 đầu đoạn mạch MN, cường độ dòng điện I

sẽ tăng lên và hiệu điện thế U sẽ bị giảm nhỏ so với các giá trị cần đo

Để khắc phục khó khăn trên, người ta dùng vôn kế hiện số V có điện trở trong RV rất lớn (cỡ mêgaôm) sao cho cường độ dòng điện I chạy trong đoạn mạch và hiệu điện thế U giữa 2 đầu đoạn mạch này thực tế không bị thay đổi (do

dòng điện chay qua vôn kế có cường độ rất nhỏ, không thể bỏ qua) Như vậy, ta

có thể mắc vôn kế hiện số V vào 2 đầu của một đoạn mạch bất kỳ trong mạch kín mà không làm ảnh hưởng đến cường độ dòng điện I và hiệu điện thế U của đoạn mạch đó

Hơn nữa, cần phải chọn giá trị thích hợp của điện trở Ro để dòng điện chạy qua pin điện hoá có cường độ I đủ nhỏ, sao có cho chất ôxi hoá có thể khử kịp sự phân cực của pin Khi đó, giá trị điện trở trong r hầu như không bị thay đổi

Nếu thay hiệu điện thế U= I(R+R0) đối với đoạn mạch MN chứa biến trở

R và miliampe kế A vào công thức (1), ta nhận dược công thức của định luật ôm đối với toàn mạch:

EI

7 Bộ dây nối mạch điện có 2 đầu phích

8 Một pin con thỏ hoặc 1 pin con ó

và vôn kế sang vị trí “ON” Ghi gía trị

ổn định của cường độ cường độ dòng điện I trên miliampe kế A và của hiệu điện thế U trên vôn kế V vào bảng thực hành

3 Thực hiện lại động tác 2 nêu trên ứng với mỗi giá trị điện trở của biến trở R bằng cách vặn núm xoay của nó sang nấc sau để giảm điện trở của biến trở từ giá trị R 100  xuống tới 30, mỗi lần giảm 10

4 Mắc lại vôn kế V vào 2 đầu đoạn mạch BP như hình vẽ, cực dương nối với B, cực âm nối với P Đọc giá trị ghi vào bảng các giá trị '

U trên vôn kế V và cường

độ dòng điện I trên miliampe kế A để tính giá trị của tổng điện trở:

Hình 9: Mắc vôn kế V vào hai đầu đoạn mạch BP

a Vẽ đồ thị U = f(I) biểu diễn quan hệ giữa hiệu điện thế U của đoạn mạch MN chứa nguồn điện phụ thuộc cường độ dòng điện I trong đoạn mạch để nghiệm lại công thức (1)

b Xác định toạ độ U0 và Im của các điểm tại đó đường kéo dài của đồ thị U = f(I) cắt trục tung và trục hoành:

I 0 U0 E (4)

U 0 m

0

EI

Căn cứ các giá trị tương ứng của R và I trong bảng thực hành

a Tính giá trị tương ứng của x, y

b Vẽ đồ thị y = f(x) biểu diễn gián tiếp quan hệ cường độ dòng điện I trong mạch kín phụ thuộc điện trở R của biến trở để nghiệm lại địn luật ôm đối với toàn mạch theo công thức 6

c Xác định toạ độ y0 và xm của các điểm tại đó đường kéo dài của đồ thị y = f(x) cắt trục hoành và trục tung

y 0 xm  b (7)

x 0 y0 b

E

 (8)