Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương điện tích, điện trường vật lý lớp 11 trung học phổ thông nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ HỒNG VÂN XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƢỜNG VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ HỒNG VÂN XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƢỜNG VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN VẬT LÍ) Mã số: 60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập hồn thành luận văn này, đã nhận đƣợc ủng hộ, giúp đỡ quý báu thầy cô giáo, cán phụ thách bạn bè ngƣời thân tơi Với long kính trọng biết ơn sâu sắc, xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Các thầy cô giáo ban giám hiệu, phòng đào tạo sau đại học, Trƣờng Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc gia Hà Nội toàn thể thầy cô giáo tham gia giảng dạy, giúp đỡ tơi trƣởng thành q trình học tập trƣờng, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành luận văn GS.TS Nguyễn Huy Sinh, ngƣời thầy đáng kính hết lịng giúp đỡ, hƣớng dẫn, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Ban giám hiệu, thầy cô giáo giảng dạy mơn Vật lí trƣờng THPT Ba Vì, nơi công tác cộng tác, động viên giúp đỡ bảo cho nhiều thời gian thực nghiệm sƣ phạm trƣờng Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè bên động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt giúp tơi suốt q trình học tập hồn thiện luận văn Hà Nội, tháng 12 năm 2015 Tác giả Đỗ Thị Hồng Vân i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC : Đối chứng HS : Học sinh HSG : Học sinh giỏi THPT: Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH vi MỞ ĐẦU Chƣơng MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Vài nét lịch sử vấn đề bồi dƣỡng học sinh giỏi giới nƣớc ta 1.1.2 Biện pháp phát bôi dƣỡng học sinh giỏi 1.1.3.Tìm hiểu lực phẩm chất cần có học sinh giỏi 1.1.4 Cơ sở lí luận dạy học tập Vật lí trƣờng THPT 10 1.1.5 Những vấn đề phƣơng pháp dạy tập vật lí trƣờng phổ thơng 19 1.2 Cơ sở thực tiễn 33 1.2.2 Thực trạng hoạt động dạy giải tập nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí trƣờng THPT huyện Ba Vì thành phố Hà Nội 34 Tiểu kết chƣơng 37 Chƣơng 38 XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG ''ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƢỜNG'' VẬT LÍ 11 THPT NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI MƠN VẬT LÍ 38 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" 38 2.1.1 Cấu trúc nội dung chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" 38 2.1.2 Vị trí vai trị chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" 39 2.1.3 Những kiến thức trọng tâm chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" 39 iii 2.2 Xây dựng hệ thống tập định lƣợng hƣớng dẫn giải cho chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi 49 2.2.1 Chủ đề 1: Bài tập áp dụng định luật Culong 50 2.2.2 Chủ đề 2: Tính cƣờng độ điện trƣờng gây điện tích điểm 56 2.2.3 Chủ đề 3: Công lực điện trƣờng Điện Hiệu điện 63 2.3.4 Chủ đề 4: Tụ điện 75 2.3.5 Chủ đề 5: Chuyển động hạt điện tích điện trƣờng 87 Tiểu kết chƣơng 95 Chƣơng 96 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 96 3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tƣợng phƣơng pháp TN sƣ phạm 96 3.1.1 Mục đích TN sƣ phạm 96 3.1.2 Nhiệm vụ TN sƣ phạm 96 3.1.3 Đối tƣợng TN sƣ phạm 96 3.2 Tiến hành TN 97 3.3 Đánh giá kết thực nghiệm 98 3.3.1 Tiêu chí đánh giá 98 3.3.2 Nhận xét chung mặt định tính 99 3.3.3 Phân tích kết mặt định lƣợng 99 Kết luận chƣơng 106 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 PHỤ LỤC 110 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1 Phân phối chƣơng trình giảng dạy chƣơng " Điện tích Điện trƣờng" vật lí 11 THPT 39 Bảng 3.1.Thông tin nhóm học sinh tham gia trình thực nghiệm sƣ phạm 95 Bảng 3.2 Phân bố tần sơ, tần suất tần suất lũy tích .99 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp tham số đặc trƣng 108 v DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH Trang Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng chất khí vật lí 11 THPT chƣơng trình nâng cao 38 Hình 3.1 Đồ thị đƣờng tần suất lũy tích nhóm TN nhóm ĐC.100 Hình 3.2 Biểu đồ phân loại kết kiểm tra học sinh 101 vi MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Việt Nam sau gần ba mƣơi năm đổi đạt đƣợc nhiều thành tựu to lớn kinh tế văn hóa, chất lƣợng sống ngƣời dân đƣợc nâng cao nhiều Hiện giai đoạn hội nhập, xu hƣớng tồn cầu hóa tất yếu, nhu cầu nguồn nhân lực chất lƣợng cao lớn Để đáp ứng nhu cầu vai trị giáo dục quan trọng Vật lí môn khoa học tự nhiên gắn liền với sống Học vật lí giúp cho học sinh hiểu biết, khám phá tƣợng tự nhiên Việc giải tập vật lí khơng giúp học sinh củng cố khắc sâu kiến thức mà giúp học sinh phát triển tƣ rèn luyện lực giải vấn đề Các thi học sinh giỏi nói chung mơn vật lí nói riêng thƣờng xun đƣợc tổ chức nhằm tìm kiếm, bồi dƣỡng đào tạo học sinh giỏi u thích mơn vật lí giúp cho em có thêm kiến thức lịng đam mê nghiên cứu lĩnh vực vật lí Để góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học học nƣớc ta có mơ hình trƣờng chun, lớp chọn Tuy nhiên hệ thống trƣờng chuyên chất lƣợng cao lại chủ yếu tập chung số nơi có điều kiện kinh tế văn hóa phát triển nhƣ thành phố lớn, thị xã Trong có nhiều học sinh có tƣ chất, u thích mơn vật lí khu vực khó khăn khơng có điều kiện theo học trƣờng chun lớn Các em học sinh có nhu cầu đƣợc bồi dƣỡng thƣờng xuyên đƣợc tham gia vào thi học sinh giỏi Hiện thị trƣờng có nhiều sách tham khảo nhƣng để học sinh lựa chọn đƣợc tài liệu phù hợp cịn gặp nhiều khó khăn Hơn để bồi dƣỡng học sinh giỏi giáo viên thƣờng phải tự tìm hiểu tài liệu, sƣu tầm tập giao cho em.Trong trƣờng THPT việc bồi dƣỡng học sinh giỏi quan trọng, nhƣng cịn mang tính tự phát, chƣa có phƣơng pháp cụ thể Với lý chọn đề tài nghiên cứu “ Xây dựng hƣớng dẫn giải hệ thống tập chƣơng Điện tích Điện trƣờng vật lí lớp 11 Trung học phổ thông nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi mơn vật lí.” Đề tài phù hợp hữu ích cho thân đồng nghiệp trình giảng dạy, phát bồi dƣỡng học sinh giỏi mơn vật lí Lịch sử nghiên cứu Đã có số cơng trình nghiên cứu đề cập việc xây dựng hệ thống tập chƣơng“Điện tích Điện trƣờng” vật lí 11, nhƣng chủ yếu trình bày dạng toán để giúp học sinh ghi nhớ, củng cố kiến thức, mà chƣa quan tâm nhiều đến việc hƣớng dẫn hoạt động giải xếp phù hợp với phát triển tƣ học sinh Mục đích nghiên cứu Vận dụng lý luận dạy học đại xây dựng hệ thống tập hƣớng dẫn hoạt động giải tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng", vật lí l1 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lý trƣờng THPT Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc hệ thống tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng trƣờng" vật lí 11 kết hợp với phƣơng pháp hƣớng dẫn hoạt động giải tập phù hợp, có chất lƣợng, giáo viên biết cách sử dụng hệ thống tập đạt hiệu cao trong trình dạy học, góp phần phát triển đƣợc lực tƣ học sinh Từ giáo viên phát hiện, tuyển chọn bồi dƣỡng đội ngũ học sinh giỏi cho mơn Vật lí trƣờng THPT Đối tƣợng, khách thể nghiên cứu, đối tƣợng khảo sát 5.1 Đối tƣợng nghiên cứu: Hệ thống tập trình giải tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" vật lí 11 THPT 5.2 Khách thể nghiên cứu: Q trình giảng dạy vật lí trƣờng THPT 5.3 Đối tƣợng khảo sát: Học sinh lớp chọn – lớp 11THPT Phạm vi nghiên cứu 3.3.2 Nhận xét chung mặt định tính Chúng tơi tiến hành theo dõi diễn biến q trình TN, đánh giá tính khả thi hệ thống tập phƣơng pháp giải Chúng nhận thấy mục tiêu đề trình dạy học thực đƣợc cụ thể là: - Ở nhóm TN so với nhóm ĐC: học sinh sơi nổi, hào hứng, tích cực tham gia phát biểu ý kiến, có ý thức tìm hiểu xây dựng Học sinh mạnh dạn trình bày quan điểm cá nhân nội dung học - Học sinh hiểu rõ chất vật lí tƣợng đƣợc nêu bài, kĩ diễn đạt kiến thức mang tính khoa học xác - HS có khả mở rộng kiến thức từ tập đƣợc học biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn để giải thích tƣợng vật lí giải tập loại tƣơng tự 3.3.3 Phân tích kết mặt định lượng Để đánh giá định lƣợng tính hiệu đề tài, vào kết kiểm tra vấn đề đƣợc thực đồng thời hai nhóm ĐC nhóm TN Nội dung kiểm tra thuộc kiến thức chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" Bài kiểm tra với hình thức tự luận có thời gian 90 phút.Tiếp chúng tơi sử dụng phƣơng pháp thống kê tốn học để xử lý kết kiểm tra học sinh: Căn vào kết kiểm tra, việc đánh giá đƣợc tiến hành phƣơng pháp thống kê, phân tích xử lý kết thu đƣợc thơng qua đại lƣợng thống kê sau: a Trung bình cộng Tham số đặc trƣng cho tập trung số liệu: = (3.1) b Phương sai (S2), độ lệch chuẩn 99 Tham sô đo mức độ phân tán số liệu quanh giá trị trung bình cộng S2 = S = (3.2) Giá trị S nhỏ chứng tỏ số liệu phân tán c Hệ số biến thiên (V) Trong trƣờng hợp hai bảng số liệu có giá trị trung bình cộng khác nhau, ngƣời ta so sánh mức độ phân tán số liệu hệ số biến thiên Nghĩa nhóm có hệ số biến thiên V nhỏ có chất lƣợng đồng V= x 100% (3.3) + Nếu V < 30% : Độ dao động đáng tin cậy + Nếu V > 30% : Độ dao động không đáng tin cậy d Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích: - Tần số: cho biết số HS đạt điểm Xi - Tần suất: cho biết tỉ lệ % đạt điểm Xi - Tần suất lũy tích: Cho biết tỉ lệ % HS đạt điểm Xi trở xuống e Đồ thị đường lũy tích: Biểu diễn tỉ lệ % HS đạt điểm Xi trở xuống Nếu đồ thị đƣờng lũy tích nhóm vị trí cao chứng tỏ chất lƣợng nhóm tốt ( điểm trung bình kiểm tra lớp cao nhóm cịn lại) 100 * KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Bảng 3.2: Bảng phân bố tần số, tần suất tần suất lũy tích Số HS đạt điểm (tần % HS đạt điểm ( tần Điểm số) Xi suất) Xi % HS đạt điểm Xi trở xuống ( tần suất lũy tích) ĐC TN ĐC TN ĐC TN 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00 S 0.00 0.00 5,00 0,00 5,00 0,00 1 5,00 5,00 10,00 5,00 15,00 10,00 25,00 15,00 20,00 15,00 45,00 30,00 25,00 20,00 70,00 50,00 20,00 25,00 90,00 70,00 10,00 15,00 100,00 90,00 10 0,00 10,00 100,00 100,00 20 20 Từ bảng 3.2, dựa biểu thức (3.1), (3.2), (3.3) (3.4) thu đƣợc kết sau đây: - Giá trị điểm trung bình nhóm ĐC: = 6.55 - Giá trị điểm trung bình nhóm TN: = 7.35 - Bảng 3.2 cho thấy: + Số học sinh đạt điểm yếu ( điểm - điểm): - Nhóm ĐC : HS chiếm tỉ lệ 10% 101 - NHóm TN : HS chiếm tỉ lệ 5% + Số học sinh đạt điểm trung bình ( điểm đến điểm): - Nhóm ĐC : 12 HS chiếm tỉ lệ 60% - Nhóm TN : HS chiếm tỉ lệ 45% + Số học sinh đạt điểm giỏi ( điểm - 10 điểm): - Nhóm ĐC : HS chiếm tỉ lệ 30% - Nhóm TN : 10 HS chiếm tỉ lệ 50% Các kết thu đƣợc sau TNSP cho thấy: + Tỉ lệ học sinh đạt điểm yếu trung bình nhóm TN nhóm ĐC, tỉ lệ học sinh đạt điểm tốt nhóm TN cao nhóm ĐC + Giá trị điểm trung bình nhóm TN cao nhóm ĐC chứng tỏ kết kiểm tra nhóm TN tốt so với nhóm ĐC Từ số liệu tỉ lệ học sinh đạt điểm Xi trở xuống ( tần suất lũy tích) bảng 3.2 chúng tơi xây dựng đƣợc đồ thị tần suât lũy tích nhƣ hình 3.1 Hình 3.1 Đồ thị đƣờng tần suất lũy tích nhóm TN nhóm ĐC ( biểu diễn tần suất lũy tích: số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống) Đồ thị cho thấy, đƣờng lũy tích ứng với nhóm ĐC ln cao nhóm TN chứng tỏ mức điểm Xi lớp ĐC có số học sinh đạt dƣới điểm 102 Xi nhiều so với nhómTN, điều chứng tỏ nhóm TN có kết tốt so với nhóm ĐC Nhƣ kết bảng 3.2 minh chứng cho thành công bƣớc đầu công tác thực nghiệm sƣ phạm Kết cần đƣợc ghi nhận nhƣ thành cơng đề tài Nói cách khác đề tài đạt đƣợc mục đích đặt luận văn Dƣới bảng tổng hợp đồ thị phân loại học sinh sau tiến hành thực nghiệm sƣ phạm: Bảng 3.3 Bảng tổng hợp phân loại học sinh theo kết điểm kiểm tra Lớp Số HS 10 ĐC 20 0 1 TN 20 0 0 Từ bảng 3.3 xây dựng biểu đồ phân bố điểm kiểm tra cho nhóm ĐC TN để so sánh nhƣ hình 3.2 Hình 3.2 Biểu đồ phân bố điểm kiểm tra - Từ biểu đồ phân bố điểm kiểm tra trình TNSP cho thấy nhóm ĐC số lƣợng kiểm tra có điểm chiếm số lƣợng nhiều Nhóm 103 TN chiếm tỉ lệ nhiều điểm Điều phản ánh thực tế cho thấy chất lƣợng nhóm TN cao nhóm ĐC Tổng hợp kết quả, sử dụng phƣơng trình (3.1), (3.2), (3.3) tính tham số thống kê để đánh giá kết TNSP đƣợc đƣa bảng 3.4 Bảng 3.4 Tổng hợp tham số đặc trƣng kiểm tra Nhóm Sơ HS S2 S V(%) ĐC 20 6,55 2,56 1,6 24,42 TN 20 7,35 2,77 1,66 22,58 - Từ bảng 3.4 cho thấy: - Điểm trung bình kiểm tra nhóm TN cao nhóm ĐC Giá trị phƣơng sai S2 giá trị độ lệch chuẩn S nhóm TN nhóm ĐC không lớn chứng tỏ phân tán số liệu thu đƣợc chấp nhận đƣợc - Hệ số biến thiên V nhóm TN nhỏ nhóm ĐC, nghĩa chất lƣợng lớp TN đồng nhóm ĐC 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sƣ phạm Sau tiến hành thực nghiệm sƣ phạm sử lý số liệu, rút số nhận xét sau: + Học sinh nhómTN nắm vững kiến thức hơn, biểu khả phân tích liệu cho từ vận dụng kiến thức giải tập tôt Kết kiểm tra cho thấy nhóm TN điểm trung bình cao lớp ĐC + Khơng khí học tập nhómTN sơi nhómĐC + Đồ thị đƣờng lũy tích tỉ lệ học sinh đạt dƣới điểm Xi nhómTN ln nằm bên phải phía dƣới đồ thị đƣờng lũy tích tƣơng ứng nhómĐC, chứng tỏ kết học tập nhóm TN tốt nhóm ĐC Mặt khác hệ số biến thiên V nhóm TN nhỏ nhómĐC, chứng tỏ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng nhóm TN nhỏ hơn, nghĩa chất lƣợng củan hómTN nhỏ hơn, đồng so với nhóm ĐC 104 Nhƣ kết luận việc sử dụng hệ thống phƣơng pháp giải tập xây dựng trình bồi dƣỡng học sinh giỏi mang lại hiệu Tuy nhiên, hệ thống tập bó gọn phần tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng " thời gian thực ngắn nên kết thu đƣợc ban đầu phạm vi hẹp Để làm tốt công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí, cần phải xây dựng hồn thiện tiếp hệ thống cho phần cịn lại 105 Kết luận chƣơng Thông qua việc giảng dạy với việc phân tích kết trình TN sƣ phạm chúng tơi thu đƣợc số kết luận sau: - Hệ thống phƣơng pháp giải tập chƣơng Điện tích Điện trƣờng nhằm bồi dƣỡng HS giỏi góp phần kích thích say mê hứng thú HS mơn vật lí, giúp HS nâng cao nhận thức phần kiến thức khó chƣơng Điện tích Điện trƣờng, qua góp phần phát triển tƣ vật lí HS - Kết trình TN sƣ phạm khẳng định hệ thống tập mà xây dựng góp phần nâng cao chất lƣợng công tác bồi dƣỡng HS giỏi Không giúp HS củng cố khắc sâu kiến thức mà cịn giúp HS tìm hiểu cách sâu sắc tƣợng vật lí xảy chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" tạo tiền đề để HS học tốt nội dung kiến thức chƣơng khác chƣơng trình vật lí 11 - Q trình TN sƣ phạm cho thấy xây dựng đƣợc hệ thống tập phù hợp nội dung, thời gian đối tƣợng HS với phƣơng pháp giải cách khoa học nhằm bồi dƣỡng HS giỏi giúp HS nâng cao đƣợc kiến thức, rèn luyện khả tự học, tự nghiên cứu qua góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí trƣờng phổ thông 106 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ * Kết luận: Luận văn giải vấn đề sau: Trên sở nghiên cứu lí luận việc bồi dƣỡng học sinh giỏi, đề tài bƣớc đầu xây đựng đƣợc hệ thống tập phƣơng pháp giải tập chƣơng “ Điện tích Điện trƣơng” vật lí 11 THPT nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi Quá trình thực nghiệm sƣ phạm chứng tỏ đƣợc tính khả thi đề tài Việc sử dụng hệ thống tập chƣơng “ Điện tích Điện trƣờng” để bồi dƣỡng học sinh giỏi đem lại hiệu việc nâng cao kiến thức cho học sinh mà cịn phát triển lực tƣ duy, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí Do thời gian hạn chế nê đề tài thực nghiệm sƣ phạm số lƣợng học sinh có hạn Vì vậy, việc đánh giá hiệu sử dụng hệ thống tập xây dựng chƣa mang tính khái quát Chúng tiếp tục thử nghiệm diện rộng để hoàn chỉnh tập cho áp dụng cách thơng dụng đợt thực bồi dƣỡng kiến thức cho học sinh giỏi mơn vật lí Những kết q trình thực nghiệm sƣ phạm kết luận rút từ việc thực hiện đề tài tạo điều kiện cho mở rộng nghiên cứu sang phần khác chƣơng trình để góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí trƣờng THPT, đặc biệt công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi * Khuyến nghị Từ kết TN sƣ phạm trƣờng THPT Ba Vì - Hà Nội, mở rộng phạm vi ứng dụng đề tài, đặc biệt trƣờng đóng địa bàn khu vực kinh tế khó khăn 107 Nội dung nghiên cứu đề tài tiến hành cho chƣơng khác chƣơng trình vật lí THPT TN sƣ phạm cần đƣợc tiến hành thời gian gần dài để khẳng định thêm thành công đề tài nội dung kiến thức phƣơng pháp giảng dạy bồi dƣỡng học sinh giỏi 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lƣu Hải An, Nguyễn Hoàng Kim, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi, Lƣu Văn Xuân ( 2014) Tài liệu chuyên Vật lí 11( Bài tập).NXB Giáo dục Bộ Giáo dục Đào tạo (2005) Luật Giáo Dục NXB Tƣ pháp Lƣơng Duyên Bình ( Tổng chủ biên) (2013) Vật lí 11 NXB Giáo dục Đảng cộng sản Việt Nam Nghị TW khóa VII, Nghị TW khóa VIII, NXB Chính trị Quốc gia Nguyễn Đình Đồn (1998) Chun đề bồi dưỡng Vật lí 11 NXB Đà Nẵng Bùi Quang Hân, Đào Văn Cƣ, phạm Ngọc Tiến, Nguyễn Thành Tƣơng Nguyễn Thị Mỹ Lộc, Đinh Thị Kim Thoa, Trần Văn Tính (2009) Tâm lý học giáo dục NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Ngô Diệu Nga Bài giảng chuyên đề phân tích chương trình vật lí phổ thơng Vũ Thanh Khiết,Vũ Thế khôi ( 2012) Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí Trung học phổ thơng ( Điện học 1) NXB Giáo dục 10 Vũ Thanh khiết (chủ biên) Nguyễn Hoàng Kim Vũ Thị Thanh Mai (2008) Phương pháp giải tốn vật lí 11 NXB Giáo dục 11 Nguyễn Đức Thâm ( Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003) Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thông NXB Đại học sƣ phạm 12 Phạm Hữu Tịng (2008) Lí luận dạy học vật lí NXB Đại học sƣ phạm 13 Đỗ Thị Hƣơng Trà ( Chủ biên), Phạm Gia Phách (2009) Dạy học tập vật lí NXB Đại học sƣ phạm 14 Trang Web http://wikipedia.org ( trang web bách khoa toàn thƣ mở) 109 PHỤ LỤC NỘI DUNG, ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA ( Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian giao đề) Câu (3,5 điểm) Cho hệ điện tích (hình 1) -2q A Xác định vecto cƣờng độ điện trƣờng hệ tạo tâm O đƣờng trịn bán kính R Tính tƣơng tác hệ điện tích Tính cơng cần thực để dịch chuyển điện tích D +q B +3q O +3q hệ xa vô cực C +2q Hình Câu (3 điểm) Giữa hai kim loại phẳng rộng vô hạn đặt nằm ngang, cách d = 1cm, có hạt bụi mang điện, khối lƣợng m = 5.10-11 g Biết rằng, tác dụng điện trƣờng sức cản khơng khí, hạt bụi rơi với vận tốc khơng đổi v1 Đặt vào hai kim loại hiệu điện U = 600V, ngƣời ta thấy hạt bụi rơi chậm với vận tốc không đổi v2 = a Tính điện tích hạt bụi b Bây ngƣời ta đặt hai kim loại thẳng đứng, cách d1 =2cm nối chúng với nguồn hiệu điện U = 100V Hạt bụi nói bắt đầu rơi từ vị trí cách hai kim loại Do sức cản khơng khí, hạt bụi rơi với vận tốc không đổi theo phƣơng thẳng đứng v1 = 2cm/s Hỏi thời gian bao lâu, hạt bụi đập vào hai kim loại đó? Lấy g = 10m/s ( Cho biết lực cản khơng khí tác dụng lên hạt bụi tỉ lệ với tốc độ hạt bụi Fc = A Câu (3,5 điểm) Cho mạch điện nhƣ (hình 3) C1 chƣa tích điện.Tìm hiệu điện tụ khóa K vị trí (1) khóa K chuyển sang vị trí (2) B M C1 = C2 = 3µF, C3 = 6µF, UAB = 18V ban đầu khóa K vị trí (1) trƣớc mắc vào mạch, tụ rv = kv) C3 C2 K Hình 110 Đáp Án Câu Nội dung Điểm 1(3,5đ) Cƣờng độ điện trƣờng điện tích gây O đƣợc biểu diễn 0,25 nhƣ (Hình 1.a) - Ex = y -2q = -2k - Ey = +q D = 4k hợp với trục Ox góc Vecto 0,25 A O +3q B x : 0,25 0,25 +2q C tan = 0,5 = 630 =2 Độ lớn : E = Hình 1.a =2 0,25 b Thế hệ: Wt = (q1V1 + q2V2 + ) ( Mỗi cặp điện tích khơng tính lần) + Wt = + 0,5 + 0,25 + + Wt = -k 0,25 c Công cần thực hiện: = - (+3q)[ VB - 0,5 ] = 3q[ VB ] 0,25 Với = 0; VB = = -3k + + =k < 0; chứng tỏ lực điện trƣờng thực công dƣơng 2(3đ) a Kí hiệu hệ số ma sát khơng khí Lực cản khơng khí 111 tác dụng lên hạt bụi có vận tốc v là: Fc = rv với r bán kính ( kích thƣớc) hạt bụi Khi chƣa có tác dụng điện trƣờng, hạt bụi rơi đều, ta có: mg = rv1 (1) 0,5 Khi có điện trƣờng, hạt bụi rơi khi: mg - qE = rv2 (2) 0,5 với v2 = 0,25 Từ (1) (2) rút : q = Vì E = = 0,25 Thay số ta đƣợc: q = 4,17.10-18C b Theo đề ta có: với k = mg = kv1 (3) 0,25 r kí hiệu v2 vận tốc hạt bụi theo phƣơng ngang ( vng góc với kim loại) Vì hạt bụi rơi ta có: 0,5 = kv2 Fđ = kv2 (4) 0,5 Từ (3) (4) ta rút : v2 = Thời gian hạt bụi đập vào kim loại: 0,25 t= ≈ 1,2s = 3(3,5đ) - Khóa K vị trí 1( hình 1.a) A C1 Tụ C1 C3 nối tiếp nhau: C13 = 0,25 B C3 0,25 Hiệu điện tụ: UAB C2 C1: U1 = = = = 0,25 UAB Hình 2.a 112 U1 = 12V 0,25 C3: U3 = UAB - U1 = 12 -6 = 6V 0,25 C2: U2 = UAB = 18V Điện tích tụ: Q1 = Q3 = C13 UAB = 36µC 0,25 Q2 = C2UAB = 54µC - Khóa K chuyển sang vị trí (2): (hình 1.b) 0,25 A B Giả sử dấu điện tích tụ C1 khơng đổi C3 Gọi hiệu điện điện tích tụ là: U'1, U'2, U'3,và Q'1, Q'2, Q'3 ' C2 ' Ta có: U = U 0,25 U'1+ U'3 = U'AB Hình 2.b Tại M: Q'1- Q'2 + Q'3 = -Q1 - Q2 + Q3 0,25 Ta có hệ phƣơng trình: 0,25 0,25 Giải hệ ba phƣơng trình ta đƣợc: = 13,5V; ; 0,5 Dấu điện tích tụ sau khóa K chuyển sang vị trí 2đúng với dấu ta giả thiết 0,25 113