Sáng kiến kinh nghiệm SKKN giúp học sinh xác định được nguyên nhân gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ bằng thí nghiệm ảo

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: “GIÚP HỌC SINH XÁC ĐỊNH ĐƯỢC NGUYÊN NHÂN GÂY RA HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ BẰNG THÍ NGHIỆM ẢO” Phần I Lí chọn đề tài Ngày nay, khoa học công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ Công nghệ thông tin có nhiều ứng dụng sống Trong giảng dạy, việc ứng dụng CNTT đem đến nhiều lợi ích mà cụ thể kết học tập học sinh Học sinh lãnh hội kiến thức cách trực quan hơn, rõ ràng nhiều nội dung hơn.Vì vậy, việc đẩy mạnh ứng dụng CNTT dạy học yêu cầu quan trọng việc đổi phương pháp dạy học Vật lý môn khoa học thực nghiệm, song chương trình SGK có số khái niệm mới, trừu tượng đòi hỏi giáo viên cung cấp kiến thức cho học sinh phải trực quan hơn, đa dạng tạo điều kiện chuẩn thao tác tư học sinh để hiểu sâu chất tượng Đối với học sinh phổ thông, Vật lý học môn học khó mang tính trừu tượng cao Với công nghệ dạy học truyền thống khó lòng chuyển tải đến cho học sinh khái niệm, định luật, định lý phần nhiều rút từ thực nghiệm, chưa kể đến nhiều thí nghiệm khó tiến hành, tượng khó quan sát mà việc diễn tả lời giáo viên làm nhiều tính trực quan cho học sinh Trong chương V- Cảm ứng điện từ thuộc chương trình Vật lí lớp 11, giáo viên giảng dạy sử dụng thí nghiệm minh họa học sinh hình dung nguyên nhân tượng cảm ứng điện từ biến thiên từ thông (hay thay đổi số lượng đường sức từ) qua mạch kín Nhiều học sinh hiểu đơn giản có chuyển động, khiến em kiến thức tổng quát khó giải thích trường hợp cảm ứng điện từ khác Giải pháp sử dụng giáo án điện tử có kết hợp với thí nghiệm ảo cảm ứng điện từ vào giảng để cung cấp thêm hình ảnh động thay đổi số lượng đường sức từ qua mặt kín giúp em hiểu nguyên nhân tượng nhanh hơn, tổng quát sâu sắc Vì chọn đề tài ‘‘Sử dụng thí nghiệm ảo cảm ứng điện từ nhằm giúp học sinh lớp 11A2 trường THPT số I Bát Xát dễ dàng xác định nguyên nhân gây tượng cảm ứng điện từ” Phần II Nội dung 2.1 Cơ sở lý luận vấn đề Đặc điểm môn Vật lý trường phổ thông chủ yếu Vật lý thực nghiệm, với nhiều thí nghiệm, tượng, trình mà đa số tiến hành trường phổ thông Tuy nhiên, có nhiều thí nghiệm, tượng khó quan sát không tiến hành điều kiện bình thường Một giải pháp hỗ trợ cho việc nghiên cứu trình có hiệu việc sử dụng máy vi tính để mô trình đó, nghĩa hiển thị tượng trình nghiên cứu hình, làm cho trình diễn nhanh hay chậm, dừng lại giai đoạn giúp ta nghiên cứu dễ dàng 2.2 Thực trạng vấn đề Khi giảng dạy thuộc chương V- chương trình Vật lí 11 nhận thấy hầu hết em học sinh khó nhận biết hiểu nguyên nhân tượng cảm ứng điện từ Bởi đa số trường THPT nay, thí nghiệm minh họa chủ yếu mà giáo viên thực thí nghiệm di chuyển vòng dây nam châm làm kim điện kế quay Với thí nghiệm đó, hỏi học sinh có dòng điện hầu hết học sinh hiểu đơn chuyển động, thay đổi số lượng đường sức từ em nhìn thấy mắt Tuy nhiên, có trường hợp có chuyển động lại dòng điện cảm ứng, cần giảng cho học sinh thấy rõ đâu nguyên nhân sâu xa tượng cảm ứng điện từ Hiểu nguyên nhân giúp em giải thích tượng thực tế mà giải nhiều tập cảm ứng điện từ 2.3 Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề a Nghiên cứu thí nghiệm ảo cảm ứng điện từ Các thí nghiệm ảo sử dụng thí nghiệm phần mềm cảm ứng điện từ Tiến sĩ Phạm Xuân Quế – Khoa Vật lí, trường ĐHSP Hà Nội hướng dẫn thực Soạn giáo án (trên Power Point), có kết hợp thí nghiệm ảo cảm ứng điện từ, kiểm tra giảng thử giáo án b Bài dạy thực hiện: Bài 23 – Từ thông Cảm ứng điện từ (tiết 1) Nội dung slide sử dụng kèm theo: Ghi chú: Các thí nghiệm ảo liên kết đường link qua nút số dòng chữ có gạch chân (màu chữ khác) c Giảng dạy thực tế lớp Lớp học chọn giảng dạy lớp 11A2, trường THPT số Bát Xát Trình tự giảng theo bước sau: - Đặt vấn đề: dùng thí nghiệm thật: cho nam châm thẳng vòng dây chuyển động tương để học sinh quan sát thấy xuất dòng điện mạch kín mạch không nối với nguồn điện - Dạy phần I - Từ thông, cần cho học sinh hiểu được: + Ý nghĩa từ thông thông lượng đường sức từ (hoặc hình chiếu đường sức từ) qua mặt kín + Từ thông phụ thuộc vào đại lượng biến thiên - Dạy phần 2: tượng cảm ứng điện từ qua thí nghiệm ảo, có hai thí nghiệm sách giáo khoa hai thí nghiệm khác Trong khí tiến hành thí nghiệm, giáo viên cần ý cho học sinh quan sát mặt cắt để thấy thay đổi số lượng đường sức từ qua diện tích mạch kín dòng điện cảm ứng xuất Phần phân tích kết thí nghiệm cần cho học sinh thấy biến thiên từ thông trường hợp đại lượng thay đổi, dẫn đến số lượng đường sức từ thay đổi Cuối em kết luận từ thông qua mạch kín biến thiên mạch kín xuất dòng điện cảm ứng, đồng thời hiểu nguyên nhân sâu xa nắm thêm số trường hợp cảm ứng điện từ khác d Ra tập kiểm tra kết qủa hiểu vận dụng kiến thức học sinh BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một khung dây tròn, đặt từ trường có mặt phẳng khung dây vuông góc với đường cảm ứng từ Trong trường hợp sau : I Khung dây chuyển động tịnh tiến từ trường theo phương II Bóp méo khung dây III Khung dây quay quanh đường kính Ở trường hợp xuất dòng điện cảm ứng khung dây ? A I II B II III C III I D Cả A , B C Bài 2: Một nam châm thẳng N-S đặt gần khung dây tròn, trục N-S nam châm vuông góc với mặt phẳng khung dây Giữ khung dây đứng yên Lần lượt làm nam châm chuyển động sau : I Tịnh tiến dọc theo trục N-S Nam châm II Quay nam châm quanh trục thẳng đứng, vuông góc với trục N-S III Quay nam châm quanh trục N-S Ở trường hợp có dòng điện cảm ứng xuất khung dây ? A I II B II III C I III D Cả ba trường hợp Bài 3: Trong vùng không gian rộng có từ trường Tịnh tiến khung dây phẳng, kín, theo cách sau I Mặt phẳng khung vuông góc với đường cảm ứng II Mặt phẳng khung song song với đường cảm ứng III Mặt phẳng khung hợp với đường cảm ứng góc α Trường hợp xuất dòng điện cảm ứng khung ? A I B II C III D Không có trường hợp Bài 4: Một khung dây ABCD đặt đồng phẳng với dòng điện thẳng dài vô hạn hình vẽ Tịnh tiến khung dây theo cách sau I Đi lên, khoảng cách tâm khung dây dòng diện thẳng không đổi A B II Đi xuống, khoảng cách tâm khung dây dòng diện thẳng không đổi III Đi xa dòng điện C D IV Đi gần dòng điện Trường hợp xuất dòng điện cảm ứng khung ABCD A I II B II III C III IV D IV I Bài 5: Cho dòng điện thẳng cường độ I không đổi Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt gần dòng điện thẳng, cạnh MQ song song với dòng điện thẳng Hỏi khung dây dòng điện cảm ứng: A khung quay quanh trục dòng điện thẳng I B khung quay quanh cạnh MN C khung quay quanh cạnh PQ D khung quay quanh cạnh MQ Bài 6: Cho vòng dây tròn nam châm thẳng bố trí hình vẽ sau Trường hợp sau có dòng điện cảm ứng vòng dây? A Cho nam châm quay quanh trục Bắc – Nam B Cho vòng dây quay quanh trục (∆) Icư r r v1 = v2 S N C Cho nam châm vòng dây chuyển động với D Cho nam châm vòng dây chuyển động theo phương ngang với v1 > v2 Bài Một vòng dây dẫn đặt từ trường đều, rộng, cho mặt phẳng vòng dây vuông góc với đường cảm ứng Trong vòng dây xuất suất điện động cảm ứng A vòng dây dịch chuyển tịnh tiến B quay vòng dây xung quanh trục qua tâm vuông góc với mặt phẳng vòng dây C vòng dây quay xung quanh trục trùng với đường cảm ứng từ D vòng dây bị làm cho biến dạng Bài Mộtr vòng dây chuyển động từ trường (hình vẽ) Mặt phẳng khung song song với B Cách chuyển động sau vòng dây có dòng điện? A Tịnh tiến từ trái sang phải B Tịnh tiến từ xuống C Quay vòng dây quanh trục AA' D Quay vòng dây quanh trục nằm ngang, qua tâm vuông góc A r B với mặt phẳng vòng dây A’ 10 Bài Trong thí nghiệm thay nam châm thẳng ống dây mang dòng điện nối lắp biến trở chạy, khóa K vào mạch Các trường hợp sau có dòng điện mạch? A K mở B Lúc mở K C Con chạy biến trở không dịch chuyển D K đóng thời gian Đáp án tập vận dụng Bài đáp án B A D C A D D C B e Đánh giá kết vận dụng rút kinh nghiệm cho năm học sau: Đa số học sinh lớp vận dụng tốt vào tập xác định trường hợp có tượng cảm ứng điện từ Đặc biệt em phân biêt trường hợp chuyển động có gây dòng điện cảm ứng, trường hợp Với trường hợp cảm ứng điện từ khác mà nguyên nhân chuyển động, em nhận biết tốt Kinh nghiệm rút sau giảng dạy: - Nội dung đưa lên slide nên thật gắn để học sinh ghi chép đầy đủ, kịp thời - Không nên đưa nhiều phần lời dẫn, phần đặt vấn đề hay giải thích vào slide để học sinh khỏi bị rối Các phần giáo viên phải nhớ sử dụng kết hợp với giáo án soạn giấy để nắm vững bước giảng dạy - Các thí nghiệm ảo, chương trình lồng ghép nội dung giảng phải điều khiển theo ý muốn giáo viên - Sử dụng kết hợp với bảng nội dung cần diễn giải Lưu lại trọng tâm bảng 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Qua việc vận dụng học sinh vào tập nhận thấy việc sử dụng kết hợp thí nghiệm ảo cảm ứng điện từ thực mang lại hiệu tốt giảng dạy Các 11 thí nghiệm tăng tính trực quan, kích thích hứng thú học sinh, mà điều quan trọng giúp em hiểu chất học, nắm chất cách học tốt môn Vật lí Kết luận đề xuất Theo năm học tới tiếp tục nghiên cứu, cải tiến để áp dụng cách giảng dạy học sinh lớp 11 Bên đó, giáo viên tìm hiểu kĩ thí nghiệm ảo cảm ứng điện từ để áp dụng giảng dạy 23- tiết 2, sử dụng hình ảnh minh họa để giúp học sinh dễ dàng xác định chiều dòng điện cảm ứng theo định luật Lenxơ Trên số kinh nghiệm rút việc dạy phần cảm ứng điện từ cho học sinh lớp 11 Tôi mong giúp đỡ, đóng góp ban giám khảo đồng nghiệp để công việc dạy học đạt kết cao Tôi xin chân thành cảm ơn 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khoa tâm lý giáo dục, trường ĐHSP Thái Nguyên: Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, Thái Nguyên, 2002 [2] Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên) : Phương pháp dạy học vật lý phổ thông NXB Đại học sư phạm, Hà Nội, 2002 [3] Sách giáo khoa Vật lí 11 Nhà xuất giáo dục [4] Sách tập Vật lí 11 Nhà xuất giáo dục [5] Sách giáo viên Vật lí 11 Nhà xuất giáo dục [6] http://violet.vn 13 [...]... cho năm học sau: Đa số học sinh trong lớp vận dụng khá tốt vào các bài tập xác định trường hợp nào thì có hiện tượng cảm ứng điện từ Đặc biệt các em đã phân biêt được trường hợp nào chuyển động có gây ra dòng điện cảm ứng, trường hợp nào thì không có Với các trường hợp cảm ứng điện từ khác mà nguyên nhân không phải do chuyển động, các em cùng nhận biết rất tốt Kinh nghiệm rút ra sau khi giảng dạy: -... Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm Qua việc vận dụng của học sinh vào các bài tập tôi nhận thấy việc sử dụng kết hợp các thí nghiệm ảo về cảm ứng điện từ thực sự mang lại hiệu quả tốt trong giảng dạy Các 11 thí nghiệm đó không những tăng tính trực quan, kích thích hứng thú của học sinh, mà điều quan trọng là giúp các em hiểu được bản chất của bài học, vì nắm được bản chất chính là cách học tốt nhất... trong các năm học tới có thể tiếp tục nghiên cứu, cải tiến để áp dụng cách giảng dạy trên đối với học sinh lớp 11 Bên các đó, giáo viên có thể tìm hiểu kĩ hơn về các thí nghiệm ảo về cảm ứng điện từ để áp dụng giảng dạy bài 23- tiết 2, trong đó sử dụng các hình ảnh minh họa để giúp học sinh dễ dàng xác định chiều dòng điện cảm ứng theo định luật Lenxơ Trên đây là một số kinh nghiệm của tôi rút ra trong... cảm ứng điện từ cho học sinh lớp 11 Tôi rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp của ban giám khảo và các đồng nghiệp để công việc dạy học của tôi đạt kết quả cao hơn Tôi xin chân thành cảm ơn 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khoa tâm lý giáo dục, trường ĐHSP Thái Nguyên: Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, Thái Nguyên, 2002 [2] Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên) : Phương pháp dạy học vật lý ở phổ thông NXB Đại học. .. nên thật gắn ngọn để học sinh có thể ghi chép đầy đủ, kịp thời - Không nên đưa quá nhiều các phần lời dẫn, phần đặt vấn đề hay giải thích vào các slide để học sinh khỏi bị rối Các phần này giáo viên phải nhớ hoặc có thể sử dụng kết hợp với giáo án soạn trên giấy để nắm vững các bước giảng dạy - Các thí nghiệm ảo, các chương trình lồng ghép trong nội dung bài giảng phải điều khiển được theo ý muốn của... Trong thí nghiệm thay nam châm thẳng bằng ống dây mang dòng điện nối lắp một biến trở con chạy, một khóa K vào mạch Các trường hợp nào sau đây có dòng điện trong mạch? A K đã mở B Lúc đang mở K C Con chạy của biến trở không dịch chuyển D K đã đóng một thời gian Đáp án các bài tập vận dụng Bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 đáp án B A D C A D D C B e Đánh giá kết quả vận dụng và rút ra kinh nghiệm cho năm học sau: