Tổ chức dạy học tích hợp chủ đề dòng điện xoay chiều và cuộc sống

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VŨ QUANG CẨN TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ CUỘC SỐNG” LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VŨ QUANG CẨN TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ CUỘC SỐNG” LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyênh ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÝ) Mã số: 60 14 01 11 Cán hướng dẫn: TS Ngô Diệu Nga HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Bằng tất lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến: Ban giám hiệu, đội ngũ cán quản lý, thầy giảng dạy lớp cao học khóa Trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội truyền thụ cho tác giả kiến thức kinh nghiệm qúy báu Đặc biệt TS.Ngô Diệu Nga tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tác giả lúc khó khăn.Cảm ơn dành thời gian công sức dẫn hướng giúp tác giả hoàn thành tốt luận văn Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô tổ Lý - Hóa, nhóm Cơng nghệ, Địa lý em học sinh lớp 12A1 trường THPT Giao Thủy C - tỉnh Nam Định tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực đề tài Xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên hỗ trợ tác giả thời gian qua Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Tác giả Vũ Quang Cẩn i BCH TW CNH - HĐH DHTH GV HS KHSPTH MTTH PPDH QTDH SBT SGK SPTH THCS THPT TNSP XHCN ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục kí hiệu, từ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình, đồ thị, sơ đồ vi MỞ ĐẦU Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ CUỘC SỐNG” 1.1 Lịch sử nghiên cứu đề tài 1.2 Dạy học tích hợp 1.2.1 Khái niệm dạy học 1.2.2 Xu hướng chung chương trình giáo dục đại 1.2.3 Khái niệm tích hợp dạy học tích hợp 15 1.2.4 Mục đích nguyên tắc dạy học tích hợp 16 1.2.5 Một số quan điểm dạy học việc tổ chức dạy học tích hợp 17 1.2.6 Điều kiện quy trình tổ chức dạy học tích hợp 19 1.3 Dạy học tích cực 20 1.3.1 Khái niệm dạy học tích cực 20 1.3.2 Tính tích cực học tập 22 1.3.3 Phương pháp dạy học tích cực 26 1.4 Thực tiễn dạy học Vật lý, dạy học tích hợp kiến thức Vật lý sống 29 1.4.1 Về tình hình giảng dạy giáo viên 29 1.4.2 Về tình hình học học sinh 30 Kết luận chương 31 Chương 2: THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ“DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ CUỘC SỐNG” 32 2.1 Mục tiêu dạy học tích hợp chủ đề “Dịng điện xoay chiều sống” 32 2.1.1 Về kiến thức 32 iii 2.1.2 Về kỹ 32 2.1.3 Về tình cảm, thái độ 33 2.2 Nội dung tích hợp chủ đề “Dòng điện xoay chiều sống” 33 2.3 Thiết kế phương án dạy học tích hợp chủ đề “Dịng điện xoay chiều sống” 35 Kết luận chương 77 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 78 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 78 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 78 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 78 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 78 3.5 Thời gian tiến trình thực nghiệm sư phạm 78 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm 79 3.6.1.Phân tích diễn biến học 79 3.6.2.Đánh giá kết thực nghiệm 87 3.6.3 Đánh giá chung việc tích hợp nội dung vận dụng phương pháp dạy học theo hình thức hoạt động nhóm để tổ chức dạy học chủ đề “Dịng điện xoay chiều sống” 96 Kết luận chương 97 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 99 Kết luận 99 Khuyến nghị 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 PHỤ LỤC 103 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các nhóm nội dung dạy học nhằm phát triển lực Bảng 1.2 Bảng lực chuyên biệt mơn Vật lý cụ thể hóa từ lực chung 10 Bảng 1.3 Bảng lực thành phần mơn Vật lí 12 Bảng 1.4 So sánh người dạy dạy học truyền thống dạy học tích cực 24 Bảng 1.5 So sánh đặc điểm người học dạy học truyền thống dạy học tích cực 25 Bảng 1.6 So sánh tương tác người dạy người học dạy học truyền thống dạy học tích cực 26 Bảng 2.1 Bảng số liệu chiếu sáng ngày số vĩ tuyến .42 Bảng 2.2 Bảng phân bố tốc độ gió số nơi Việt Nam 45 Bảng 2.3 Bảng so sánh loại lượng 45 Bảng 3.1.Bảng đánh giá kết cá nhân 93 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ Hình 1.1 Sơ đồ tương tác yếu tố dạy học Hình 1.2 Cách tích hợp thứ hai 19 Hình 1.3 So sánh vai trò giáo viên học sinh 22 Hình 1.4.Sự tương tác giáo viên học sinh dạy học tích cực 23 Hình2.1 Khung dây quay từ trường 37 Hình 2.2 Mắc mạch hình tam giác 38 Hình 2.3 Sơ đồ chu trình máy phát điện dùng xăng dầu 39 Hình 2.4 Sơ đồ chu trình máy phát điện dùng than đá, dầu mỏ, khí đốt lượng hạt nhân 39 Hình 2.5 Sơ đồ chu trình máy phát điện dùng lượng mặt trời 43 Hình 2.6 Sơ đồ chu trình máy phát điện dùng lượng sinh khối 43 Hình 2.7 Sơ đồ chu trình máy phát điện dùng lượng từ lòng đất 43 Hình 2.8 Sơ đồ chu trình máy phát điện dùng lượng gió 44 Hình 3.1 Hình ảnh slides báo cáo HS nhóm 79 Hình 3.2 Hình ảnh slides báo cáo HS nhóm 80 Hình 3.3 Hình ảnh đại diện nhóm báo cáo 80 Hình 3.4 Hình ảnh slides báo cáo HS nhóm 81 Hình Hình ảnh hội thảo lớp học 82 Hình 3.6 Hình ảnh đại diện nhóm báo cáo 83 Hình 3.7.Hình ảnh slides báo cáo HS nhóm 84 Hình 3.8 Hình ảnh slides báo cáo HS nhóm 86 Hình 3.9 Hình ảnh HS nêu câu hỏi cho đại diện nhóm báo cáo 86 vi MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong thời đại ngày nay, đất nước ta giai đoạn phấn đấu trở thành nước công nghiệp tiên tiến, đại Do toàn Đảng toàn dân ta nỗ lực thực công CNH-HĐH đất nước theo định hướng XHCN Để làm điều này, trước hết cần xây dựng sở hạ tầng vững chắc, tảng phải đảm bảo an ninh lượng Theo từ điển Bách khoa Việt Nam, lượng định nghĩa là"độ đo định lượng chung cho dạng vận động khác vật chất" Trong từ điển Vật lý phổ thơng lượng định nghĩa "đại lượng vật lý đặc trưng cho khả sinh công vật" Trong thực tế, lượng tồn nhiều dạng khác để phân loại phong phú Tuy nhiên vào trình khai thác, biến đổi, truyền tải sử dụng người ta chia lượng thành dạng sau: lượng sơ cấp lượng có sẵn tự nhiên, lượng thứ cấp lượng biến đổi từ dạng lượng khác, lượng cuối lượng vận chuyển tới nơi tiêu thụ lượng hữu ích Như vậy, điện vừa lượng thứ cấp vừa lượng cuối cùng.Nó ngày chiếm tỷ lệ lớn tổng sản lượng lượng cung cấp cho người tiêu thụ với ưu điểm dạng lượng dễ dàng chuyển hóa từ dạng lượng khác q trình sản xuất, đồng thời sử dụng dễ dàng chuyển hóa thành dạng lượng khác.Vì vậy, ngày điện thiếu sản xuất, sinh hoạt hoạt động đời sống, sản xuất sử dụng điện có ý nghĩa quan trọng chiến lược quốc gia Mặt khác, để thực thành công công CNH - HĐH yếu tố then chốt người, người lúc cần phải có tảng tri thức đại, lực thực tiễn sáng tạo Do mà Đảng ta xác định mục tiêu giáo dục đào tạo người phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khỏe, thẩm mĩ, hình thành bồi dưỡng nhân cách, lực công dân Trên sở Đảng ta nghị đổi toàn diện giáo dục đào tạo Hội nghị Trung ương khóa XI.Một quan điểm đạo phát triển giáo dục đào tạo nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh trình giáo dục chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học Đổi hệ thống giáo dục theo hướng mở, linh hoạt liên thơng bậc học, trình độ phương thức giáo dục đào tạo Trên quan điểm đưa nhiệm vụ, biện pháp cụ thể, có nhiệm vụ xác định cơng khai mục tiêu chuẩn đầu cho bậc học, mơn học, chương trình chun nghành đào tạo Đổi nội dung giáo dục theo hướng tinh giảm, đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ, tăng thực hành vận dụng kiến thức vào thực tiễn Xuất phát từ lí trên, chúng tơi chọn đề tài: Tổ chức dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện xoay chiều sống” để nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu hệ thống quan điểm lý luận dạy học tích hợp dạy học Vật lí để áp dụng thiết kế chủ đề dạy học tích hợp chủ đề “Dịng điện xoay chiều sống” Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận đề tài : + Dạy học tích cực dạy học tích hợp + Nghiên cứu tài liệu khoa học cần thiết để hiểu sâu sắc nội dung kiến thức chủ đề “Dòng điện xoay chiều sống” - Tìm hiểu vấn đề ứng dụng dạy học tích hợp Vật lý - Tìm hiểu nội dung phần dòng điện xoay chiều để phân tách thành chủ đề dạy học tích hợp -Soạn thảo tiến trình dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện xoay chiều sống” - Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi phương án dạy học thiết kế - Rút nhận xét, sơ đánh giá hiệu phương án dạy học với việc nâng cao hiểu biết áp dụng vào thực tiễn đời sống Khách thể đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứulà việc dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện xoay chiều sống” Đối tượng nghiên cứulà thiết kế phương án dạy học tích hợp theo chủ đề “Dòng điện xoay chiều sống” Vấn đề nghiên cứu Tổ chức dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện xoay chiều sống” để học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức,nhận thấy mối liên hệ kiến thức sống Giả thuyết khoa học Nếu nghiên cứu, lựa chọn nội dung học vật lí khai thác phương tiện dạy học để thiết kế phương án dạy học tích hợp chủ đề “Dịng điện xoay chiều sống” khơng bồi dưỡng cho học sinh tính tích cực học tập, lực sáng tạo tự lực chiếm lĩnh kiến thức, mà nhận thấy mối liên hệ kiến thức sống Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu thiết kế phương án dạy học tích hợp theo chủ đề “Dịng điện xoay chiều sống” - Thực nghiệm trường THPT Giao Thủy C - Tỉnh Nam Định PHỤ LỤC Phụ lục 1: PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN Nơi công tác :………………………………Số năm giảng dạy Vật lý :… Xin Thầy /cơ vui lịng cho biết ý kiến vấn đề (có thể chọn nhiều đáp án câu) Câu : Theo thầy/cô mục tiêu lên lớp ? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Câu : Phương pháp dạy học sau mà thầy/cô sử dụng ? A Thuyết trình B Vấn đáp C Nêu vấn đề D Trị chơi E Tích hợp F Phương pháp khác Câu : Sắp xếp phương pháp thầy/cô thường sử dụng theo thứ tự giảm dần ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Câu : Thầy /cô sử dụng hình thức dạy học sau giảng dạy ? Câu : Thầy/cô dành thời gian lớn tiết học để tiến hành hoạt động ? A Giảng giải kiến thức trọng tâm B Hướng dẫn học sinh tự học C Hướng dẫn học sinh giải tập SGK D Giảng giải kiến thức trọng tâm liên hệ với thực tiễn Câu : Theo thầy/cơ, mức độ kiến thức Vật lí THPT liên với sống Câu :Thầy/cô có cảm thấy phải dạy tích hợp kiến thức với thực tiễn sống? A Rất hứng thú B Hứng thú C Nhàm chán D Không thích Câu : Theo thầy việc dạy tích hợp kiến thức với sống có cần thiết khơng ? A Rất cần thiết B Cần thiết C Không cần thiết D Ý kiến khác…………………… Câu : Mức độ tích hợp kiến thức vào thực tiễn sống thầy/cơ sử dụng A thường xun B có không thường xuyên C chưa sử dụng D ý kiến khác………………………………… Câu 10 : Trong đề kiểm tra, tỷ lệ cho câu hỏi tích hợp kiến thức sống thầy cô thường sử dụng 101 A 0% B khoảng đến 10% C khoảng 10 đến 20% D tỷ lệ khác …… … Phụ lục 2: PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN HỌC SINH HS lớp :…………………… Trường THPT :…………… Tỉnh :………… Em cho biết ý kiến em vấn đề sau (có thể chọn nhiều đáp án câu) Câu : Mục đích học tập em A C ó k i ế n t h ứ c đ ể t h i đ ỗ v o d ụ c n g c v t r o c n u g ộ c Đ H s - ố C n Đ g B C C ó Đ ể k i l ế n m t v h ứ a c l đ ò ể n g p c h C Chán nản D Ý kiến khác…………………………………… …… a Phụ lục 3: Các giáo án Power Point m ẹ D Ý kiến khác……………………………… …… Tiểu chủ đề : Sản suất điện Câu : Để học tốt theo em cần ? A Lắng nghe thầy cơ, ghi chép đầy đủ B Lắng nghe thầy cô trao đổi với bạn bè C Tự học trao đổi với bạn bè, thầy cô D Ý kiến khác……………………………… …………………………………… Câu : Theo em kiến thức SGK A thiết thực sống B nhiều so với người học C không liên quan với sống D phù hợp với người học Câu A Thường xuyên C Thầy cô yêu cầu Câu A Không cần C Tùy nội dung kiến thức Câu A khó khăn C khó khăn vượt qua thầy/cơ định hướng.D dễ dàng Câu : Cảm giác em học có tích hợp kiến thức vào sống ? A Rất hứng thú Hứng thú B 102 VAI TRÒ CỦA ĐIỆN NĂNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG SẢN SUẤT ĐIỆN NĂNG NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ CẤU TẠO MÁY PHÁT ĐIỆN Q TRÌNH CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG ĐỂ CHẠY MÁY PHÁT ĐIỆN MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU DÙNG XĂNG DẦU, NHIỆT ĐIỆN MẶT TRỜI VÀ NĂNG LƯỢNG GIĨ VỊ TRÍ VÀ VAI TRÒ CỦA ĐIỆN NĂNG - cần thiết cho ổn định kinh tế, xã hội trị quốc gia - ƯU ĐIỂM CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU Cung cấp lượng không cho phát triển kinh tế mà Là nguồn động lực chủ yếu sản xuất đời sống vì: + Được sản xuất tập trung nhà máy điện truyền tải xa với hiệu suất cao + Quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối sử dụng điện tự động hóa điều khiển từ xa dễ dàng + Điện dễ dàng biến đổi sang dạng lượng khác + - Có cấu tạo đơn giản máy phát điện chiều Với công suất, máy phát điện xoay chiều có kích thước trọng lượng nhỏ máy phát điện chiều - Tuổi thọ làm việc dài khơng có cổ góp Tiêu hao kim loại màu để chế tạo Có thể biến dòng xoay chiều thành dòng chiều với với mạch điện đơn giản dùng điot Điện sử dụng rộng rãi thiết bị dân dụng + Điện nâng cao suất lao động, cải thiện đời sống thúc đẩy KHKT phát triển Slides1 NGUYÊ N TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU D ự a v o + = có = + t ợ n g c ả m ứ n g đ i ệ n t + Từ t r n g đ ề u + Kh u n g d â y d ẫ n : + N v ò n g d â y + diện tích vịng S + quay quanh trục có tốc độ góc ω Tại thời điểm t có = ωt + + Từ thông qua khung dây Φ = NBScos = NBScos(ωt + 0) + Suất điện động cảm ứng e = NBSsin(ωt + ) + Khung dây khép kín với điện trở R xuất dòng điện i= h i ệ n Lúc t0 t í n h - - ω tần số góc, f = C c h - Cường độ hiệuĐIỆN dụng :XOAY I = CHIỀU KHÁI NIỆM VỀ DỊNG Dịng điện xoay chiều: dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo m ắ c m y thời gian i = I0cos(ωt + φ) p h t b a - I0 cường độ dòng điện cực đại S li d e s S li d e s S li d e s p h a h ì n h t a m g i c Ưu điểm dòng điện ba pha T ruyền tải điện xa dòng ba pha tiết kiệm dây dẫn so với truyền tải dòng pha quay với tốc độ góc ω C stato cuộn dây Á ẤU TẠO xuất hiệnCmột suất H MÁY PHÁT điện động cảm ứng M ĐIỆN XOAY biên độ, Ắ C biên CHIỀU BA tần số, D PHA Cấu tạo độ lệch pha Ò máy phát N G điện xoay ĐI chiều ba pha Ệ N gồm hai X phận: O A Y C HI Ề o gồm có U B ba cuộn dây A hình trụ P giống H A đặt Cá ch đường tròn m ắc ba vị trí m đối xứng ạc (ba trục h ba ba cuộn dây ph nằm a mặt phẳng đường tròn, đồng quy tâm O đường tròn lệch 120 o nam châm vĩnh cửu nam châm điện quay quanh trục qua O Cách nối má y phá t ba pha hìn h Cách nối má y phá t ba pha hìn h khơ ng có dây trun g C u n g c ấ p c h o c c đ ộ n g c đ i ệ n xí ng hi ệp V C Á C D Ạ Ă N G ầ + N ăng lượng hóa thạch (Fossil fuels): than đá, dầu mỏ, khí đốt… p o ợ w n e g + ) : t U N g n t i ợ G n + , P D u Ù h t N G t + i + n - ( c ă Sli des Sli des H Á T Đ I g l ợ n g t c ấ t c u y ể h ó a ƯU, NH ƯỢ C ĐIỂ M KHI DÙ NG CÁC DẠ NG NĂ NG LƯ ỢN G ĐỂ CH ẠY MÁ Y PHÁ T ĐIỆ N Nguồn lượng hóa thạch (Fossil fuels) Ưu điể m: + Đư ợc sử dụn g rộn g rãi o L Ư Ợ N G k i ệ n C H Ạ Y Dễ vận chuyển Nhượ c điể i ê , n g Năn g lượn g mặt trời( Sola r pow er) Sli de s9 - + Kh ô n g s i n h r a c h ấ t h ủ y h o i m ô i t r n g Ưu điểm: + Sinh CO2, gây nhiệt lượng lớn từ mưa axit từ lượng nhiên khí thải SO liệu nhỏ + Nhiên Việc khai thác đẫn đến tàn phá môi trường, làm liệu sử dụng tương đối rẻ, không gây hiệu ứng nhà sụt lún đất, khai thác dầu dẫn đến cố tràn dầu kính + Lượng chất thải + Hiệu suất tỏa nhiệt cao, ổn định Nhược điểm: + Lượng chất thải nguy hiểm tồn lâu dài u n n ă n Ưu điểm: + Là dạng lượng gần vô tận, miễn phí - + h Đ I Ệ N ấm nên từ khí + + P H Á T làm trái đất Dễ khai thác, dễ sử dụng Ít nguy hiểm, giá thành rẻ M Á Y m: + Là ƯU, dạngNHƯỢC ĐIỂM lượng KHI DÙNG CÁC tái DẠNG NĂNG tạo, đangLƯỢNG cạn ĐỂ CHẠY kiệt MÁY PHÁT ĐIỆN Năng lượng hạt nhân nguyên ác nhân tử gây suy thối (Nuclea nhiễm mơi r power) trường + t N ăng lượng sóng biển (Wave power) N l P n u n + Y ă ề n N ăng lượng sức nước (Hidro power) u N i N Ă N G ự N + N - v t ăng lượng thủy triều (Tidal power) Ạ N c Đ Ể N + h H Ệ ộ ăng lượng gió (Wind power) C Á u N ăng lượng từ lòng đất (Geothermal power) n n M N ăng lượng sinh khối (Biomass energy) o â Y h đ N ăng lượng mặt trời (Solar power) l Ể t K H I D Ù N G + g Đ Đ I Ể M D Ạ N G : l N P ụ a n + h C Á C r ă Ợ ượng hữu ích nhỏ Ư U , N H Ư Ợ C i o Ư Khi gặp cố gây hậu lớn lâu dài r L n t r o n g h Địi hỏi cơng nghệ xác cao l + N + p G h b i ế n trường N h p h ổ ảnh hưởng đến môi g : ậ p h a n a n v b a e n r ới cá ch m ắc ba ph a bố n dâ y: tạ o i ện áp có trị số kh ác nh au th uậ n tiệ n ch o vi ệc sử dụ ng đồ dù ng ện V ới m ạn g ện si nh ho ạt th ườ ng kh ôn g đố i xứ ng , nh có dâ y tru ng tín h ện áp ph a trê n cá c tải hầ u nh gi ữ kh ôn g đổ i, kh ôn g vư ợt qu a ện áp đị nh m ức g l ợ n g k h ô n g ổ n đ ị n - h Nhược điểm: + Đầu tư lớn trang thiết bị + Hiệ u s u ấ t c h u y ể n h ó a s a n g n ă n g l đ ể s d ụ n g c c i i có điều ệ kiện thuận lợi u a n t Ư U , tận, địi hỏi phải bảo trì + h i N H Ư Ợ C q ế t u t o ả b ị n Đ I Ể M h K H I đ i Khô n g tạ o c h ất g â y ô n hi ễ m m ôi tr n g ệ n S li d e s S li d e s 1 S li d e s t n g ƯU, ƯU, NHƯỢC ĐIỂM NHƯỢ KHI DÙNG CÁC C DẠNG NĂNG LƯỢNG ĐỂ ĐIỂM D Ù N G C Á C L Ư Ợ N G Đ Ể Có tá c d ụ M n Á g Y ề u ti P ết H n Á T c, c Đ h I ố Ệ n N g lũ Năng lượng sức nước (Hidro power) đ i ể m : + + N h i ê n + - + - + + + + + Khơng địi hỏi bảo trì cao + Năng lượng sinh ho ạt độ ng tro ng ng ày ng ắn , số nơ + C H Ạ Y - - Điệ n n ă n g tạ o tư n g đ ối ổ n đị n h N Ă N G Ư u KHI CHẠY MÁY đ PHÁTDÙNG ĐIỆN ố CÁC Năng lượng gió (Wind power) i DẠNG ổ NĂNG n LƯỢN G ĐỂ Ưu điểm: + CHẠY Là dạng MÁY đ lượng PHÁT ị vô tận, miễn ĐIỆN n phí Năng h lượng thủy triều Không thải chất thải (Tidal độc hại, gây ô nhiễm Nhược power) điểm: + môi trường Đầu tư lớn thiết bị xây Ưu Phù hợp với vùng dựng xa đất liền(hải đảo) ể m: + Làm Là th Nhược điểm:dạ ay + Đầu tư ng đổ trang thiết bị nă i lớn ng lư ều ợn ki g ện Phụ thuộc vào vôđiều kiện tự tự nhiên tậ nh n, iê mi n ễn trê ph cảnh quan tự Ảnh hưởng tới n í nhiên di ện tíc h Khơng rộ sinh ng chất thải gây ô nhiễm Thời môi gi trường an + D Ạ N G l i ệ u h ầ u n h v ô - Nhược điểm: + Đầu tư ban đầu tốn + Làm thay đổi lớn tới môi trườn g sinh thái + Điều tiết nước không hợp lý gây lũ hạn hán + Không quy hoạch tốt gây tượng thiếu nước Slide s 13 Slide s 14 Slide s 15 103 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM KHI DÙNG CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG ĐỂ CHẠY MÁY PHÁT ĐIỆN ƯU, NHƯỢC ĐIỂM KHI DÙNG CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG ĐỂ CHẠY MÁY PHÁT ĐIỆN Năng lượng sóng biển (Wave power) - Ưu điểm: + Là nguồn lượng dồi dào, vô tận + - Ưu điểm: + Mang lại lợi ích cho môi trường, kinh tế xã hội Năng lượng sinh khối (Biomass energy) - nông thôn + Không tạo chất thải độc hại, khơng địi hỏi bảo trì cao, hồn tồn miễn phí - ƯU, NHƯỢC ĐIỂM KHI DÙNG CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG ĐỂ CHẠY MÁY PHÁT ĐIỆN Năng lượng sinh khối (Biomass energy) Không dạng lượng tái sinh chất thải tận + + Nhược điểm: + Năng lượng trải rộng khó khăn việc gom + + Đốt sinh khối thải CO SO2 đốt nhiên liệu hóa thạch, mặt khác sinh khối tái tạo lại hấp thụ CO làm giảm lượng CO2 mưa Phụ thuộc lớn vào tự nhiên Gây tiếng ồn lớn axit - + Đốt sinh khối thải CO SO2 đốt nhiên liệu hóa thạch, mặt khác sinh khối tái tạo lại hấp thụ CO làm giảm lượng CO2 mưa axit Nhược điểm: Sử dụng nhiểu gây ảnh hưởng tới môi Không dạng lượng tái sinh chất thải tận dụng làm nhiên liệu dụng làm nhiên liệu chúng lại để biến thành lượng hữu ích Ưu điểm: + Mang lại lợi ích cho môi trường, kinh tế xã hội nông thôn Nhược điểm: Sử dụng nhiểu gây ảnh hưởng tới môi trường, khai thác gỗ nhiều dẫn đến phá rừng gây tượng sa mạc hóa, xói mịn đất trường, khai thác gỗ nhiều dẫn đến phá rừng gây tượng sa mạc hóa, xói mòn đất NHIÊN (xăng, dầu) NHIÊN LIỆU (than đá, dầu mỏ, kh U235 , Pu239) m u , n v g c c Slides 22 H y Ệ T â h m i p ệ h t R l t n B d ợ g ứ n c n g g Bức xạ nhiệt độ khơng khí CÁC HỆ THỐNG đêm, độ dài ngắn ngày đêm G Đ ĩ a H c h LƯỢNG MẶT i ủ TRỜI Tháp t a ụ i T lượng t H h U n ệ h m i u n ệ ố h ố ủ N ó a t n n h g g t n h h u c h n n i g + ệ i t v Nhiệt t r o n g mang đến đất ln y M Ợ góc Slid es 25 CÁC HỆ s t THỐ ẽ NG T r ộ HẤP THU t i đ t d s â ĩ ẽ ợ m a NĂN G LƯỢ NG c MẶT TRỜI Trũn l s t s g h m parab ol u chiếu T h tia d n d i xạ ụ d ó ụ ế mặt n u n n t trời g y g g b ị Các yếu tố ảnh hưởng phân bố nhiệt độ khơng khí Trái đất + Phân bố theo vĩ độ h ì + đ n h ể h ấ ả t t y r ắ t c p o i b đ ê ê i n n ệ n đ t y ỉ r t n o h h n ô g n l g n + b a o hìn 4000 Dung - Các loại gió chính: + dịch đun nhiệt độ cao sử Gió Tây ơn đới: từ vĩ độ 300 tới 600, thổi quanh năm + dụng để Gió đun nóng Mậu dịch: từ vĩ độ 300 nước tạo xích đạo, thổi quanh năm, quay đều, hướng ổn định turbin vận hành + G + Gió địa phương: gồm gió biển gió đất, hình thành vùng ven biển, thay đổi hướng theo ngày đêm y l m ộ t h q t ả u n h o a g y c ầ p độ ị t thể đạt chuyển vùng áp suất thấp, từ tạo nên gió đến nhiệt b c u d t t ộ bố g ế g m ân qua i áp suất thấp, khối khơng khí ống có từ vùng áp suất cao di ngược n m Dung Sự phân bố nhiệt chênh dịch đunlệch tạo áp suất cao hướng gió mùa h r Sự ống dẫn hình thành gió: Bức xạ mặt chứa trời chiếu lên Trái Đất dung không phân bố nhiệt đồng dịch dầu , ố t - g t h ùng hội SỰ HÌNH THÀNH GIĨ VÀ tụ ánh CÁC LOẠI GIĨ CHÍNH TRÊN MẶT ĐẤT sáng lên n u n Slides 26 Slides 27 ió mùa: xuất đới máy phát nóng có vĩ độ trung điện bình, thổi theo mùa, ũ m Phân bố theo địa hình Ph c h l + Phân bố theo lục địa đại dươn g n c ánh sáng từ 100 đến 2000 lần G thay theo Phương pháp cho phép tập trung N ặ m đổi đẩy piston từ quay turbin Ư g y ặ u cho dung dịch đun dãn nở làm L ả M hình parabol để hội tụ ánh sáng vào tâm thu tiêu điểm đĩa Nhiệt n thống sử dụng đĩa phản chiếu G n r Trái N Ă s tín hiệu vệ tinh viễn thơng Hệ g n h cho thống hình đĩa, giống dạng đĩa thâu n i g y Thiết bị thu nhiệt Mặt Trời hệ ô c s trời a t T mặt u h t t q x mùa vĩ độ P HẤP THU NĂNG ộ n lượng I N h H + Nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu cho mặt đất xạ mặt trời Ờ H Ấ ngày theo T Ố h thành NHIỆT ĐỘ TRON G KHƠN G KHÍ VÀ SỰ PHÂN BỐ BỨC XẠ NHIỆT T n Slides 24 Ặ m t g Slides 23 M CÁC h c t â i r u c d N G U Y Ê N T Ắ C H O Ạ T Đ Ộ N G C Ủ A T U A B I N G I Ó V À Y Ế U T Ố Ả N H i ện tạo n c độ H Ư Ở N G ủ ng a năn T Ớ I C Ô N G g i Độ ó ng i ó : Đ ộ n g t u t Yế r h n b ể h tố i ảnh n ă n g g g suấ t phá t n năn g m gió ph ụ thu ộc q u a y vào tốc độ gió + c Ngư ỡng n h (cutin) vào t khoả q ng 3- u m/s t vận c tốc h ủ tối o a thiểu ắ c để t đ ộ n g turbi t u a n vận hành + N g c ủ a b i ỡ n n g tr m y đ ẫ n ên (c ut o ut p h đ ) ế có n gi t trị đ i ệ n q k u h a oả y n g d ù n g m y m /s vậ n t u a b ậ S l i d e s Slides 29 Slides 30 g g n v ởn điệ N ê hư côn n h u đến l y n ó - u c g gió S U Ấ T P H Á T Đ I Ệ N - điện p tố h c tố t i đ đa i m 104 Phụ lục 4: Các giáo án Power Point Tiểu chủ đề : Biến đổi sử dụng điện dịng điện xoay chiều DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH RLC Các tác dụng dòng điện xoay chiều -Định luật điện áp tức thời: u uR uL uC -Mối quan hệ dòng điện điện áp hai đầu đoạn mạch + Định luật Ôm: I BIẾN ĐỔI VÀ TIÊU THỤ ĐIỆN Các loại mạch tiêu thụ điện đời sống R2 (ZL với Z ZC )2 gọi tổng trở Z + - Các linh kiện điện NĂNG U Độ lệch pha : Tan R Z L Z C Nếu ZL ZC điện áp nhanh pha dịng điện Nếu ZL ZC điện áp chậm pha dịng điện Nếu ZL ZC điện áp pha với dịng điện -Hiện tượng cộng hưởng + + Biểu thức công suất: P = UIcosφ Công suất tiêu thụ mạch RLC: P = UIcosφ = I2R + - Cường độ hiệu dụng Imax Điện áp pha với dòng điện CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN NĂNG TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU -Tác dụng nhiệt: VD: Bóng đèn sợi đốt, bàn là, bếp điện… -Tác dụng quang: VD: Bóng đèn huỳnh quang, bóng đèn compac… -Tác dụng từ: - Dựa vào tác dụng nhiệt: Bóng đèn nóng sáng(sợi đốt) Cấu tạo: + Sợi đốt + + VD: Động điện, lị vi sóng, nam châm điện … Hệ sô công suất cosφ = Đặc điểm: - Tổng trở Zmin = R Slides CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - - Slides Slides TRONG ĐOẠN MẠCH RLC Điều kiện ZL = ZC hay R Z Bóng thủy tinh Đi đèn - Ngun tắc phát sáng: Dịng điện qua bóng Điện tiêu thụ W = P.t đèn làm nhiệt độ sợi đốt tăng, nguyên tử chuyển lên mức lượng cao chuyển mức lượng thấp phát ánh sáng Công suất tải tiêu thụ P = UIcosφ + + - Cơng suất hao phí đường dây P - Để giảm hao phí phải tăng hệ số cơng suất tải tiêu thụ CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN NĂNG Ống thủy tinh, mặt quét bột Điện cực vonfram dạng xoắn Trong ống chứa thủy ngân + - Slides CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN NĂNG -Nguyên tắc hoạt động: dựa tượng CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN NĂNG cảm ứng điện từ từ trường quay huỳnh quang + Ánh sáng phát liên tục Dựa vào tác dụng từ: động không đồng ba pha Dựa vào tác dụng phát quang: Bóng đèn huỳnh quang - Cấu tạo: + Tuổi thọ dây tóc ngắn Slides Slides Hiệu suất: + Hiệu suất phát sáng thấp khoảng 5% + - Nguyên tắc hoạt động: dựa vào từ trường Cấu tạo: dòng điện xoay chiều Roto: khung dây dẫn quay quanh trục, lồng hình trụ gồm kim loại song song + Chấn lưu stacte Dựa vào tác dụng từ: lò vi sóng Stato: phận tạo từ trường quay gồm ba cuộn dây giống đặt lệch 120 Khi có dịng điện pha vào cuộn dây tạo Nguyên tắc phát sáng: Khi có phóng điện hai điện cực làm xuất tia tử ngoại, tia tử ngoại tác động vào lớp bột tâm động từ trường quay, làm xuất lực từ tác dụng lên roto làm quay roto - Cấu tạo: + Magnetron(nguồn phát sóng) + + + Mạch điện tử điều khiển Ống dẫn sóng Ngăn nấu huỳnh quang phát sáng - Hiệu suất: + Hiệu suất phát sáng 25% + Tuổi thọ cao, ánh sáng phát không liên tục Slides SỬ DỤNG LỊ VI SĨNG: + + + Khơng cho vật dụng kim loại bát đĩa có trang trí hoa văn kim loại vào lò vi ba, Dùng dụng cụ đựng thức ăn chuyên dụng cho lò vi ba Khơng cho lị hoạt động khơng có thức ăn nước lò + Slides 8Slides Ngăn chứa thức ăn phải đảm bảo "độ kín" sóng vi ba để sóng khơng lọt ngồi + Một số chất độc, gây bệnh nguy hiểm ung thư, + SỬ DỤNG BÓNG ĐÈN DÂY TÓC NĨNG SÁNG Khơng dùng lị vi ba để nấu thịt lợn ướp thăn lợn hun -Dùng chiếu sáng nhà bếp, nhà tắm bật tắt nhiều lần bị ảnh hưởng đèn huỳnh quang -Ánh sáng phát liên tục nên dùng để đọc sách khói Slides 10 - Ánh sáng cho màu sắc chân thật vật nên thường dùng để chiếu sáng tủ trưng bày mẫu vật Slides 11 105 Phụ lục 5: Các giáo án Power Point Tiểu chủ đề : Tiết kiệm điện an toàn diện TIẾT KIỆM TRONG TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG TIẾT KIỆM VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN AN TOÀN TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TIẾT KIỆM TRONG TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Hao phí đường dây tải điện - - Tại phải truyền tải điện Cô ng su ất o ph í trê n đư ờn g dâ y Ph p= I2r =r P Điện dạng lượng dự trữ nhiều - Sản suất số nơi tiêu thụ lại khắp nơi *Truyền tải cách nào? - Truyền tải dây dẫn(chủ yếu) Truyền tải sóng điện từ( nghiên cứu) U + + + NĂNG Biện pháp làm giảm hao phí đường dây Giảm cơng suất P máy phát Giảm điện trở dây dẫn r = l S Làm dây kim loại có điện trở suất nhỏ (bạc, vàng) Giảm chiều dài dậy dẫn Tăng tiết diện dây dẫn Tăng điện áp đưa lên đường dây: hợp lí dễ làm cách dùng máy biến áp Slides Slides Slides TIẾT KIỆM TRONG TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Cấu tạo nguyên tắc hoạt động + Lõi biến áp b Nguyên tắc hoạt động: từ thông biến thiên suất suất điện động cảm ứng U2 - Sử dụng hiệu sử dụng lượng lượng mà thỏa mãn nhu cầu sử N2 U dụng U1 N1 U N I2 TÁC ĐỘNG CỦA DÒNG ĐIỆN VỚI CƠ THỂ NGƯỜI a, Tác động dòng điện thể người - chiếu sáng có hiệu suất cao: -Nên sử dụng Gây mệt mỏi, buồn nơn, đau đầu, nóng nảy, giấc Các trường điện phóng điện vào thể gây trở ngại cho phát triển tế bào - SÁNG -Nên tận dụng chiếu sáng tự nhiên Tác động điện phân ngủ dao - SỬ DỤNG TIẾT KIỆM HIỆU QUẢ HỆ THỐNG CHIẾU - Tác động sinh học Hoá chất cháy nổ điện Tiếp xúc trực Tiếp xúc gián tiếp Điện áp bước Hồ quang điện Slides Tác động nhiệt b, Tác động điện từ trường dòng điện thể người Đốt cháy điện - I Điện giật Các tình dẫn đến tai nạn điện N1 Bỏ qua hao phí máy biến áp Slides - + + + Sử dụng tiết kiệm sử dụng lúc, chỗ; khơng dùng tắt + Hai cuộn dây dẫn : cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp + Khi cuộn thứ cấp để hở Tai nạn điện Các tai nạn dòng điện gây ra: - máy biến áp a Cấu tạo: + SỬ DỤNG ĐIỆN AN TOÀN TIẾT KIỆM TRONG SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG Nên sử dụng loại đèn ballast điện tử: -Lắp đặt hợp lý: Thiết kế, lắp đặt bóng đèn hợp lý phát huy hiệu chiếu sáng bóng đèn - Thường xuyên vệ sinh máng Đừng quên tắt bóng đèn sau khỏi phòng Sự căng thẳng mãn tính kéo theo chứng bệnh tim, thận, tiêu hoá Slides SỬ DỤNG TIẾT KIỆM HIỆU QUẢ TỦ LẠNH - Chọn tủ lạnh có kích thước hợp lí Đặt tủ nơi thoáng mát Lau bụi bám dàn nóng phía sau Gioăng cửa phải ln kín, khơng bong ra; Cài nhiệt độ ngăn vừa phải Không cho thức ăn cịn nóng vào tủ; Khơng để lớp tuyết bám vào dàn lạnh Hợp lý hoá thao tác để giảm thiểu số lần mở tủ thời gian mở cửa tủ - Slides SỬ DỤNG TIẾT KIỆM HIỆU QUẢ MÁY ĐIỀU HÒA - Nên mua loại tủ có nhiều cửa Tránh ánh nắng mặt trời chiếu nắng trực tiếp vào cửa kính nhằm hạn chế hiệu ứng nhà kính Xung quanh tịa nhà cần có nhiều xanh Sử dụng loại máy có cơng suất tương thích - Slides Khơng để thất gió lạnh Khơng để nguồn nhiệt phịng -Cài đặt nhiệt độ lạnh hợp lý - Làm vệ sinh định kỳ máy (3-6 tháng/lần); -Dàn CÁCH SỬ DỤNG NỒI CƠM ĐIỆN HIỆU QUẢ nóng đặt nơi thống gió - Khơng nên nấu cơm sớm, nên nấu cơm trước ăn khoảng 30 đến 45 phút để hạn chế thời gian hâm nóng; - Sử dụng nồi cơm điện có dung tích/ cơng suất phù hợp; - Lau chùi đáy nồi cơm mâm nhiệt nồi cơm điện để tiếp xúc tốt Slides 11 Slides 12 Slides 10 CẤP CỨU NGƯỜI BỊ TAI NẠN ĐIỆN SỬ DỤNG ĐIỆN AN TỒN Các biện pháp an tồn với điện từ trường - Thiết kế đường dây cao tiêu chuẩn -Chấp hành tốt hành lang an toàn điện điện áp 220kV 6m 500kV 7m - - Giải phóng người bị tai nạn khỏi mạng điện Cấp cứu nạn nhân: Nạn nhân cần đặt xuống chỗ khơ ráo, thống mát tránh gió, nhanh chóng cởi áo, nới lỏng thắng lưng v.v để khỏi cản trở hô Hạn chế tiếp xúc lâu với nguồn phát điện từ trường mạnh: máy photocopy, lị vi sóng, máy sấy tóc… + Trường hợp nạn nhân tim đập, thở: để nạn nhân nằm yên tĩnh, nới rộng quần áo cho ngửi Amoniac + Nếu nạn nhân bất tỉnh nhân sự, tim ngừng đập toàn thân : Đưa nạn nhân đến chỗ thống mát, nới lỏng quần áo, nhanh chóng tiến hành Slides 13 Slides 14 thao tác hà thổi ngạt, kết hợp ấn lồng ngực nhân viên y tế đến 106 ... dung tích hợp chủ đề “Dịng điện xoay chiều sống? ?? Tiểu chủ đề Sản điện xuất 32 Biến sử dụng điện dòng xoay chiều 33 Tiết kiệm điện an toàn điện 2.3 Thiết kế phương án dạy học tích hợp chủ đề ? ?Dòng. .. tiễn việc dạy học tích hợp chủ đề ? ?Dòng điện xoay chiều sống? ?? Chương Thiết kế phương án dạy học tích hợp chủ đề ? ?Dòng điện xoay chiều sống? ?? Chương Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC... THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ CUỘC SỐNG” 1.1 Lịch sử nghiên cứu đề tài Tổ chức dạy học tích hợp trở thành xu dạy học đại, nghiên cứu áp dụng vào nhà trường nhiều