skkn chế tạo và ứng dụng đồ dùng dạy học vào tiết dạy nhằm tăng hứng thú học tập của học sinh

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc MÔ TẢ GIẢI PHÁP Tên sáng kiến: “Chế tạo ứng dụng đồ dùng dạy học vào tiết dạy nhằm tăng hứng thú học tập học sinh” (Huỳnh Tấn Khánh, @THPT Trần Trường Sinh Phạm Thị Quyên, @THPT Lương Thế Vinh) Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: dạy học giáo dục học sinh Mã số: … … … … Tính giải pháp: + Chế tạo thí nghiệm mà nhà trường chưa trang bị nhằm giúp cho tiết dạy thân đồng nghiệp trực quan sinh động, thu hút ý học sinh nhằm tạo hứng thú học sinh tiết học Đồng thời nhằm kích thích niềm đam mê chế tạo dụng cụ thí nghiệm giáo viên học sinh + Bộ thí nghiệm khó chế tạo, với dây dẫn nguồn điện thơng thường có phòng thí nghiệm nhà trường khơng thấy tương tác hai dòng điện với Vì thí nghiệm tơi sử dụng dây đồng chuột máy tính bị hỏng nguồn acqui 12V có sẵn xe mơ tơ Mơ tả chất sáng kiến 2.1 Tình hình thực trạng vấn đề: Vật lý môn khoa học thực nghiệm đòi hỏi người học phải có khả tư duy, kỹ liên hệ thực tế, biết liên kết lý thuyết với vật tương xảy thực tiễn đời sống Tuy nhiên học sinh có khả đó, lĩnh vực trừu tượng phần điện học từ học Vì để học sinh dễ nắm bắt kiến thức vật lý, tiết dạy, giáo viên phải sử dụng thí nghiệm để minh họa, biểu diễn cho học sinh xem, nhằm xác nhận đắn lý thuyết, định lý, định luật học Hiện nay, phòng thí nghiệm vật lý phổ thơng có tương đối đầy đủ thí nghiệm cần thiết để phục vụ dạy học thực hành môn vật lý Khi dạy “Bài 19 Từ trường” sách Vật lý 11 “Bài 31 Tương tác hai dòng điện thẳng song song Định nghĩa đơn vị ampe” sách Vật lý 11 nâng cao, giáo viên học sinh gặp khó khăn nhà trường chưa có thí nghiệm tương tác hai dòng điện, nam châm với dòng điện Học sinh dễ dàng thấy tương tác hai nam châm với khơng hình dung hai dây dẫn mang dòng điện, dây dẫn mang dòng điện nam châm tương tác với Nếu với việc giảng dạy lý thuyết sng dựa hình vẽ học sinh khó chấp nhận tượng hai dòng điện hút đẩy nhau, dòng điện nam châm tương tác với Vì tiến hành “chế tạo ứng dụng thí nghiệm tương tác hai dòng điện dòng điện với nam châm” nhằm tạo trực quan tăng tính thuyết phục học sinh, giúp học sinh dễ tiếp thu kiến thức học 2.2 Nội dung giải pháp đề nghị công nhận sáng kiến: 2.2.1 Mục đích giải pháp: việc chế tạo thí nghiệm nhằm mục đích chia với đồng nghiệp học sinh số kinh nghiệm chế tạo đồ dùng dạy học đồng thời giúp học sinh tiếp cận với thực tế tượng tương tác từ Từ kích thích niềm đam mê nghiên cứu chế tạo dụng cụ thí nghiệm giáo viên học sinh 2.2.2 Nội dung giải pháp: a) Cơ sở lý thuyết - Về tương tác hai dây dẫn thẳng dài mang dòng điện Hình Hai dòng điện chiều hút Xét hai dây dẫn thẳng dài AB CD, bên có hai dòng điện chay chiều (Hình 1) Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định cảm ứng từ dòng điện AB gây điểm P có chiểu từ ngồi Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta thấy lực từ tác dụng lên đoạn dây MN có chiều từ phải sang trái, nghĩa bị hút phía dòng điện AB Hình Hai dòng điện ngược chiều đẩy Còn trường hợp bên hai dây AB CD có hai dòng điện chạy ngược chiều (Hình 2) Tương tự, theo quy tắc nắm tay phải cảm ứng từ dòng điện AB gây P hướng theo chiều từ Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta thấy lực từ tác dụng lên đoạn MN có chiều từ trái sang phải, nghĩa bị đẩy xa dòng điện AB Độ lớn lực tương tác hai dòng điện thẳng dài: Giả sử cường độ dòng điện dây AB I 1, dây CD I2 Hình Cảm ứng từ dòng điện I1 gây điểm P là: B1  2.107 I1 r Gọi l chiều dài đoạn MN dòng điện I Từ cơng thức tính lực từ tổng qt ta viết cơng thức tính độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn MN: F  B1.I l.sin   2.107 I1I l r - Về tương tác dòng điện nam châm: Như biết, xung quan dòng điện thẳng dài có từ trường, với đường sức từ đường tròn đồng tâm nằm mặt phẳng vng góc với dòng điện, tâm nằm dây dẫn Vì đặt kim nam châm vào vùng từ trường hướng nam-bắc nam châm hướng theo chiều vec tơ cảm ứng từ dòng điện gây điểm Nếu lúc đầu kim nam châm có hướng khơng trùng với hướng cảm ứng từ dòng điện kim nam châm quay đến hướng kim nam châm trùng với vec tơ cảm ứng từ b) Lựa chọn vật liệu nguồn điện phù hợp để chế tạo thí nghiệm Việc lựa chọn vật liệu làm dây dẫn quan trọng Do đặc điểm lực từ hai dây dẫn đặt cách vài centimet, có cường độ khoảng vài chục ampe qua độ lớn nhỏ Đối với dây điện bình thường có bán thị trường có độ cứng cao nên tiến hành thí nghiệm khơng thấy rõ tượng hai dòng điện hút đẩy Do dây dẫn phải đảm bảo độ mềm khơng q căng Vì thí nghiệm này, tơi tận dụng dây đồng ruột dây cáp chuột máy tính bị hỏng, dây dẫn tương đối mềm nhằm giáo dục học sinh biết tận dụng vật liệu cũ hay bị hỏng nhằm giảm phát thải rác thải mơi trường Hình chuột máy tính cũ Ngồi ra, việc lựa chọn nguồn điện quan trọng không Vì cần dòng điện có cường độ lớn để tăng độ lớn lực từ, nguồn điện phải có khả phóng dòng với cường độ cao Đối với nguồn DC có sẵn phòng thí nghiệm cho dòng điện tương đối nhỏ khơng tạo lực từ lớn Vì thí nghiệm này, tơi chọn nguồn điện bình acqui xe mơ tơ có sẵn để giảm chi phí chế tạo thí nghiệm Hình Bình acqui mơ tơ c) Chế tạo thử nghiệm hoạt động thí nghiệm - Bộ thí nghiệm gồm hai sợi dây điện thẳng đặt song song HÌNH Ở hai dây điện có gắng hai giấy nhỏ màu trắng có chức thị để học sinh ngồi xa dễ dàng quan sát tượng - Khi hai dòng điện dây dẫn chiều, chúng hút Hình Hai dòng điện hút - Khi hai dòng điện dây dẫn ngược chiều, chúng đẩy Hình Hai dòng điện đẩy - Khi cho dòng lại gần hai đầu kim nam châm, kim nam châm bị lệch khỏi phương ban đầu Hình Dòng điện làm tương tác với nam châm d) Hướng dẫn lắp ráp mạch điện tiến hành thí nghiệm - Thí nghiệm với hai dòng điện ngược chiều nhau: Nối hai đầu hai dây dẫn lại với nhau, hai đầu đầu nối với cực âm, đầu nối với cực dương nguồn điện Hình Đấu dây cho dòng điện ngược chiều Và lúc hai dòng điện hút làm hai sợi dây tiến gần Hình Hai dòng điện ngược chiều đẩy nhau - Thí nghiệm với hai dòng điện chiều nhau: Nối hai đầu hai dây dẫn chung lại với thành điểm nối với cực dương nguồn điện, hai đầu hai dây dẫn nối chung lại thành điểm nối với cực âm nguồn điện (cũng nối ngược lại, nối đầu với cực âm nối đầu với cực dương) Hình 10 Đấu dây để hai dòng điện chiều Và lúc hai dòng diện đẩy làm hai sợi dây tiến xa Hình 11 Hai dòng điện chiều hút - Thí nghiệm với tương tác dòng điện nam châm Trong thí nghiệm ta dùng hai sợi dây dẫn kim nam châm Đặt kim nam châm nằm đoạn sợi dây cho hai đầu kim nam châm hướng phía sợi dây Hình 12 Hướng kim nam châm chưa có có dòng điện dây Tránh trường hợp dòng điện cắt đường trung trực nam châm, vec tơ cảm ứng từ sinh dòng điện phương chiều với chiều nam châm, nên có dòng điện chay qua dây dẫn kim nam châm nằm yên vị trí cũ Lưu ý: thí nghiệm trên, dòng điện qua mạch lớn (hiện tượng đoản mạch) nên nhiệt lượng tỏa dây dẫn bên nguồn điện lớn làm cháy dây dẫn Vì nên cho dòng điện chay qua mạch thời gian ngắn (khoảng đến hai giây) ngắt mạch Khả áp dụng giải pháp: - Đối tượng áp dụng giải pháp: + Giáo viên trường trung học (THPT Trung tâm GDTX) áp dụng việc giảng dạy tương tác hai dòng điện, dòng điện với nam châm + Những học sinh có niềm đam mê nghiên cứu chế tạo dụng cụ thí nghiệm Hiệu thu áp dụng sáng kiến: - Giáo viên có dụng cụ hỗ trợ việc dạy học - Tạo hứng thú học tập cho học sinh - Giúp học sinh thấy tượng xảy thực tế nhằm tăng tính thuyết phục lý thuyết học - Thí nghiệm ứng dụng tiết dạy đạt hiệu cao - Kích thích niềm đam mê nghiên cứu tượng tự nhiên chế tạo dụng cụ thí nghiệm giáo viên học sinh Đặc biệt biết tận dụng lại vật liệu từ thiết bị, dụng cụ bị hỏng 10 ... nghiên cứu chế tạo dụng cụ thí nghiệm Hiệu thu áp dụng sáng kiến: - Giáo viên có dụng cụ hỗ trợ việc dạy học - Tạo hứng thú học tập cho học sinh - Giúp học sinh thấy tượng xảy thực tế nhằm tăng tính... nghiệm nhằm mục đích chia với đồng nghiệp học sinh số kinh nghiệm chế tạo đồ dùng dạy học đồng thời giúp học sinh tiếp cận với thực tế tượng tương tác từ Từ kích thích niềm đam mê nghiên cứu chế tạo. .. phục lý thuyết học - Thí nghiệm ứng dụng tiết dạy đạt hiệu cao - Kích thích niềm đam mê nghiên cứu tượng tự nhiên chế tạo dụng cụ thí nghiệm giáo viên học sinh Đặc biệt biết tận dụng lại vật liệu