ĐỀ CƯƠNG bài GIẢNG các bài THÍ NGHIỆM vật lý PHỔ THÔNG

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM VẬT LÝ PHỔ THÔNG MỤC LỤC ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM VẬT LÝ PHỔ THƠNG .1 MỤC LỤC Bài Chuyển động học Bài Khảo sát quy luật chuyển động rơi tự Đo hệ số ma sát 11 Bài Cân vật rắn có trục quay cố định 16 Bài Giao thoa sóng Sóng dừng .18 Bài Đo hệ số căng mặt chất lỏng 23 Bài Các định luật khí lí tưởng .25 Bài Đo suất điện động điện trở nguồn điện 28 Bài Định luật Ôm 30 Bài Từ trường 32 Bài 10 Cảm ứng điện từ 36 Bài 11 Máy phát điện xoay chiều ba pha 38 Bài 12 Các định luật quang hình học 40 Bài 13 Giao thoa ánh sáng .45 Bài 14 Hiện tượng quang điện .47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 Bài mở đầu Giới thiệu thí nghiệm Số tiết: 02 (Lí thuyết: 02 tiết; Thực hành: 0) A) MỤC TIÊU - Biết danh mục thiết bị dạy học tối thiểu sử dụng dạy học vật lí trường trung học phổ thơng - Hiểu quy trình việc tiến hành thí nghiệm để sử dụng dạy học vật lí - Phân loại thí nghiệm dùng chương trình vật lí phổ thơng theo chủ đề nội dung kiến thức B) NỘI DUNG Các thiết bị dạy học tối thiểu sử dụng dạy học vật lí trường trung học phổ thông: 1.1 Nguồn điện - Biến nguồn (được sử dụng dạy học vật lí lớp 11, lớp 12) - Máy Uyn – sớt (được sử dụng dạy học vật lí lớp 11) 1.2 Các dụng cụ đo điện: - Đồng hồ đo thời gian số (được sử dụng dạy học vật lí lớp 10, lớp 12) - Điện kế chứng minh (được sử dụng dạy học vật lí lớp 11) - Đồng hồ đo điện đa dùng mạch điện chiều (được sử dụng dạy học vật lí lớp 11) - Đồng hồ đo điện đa dùng mạch điện xoay chiều (được sử dụng dạy học vật lí lớp 12) 1.3 Các thí nghiệm cung cấp để sử dụng dạy học vật lí lớp 10 - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu chuyển động học: chuyển động thẳng chuyển động thẳng nhanh dần - Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu chuyển động rơi tự xác định hệ số ma sát - Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu hai quy tắc hợp lực - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu lực đàn hồi quy tắc momen lực - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu lực hướng tâm - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu định luật Bôi lơ – Ma – ri - ốt định luật Sác – lơ chất khí - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu tượng mao dẫn 1.4 Các thí nghiệm cung cấp để sử dụng dạy học vật lí lớp 11 - Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu dịng điện khơng đổi - Bộ thí nghiệm thực hành xác định thành phần nằm ngang từ trường trái đất - Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu quang hình - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu điện tích điện trường - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu dịng điện mơi trường - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu lực từ cảm ứng điện từ - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu tượng tự cảm - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu quang hình 1.5 Các thí nghiệm cung cấp để sử dụng dạy học vật lí lớp 12 - Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu chu kì dao động lắc đơn xác định gia tốc trọng trường - Bộ thí nghiệm thực hành xác định tốc độ truyền âm khơng khí - Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp - Bộ thí nghiệm thực hành xác định bước sóng ánh sáng laze - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định - Bộ thí nghiệm biểu diễn ghi đồ thị dao động lắc đơn - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu tượng giao thoa sóng nước - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu sóng dừng lị xo dây - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu máy biến áp - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều ba pha - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu tán sắc ánh sáng phát tia hồng ngoại, tia tử ngoại - Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu tượng quang điện ngồi Phân loại chức thí nghiệm dạy học vật lí 2.1 Phân loại thí nghiệm sử dụng dạy học vật lí a Thí nghiệm biểu diễn - Là loại thí nghiệm giáo viên tiến hành chính, có tham gia học sinh Được tiến hành lớp, nghiên cứu kiến thức củng cố kiến thức học sinh - Đặc biệt cần thiết trường hợp: thí nghiệm phức tạp, nhiều thời gian bố trí, tiến hành thí nghiệm, khó đảm bảo an tồn q trình học sinh làm thí nghiệm, khơng đủ dụng cụ để đồng loạt học sinh làm thí nghiệm Thí nghiệm biểu diễn gồm: - Thí nghiệm mở đầu - Thí nghiệm nghiên cứu tượng - Thí nghiệm củng cố b.Thí nghiệm thực tập - Là thí nghiệm học sinh tự tiến hành lớp, phòng học mơn, phịng thí nghiệm, ngồi lớp, ngồi nhà trường nhà với mức độ tự lực khác Thí nghiệm thực tập bao gồm: - Thí nghiệm trực diện - Thí nghiệm thực hành - Thí nghiệm vật lí nhà 2.2 Các chức thí nghiệm dạy học vật lí - Là phương tiện để thu nhận tri thức mới, kiểm tra tính đắn tri thức thu vận dụng tri thức thu vào thực tiễn phận phương pháp nhận thức vật lí - Có thể sử dụng tất giai đoạn khác q trình dạy học - Góp phần phát triển nhân cách toàn diện học sinh - Là phương tiện làm đơn giản hóa hieenjtuwowngj, q trình vật lí phức tạp xảy tự nhiên kĩ thuật Quy trình việc tiến hành thí nghiệm để sử dụng dạy học vật lí 3.1 Xác định xác mục đích thí nghiệm cần tiến hành: khả sát gì?kiểm nghiệm, minh họa gì? Xác định đại lượng vật lí (đo trực tiếp hay gián tiếp)? 3.2 Lập kế hoạch thí nghiệm (trả lời câu hỏi: để đạt mục đích thí nghiệm, cần sử dụng dụng cụ nào, bố trí sao, cần tiến hành thí nghiệm theo bước nào, cần quan sát, đo đạc gì?) - Lựa chọn dụng cụ cần sử dụng, tìm hiểu cách sử dụng dụng cụ, kiểm tra hoạt động nó, thay chi tiết hỏng hóc - Vẽ so đồ bố trí dụng cụ - Vạch tiến trình thí nghiệm (bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lí kết thí nghiệm), lập bảng ghi số liệu đo (nếu tiến hành thí nghiệm định lượng) 3.3 Thực tiến trình thí nghiệm - Bố trí thí nghiệm: lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ vẽ cho hệ thống dụng cụ vững chắc, sáng sủa (đối với thí thí nghiệm biểu diễn: bố trí dụng cụ nhiều độ cao khác nhau, dụng cụ mặt trước, khơng che khuất nhau, dùng vật thị vật làm mốc, chất thị màu để làm bật phận chính, đánh diễn biến tượng cần theo dõi), dễ kiểm tra hoạt động hệ thống dụng cụ, loại bỏ tối đa tượng phụ khơng mong muốn, đảm bảo an tồn cho người dụng cụ - Tiến hành thí nghiệm: + Q trình thí nghiệm phải đảm bảo điều kiện mà thí nghiệm phải thỏa mãn tuân thủ quy tắc an tồn + Thí nghiệm cần lặp lại lần, đủ cho việc khái quát hóa rút kết luận Thí nghiệm phải cho kết rõ ràng, đơn trị + Ghi lại tượng quan sát được, số liệu thu thí nghiệm vào bảng, làm trịn có ý nghĩa số liệu thu được, bỏ số liệu khác xa giá trị đo khác - Xử lí kết thí nghiệm: + Đối với thí nghiệm định tính, phân tích điều quan sát được, khái qt hóa rút kết luận + Đối với thí nghiệm định lượng, tính tốn giá trị trung bình sai số Việc viết sai số phải quy tắc làm tròn Xác định nguyên nhân sai số, đặc biệt xác định sai số nguyên nhân chủ quan tìm biện pháp làm giảm Có thể biểu diễn kết thí nghiệm dạng đồ thị - Sau làm thí nghiệm, tháo rời dụng cụ lắp ráp, xếp dụng cụ gọn gàng lúc đầu C) TÀI LIỆU HỌC TẬP Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng, giáo trình điện tử khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội Sách giáo khoa Vật lí lớp 10, 11, 12, NXB giáo dục Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị dạy học trường THPT, tập 4, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội, 2009 D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN Hãy phân loại thí nghiệm chương trình vật lí phổ thơng theo chủ đề nội dung: Thí nghiệm học, nhiệt học điện học quang học Phân loại thí nghiệm chương trình vật lí phổ thơng theo loại: thí nghiệm biểu diễn khảo sát thí nghiệm biểu diễn minh hoạ Chọn thí nghiệm chương trình vật lí phổ thơng phân tích quy trình việc tiến hành thí nghiệm Bài Chuyển động học Số tiết: tiết (Lí thuyết: 0; Thực hành: tiết) A) MỤC TIÊU - Sử dụng thành thạo thiết bị thí nghiệm: đồng hồ đo thời gian số, cổng quang điện, nam châm điện - Tiến hành thí nghiệm chuyển động thẳng thẳng nhanh dần đều, xử lí kết đo để đưa kết luận phục vụ học - Vận dụng kiến thức học học phần Lí luận dạy học vật lí để xác định thí nghiệm cần tiến hành, hình thức phương án tiến hành thí nghiệm tiến trình dạy học kiến thức vật lí cụ thể - Có kĩ soạn thảo tiến trình dạy học đoạn học có sử dụng thí nghiệm kĩ sử dụng phối hợp phương pháp dạy học trình tập giảng đoạn học B) NỘI DUNG Thí nghiệm 1: Minh họa chuyển động thẳng vật (viên bi) máng nằm ngang 1.1 Mục đích thí nghiệm - Minh họa chuyển động thẳng vật (viên bi) máng nằm ngang - Xác định tốc độ chuyển động vật (viên bi) 1.2 Cơ sở lí thuyết Trong chuyển động thẳng đều, độ dời vật khoảng thời gian s v = = const (s quãng đường (độ dời) vật khoảng thời gian t) t 1.3 Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm dài máng (3) (6) (1) (7) (2) (8) (5) (4) Hình Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu chuyển động thẳng chuyển động thẳng biến đổi 1000mm có giá đỡ (1), chân chống hình chữ U có vít vặn điều khiển độ nghiêng máng - Thước đo góc (từ 00 đến 900) có kèm dây dọi (2), nam châm điện (3) hộp công tắc có nút ấn kép (4) - Đồng hồ đo thời gian số(5), viên bi thép mạ niken, đường kính 20mm (6) Khớp nối đa - Hai cổng quang điện (7) (8) b tiến trình thí nghiệm - Đặt máng lên giá đỡ, phối hợp điều chỉnh chân vít dịch chuyển khớp nối đa đến vị trí thích hợp để máng nằm ngang Khi đó, dây dọi song song với mặt phẳng thước đo góc số - Cố định nam châm điện đỉnh phần máng nghiêng nối qua hộp cơng tắc vào ổ C mặt sau đồng hồ đo thời gian * Minh họa chuyển động thẳng viên bi cách đo khoảng thời gian mà độ dời viên bi đường kính viên bi - Đặt cổng quang điện (7) (8) cách đoạn s = 30 cm nối chúng vào ổ A B đồng hồ đo thời gian - Ấn nút RESET để số đồng hồ (được đặt làm việc MODE A + B , thang đo 9,999s) trở 0,000 - Ấn công tắc ngắt điện nam châm để thả cho viên bi lăn xuống từ đỉnh máng nghiêng chuyển động qua hai cổng quang điện Đọc khoảng thời gian t để viên bi qua cổng (7) khoảng thời gian t để viên bi qua hai cổng quang điện So sánh khoảng thời gian t = t − t1 để viên bi qua cổng (8) với thời gian t1 mà bi qua cổng - Tính tốc độ viên bi: Tốc độ trung bình qua cổng 1: v1 = d ; t1 Tốc độ trung bình qua cổng 2: v = d ; (d đường kính viên bi) t2 * Minh họa chuyển động thẳng viên bi cách xác định tốc độ trung bình viên bi quãng đường khác - Đặt cổng quang điện cách đoạn khoảng s1 = 30 cm nối chúng vào ổ A B đồng hồ đo thời gian - Ấn nút RESET để số đồng hồ (được đặt làm việc MODE A ↔ B , thang đo 9,999s) trở 0,000 - Ấn công tắc ngắt điện vào nam châm để thả viên bi lăn xuống, chuyển động qua hai cổng quang điện Khi viên bi vào cổng (7), đồng hồ đo thời gian bắt đầu đếm Khi viên bi đến cổng (8), đồng hồ dừng đếm Đọc đồng hồ khoảng thời gian t1 để viên bi hết quãng đường s1 - Giữ nguyên vị trí cổng (7), dịch cổng (8) xa dần cổng (7), lần thêm cm Với giá trị s, lặp lại bước thí nghiệm để đọc thời gian t tương ứng Tính so sánh tốc độ trung bình viên bi quãng đường s 1.4 Nội dung báo cáo THỰC HÀNH KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU Họ tên: .Lớp: .Nhóm: Ngày làm thực hành: Mục đích Tóm tắt lí thuyết Kết Bảng 1.1 Độ dời viên bi theo thời gian Lần đo Quãng đường (cm) s d Thời gian (s) – Tốc độ trung bình (cm/s) v1 t2 v2 t1 Nhận xét, rút kết quả: s : t , vẽ đồ thị s(t) Bảng 1.2 Tốc độ viên bi quãng đường khác Lần đo Quãng đường s (cm) Thời gian (s) – Tốc độ trung bình (cm/s) v t v t 30 35 40 Nhận xét, rút kết quả: v : s / t Vẽ đồ thị v = v(t) Trả lời câu hỏi: trả lời câu hỏi 1, 2, (trang 8) Thí nghiệm 2: Minh họa chuyển động thẳng nhanh dần viên bi máng nghiêng 2.1 Mục đích thí nghiệm - Minh họa quy luật độ dời chuyển động thẳng nhanh dần viên bi máng nghiêng - Xác định gia tốc chuyển động thẳng nhanh dần viên bi 2.2 Cơ sở lí thuyết Trong chuyển động thẳng nhanh dần s : t (nếu v0 = 0) ∆l = aτ2 (hiệu độ dời vật khoảng thời gian τ liên tiếp số) 2.3.Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm: giống với dụng cụ sử dụng thí nghiệm b.Tiến trình thí nghiệm * Minh họa quy luật đường s : t chuyển động thẳng nhanh dần cách đo khoảng thời gian cần thiết để viên bi quãng đường định trước - Đặt máng lên giá đỡ, phối hợp điều chỉnh chân vít dịch chuyển khớp nối đa đến vị trí thích hợp để mang nghiêng góc khoảng từ 5° đến 10° - Cố định nam châm điện vị trí mặt phẳng nghiêng nối qua hộp cơng tắc đến ổ A đồng hồ đo thời gian - Cho đồng hồ đo thời gian làm việc MODE A ↔ B , cổng quang điện (7) nối với ổ B - Lần lượt đo khoảng thời gian t 1, t2, t3 cần thiết để viên bi từ vị trí ban đầu 2 quãng đường s1 = cm, s2 = 20 cm, s3 = 80 cm Lập so sánh tỉ số s1 : s2 : s3 t1 : t : t để rút kết luận - Tính gia tốc chuyển động viên bi - Lặp lại bước thí nghiệm với chuyển động viên bi ứng với góc nghiêng khác máng * Minh họa quy luật ∆l = aτ2 chuyển động thẳng nhanh dần - Đặt cổng quang điện (7) cách viên bi cm cổng quang điện (8) cách cổng quang điện (7) đoạn s1 = 15 cm nối cổng quang điện với hai ổ A, B đồng hồ đo thời gian - Ngắt điện nam châm để thả cho viên bi lăn qua hai cổng quang điện Đọc thời gian τ1 hiển thị đồng hồ để viên bi chuyển động hai cổng quang điện - Dịch cổng quang điện (7) đến vị trí đặt cổng quang điện (8) dịch cổng (8) đến vị trí cách vị trí cổng (7) khoảng 25 cm Cho viên bi chuyển động từ vị trí ban đầu đọc thời gian τ2 để viên bi hết quãng đường - Tiếp tục dịch cổng (7) đến vị trí đặt cổng quang điện (8) dịch cổng (8) đến vị trí cách vị trí cổng (7) khoảng 35 cm Cho viên bi chuyển động từ vị trí ban đầu đọc thời gian τ3 để viên bi hết quãng đường - So sánh τ1 , τ2 , τ3 tính gia tốc chuyển động viên bi - Lặp lại bước thí nghiệm với chuyển động viên bi ứng với góc nghiêng khác máng 2.4 Nội dung báo cáo THỰC HÀNH KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU Họ tên: .Lớp: .Nhóm: Ngày làm thực hành: Mục đích Tóm tắt lí thuyết Kết Bảng 1.3 Sự phụ thuộc quãng đường s vào thời gian chuyển động t Lần đo Quãng đường s (cm) Thời gian t (s) Lần Lần Lần 3 2 - So sánh tỉ lệ s1 : s : s t1 : t : t để rút kết luận Vẽ đồ thị s = s(t) Bảng 1.4 Sự phụ thuộc hiệu độ dời vào thời gian chuyển động α = Lần đo Hiệu độ dời Δl (cm) Lần Thời gian τ (s) Lần Lần 3 - So sánh τ1 , τ2 , τ3 tính gia tốc chuyển động viên bi Trả lời câu hỏi: hoàn thành câu hỏi 4, 5, 6, (trang 8) C) TÀI LIỆU HỌC TẬP Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng, giáo trình điện tử khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội Sách giáo khoa Vật lí lớp 10, NXB giáo dục Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị dạy học trường THPT, tập 4, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội, 2009 D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN Tại thí nghiệm cần tiến hành xác định trước quãng đường đo thời gian hết quãng đường đó? Tại lại khơng làm thí nghiệm xác định qng đường thời gian bất kì? Nêu nguyên nhân gây sai số tiến hành thí nghiệm Soạn giáo án đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài Khảo sát thực nghiệm chuyển động thẳng” (SGK vật lí 10 nâng cao) Hãy dấu hiệu nhận biết chuyển động thẳng nhanh dần đều? Chứng minh chuyển động thẳng nhanh dần hiệu quãng đường sau khoảng thời gian liên tiếp Tại thí nghiệm cần tiến hành xác định trước quãng đường đo thời gian hết quãng đường đó? Tại lại khơng làm thí nghiệm xác định quãng đường thời gian bất kì? Soạn giáo án giảng dạy đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài Chuyển động thẳng biến đổi đều” (SGK vật lí 10 nâng cao) “Bài Chuyển động thẳng biến đổi đều” (SGK vật lí 10 theo chương trình chuẩn) 10 F sin α Trả lời câu hỏi: Trả lời câu hỏi tập 4, 5, (trang 31) - Rút nhận xét tỉ số C) TÀI LIỆU HỌC TẬP Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng, giáo trình điện tử khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội Sách giáo khoa Vật lí lớp 11, NXB giáo dục Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị dạy học trường THPT, tập 4, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội, 2009 D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN Nghiệm lại nhận xét: Hướng dòng điện, từ trường lực từ tạo thành tam diện thuận Nếu đồng thời đổi chiều dòng điện qua khung dây cực nam châm điện chiều lực từ tác dụng lên khung dây có thay đổi hay không? Tại sao? Soạn giáo án đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài 20 Lực từ Cảm ứng từ” (SGK vật lí 11 theo chương trình chuẩn) “Bài 27 Phương chiều lực từ tác dụng lên dòng điện” (SGK vật lí 11 nâng cao) Dựa vào bảng số liệu 9.1 9.2 ước lượng cảm ứng từ nam châm điện dùng thí nghiệm khoảng tesla? Tại thí nghiệm trước sau có lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện ta phải chỉnh cân cho đòn cân trạng thái thăng bằng? Soạn giáo án đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài 20 Lực từ Cảm ứng từ” (SGK vật lí 11 theo chương trình chuẩn) “Bài 28 Cảm ứng từ Định luật Am-pe” (SGK vật lí 11 nâng cao) 35 Bài 10 Cảm ứng điện từ Số tiết: 01(Lí thuyết: 0; Thực hành: 01 tiết) A) MỤC TIÊU - Rèn kĩ sử dụng dụng cụ đo điện, nam châm vĩnh cửu - Tiến hành thí nghiệm biểu diễn khảo sát xuất dịng điện cảm ứng mạch kín từ thơng qua mạch biến thiên từ rút định luật Lenxo chiều dòng điện cảm ứng - Vận dụng kiến thức học học phần Lí luận dạy học vật lí để xác định thí nghiệm cần tiến hành, hình thức phương án tiến hành thí nghiệm - Có kĩ soạn thảo đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài 23 Từ thông Cảm ứng điện từ” (SGK vật lí 11 theo chương trình chuẩn) “Bài 38 Hiện tượng cảm ứng điện từ Suất điện động cảm ứng” (SGK vật lí 11 nâng cao) - Rèn kĩ sử dụng phối hợp phương pháp dạy học trình tập giảng đoạn học B) NỘI DUNG Thí nghiệm 1: Khảo sát xuất dịng điện cảm ứng khung dây dẫn kín từ thơng qua khung dây thay đổi 1.1 Mục đích thí nghiệm Phát xuất dịng điện cảm ứng khung dây dẫn kín có biến đổi từ thơng qua 1.2 Cơ sở lí thuyết Dịng điện cảm ứng xuất khung dây dẫn kín có biến đổi từ thơng qua 1.3 Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm mơ tả hình 15 b Tiến trình thí nghiệm - Nối khung dây với điện kế chứng minh - Đưa nam châm lại gần xa khung dây, quan sát lệch kim điện kế - Cắm giắc khung dây vào đòn cân bên phải đòn cân Cho dòng điện chạy qua nam châm điện, đặt mặt phẳng khung dây vng góc với đường sức từ nam châm điện Khi làm thay đổi cường độ dòng điện qua nam châm điện cách xoay biến trở bật tắt công tắc điện, quan sát lệch kim điện kế - Xoay núm khung dây để làm thay đổi góc mặt phẳng khung dây đường sức từ, quan sát lệch kim điện kế Thí nghiệm 2: Khảo sát định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng 2.1 Mục đích thí nghiệm Khảo sát chiều dịng điện cảm ứng xuất mạch kín từ rút nội dung định luật Len – xơ 2.2 Cơ sở lí thuyết Dịng điện cảm ứng có chiều cho từ trường sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh 2.3 Hướng dẫn thực hành 36 a Dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm mơ tả hình 15 b Tiến trình thí nghiệm - Nối khung dây với điện kế chứng minh tạo thành mạch kín (C) - Chọn chiều dương mạch kín (C) phù hợp với chiều đường sức từ theo quy tắc nắm bàn tay phải - Lần lượt đưa cực Bắc nam châm vào gần xa khung dây, nhận xét chiều lệch kim điện kế - Trong trường hợp xác định giải thích chiều dịng điện cảm ứng 2.4 Nội dung báo cáo KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ VÀ ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ Họ tên: .Lớp: .Nhóm: Ngày làm thực hành: Mục đích Tóm tắt lí thuyết Kết thí nghiệm - Nhận xét lệch kim điện kế trường hợp cho từ thơng qua mạch kín biến thiên - Rút kết luận điều kiện xuất dịng điện cảm ứng khung dây dẫn kín - Ghi lại nhận xét chiều lệch kim điện kế cho nam châm lại gần xa khung dây Từ vẽ hình minh họa chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây - Giải thích xuất dịng điện cảm ứng chiều dòng điện cảm ứng trường hợp Trả lời câu hỏi: Trả lời câu hỏi tập 1, 2, 3, (trang 33) C) TÀI LIỆU HỌC TẬP Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng, giáo trình điện tử khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội Sách giáo khoa Vật lí lớp 11, NXB giáo dục Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị dạy học trường THPT, tập 4, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội, 2009 D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN Nếu đưa cực khác nam châm vĩnh cửu lại gần hay xa khung dây kim điện kế có lệch giống hay không? Tại sao? Nếu đưa cực Nam nam châm vào gần xa khung dây chiều dịng điện cảm ứng có thay đổi khơng? Giải thích? Nếu thí nghiệm ta giữ nam châm đứng yên cho khung dây lại gần xa nam châm chiều dịng điện cảm ứng thí nghiệm có thay đổi khơng? Giải thích Soạn giáo án đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài 23 Từ thơng Cảm ứng điện từ” (SGK vật lí 11 theo chương trình chuẩn) “Bài 38 Hiện tượng cảm ứng điện từ Suất điện động cảm ứng” (SGK vật lí 11 nâng cao) 37 Bài 11 Máy phát điện xoay chiều ba pha Số tiết: 01(Lí thuyết: 0; Thực hành: 01 tiết) A) MỤC TIÊU - Rèn kĩ sử dụng mơ hình máy phát điện xoay chiều ba pha, mắc mạch điện xoay chiều theo hình hình tam giác - Tiến hành thí nghiệm biểu diễn minh họa pha dòng xoay chiều ba pha minh họa cách mắc mạch điện hình tam giác - Vận dụng kiến thức học học phần Lí luận dạy học vật lí để xác định thí nghiệm cần tiến hành, hình thức phương án tiến hành thí nghiệm - Có kĩ soạn thảo đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài 17 Máy phát điện xoay chiều” (SGK vật lí 12 theo chương trình chuẩn) “Bài 30 Máy phát điện xoay chiều” (SGK vật lí 12 nâng cao) - Rèn kĩ sử dụng phối hợp phương pháp dạy học trình tập giảng đoạn học B) NỘI DUNG Mục đích thí nghiệm - Minh họa nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều ba pha Cơ sở lí thuyết - Dịng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều gây ba suất điện động xoay chiều có tần sơ, biên độ lệch pha 2π - Dòng điện xoay chiều ba pha tạo nhờ máy phát điện xoay chiều ba pha có roto nam châm điện, cịn stato ba cuộn dây riêng rẽ, hồn tồn đơi Hình 16 Thí nghiệm máy phát điện xoay chiều pha 2π vòng tròn Ba cuộn dây mắc với mạch theo hình hình tam giác Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm - Mơ hình máy phát điện ba pha (2) gồm: Stato ba cuộn dây đồng (mỗi cuộn 2500 vịng, đường kính dây 0,31mm có lõi sắt, quấn khung nhựa có kích thước giống nhau, ba lõi sắt đặt lệch 2π Trên cuộn dây có lắp đèn LED màu xanh, đỏ vàng Roto máy phát thép có kích thước 90mm × 25mm × 12mm hai đầu có gắn nam châm đất Roto gắn tay quay kim loại quay quanh trục cố định - Mơ hình máy phát điện xoay chiều ba pha gắn bảng nhựa có đế (1) Trên bạng nhựa có mạch hình tam giác với đèn LED lỗ cắm (3) b Tiến trình thí nghiệm * Minh họa pha dòng điện xoay chiều ba pha 55mm × 55mm × 45mm ) đặt lệch 38 - Nối đầu cuộn dây sato với bóng đèn LED - Quay roto tay nhận xét sáng, tối (đồng thời hay khơng) đèn LED Từ nhận xét lệch pha ba dòng điện xoay chiều tạo thành dịng ba pha * Mắc mạch điện hình hình tam giác - Mắc mạch điện hình sao: nối ba cực B, C, A hàng với với dây trung hòa, ba cực A, B, C hàng nối với ba đèn LED mắc theo mạch hình Quay roto để tạo dòng điện xoay chiều ba pha quan sát độ sáng đèn Rút nhận xét lệch pha dòng điện ba nhánh mạch - Mắc mạch điện hình tam giác: Nối cực A, B, C hàng với cực A, B, C hàng tương ứng đôi Ta nối ba cực với ba đèn LED mắc hình tam giác quay roto để quan sát độ sáng đèn LED Rút nhận xét lệch pha dòng điện ba nhánh mạch Nội dung báo cáo KHẢO SÁT MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA Họ tên: .Lớp: .Nhóm: Ngày làm thực hành: Mục đích Tóm tắt lí thuyết Kết thí nghiệm - Nhận xét lệch pha ba dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều ba pha - Nhận xét lệch pha dòng điện nhánh mạch điện hình hình tam giác Trả lời câu hỏi: Trả lời câu hỏi tập 1, 2, 3, (trang 35) C) TÀI LIỆU HỌC TẬP Việt Nam, Hà Nội, 2009 trình điện tử khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội Nguyễn Xn Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng, giáo Sách giáo khoa Vật lí lớp 12, NXB giáo dục Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị dạy học trường THPT, tập 4, NXB Giáo dục D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN Khi chuyển cách mắc cuộn dây máy phát điện từ hình sang cách mắc hình tam giác điện áp dây tăng lên hay giảm lần? Chứng minh cách mắc mạch điện hình tam giác: U d = U p cách mắc mạch điện hình U d = 3U p Trong trường hợp ba suất điện động máy phát ba pha mắc theo hình ba tải mắc theo hình phải có đường dây nối từ nguồn đến tài Hãy chứng minh số bốn đường dây nối có đường dây cường độ ln khơng (đường dây trung hòa) Soạn giáo án đoạn học có sử dụng thí nghiệm :“Bài 17 Máy phát điện xoay chiều” (SGK vật lí 12 theo chương trình chuẩn) “Bài 30 Máy phát điện xoay chiều” (SGK vật lí 12 nâng cao) 39 Bài 12 Các định luật quang hình học Số tiết: 04(Lí thuyết: 0; Thực hành: 04 tiết) A) MỤC TIÊU - Rèn kĩ sử dụng thiết bị quang: nguồn sáng có khe chắn, bán nguyệt, thấu kính, hứng ảnh… - Tiến hành thí nghiệm biểu diễn khảo sát khúc xạ ánh sáng để rút định luật khúc xạ ánh sáng, thí nghiệm tượng phản xạ toàn phần để đưa định nghĩa điều kiện xảy tượng phản xạ toàn phần - Tiến hành thí nghiệm thực hành xác định tiêu cự thấu kính để kiểm nghiệm lại tạo ảnh vật qua thấu kính - Vận dụng kiến thức học học phần Lí luận dạy học vật lí để xác định thí nghiệm cần tiến hành, hình thức phương án tiến hành thí nghiệm - Có kĩ soạn thảo đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài 26 Khúc xạ ánh sáng” “Bài 27 Hiện tượng phản xạ tồn phần” (SGK vật lí 11 theo chương trình chuẩn) “Bài 44 Khúc xạ ánh sáng” “Bài 45 Phản xạ tồn phần” (SGK vật lí 11 nâng cao) - Có kĩ hướng dẫn học sinh thực hành thí nghiệm trường phổ thơng kĩ giảng dạy tiết học có thí nghiệm biểu diễn giáo viên trường phổ thông - Rèn kĩ sử dụng phối hợp phương pháp dạy học trình tập giảng đoạn học B) NỘI DUNG Thí nghiệm 1: Khảo sát định luật khúc xạ ánh sáng 1.1 Mục đích thí nghiệm Khảo sát mối quan hệ góc tới góc khúc xạ để rút nội dung định luật khúc xạ ánh sáng 1.2 Cơ sở lí thuyết - Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới - Tia tới tia khúc xạ nằm hai bên pháp tuyến điểm tới sin i = const - Đối với hai môi trường suốt định, sin r 1.3 Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm - Bản giấy ép nhựa (1) có thước đo góc - Đèn 12 V – 10 W (2) có kính tụ quang chắn sáng có khe Bản bán nguyệt (3) b Tiến trình thí nghiệm - Chiếu tia sáng từ khơng khí vào tâm bán nguyệt thủy tinh, quan sát phương tia tới tia khúc xạ - Lần lượt thay đổi góc tói đọc góc khúc xạ sin i ghi vào bảng số liệu 21 sin r - Rút nhận xét mối quan hệ tia tới tia khúc xạ, góc tới góc khúc xạ 1.4 Nội dung báo cáo tương ứng Tính tỉ số 40 Hình 17 Bộ thí nghiệm khảo sát định luật khúc xạ ánh sáng tượng phản xạ toàn phần KHẢO SÁT ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Họ tên: .Lớp: .Nhóm: Ngày làm thực hành: Mục đích Tóm tắt lí thuyết Kết thí nghiệm Bảng 12.1 Mối quan hệ góc tới góc khúc xạ Lần đo i (0) r(0) sin i sin r - Nhận xét mối quan hệ góc tới góc khúc xạ, tia tới tia khúc xạ Trả lời câu hỏi: Trả lời câu hỏi tập 1, 2, 3, (trang 40) Thí nghiệm 2: Khảo sát tượng phản xạ tồn phần 2.1 Mục đích thí nghiệm Khảo sát tượng phản xạ toàn phần để đưa định nghĩa điều kiện để xảy tượng 2.2 Cơ sở lí thuyết - Phản xạ tồn phần tượng phản xạ toàn tia sáng tới mặt phân cách hai môi trường suốt - Điều kiện để xảy phản xạ toàn phần: ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang tới mơi trường chiết quang (n1>n2) góc tới i ≥ i (góc giới hạn phản xạ tồn phần) 2.3 Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm: Dụng cụ thí nghiệm giống thí nghiệm mục 1, hình 17 b Tiến trình thí nghiệm - Chiếu tia sáng từ thủy tinh khơng khí cách chiếu đèn vào tâm bán nguyệt cách rọi đèn vào phần cong Tăng dần góc tới, quan sát độ sáng tia phản xạ, tia khúc xạ Đọc giá trị góc tới i, góc phản xạ i’, góc khúc xạ r bảng chia độ để đưa định nghĩa điều kiện để xảy tượng phản xạ toàn phần - Xác định góc giới hạn phản xạ tồn phần 2.4 Nội dung báo cáo KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN Họ tên: .Lớp: .Nhóm: Ngày làm thực hành: Mục đích Tóm tắt lí thuyết Kết thí nghiệm Bảng 12.2 khảo sát độ sáng tia khúc xạ, phản xạ phụ thuộc vào góc tới i Góc tới i Tia khúc xạ Tia phản xạ Nhỏ Bằng i0 Lớn i0 41 - Rút nhận xét khái niệm điều kiện phản xạ toàn phần Bảng 12.3 Giá trị góc giới hạn i0 Lần đo i0 sini0 - Từ bảng 12.3 tính chiết suất tuyệt đối chất làm bán nguyệt Trả lời câu hỏi: Trả lời câu hỏi tập 5, 6, (trang 40) Thí nghiệm 3: Xác định tiêu cự thấu kính phân kì 3.1 Mục đích thí nghiệm Xác định tiêu cự thấu kính phân kì phương pháp ghép hệ thấu kính đồng trục 3.2 Cơ sở lí thuyết a Theo sách giáo khoa chương trình nâng cao: Để xác định tiêu cự thấu kính phân kì, ta ghép đồng trục với thấu kính hội tụ cho vị trí ảnh thật A1B1 vật AB cho thấu kính hội tụ nằm phía sau thấu kính phân kì nằm tiêu cự vật thấu kính phân kì Khi ta thu ảnh thật A 2B2 Tiêu cự thấu kính phân kì xác định theo cơng thức: f = dd ' d +d' Hình 18 Bộ thí nghiệm xác định tiêu cự thấu kính phân kì b Theo sách giáo khoa chương trình - Đặt vật AB vị trí (1) trước thấu kính hội tụ L để thu ảnh thật A’B’ rõ nét M Giữ cố định vị trí L0 M - Ghép thấu kính phân kì L đồng trục với thấu kính hội tụ L thành hệ thấu kính Di ′ ′ chuyển vật AB đến vị trí (2) cho ảnh ảo A1B1 tạo thấu kính phân kì L coi vật thật thấu kính hội tụ L0, L0 tạo ảnh thật A′ B′2 rõ nét M Khi đó, ′ ′ vị trí ảnh ảo A1B1 trùng với vị trí (1) vật AB - Nếu đo khoảng cách d từ vị trí (2) vật AB khoảng cách d ' từ vị trí (1) vật đến thấu kính L, ta xác định tiêu cự thấu kính phân kì theo cơng thức: f = 3.3 Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm - Băng quang học (1) dài 75 cm, có đế trượt (2) băng - Đèn (3): 12 V – 10 W có kính tụ quang 42 dd ' d +d' - Màn có khe hình số (vật thật) gắn kính mờ (4) - Màn hứng ảnh (5) - Các thấu kính: thấu kính hội tụ (6) có tiêu cự 25cm, thấu kính hội tụ (7) có tiêu cự 10 cm, thấu kính hội tụ (8) có tiêu cự cm, thấu kính phân kì (9) có tiêu cự -7 cm - Các đoạn dây nối có chốt cắm b Tiến trình thí nghiệm * Phương án 1: Theo sách giáo khoa chương trình nâng cao - Bố trí đèn, vật, thấu kính hội tụ hứng ảnh cho thu ảnh rõ nét vật có độ lớn nhỏ vật Đánh dấu vị trí ảnh băng quang học - Đặt thấu kính phân kì vào thấu kính hội tụ màn, cách khoảng cm đến cm Dịch dần xa thấu kính phân kì tới vị trí thu ảnh rõ nét Đo khoảng cách d d’ Ghi giá trị vào bảng tính tiêu cự thấu kính phân kì theo công dd ' d +d' - Lặp lại bước thí nghiệm lần với giá trị d gần với giá trị d tính f lần thí nghiệm thức: f = - Tính f ; ∆f * Phương án 2: Theo sách giáo khoa chương trình chuẩn - Bố trí đèn vật sáng, thấu kính hội tụ hứng ảnh cho thu ảnh A’B’ rõ nét vật, độ lớn lớn vật Đánh dấu vị trí (1) vật - Giữ cố định vị trí thấu kính hội tụ ảnh, dịch vật xa thấu kính thêm cm đến vị trí (2) Đặt thấu kính phân kì vào khoảng vật thấu kính hội tụ Dịch chuyển thấu kính phân kì thu ảnh thật A′ B′2 , nhỏ vật AB rõ nét - Ghi giá trị d (khoảng cách từ vị trí (2) vật đến thấu kính phân kì) khoảng cách d ' (từ vị trí (1) vật đến thấu kính phân kì) - Lặp lại bước thí nghiệm lần với giá trị d chọn dd ' - Xác định tiêu cự thấu kính phân kì theo cơng thức: f = d +d' 3.4 Nội dung báo cáo XÁC ĐỊNH TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KÌ Họ tên: .Lớp: .Nhóm: Ngày làm thực hành: Mục đích Tóm tắt lí thuyết Kết thí nghiệm Bảng 12.4 Xác định tiêu cự thấu kính phân kì theo phương án Lần đo d (cm) d’(cm) f (cm) f −f f +f +f3 ∆f = max - Tính: f = f = f ± ∆f - Nhận xét kết thí nghiệm 43 Bảng 12.5 Xác định tiêu cự thấu kính phân kì theo phương án Vị trí (1) vật AB: .mm Lần đo d (mm) f (mm) ∆f (mm) d' Trung bình f ∆f Trả lời câu hỏi: Trả lời câu hỏi tập 8, ,10, 11, 12 (trang 40) C) TÀI LIỆU HỌC TẬP Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng, giáo trình điện tử khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội Sách giáo khoa Vật lí lớp 10, 11, 12, NXB giáo dục Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị dạy học trường THPT, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội, 2009 D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN Điều thí nghiệm chứng tỏ tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới? Tại thí nghiệm lại phải chiếu tia sáng vào tâm bán nguyệt? Xét tia sáng từ môi trường suốt sang môi trường suốt khác Chiết suất tỉ đối hai môi trường cho ta biết gìvề đường tia sáng qua mặt lưỡng chất? Soạn giáo án đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài 26 Khúc xạ ánh sáng” (SGK vật lí 11 theo chương trình chuẩn) “Bài 44 Khúc xạ ánh sáng” (SGK vật lí 11 nâng cao) Tại mặt cong bán nguyệt, chùm tia tới hẹp truyền theo phương bán kính lại truyền thẳng? Nếu thí nghiệm ta chiếu ánh sáng vào vị trí mặt cong bán nguyệt kết có giống thí nghiệm tiến hành khơng? Vẽ hình minh họa trường hợp Soạn giáo án đoạn học có sử dụng thí nghiệm bài: “Bài 27 Hiện tượng phản xạ toàn phần” (SGK vật lí 11 theo chương trình chuẩn) “Bài 45 Phản xạ tồn phần” (SGK vật lí 11 nâng cao) Cho biết phương án cách xác định vị trí ảnh rõ nét vật ảnh đặt phía sau thấu kính hệ thấu kính Những nguyên nhân gây nên sai số ngẫu nhiên phép đo tiêu cự thấu kính phân kì phần 10 Trong phương án phải tìm vị trí cho ảnh rõ nét vật? 11 Muốn thấu kính hội tụ cho ảnh thật lớn vật cần phải chọn khoảng cách từ vật từ ảnh đến thấu kính hội tụ phải thỏa mãn điều kiện so với tiêu cự nó? 12 Muốn ảnh cuối vật tạo hệ thấu kính bố trí phương án khoảng cách thấu kính phân kì thấu kính hội tụ phải lớn hay nhỏ tiêu cự thấu kính hội tụ? Giải thích sao? 44 Bài 13 Giao thoa ánh sáng Số tiết: 01(Lí thuyết: 0; Thực hành: 01 tiết) A) MỤC TIÊU - Rèn kĩ sử dụng thiết bị quang: nguồn phát laze bán dẫn có khe chắn, nguồn điện chiều, hứng ảnh… - Tiến hành thí nghiệm thực hành xác định bước sóng ánh sáng phương pháp giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng - Vận dụng kiến thức học học phần Lí luận dạy học vật lí để xác định thí nghiệm cần tiến hành, hình thức phương án tiến hành thí nghiệm - Có kĩ hướng dẫn học sinh thực hành thí nghiệm trường phổ thơng B) NỘI DUNG Mục đích thí nghiệm Xác định bước sóng ánh sáng laze phương pháp giao thoa ánh sáng Cơ sở lí thuyết - Khi hai sóng ánh sáng đơn sắc phát từ hai nguồn kết hợp giao có tượng giao thoa Khoảng vân: i = λD (trong λ bước sóng ánh sáng cần tìm) a - Nếu đo i, D, a ta xác định bước sóng ánh sáng theo công thức: λ = Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm - Nguồn phát laze bán dẫn ÷ mW (1) - Tấm chứa khe Y-âng gồm hai khe hẹp, song song cách a1 = 0,1mm, a = 0,15 mm D - Màn hứng vân giao thoa có thước chia đến mm (1) Dây nối giá định hướng dài 1200 mm, có đế chia vạch đến mm (3) b Tiến trình thí nghiệm - Cố định lên giá đèn laze chứa khe Y-âng Hình 19 Bộ thí nghiệm khảo sát tượng - Nối đèn vào nguồn điện chiều giao thoa ánh sáng điều chỉnh vị trí chứa khe Y-âng a = 0,1 mm cho chùm tia laze phát từ đèn chiếu lên khe - Đặt hứng vân lên giá cho song song cách chứa khe khoảng m để làm xuất hệ vân giao thoa rõ nét - Đọc khoảng cách D từ khe Y-âng tới khoảng cách l vân sáng tối liên tiếp la - Tính bước sóng ánh sáng theo công thức: λ = 4D - Lặp lại bước thí nghiệm với hai giá trị khác D cách dịch chuyển hứng vân Tính λ; ∆λ - Dịch chuyển chứa khe để chùm tia laze chiếu vào khe Y-âng có khoảng cách hai khe a2 = 0,15 mm lặp lại thí nghiệm 45 Nội dung báo cáo KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG Họ tên: .Lớp: .Nhóm: Ngày làm thực hành: Mục đích Tóm tắt lí thuyết Kết thí nghiệm Bảng 13.1 Xác định bước sóng ánh sáng laze Khoảng cách hai khe Y-âng: a = ± (mm) Độ xác thước millimet: Δ = (mm) Độ xác thước kẹp: Δ’ = (mm) Số khoảng vân sáng đánh dấu: n = Lần đo D ΔD L (mm) ΔL (mm) Trung bình aL = - Tính giá trị trung bình bước sóng λ: λ = nD ∆λ ∆a ∆L ∆D = + + = λ a L D Trong đó: ∆L = ∆L + ∆′ sai số tuyệt đối phép đo độ rộng n khoảng vân, dùng thước kẹp ∆D = ∆D + ∆ sai số tuyệt đối phép đo khoảng cách chắn quan sát, dùng thước milimet - Tính sai số tuyệt đối trung bình bước sóng λ: ∆λ = δλ = - Tính sai số tỉ đối bước sóng λ: δ = - Viết kết đo bước sóng λ: λ = λ ± ∆λ = ± Trả lời câu hỏi: Trả lời câu hỏi tập 1, 2, ( trang 42) C) TÀI LIỆU HỌC TẬP Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng, giáo trình điện tử khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội Sách giáo khoa Vật lí lớp 12, NXB giáo dục Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị dạy học trường THPT, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội, 2009 D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN Tại phải điều chỉnh chắn giá đỡ để chùm tia laze chiếu vng góc với chắn quan sát? Vì đo khoảng vân i thước kẹp ta lại phải đo khoảng cách n vân mà không đo khoảng cách hai vân kề nhau? Hệ vân giao thoa thay đổi nếu: a Thay nguồn sáng laze màu đỏ nguồn sáng laze màu xanh b S nguồn sáng trắng c chiếu sáng khe Y-âng đèn laze riêng biệt phát ánh sáng bước sóng tượng quan sát nào? 46 Bài 14 Hiện tượng quang điện ngồi Số tiết: 02(Lí thuyết: 0; Thực hành: 02 tiết) A) MỤC TIÊU - Rèn kĩ sử dụng thiết bị: tế bào quang điện, chiết áp, nguồn điện, kính lọc sắc, đồng hồ đo điện… - Tiến hành thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu tượng quang điện - Vận dụng kiến thức học học phần Lí luận dạy học vật lí để xác định thí nghiệm cần tiến hành, hình thức phương án tiến hành thí nghiệm - Rèn kĩ sử dụng phối hợp phương pháp dạy học trình tập giảng đoạn học B) NỘI DUNG Thí nghiệm Khảo sát điều kiện để xảy tượng quang điện ngồi 1.1 Mục đích thí nghiệm - Khảo sát điều kiện để xảy tượng quang điện ngồi 1.2 Cơ sở lí thuyết - Hiện tượng quang điện tượng ánh sáng làm bật electron khỏi bề mặt kim loại - Hiện tượng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ giới hạn quang điện kim loại λ ≤ λ 1.3 Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm - Tế bào quang điện chân khơng có catot phủ chất nhạy quang Sb – Ce, đặt hộp che sáng (1) - Hộp có lỗ nhỏ để ánh sáng từ đèn 220V – 32W (2) chiếu vào Độ sáng đèn điều chỉnh nhờ chiết áp (3) - Hộp chân đế có nguồn điện chiều 0 ÷ 100V / 100mA thay đổi độ lớn nhờ chiết áp (6) - Ô mở hứng ánh sáng hộp (1) có khe để lắp nhựa màu đen, kính lọc sắc màu đỏ, kính lọc sắc màu lục kính lọc sắc màu lam - Đồng hồ đo điện đa số Ampe kế (4) để đo cường độ dòng điện đồng hồ đo điện đa số Vôn kế (5) để đo điện áp đặt vào tế bào quang điện b Tiến trình thí nghiệm - Lắp nhựa màu đen vào khe hộp (1) để ánh sáng từ đèn (2) không chiếu vào tế bào quang điện Hình 20 Thí nghiệm khảo sát tượng quang - Nối đồng hồ (5) thang đo DCV điện 200V đồng hồ (4) thang đo DCA 2mA vào tế bào quang điện để đo hiệu điện 47 UAK cường độ dòng quang điện I (có thể sử dụng am pe kế thay cho đồng hồ đo điện) - Vặn chiết áp (6) để UAK tăng dần từ đến khoảng 90V thấy đồng hồ đo I số tức khơng có dịng điện chạy qua tế bào quang điện có điện trường anot katot tế bào quang điện - Nhấc nhựa màu đen khỏi khe hộp (1) để ánh sáng từ đèn chiếu vào tế bào quang điện có dịng điện chạy qua tế bào quang điện - Lần lượt lắp kính lọc sắc màu đỏ, màu lục, màu lam vào khe hộp (1) cho ánh sáng từ đèn (2) chiếu vào tế bào quang điện tăng dần U AK từ đến khoảng 90V thấy: khơng có dịng điện chiếu vào ánh sáng màu đỏ có dịng điện chiếu vào tế bào quang điện ánh sáng màu lục, màu lam (cần đổi thang đo dòng quang điện sang DCA 100mA) Từ rút kết luận điều kiện xảy tượng quang điện Thí nghiệm Khảo sát phụ thuộc cường độ dòng quang điện I vào hiệu điện UAK anot katot tế bào quang điện phụ thuộc cường độ dòng quang điện bão hòa vào cường độ ánh sáng chiếu vào tế bào quang điện 2.1 Mục đích thí nghiệm Khảo sát phụ thuộc cường độ dòng quang điện vào hiệu điện đặt vào tế bào quang điện, từ vẽ đặc tuyến vơn – ampe tế bào quang điện khảo sát phụ thuộc cường độ dòng quang điện bão hòa vào cường độ ánh sáng chiếu vào quang điện 2.2 Cơ sở lí thuyết - Đối với ánh sáng thích hợp, cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích - Với chùm sáng đơn sắc có λ ≤ λ có cường độ sáng định, đặc tuyến vơn – ampe tế bào quang điện có dạng đường cong phi tuyến 2.3 Hướng dẫn thực hành a Dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm hình 20 b Tiến trình thí nghiệm - Cho ánh sáng từ đèn (2) chiếu trực tiếp, khơng qua kính lọc sắc vào tế bào quang điện tăng UAK từ đến khoảng 90V, lần tăng khoảng từ 2V đến 5V Đọc cặp giá trị I – U đồng hồ - Lập bảng, vẽ đường đặc tuyến vôn – ampe tế bào quang điện nhận xét dạng đồ thị - Đặt vào anot katot tế bào quang điện hiệu điện ngược (UAKP1 Lần đo UAK I Trung bình - Vẽ đường đặc trưng vôn – ampe tế bào quang điện ứng với công suất đèn P đồ thị với trường hợp công suất đèn P Xác định cường độ dòng quang điện bão hòa I bh2 hiệu điện U2 bắt đầu gây bão hòa dòng quang điện - Nhận xét dạng đường đặc trưng vôn – ampe so sánh giá trị Ibh1 với Ibh2, U1 với U2 Trả lời câu hỏi - Trả lời câu hỏi 1, 2, trang 46 C) TÀI LIỆU HỌC TẬP Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng, giáo trình điện tử khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội Sách giáo khoa Vật lí lớp 12, NXB giáo dục Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị dạy học trường THPT, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội, 2009 D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN Dựa vào đặc tuyến vôn – ampe, nhận xét phụ thuộc I vào U AK UAK nhỏ giá trị hiệu điện gây bão hòa 49 ... trường nhà với mức độ tự lực khác Thí nghiệm thực tập bao gồm: - Thí nghiệm trực diện - Thí nghiệm thực hành - Thí nghiệm vật lí nhà 2.2 Các chức thí nghiệm dạy học vật lí - Là phương tiện để thu... trình vật lí phổ thơng theo loại: thí nghiệm biểu diễn khảo sát thí nghiệm biểu diễn minh hoạ Chọn thí nghiệm chương trình vật lí phổ thơng phân tích quy trình việc tiến hành thí nghiệm Bài Chuyển... biểu diễn gồm: - Thí nghiệm mở đầu - Thí nghiệm nghiên cứu tượng - Thí nghiệm củng cố b .Thí nghiệm thực tập - Là thí nghiệm học sinh tự tiến hành lớp, phòng học mơn, phịng thí nghiệm, ngồi lớp,