tổ chức cho học sinh hoạt động để tự lực rèn luyện kỹ năng học tập khi áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương từ trường, vật lý 11 nâng cao

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƢ PHẠM BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÝ TỔ CHỨC CHO HỌC SINH HOẠT ĐỘNG ĐỂ TỰ LỰC RÈN LUYỆN KỸ NĂNG HỌC TẬP KHI ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM GIẢNG DẠY CHƢƠNG TỪ TRƢỜNG, VẬT LÝ 11 NÂNG CAO Luận văn tốt nghiệp đại học Ngành: SƢ PHẠM VẬT LÝ Giảng viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn Lê Văn Kha MSSV: 1110200 Lớp: Sƣ phạm Vật lý Khóa: 37 Cần Thơ, năm 2015 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài nghiên cứu, em hoàn thành luận văn Đó kết cố gắng thân năm tháng giảng đường đại học với hướng dẫn tận tình quý thầy cô năm vừa qua Em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Cần Thơ, khoa Sư phạm Bộ môn Vật lý truyền đạt kiến thức kinh nghiệm cho em Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn ThS- GVC Trần Quốc Tuấn tận tình dẫn cho em suốt trình thực luận văn Đồng thời, em xin gởi lời cảm ơn đến bạn bè, người thân giúp đỡ, động viên em vượt qua khó khăn, trở ngại để tự tin hoàn thành luận văn Dù em cố gắng trình độ cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót, mong có đóng góp nhiệt tình thầy bạn Em xin trân trọng cảm ơn! Cần Thơ, tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Lê Văn Kha Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi thực Các số liệu, kết phân tích luận văn hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu trước Mọi tham khảo, trích dẫn rõ nguồn danh mục tài liệu tham khảo luận văn Cần Thơ, ngày 21 tháng 04 năm 2015 Tác giả Lê Văn Kha Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ đề tài Phương pháp nghiên cứu PPDH Vật lí Đối tượng nghiên cứu Các giai đoạn thực đề tài Những chữ viết tắt đề tài Chƣơng ĐỔI MỚI PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 1.1 Những vấn đề chung đổi giáo dục THPT 1.1.1 Mục tiêu giáo dục nước ta 1.1.2 Đổi PPDH để thực mục tiêu 1.2 Phương hướng chiến lược đổi PPDH 1.2.1 Khắc phục lối truyền thụ chiều 1.2.2 Đảm bảo thời gian tự học, tự nghiên cứu HS 1.2.3 Rèn luyện thành nếp tư duy, sáng tạo HS 1.2.4 Áp dụng PP tiên tiến, phương tiện DH đại vào trình dạy học 1.3 Mục tiêu chương trình Vật lí THPT 1.3.1 Đạt hệ thống VLPT bản, phù hợp với quan điểm đại 1.3.2 Rèn luyện phát triển kĩ 1.3.3 Hình thành rèn luyện thái độ, tình cảm 1.4 Những định hướng đổi PPDH Vật lí lớp 11 theo chương trình THPT 1.4.1 Sử dụng PPDH truyền thống theo tinh thần phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo HS 1.4.2 Chuyển từ phương pháp nặng diễn giảng GV sang phương pháp nặng tổ chức cho HS hoạt động để tự lực chiếm lĩnh kiến thức kĩ 1.4.3 Tăng cường học tập cá nhân, phối hợp cách hài hòa với học tập hợp tác 10 1.4.4 Coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học 11 1.4.5 Coi trọng việc rèn luyện kĩ ngang tầm với việc truyền thụ kiến thức 11 i Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha 1.4.6 Tăng cường làm thí nghiệm Vật lí dạy học 12 1.5 Đổi việc thiết kế giáo án 13 1.5.1 Một số hoạt động học tập tiết học 13 1.5.2 Cấu trúc giáo án soạn theo hoạt động học tập 14 1.5.3 Việc đổi giáo án tiến hành theo quy trình 15 1.6 Đổi việc kiểm tra, đánh giá 15 1.6.1 Quan điểm đánh giá 15 1.6.2 Các hình thức thực 16 1.6.3 Đổi kiểm tra đánh giá 18 1.6.4 Xác định mức độ nhận thức đề kiểm tra 20 Chƣơng PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 21 2.1 Tầm quan trọng PPTN nghiên cứu KH DHVL THPT 21 2.1.1 Mục tiêu chung chương trình THPT 21 2.1.2 Mục tiêu chương trình Vật lí THPT 21 2.1.3 Tầm quan trọng PPTN NCKH DHVL THPT 22 2.2 PPTN nghiên cứu khoa học Vật lí 23 2.2.1 Vai trị PPTN q trình nhận thức sáng tạo KH Vật lí 23 2.2.2 Phương pháp thực nghiệm 23 2.2.3 Các giai đoạn PPTN 23 2.3 Phương pháp thực nghiệm dạy học Vật lí 24 2.3.1 PPTN dạy học Vật lí gì? 24 2.3.2 Các giai đoạn PPTN DHVL 24 2.3.3 Hướng dẫn HS hoạt động giai đoạn PPTN 25 2.3.4 Phối hợp PPTN phương pháp nhận thức khác DHVL 28 2.4 Áp dụng PPTN dạy học số học điển hình THPT 28 2.5 Tổ chức DHVL theo phương pháp thực nghiệm THPT 30 2.5.1 Các dạng hoạt động học HS áp dụng PPTN 30 2.5.2 Rèn luyện cho HS kĩ cần thiết áp dụng PPTN 30 2.5.3 Quan hệ bồi dưỡng lực sáng tạo cho HS rèn luyện áp dụng PPTN 31 2.5.4 Các mức áp dụng PPTN dạy học Vật lí trường phổ thông 32 2.6 Những chuẩn bị cần thiết để áp dụng PPTN 32 Chƣơng TỔ CHỨC CHO HỌC SINH HOẠT ĐỘNG ĐỂ TỰ LỰC RÈN LUYỆN KỸ NĂNG HỌC TẬP VẬT LÍ 33 3.1 Tổ chức hoạt động dạy học 33 ii Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha 3.1.1 Khái niệm tổ chức hoạt động dạy học 33 3.1.2 Phân loại hình thức tổ chức dạy học 33 3.1.3 Kế hoạch, chương trình dạy học 33 3.1.4 Nguyên tắc xây dựng kế hoạch dạy học 33 3.1.5 Xây dựng kế hoạch dạy học 33 3.1.6 Thiết kế kế hoạch dạy học 33 3.1.7 Trình bày mục tiêu dạy học 34 3.2 Các PPDH phát huy tinh thần tự lực chiếm lĩnh kiến thức cho HS 34 3.2.1 Phương pháp đàm thoại gợi mở 34 3.2.2 Phương pháp dạy học khám phá 35 3.2.3 Phương pháp dạy học hợp tác (dạy học theo nhóm) 36 3.2.4 Phương pháp thực nghiệm 39 3.2.5 Phương pháp tự học 43 3.3 Rèn luyện kỹ học tập VL cho HS 46 3.3.1 Kỹ thu thập thông tin 46 3.3.2 Kỹ xử lí thơng tin 46 3.3.3 Kỹ truyền đạt thông tin 47 3.3.4 Kỹ quan sát đo lường 47 3.3.5 Kỹ giải tập VL phổ thông 48 3.3.6 Kỹ vận dụng kiến thức VL 48 3.3.7 Kỹ sử dụng phương pháp 49 Chƣơng THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI TRONG CHƢƠNG IV TỪ TRƢỜNG, VẬT LÍ 11 NÂNG CAO 50 4.1 Đại cương chương IV Từ trường, Vật lí 11 nâng cao 50 4.1.1 Mục đích 50 4.1.2 Kiến thức, kĩ 50 4.1.3 Sơ đồ cấu trúc nội dung nhận xét 51 4.2 Thiết kế giáo án số chương IV Từ trường, Vật lí 11 nâng cao 52 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 56 5.1 Mục đích thực nghiệm 56 5.2 Nội dụng thực nghiệm 56 5.3 Đối tượng thực nghiệm 56 5.4 Kế hoạch giảng dạy 56 5.5 Tiến trình thực học 56 iii Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha 5.6 Kết thực nghiệm 56 5.6.1 Đề kiểm tra 56 5.6.2 Kết kiểm tra 59 NHẬN XÉT, KẾT LUẬN 60 PHỤ LỤC 61 1.1 Vấn đề tự lực chiếm lĩnh kiến thức, kĩ học sinh trung học phổ thông 61 1.1.1 Chuyển từ phương pháp nặng diễn giảng GV sang phương pháp nặng tổ chức cho HS hoạt động để tự lực rèn luyện kỹ học tập Vật lí 61 1.1.2 Tăng cường học tập cá nhân, phối hợp cách hài hòa với học tập hợp tác 67 1.1.3 Coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học 68 1.1.4 Coi trọng việc rèn luyện kĩ ngang tầm với việc truyền thụ kiến thức 68 1.2 Các hình thức tổ chức dạy học 69 1.2.1 Hình thức lên lớp 69 1.2.2 Hình thức thảo luận nhóm 70 1.2.3 Hình thức tự học 70 1.2.4 Hình thức tham quan 70 1.2.5 Hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa 71 1.2.6 Hình thức giúp đỡ riêng 72 1.3 Tổ chức hướng dẫn HS giải vấn đề DHVL 72 1.3.1 Tổ chức tình học tập 73 1.3.2 Các kiểu hướng dẫn học sinh giải vấn đề 75 1.3.3 Các pha tiến trình DH giải vấn đề, xây dựng kiến thức VL 77 1.4 E- learning hình thức tổ chức dạy học theo phương pháp đổi 78 1.4.1 Khái niệm 78 1.4.2 Đặc điểm E- learning so với hình thức tổ chức dạy học khác 78 1.4.3 E- learning có lợi so với hình thức tổ chức dạy học truyền thống 79 1.4.4 Tình hình phát triển ứng dụng E – learning nước ta 79 PHỤ LỤC 80 Thiết kế giáo án số chương Từ trường, VL 11 nâng cao 80 2.1 Bài 26: Từ trường 80 2.2 Bài 28: Cảm ứng từ Định luật Ampe 86 2.3 Bài 32: Lực Lo-ren-xơ 91 2.4 Bài 33: Khung dây có dịng điện đặt từ trường 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 iv Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Hiện nay, đất nước ta bước vào thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa với mục tiêu đến năm 2020, Việt Nam từ nước nông nghiệp trở thành nước công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế Nhân tố định thắng lợi cho công đổi nguồn nhân lực Địi hỏi nguồn nhân lực phải có trình độ cao, tư nhạy bén có kĩ thực hành giỏi Việc cần giáo dục phổ thông Hội nghị lần thứ hai BCH TW Đảng Cộng Sản Việt Nam khóa VII nêu: “Mục tiêu giáo dục đào tạo người có đủ phẩm chất, lực để bảo vệ Tổ Quốc, làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại, có tư sáng tạo, kỹ thực hành giỏi…” [1] Do nhiệm vụ trường phổ thông cần phải đào tạo hệ trẻ để đáp ứng yêu cầu Để thực nhiệm vụ vấn đề đặt trường phổ thông không ngừng đổi nội dung đặc biệt phương pháp dạy học PPDH đường để đạt mục đích dạy học Nghị TW2, khóa VIII Đảng Cộng Sản Việt Nam đổi phương pháp giáo dục đào tạo ghi rõ: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến, phương pháp đại vào trình dạy, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu học sinh, sinh viên đại học, phát triển mạnh mẽ phong trào tự học, tự đào tạo” [1] Trong chương trình THPT mới, tăng cường áp dụng phương pháp nhận thức khoa học, phương pháp thực nghiệm phương pháp nhận thức Việc bồi dưỡng cho HS phương pháp nhận thức KH nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, tự học kĩ vận dụng vào thực tiễn cho HS nhiệm vụ việc dạy học Vật Lý THPT Nhiệm vụ dạy học Vật lí trường phổ thơng khơng truyền thụ kiến thức mà cịn phải rèn luyện tích cực kỹ học tập vật lí HS, hình thành giới quan vật biện chứng, làm cho HS hiểu rõ giới tự nhiên giới vật chất, vật chất trạng thái vận động theo quy luật Người GV Vật lí tương lai cần phải có lực giảng dạy vật lí, lực tổ chức cho HS hoạt động học tập Thực tế giảng dạy Vật lí có nhiều đổi mới, kết đạt hạn chế Chưa quán triệt việc áp dụng phương pháp nhận thức khoa học dạy học Vật lí Do giáo viên cần phải có nhiệm vụ bồi dưỡng phát huy lực DHVL để đáp ứng yêu cầu Bản thân em giáo viên Vật lý tương lai, em nhận thấy vai trò trách nhiệm cần phải bồi dưỡng phát triển lực giảng dạy Vật lí, phải áp dụng phương pháp dạy học Vật lí phù Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha hợp để rèn luyện kĩ học tập HS nhằm phục vụ tốt cho công đổi giáo dục phổ thông nên em chọn nghiên cứu đề tài: Tổ chức cho học sinh hoạt động để tự lực rèn luyện kỹ học tập áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương Từ trường, Vật lý 11 nâng cao Em tin đề tài nghiên cứu hành trang cần thiết vững giúp em bước vào nghiệp giảng dạy tương lai Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc tổ chức cho HS hoạt động để tự lực rèn luyện kĩ học tập Vật lý áp dụng PPTN giảng dạy chương Từ trường, VL 11 nâng cao Giả thuyết khoa học Vận dụng lý luận dạy học đại tổ chức cho HS hoạt động để tự lực rèn luyện kĩ học tập Vật lý áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương Từ trường, VL 11 nâng cao Nhiệm vụ đề tài  Nghiên cứu sở lý luận PPDH Vật lý THPT  Nghiên cứu sở lý luận đổi PPDH Vật lý THPT  Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm  Nghiên cứu vấn đề : Tổ chức cho học sinh hoạt động để tự lực rèn luyện kỹ học tập áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương Từ trường, Vật lý 11 nâng cao  Xây dựng quy trình áp dụng phương pháp thực nghiệm dạy học Vật lý  Nghiên cứu chương Từ trường, Vật lý 11 nâng cao vận dụng thiết kế giáo án số chương Từ trường Bài 26 Từ trường Bài 27 Phương chiều lực từ tác dụng lên dòng điện Bài 28 Cảm ứng từ.Định luật Am-pe Bài 32 Lực Lo-ren-xơ Bài 33 Khung dây có dịng điện đặt từ trường Làm số vẽ sẵn, chế tạo sử dụng số dụng cụ thí nghiệm đơn giản Phƣơng pháp nghiên cứu PPDH Vật lý  Phương pháp nghiên cứu lí luận: SGK Vật lí THPT; tài liệu bồi dưỡng GV; tài liệu phương pháp DHVL  Phương pháp quan sát Sư phạm  Phương pháp tổng kết kinh nghiệm  Phương pháp thực nghiệm sư phạm Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha Đối tƣợng nghiên cứu Các hoạt động dạy học môn Vật lý THPT nhằm tổ chức cho học sinh hoạt động tự lực rèn luyện kỹ học tập Vật lý áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương Từ trường, Vật lý 11 nâng cao Các giai đoạn thực đề tài  Giai đoạn Tìm hiểu đề tài, trao đổi với thầy hướng dẫn, nhận đề tài nghiên cứu  Giai đoạn Lập đề cương nghiên cứu: chi tiết, khoa học, hoàn thiện  Giai đoạn Nghiên cứu sở lý luận đề tài: “Tổ chức cho học sinh hoạt động để tự lực rèn luyện kỹ học tập áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương Từ trường, Vật lý 11 nâng cao”  Giai đoạn Nghiên cứu nội dung phương pháp xây dựng chương IV Từ trường; thiết kế số học cụ thể  Giai đoạn Thực nghiệm sư phạm  Giai đoạn Hoàn chỉnh đề tài, chuẩn bị báo cáo Power Point  Giai đoạn Bảo vệ luận văn tốt nghiệp Những chữ viết tắt đề tài  Phương pháp dạy học PPDH  Dạy học Vật lí DHVL  Trung học phổ thông THPT  Giáo viên GV  Thí nghiệm TN  Khoa học KH  Thí nghiệm kiểm tra TNKT  Phương pháp thực nghiệm PPTN  Vật lí VL  Vật lí phổ thơng VLPT  Sách giáo khoa SGK  Học sinh HS  Phương án thí nghiệm PATN  Phương pháp PP  Nghiên cứu khoa học NCKH Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha - Rắt mạt sắt lên bìa HS quan sát thí nghiệm rút nhận xét: - Đặt bìa lên nam châm gõ nhẹ  Các mạt sắt xếp thành đường Yêu cầu HS quan sát nhận xét hình dạng đường mạt sắt cong xác định GV thông báo hình ảnh từ phổ nam châm - GV yêu cầu HS thảo luận trả lời C3 - GV bổ sung, làm rõ để HS phân biệt từ phổ đường cảm ứng từ - HS thảo luận, trả lời C3 Hoạt động 5: Tìm hiểu từ trƣờng Hoạt động HS Hoạt động GV - HS tham khảo SGK nêu định nghĩa từ - GV cho HS tham khảo SGK nêu định trường nghĩa từ trường - HS quan sát, suy luận đưa kết luận: đường sức từ trường đường thẳng song song cách nhau, từ trường khoảng hai cực nam châm hình chữ U từ trường - GV cho HS quan sát lại hình ảnh từ phổ nam châm hình chữ U để HS thấy đường mạt sắt đường gần song song cách nhau, yêu cầu HS kết hợp với tính chất đường sức từ để đưa kết luận đường sức từ từ trường Hoạt động 6: Vận dụng, tổng kết học Hoạt động HS - Trả lời câu hỏi SGK Hoạt động GV - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi, làm tập SGK - Ghi tập nhà vào - Cho tập nhà V RÖT KINH NGHIỆM 85 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha 2.2.Bài 28: Cảm ứng từ Định luật Ampe I MỤC TIÊU Kiến thức - Phát biểu định nghĩa nêu ý nghĩa cảm ứng từ - Viết công thức định luật Am-pe lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện Kĩ Vận dụng định luật Am-pe II CHUẨN BỊ Giáo viên - Bộ thí nghiệm nghiên cứu lực từ tác dụng lên dòng điện - Phiếu học tập P1 Sự phụ thuộc F vào I (khi ,  không đổi) Lần TN I (A) Dự đoán mối quan hệ F vào I F (N) F~I P2 Sự phụ thuộc F vào  (khi I ,  không đổi) Lần TN  (cm) Dự đoán mối quan hệ F vào  F (N) F~  P3 Sự phụ thuộc F vào  (khi I , l không đổi) Lần TN A (độ) Dự đoán mối quan hệ F vào  F (N) F ~ sin  - Dự kiến nội dung ghi bảng (HS tự ghi theo GV) 86 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha Bài 28 CẢM ỨNG TỪ - ĐỊNH LUẬT AM-PE Cảm ứng từ a Khảo sát độ lớn lực từ Ghi theo phiếu học tập 1,2,3 Kết luận: F ~ I .sin b Cảm ứng từ Ứng với từ trường tỉ số F / I..sin số, với từ trường khác số khác Hằng số lớn lực từ lớn F / I..sin đặc trưng cho từ trường phương diện tác dụng lực gọi cảm ứng từ, kí hiệu B B  F / I..sin Nếu từ trường khơng B thay đổi B đặc trưng cho điểm từ trường B vectơ, đơn vị B Tesla, kí hiệu T (trong hệ SI) Định luật Am-pe Công thức định luật Am-pe: F  B.I..sin Trong đó: B cảm ứng từ vị trí đặt đoạn dây có dịng điện chạy qua, I cường độ dòng điện dây dẫn,  chiều dài đoạn dây  góc tạo dịng điện I vectơ B Nguyên lí chồng chất từ trƣờng Từ trường tuân theo nguyên lí chồng chất từ trường B  B1  B2 Học sinh Ôn tập kiến thức phương, chiều lực từ tác dụng lên dòng điện 87 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha III TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC Thí nghiệm - Thí nghiệm 1: Khảo sát phụ thuộc F vào I - Thí nghiệm 2: Khảo sát phụ thuộc F vào  - Thí nghiệm 3: Khảo sát phụ thuộc F vào góc  Cảm ứng từ Độ lớn: B  F I..sin Đơn vị: Tesla (T) Định luật Am-pe F  B.I..sin Hệ TNKT - Hệ quả: F tỉ lệ với I B, ,  khơng đổi → tăng I góc quay NC thử TN hình 26.2 tăng - TNKT: TN hình 26.2, thay đổi R để I thay đổi → góc quay NC thử thay đổi Ngun lí chồng chất từ trường B  B1  B2   Bn Bài tập vận dụng Bài tập câu hỏi nhà Cơ hội rèn luyện kĩ học tập cho HS  Kĩ 1: Từ TN 1, TN 2, TN 3, rút nhận xét phụ thuộc lực từ → Xây dựng biểu thức F  B.I..sin (Định luật Am-pe)  Kĩ 2: Đưa hệ TNKT định luật Am-pe 88 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha IV TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra cũ Hoạt động HS Hướng dẫn GV Kiểm tra cũ - Trả lời câu hỏi GV - Yêu cầu HS dùng quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện trường hợp sau: I I B B Giới thiệu Bài trước tìm hiểu phương chiều lực từ, cịn độ lớn sao? Để biết vào Bài 28 Cảm ứng từ Định luật Am-pe Hoạt động 2: Khảo sát độ lớn lực từ Hoạt động HS - Có thể phụ thuộc vào I,  … Hoạt động GV - Theo em, độ lớn lực từ phụ thuộc vào yếu tố nào? - Trong thí nghiệm ta đo F thay đổi - Làm khảo sát sư phụ thuộc F đại lượng, giữ nguyên đại lượng khác vào I , ,  ? - Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm (nhóm nghiên cứu phụ thuộc F vào I, nhóm nghiên cứu phụ thuộc F vào  , nhóm nghiên cứu phụ thuộc F vào  ), ghi số liệu đo vào phiếu học tập (lưu ý từ trường - Thảo luận theo nhóm, phân tích đưa khơng đổi) nhận xét: - u cầu HS thảo luận nhóm, phân F~I tích số liệu thu được, (nếu khơng có dụng F~  cụ thí nghiệm, GV yêu cầu HS sử dụng F~  bảng kết thí nghiệm SGK) đưa nhận xét phụ thuộc F vào I , ,  , suy nghĩ xem liệu phụ thuộc có tuân 89 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn - F ~ I .sin - Biểu diễn biểu thức: F  B.I..sin (B hệ số tỉ lệ) SVTH: Lê Văn Kha theo quy luật khơng? - Như rút mối quan hệ phụ thuộc F vào ba đại lượng nào? - Biểu diễn mối quan hệ biểu thức toán? - GV làm rõ cho HS: nói cách khác với từ trường khơng đổi F  B có giá I .sin  trị không đổi Hoạt động 3: Xây dựng khái niệm cảm ứng từ, định luật Am-pe Hoạt động GV Hoạt động HS - Tiến hành thí nghiệm trả lời: - Khi thay đổi độ lớn từ trường F ~ I .sin I nuôi nam châm dùng (bằng cách thay đổi I ni nam châm điện), liệu ứng với từ trường khác tăng F tăng ngược lại nhau, mối quan hệ có thay đổi khơng? - Vậy ứng với từ trường khác - Khác tỉ số F / I..sin có khác không? - Đặc trưng cho từ trường phương - Như B = F / I..sin có ý nghĩa diện tác dụng lực lớn hay nhỏ với từ trường? - Thông báo: ta gọi đại lượng B độ lớn cảm ứng từ từ trường điểm khảo sát, công thức B = F / I..sin Trong hệ SI, đơn vị B Tesla, kí hiệu T - Ghi nhớ, nhận biết được: - Thông báo: Trong thực tế, ta thường gặp + Định luật Am-pe trường hợp cần xác định lực từ tác dụng lên + Nguyên lí chồng chất từ trường đoạn dòng điện đặt từ trường hay coi - Hệ quả: F tỉ lệ với I B, ,  không đổi - Công thức F  B.I..sin gọi công thức → tăng I góc quay NC thử TN định luật Am-pe hình 26.1 tăng - TNKT: TN hình 26.1, thay đổi R để I thay - Hãy đưa hệ kiểm tra cơng thức định luật Am-pe? đổi → góc quay NC thử thay đổi V RÖT KINH NGHIỆM 90 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha 2.3 Bài 32: Lực Lo-ren-xơ I MỤC TIÊU Kiến thức - Trình bày phương lực Lo-ren-xơ, quy tắc xác định chiều lực Lo-ren-xơ, công thức xác định độ lớn lực Lo-ren-xơ - Trình bày nguyên tắc lái tia điện tử (electron) từ trường Kĩ Xác định độ lớn, phương, chiều lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích q chuyển động với vận tốc  mặt phẳng vng góc với đường sức từ từ trường II CHUẨN BỊ Giáo viên - Bộ thí nghiệm chuyển động electron từ trường, (đoạn phim thí nghiệm chuyển động electron từ trường hay thí nghiệm chứng minh máy tính) - Phiếu học tập Câu 1: Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích q chuyển động trịn từ trường A ln hướng tâm quỹ đạo B hướng tiếp tuyến với quỹ đạo C hướng tâm quỹ đạo q > D chưa kết luận cịn phụ thuộc vào hướng B Câu Phát biểu sau không đúng? A Hạt proton bay vào điện trường theo phương vng góc với E quỹ đạo proton parabol B Hạt proton bay vào điện trường theo phương song song với E proton chuyển động thẳng nhanh dần C Hạt proton bay vào điện trường theo phương song song với B quỹ đạo proton khơng thay đổi D Hạt proton bay vào điện trường theo phương vng góc với B quỹ đạo proton quỹ đạo trịn có v tăng dần Câu Một electron bay theo quỹ đạo trịn bán kính R mặt phẳng vng góc với đường sức từ từ trường Khi độ lớn vận tốc tăng gấp đơi bán kính quỹ đạo bao nhiêu? A R B R C 2R D 4R Câu Một điện tích có độ lớn 10 C bay với vận tốc 105 m/s vng góc với đường sức vào từ trường có độ lớn cảm ứng từ 1T Độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích là: 91 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha A 104 N B N C 0,1 N D N Câu Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.10 (m / s) vào vùng khơng gian có từ trường B = 0,02 (T) theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ góc 300 Biết điện tích hạt proton 1,6.1019 C  Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt có độ lớn là: A 3,2.1014 N B 6,4.1014 N C 3,2.1015 N D 6,4.1015 N Đáp án phiếu học tập Câu Đáp án A D C B C Học sinh Ôn lại cũ chuẩn bị III SƠ ĐỒ CẤU TRƯC NỘI DUNG Thí nghiệm (hình 32.1a) Lực Lo-ren-xơ - Định nghĩa - Phương lực Lo-ren-xơ - Chiều lực Lo-ren-xơ - Độ lớn lực Lo-ren-xơ: f  q B sin  Hệ TNKT - Hệ quả: chiều chuyển động electron kim loại ngược chiều dòng điện nên lực Lo-ren-xơ chiều dòng điện - TNKT: Treo đoạn dây dẫn từ trường NC chữ U đặt nằm ngang Ứng dụng lực Lo-ren-xơ Cơ hội rèn luyện kĩ học tập cho HS - Kĩ 1: Quan sát quỹ đạo electron  phương lực Lo-ren-xơ - Kĩ 2: Phân biệt lực Lo-ren-xơ với lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện (lực Ampe)  chiều lực Lo-ren-xơ - Kĩ 3: Đưa hệ tiến hành TNKT Ngồi ra, câu dẫn vào hay câu chuyển ý qua phần học góp phần tạo hứng thú cho HS tiếp thu kiến thức IV TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ổn định lớp, giới thiệu 92 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn Hoạt động HS SVTH: Lê Văn Kha Hoạt động GV - Trong tự nhiên, miền có vĩ độ lớn xuất “màn sáng” huyền ảo cao tới vài trăm kilơmét, tượng cực quang Nguyên nhân lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện Vậy lực Lo-ren-xơ gì? Chúng ta tìm hiểu học hơm nay: Bài 32 Lực Lo-ren-xơ Hoạt động 2: Tìm hiểu thí nghiệm chuyển động electron từ trƣờng Hoạt động HS Hoạt động GV - Chú ý GV tiến hành thí nghiệm hình - Tiến hành thí nghiệm hình vẽ vẽ SGK trang 256 SGK trang 256 - Khi cho dòng điện chạy qua vịng dây Hem-hơn qua sợi dây đốt bên hình thủy tinh  Bên bình xuất vịng trịn sáng màu xanh nằm mặt phẳng vng góc với đường sức từ vịng dây Hem-hơn - Do tác dụng nhiệt dây đốt, làm xuất electron, electron ion hóa phân tử khí làm phát quang - Từ tượng xuất vòng tròn - Electron không chuyển động thẳng mà màu xanh lục, em cho kết luận chuyển động tròn quỹ đạo chuyển động electron? - Từ trường tác dụng lực lên electron - Điều chứng tỏ từ trường cuộn dây chuyển động Hem-hơn có ảnh hưởng đến chuyển động elctron?  Kết luận Hoạt động 3: Xác định phƣơng, chiều, độ lớn lực Lo-ren-xơ Hoạt động HS Hoạt động GV - Trở lại với thí nghiệm, em ý điểm sau đây: + Vịng dây Hem-hơn đặt nằm ngang  đường sức từ thẳng đứng + Quỹ đạo electron quỹ đạo thẳng, có 93 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha + Quỹ đạo electron nằm mặt mặt phẳng quỹ đạo nằm ngang vuông phẳng vng góc với đường sức từ chứng góc với từ trường  chứng tỏ điều gì? tỏ phương lực Lo-ren-xơ vng góc với đường sức từ + Quỹ đạo electron đường trịn, có mặt + Quỹ đạo đường tròn chứng tỏ phương phẳng quỹ đạo nằm ngang vng góc lực Lo-ren-xơ vng góc với vectơ vận với từ trường  chứng tỏ điều gì? tốc electron - Do lực Lo-ren-xơ nguyên nhân gây - Chiều lực Lo-ren-xơ xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang chiều lực từ tác dụng lên dây dẫn dòng điện  chiều lực Lo-ren-xơ mang dòng điện  quy tắc bàn tay trái chiều lực từ Vậy, em cho biết lực Lo-ren-xơ có chiều nào? - Các em ý, lực Lo-ren-xơ phân biệt chiều lực từ tác dụng lên hạt mang điện dương hạt mang điện âm - Hệ quả: chiều chuyển động electron - Hãy đưa hệ để tiến hành kim loại ngược chiều dòng điện nên TNKT? lực Lo-ren-xơ chiều lực từ TNKT: Treo đoạn dây dẫn từ trường nam châm chữ U đặt nằm ngang Hoạt động 4: Tìm hiểu ứng dụng lực Lo-ren-xơ Hoạt động HS Hoạt động GV - Theo dõi GV trình bày nghiên cứu - Trình bày lái tia điện tử ống thêm SGK phóng điện tử cho HS (so sánh với lái tia điện tử điện trường) Hoạt động 5: Củng cố dặn dò Hoạt động HS Hoạt động GV - Trả lời câu hỏi theo yêu cầu GV - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi cuối bài, câu 1,2 phần tập - Ghi tập nhà - Giao tập nhà: trả lời câu hỏi 1,2,3,4 (SGK trang 160); làm tập 3,4 (SGK trang 161) Rút kinh nghiệm 94 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha 2.4 Bài 33: Khung dây có dịng điện đặt từ trƣờng I MỤC TIÊU - Trình bày lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện - Thành lập công thức xác định mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây - Trình bày nguyên tắc cấu tạo hoạt động động điện chiều điện kế khung quay II CHUẨN BỊ Giáo viên - Dụng cụ để tiến hành thí nghiệm hình 33.1 SGK (hoặc đoạn phim thí nghiệm có) - Dự kiến nội dung ghi bảng (HS tự ghi theo GV) Bài 33 KHUNG DÂY CÓ DÕNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƢỜNG Khung dây đặt từ trƣờng a Thí nghiệm b Lực từ tác dụng lên khung dây có dịng điện  Đường sức từ nằm mặt phẳng khung (Hình 33.2): khung chịu tác dụng ngẫu lực Ngẫu lực có tác dụng làm quay khung Hình 33.2 [10] Hình 33.3 [10]  Đường sức từ vng góc với mặt phẳng khung (Hình 33.3): lực tác dụng lên khung dây không làm cho khung quay c Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dịng điện M  IBSsin Trong đó:  góc hợp B n Chú ý: chiều n tuân theo quy ước: quay đinh ốc theo chiều dịng điện khung chiều tiến đinh ốc chiều vectơ n Động chiều a Cấu tạo: SGK b Hoạt động: SGK 95 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha Điện kế khung quay a Cấu tạo: SGK b Hoạt động: SGK Học sinh Ôn lại kiến thức ngẫu lực động chiều lớp 10 III TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC Thí nghiệm Khung dây đặt từ trường Khung dây đặt từ trƣờng - Lực từ tác dụng lên khung dây có DĐ - Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có DĐ: M  IBSsin Hệ TNKT - Hệ quả: I tăng M tăng → khung quay nhanh - TNKT: Điều chỉnh R để I tăng Động điện chiều - Cấu tạo - Hoạt động Điện kế khung quay - Cấu tạo - Hoạt động Bài tập vận dụng Cơ hội rèn luyện kĩ học tập HS  Kĩ 1: Từ TN khung dây đặt từ trường → Suy tính chất lực từ tác dụng lên khung dây có dịng điện momen ngẫu lực từ  Kĩ 2: Đưa hệ TNKT 96 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha IV TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra cũ giới thiệu Hƣớng dẫn GV Hoạt động HS - HS trả lời câu hỏi GV Kiểm tra cũ: - Nêu định nghĩa lực Lo-ren-xơ Xác định phương, chiều độ lớn lực Lo-ren-xơ? GV đặt vấn đề vào mới: - Thảo luận theo bàn nhắc lại tượng - Một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt theo yêu cầu GV từ trường chịu tác dụng lực từ nào? - Trả lời câu hỏi GV Các phương án trả lời là: + Khung dây quay + Khung dây không quay + Khung dây chuyển động - Vậy, khung dây có dịng điện đặt từ trường tượng xảy ra? - Chúng ta trả lời câu hỏi học hơm nay: Bài 33 Khung dây có dịng điện đặt từ trƣờng Hoạt động 2: Tìm hiểu khung dây mang dòng điện đặt từ trƣờng Hƣớng dẫn GV Hoạt động HS - Quan sát thí nghiệm rút nhận xét: - GV tiến hành thí nghiệm hình 33.1, khung chưa có dịng điện đứng n, u cầu HS quan sát nhận xét theo định có dịng điện ta thấy khung quay hướng sau: tượng xảy đặt khung dây từ trường khung dây có dịng điện khung dây khơng có dịng điện? - Hướng dẫn HS khảo sát lực từ tác dụng lên dòng điện khung trường hợp: * Đƣờng sức từ nằm mặt phẳng khung (hình 33.2) Dịng điện khung có chiều ABCD hình vẽ - Xác định: cạnh song - Yêu cầu HS xác định lực từ tác dụng lên 97 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha song với đường sức từ cạnh AB, CD? - Xác định quy tắc bàn tay trái: - Yêu cầu HS xác định lực từ tác dụng lên F AD , FBC phương, vng góc với hai cạnh AD, BC? mặt phẳng khung, F AD hướng phía trước, F BC hướng phía sau mặt phẳng hình vẽ (như hình), độ lớn - F AD , FBC hợp thành cặp lực gì? - Hợp thành ngẫu lực, làm cho khung - Nói thêm cho HS, từ trường khơng quay lực từ tác dụng lên khung làm quay khung dây làm cho khung dây chuyển động phía từ trường mạnh Trường hợp đường sức không nằm mặt phẳng khung, lực từ làm khung quay * Đƣờng sức từ vng góc với mặt phẳng khung - Tiến hành tương tự để đưa HS đến kết lực từ tác dụng lên cạnh đối diện khung phương, ngược chiều có độ lớn nên lực không làm quay khung - Thảo luận trả lời C1, C2 - FBC  FAD  IB - M  FBC.d  Ibd - d  S  M  IBS Trong đó: + B: cảm ứng từ + I: cường độ dòng điện +  : chiều dài cạnh BC AD + M: momen ngẫu lực từ + S: diện tích giới hạn khung - Yêu cầu HS thảo luận trả lời C1, C2 - Hướng dẫn HS thành lập biểu thức xác định mômen ngẫu lực từ Xét trường hợp mặt phẳng khung song song với đường sức từ hình 33.2 - Yêu cầu HS viết biểu thức lực từ tác dụng lên cạnh BC, AD theo định luật Ampe? - Biểu thức mômen ngẫu lực M tác dụng lên khung viết nào? - Gọi S diện tích mặt phẳng giới hạn khung, viết ngẫu lực M theo S? - Cho HS biết: Trong trường hợp đường sức từ không nằm mặt phẳng khung, người ta chứng minh M  IBSsin ;  góc hợp B , n - Hệ quả: I tăng M tăng  khung quay - Hãy đưa hệ để ta tiến hành TNKT biểu thức M  IBSsin ? nhanh TNKT: điều chỉnh R để I tăng V RÖT KINH NGHIỆM 98 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Lê Văn Kha TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Sửu, Nguyễn Hải Châu,… Hướng dẫn thực chương trình SGK Vật lí 12 Bộ GD- ĐT 2008 [2] Lương Duyên Bình,… Tài liệu bồi dưỡng GV thực chương trình SGK Vật lí 11 Bộ GDĐT NXB giáo dục 2007 [3] Đặng Mai Khanh Bài giảng Tâm lí học XH giao tiếp XH ĐH Cần Thơ 2002 [4] Phạm Hữu Tòng LLDHVL trường THPT.NXBGD 2001 [5] Trần Quốc Tuấn Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh dạy học Vật lí THPT Bồi dưỡng giáo viên THPT chu kì ĐHCT 2004 [6] Phạm Quý Tư… Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực chương trình SGK Vật lí 10 nâng cao Bộ GD-ĐT 2006 [7] Phạm Hữu Tịng Hình thành kiến thức, kỹ năng, phát triển trí tuệ lực sáng tạo HD DHVL 1996 [8] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế Phương pháp dạy học Vật lí THPT NXB Đại học Sư phạm 2002 [9] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS dạy học Vật lí Trường THPT NXB Đại học quốc gia Hà Nội, 1999 [10] http://diendan.hocmai.vn/showthread.php 99 ... cứu Các hoạt động dạy học môn Vật lý THPT nhằm tổ chức cho học sinh hoạt động tự lực rèn luyện kỹ học tập Vật lý áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương Từ trường, Vật lý 11 nâng cao Các... tập áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương Từ trường, Vật lý 11 nâng cao  Xây dựng quy trình áp dụng phương pháp thực nghiệm dạy học Vật lý  Nghiên cứu chương Từ trường, Vật lý 11 nâng. .. tài: ? ?Tổ chức cho học sinh hoạt động để tự lực rèn luyện kỹ học tập áp dụng phương pháp thực nghiệm giảng dạy chương Từ trường, Vật lý 11 nâng cao? ??  Giai đoạn Nghiên cứu nội dung phương pháp xây