VẬT LÝ 11. MÁY SẠC TỪ

CHỦ ĐỀ: MÁY SẠC TỪ (SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO GIA LAI_NHĨM 4) Nhóm giáo viên thực hiện: Ngơ Tùng Thuệ (Trưởng nhóm), Nguyễn Đình Trung; Nguyễn Văn Hiếu Đồn Thị Hà; Nguyễn Thị Thanh Hải; Huỳnh Thị Ngọc Thành; Nguyễn Văn Hiếu; Lê Thanh Tuấn; Phan Nguyên Tuấn; Nguyễn Xuân Thành Tên chủ đề: MÁY SẠC TỪ (Số tiết: 04 tiết – Lớp 11) Mô tả chủ đề: - Một số dụng cụ có tính từ tính (khóa lục giác, tuốc nơ vít, …) sau thời gian sử dụng tính từ tính - Học sinh biết, vận dụng kiến thức từ trường, định luật Ohm (Bài 9, Bài 19, 20, 21–Vật lí lớp 11) ống dây để thiết kế, chế tạo “Máy sạc từ” Mục tiêu: a) Kiến thức, kĩ - Giải thích chức năng, nguyên lí làm việc Máy sạc từ - Trình bày nguyên tắc chung bước cần tiến hành thiết kế mạch điện máy sạc từ - Đọc sơ đồ mạch điện máy sạc từ - Thiết kế mạch điện máy sạc từ đơn giản - Thiết kế, chế tạo sản phẩm máy sạc từ - Thực hành lắp ráp mạch điện b) Thái độ - Có ý thức thực quy trình quy định an tồn điện, bảo vệ môi trường c) Định hướng phát triển lực - Năng lực thực nghiệm - Năng lực giải vấn đề - Năng lực giao tiếp hợp tác Thiết bị - Nguồn điện 6,0V (Ắc quy) - Công tắc điện - Dây đồng ( = 0,6mm, l = 5,0m) - Ống nhựa ( = 10mm) - Tuốc nơ vic (01 cái) - Đinh vít nhỏ - Hộp nhựa - Dây dẫn điện (1m) Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: XÁC ĐỊNH YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢN THIẾT KẾ MÁY SẠC TỪ (Tiết – 45 phút) A Mục đích: Học sinh xác định kiến thức có liên quan đến nguyên lý hoạt động máy sạc từ; nhận việc ứng dụng từ trường dòng điện dòng điện ống dây Tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế máy sạc từ đơn giản hiểu rõ tiêu chí đánh giá sản phẩm B Nội dung: – HS trình bày nhược điểm sử dụng số vật dụng tuốc nơ vit khơng có từ tính trình sử dụng, cách thức để giúp tuốc nơ vit có lại từ tính để thuận lợi sử dụng (đã giao tìm hiểu trước nhà) – GV tổ chức cho HS xem thí nghiệm từ trường dòng điện tròn, từ trường dòng điện ống dây, sử dụng từ trường để sạc (nạp) từ tính cho tuốc nơ vit từ tính – Từ thí nghiệm này, GV giao nhiệm vụ cho HS thực dự án Thiết kế máy sạc từ đơn giản – GV thống với HS kế hoạch triển khai dự án tiêu chí đánh giá sản phẩm dự án C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: – Bản ghi chép kiến thức từ trường dòng điện ống dây, sử dụng từ trường để sạc (nạp) từ tính – Bảng mơ tả nhiệm vụ dự án nhiệm vụ thành viên; thời gian thực dự án yêu cầu sản phẩm dự án D Cách thức tổ chức hoạt động: Bước Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ Trên sở GV giao nhiệm vụ cho HS nhà tìm hiểu thơng tin tuốc nơ vit sử dụng gia đình, GV đặt câu hỏi để HS trả lời: - Nhận xét sử dụng tuốc nơ vit (có khơng có từ tính) nhà - Có cách để khắc phục hạn chế sử dụng tuốc nơ vit khơng có từ tính hay không? Hãy đề xuất phương án? GV tổng kết bổ sung, được: Cách làm cho tuốc nơ vit nhiễm từ cách cho vào từ trường dòng điện ống dây Bước HS làm thí nghiệm khám phá kiến thức GV đặt vấn đề giới thiệu thí nghiệm từ trường dịng điện trịn, từ trường dòng điện ống dây, sử dụng để sạc từ cho tuốc nơ vit – GV chia HS thành nhóm từ 6–8 học sinh (Dành thời gian cho nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí) – GV nêu mục đích hướng dẫn tiến hành thí nghiệm Mục đích: Tiến hành thí nghiệm để nghiên cứu từ trường dòng điện tròn, từ trường dòng điện ống dây Các nguyên liệu sử dụng: nguồn điện chiều (Ắc quy 6,0V, ống dây, dây đồng, kim nam châm, khóa K) GV phát nguyên liệu phiếu hướng dẫn/phiếu học tập làm thí nghiệm cho nhóm để nhóm tự tiến hành thí nghiệm: Phiếu hướng dẫn làm thí nghiệm: + Lắp mạch điện theo sơ đồ + Đặt kim nam châm vào lòng ống dây; đóng khóa K, quan sát kim nam châm; đảo cực để dòng điện mạch chạy theo chiều ngược lại, quan sát kim nam châm Các nhóm Kết – HS làm thí nghiệm theo nhóm, GV quan sát hỗ trợ cần – Đại diện HS nhóm trình bày kết thí nghiệm kết luận – GV nhận xét, chốt kiến thức: Từ trường dòng điện vong dây tròn, từ trường dòng điện ống dây làm kim nam châm đảo chiều, ứng dụng từ trường ống dây làm máy sạc từ cho tuốc nơ vic từ tính chưa nhiễm từ Bước Giao nhiệm vụ cho HS xác lập yêu cầu sản phẩm GV nêu nhiệm vụ: Căn vào kết thí nghiệm vừa tiến hành, nhóm thực dự án “Máy sạc từ” Sản phẩm Máy sạc từ cần đạt yêu cầu khả sạc từ, thời gian nhiễm từ, hình thức, chi phí cụ thể sau: Bảng u cầu sản phẩm Máy sạc từ Tiêu chí Nguồn điện chiều (pin nguồn xoay chiều có chỉnh lưu) Ống dây tạo từ trường (rỗng để đặt vừa tuốc nơ vic) Thời gian làm sạc từ nhanh, sử dụng lâu Mạch điện gọn, đơn giản Chi phí làm máy sạc từ tiết kiệm Bước GV thống kế hoạch triển khai Hoạt động Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án Thời lượng Tiết Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức tuần (HS tự học nhà theo nhóm) chuẩn bị thiết kế sản phẩm để báo cáo Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế Tiết Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm tuần (HS tự làm nhà theo nhóm) Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm Tiết Trong đó, GV nêu rõ nhiệm vụ nhà hoạt động 2: – Nghiên cứu kiến thức liên quan: Từ trường dòng điện ống dây; nhiễm từ kim loại – Tiến hành thí nghiệm xác định phương án mắc mạch điện tạo từ trường dòng điện ống dây – Vẽ vẽ mạch điện thiết kế sản phẩm để báo cáo buổi học – Các tiêu chí đánh giá trình bày, vẽ mạch điện thiết kế sản phẩm sử dụng theo Phiếu đánh giá số Yêu cầu báo cáo thiết kế sản phẩm Tiêu chí Bản vẽ mạch điện máy sạc từ vẽ rõ ràng, nguyên lí; Bản thiết kế kiểu dáng mạch vẽ rõ ràng, đẹp, sáng tạo, khả thi; Giải thích rõ nguyên lí hoạt động mạch điện máy sạc từ; Trình bày rõ ràng, logic, sinh động GV cần nhấn mạnh: Khi báo cáo phương án thiết kế sản phẩm học sinh phải vận dụng kiến thức để giải thích, trình bày ngun lí hoạt động sản phẩm Vì vậy, tiêu chí có trọng số điểm lớn Hoạt động 2: NGHIÊN CỨU VỀ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THIẾT KẾ MÁY SẠC TỪ (HS làm việc nhà – tuần) A Mục đích Học sinh tự học kiến thức liên quan thông qua việc nghiên cứu tài liệu từ trường dòng điện ống dây làm thí nghiệm để hiểu cách sử dụng từ trường dòng điện ống dây để thiết kế mạch điện vẽ kĩ thuật cho máy sạc từ B Nội dung: Học sinh tự học làm việc nhóm thảo luận thống kiến thức liên quan, làm thí nghiệm, vẽ thiết kế mạch điện sản phẩm GV đôn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho nhóm (khi cần thiết) C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: – Bài ghi cá nhân kiến thức liên quan; – Bản vẽ mạch điện thiết kế sản phẩm máy sạc từ (trình bày giấy A0 trình chiếu powerpoint); – Bài thuyết trình vẽ thiết kế D Cách thức tổ chức hoạt động: – Các thành viên nhóm đọc từ trường, định luật Ohm (Bài 9, Bài 19, 20, 21–Vật lí lớp 11) Trong cần xác định kiến thức trọng tâm sau: + Dòng điện ống dây tạo từ trường + Từ trường làm cho vật liệu nhiễm từ – HS làm việc nhóm: ● Chia sẻ với thành viên khác nhóm kiến thức tìm hiểu Ghi tóm tắt kiến thức vào cá nhân ● Tiến hành thí nghiệm xác định tạo từ trường dòng điện ống dây thơng qua kim nam châm – Từng nhóm tiến hành thí nghiệm, khảo sát khả từ tính vật liệu khác nhau: Sắt, thép, nhơm, than chì Các học sinh luân phiên tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu Hoạt động 3: TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY SẠC TỪ (Tiết – 45 phút) A Mục đích: Học sinh trình bày phương án thiết kế máy sạc từ (bản vẽ mạch điện thiết kế sản phẩm) sử dụng kiến thức để giải thích nguyên lí hoạt động máy sạc từ phương án thiết kế mà nhóm lựa chọn B Nội dung: – GV tổ chức cho HS nhóm trình bày phương án thiết kế máy sạc từ; – GV tổ chức hoạt động thảo luận cho thiết kế: Các nhóm khác GV nêu câu hỏi làm rõ, phản biện góp ý cho thiết kế; nhóm trình bày trả lời câu hỏi, lập luận, bảo vệ quan điểm ghi nhận ý kiến góp ý phù hợp để hồn thiện thiết kế; – GV chuẩn hoá kiến thức liên quan cho HS; yêu cầu HS ghi lại kiến thức vào chỉnh sửa phương án thiết kế (nếu có) C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm thiết kế hoàn chỉnh cho việc chế tạo máy sạc từ D Cách thức tổ chức hoạt động: Bước 1: Lần lượt nhóm trình bày phương án thiết kế phút Các nhóm lại ý nghe Bước 2: GV tổ chức cho nhóm cịn lại nêu câu hỏi, nhận xét phương án thiết kế nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, đưa sửa chữa phù hợp Một số câu hỏi GV hỏi định hướng HS thảo luận: Câu hỏi kiến thức KT1 Bộ phận sạc từ có cấu tạo nào? KT2 Bộ phận sạc từ hoạt động nào? KT3 Từ trường bên phận sạc từ phụ thuộc vào yếu tố nào? KT4 Có cách tạo nguồn điện chiều từ điện sinh hoạt hay không? Câu hỏi định hướng thiết kế TK1 Sử dụng nguyên liệu để tạo phận sạc từ? TK2 Có cách để tăng từ tường phận sạc từ? TK3 Chọn cách: Có cách tạo nguồn điện chiều từ điện sinh hoạt Bước 3: GV nhận xét, tổng kết chuẩn hoá kiến thức liên quan, chốt lại vấn đề cần ý, chỉnh sửa nhóm Bước 4: GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai chế tạo sản phẩm theo thiết kế Hoạt động 4: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÁY SẠC TỪ (HS làm việc nhà phịng thí nghiệm – tuần ) A Mục đích: Các nhóm HS thực hành, chế tạo máy sạc từ thiết kế chỉnh sửa B Nội dung: Học sinh làm việc theo nhóm thời gian tuần để chế tạo máy sạc từ, trao đổi với giáo viên gặp khó khăn C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm máy sạc từ đáp ứng yêu cầu Phiếu đánh giá số D Cách thức tổ chức hoạt động: Bước HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến; Bước HS lắp đặt thành phần máy sạc từ theo thiết kế; (1) @ (2) @ (5) @ (4) @ (3) @ (1) Ắc quy; (2) Dây dẫn điện; (3) Công tắc điện; (4): Cuộn dây đồng; (5) Hộp nhựa ● Vẽ vẽ mạch điện đèn, thiết kế sản phẩm, kiểu dáng đèn Trình bày thiết kế giấy A0 trình chiếu Powerpoint ● Chuẩn bị trình bày thiết kế, giải thích nguyên lí hoạt động đèn – GV đơn đốc nhóm thực nhiệm vụ hỗ trợ cần Ví dụ thiết kế học sinh E,r K L Hình vẽ: Sơ đồ nguyên lí hoạt động máy sạc từ Bước HS thử nghiệm hoạt động máy sạc từ, so sánh với tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1) HS điều chỉnh lại thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lý (nếu cần phải điều chỉnh); Bước HS hoàn thiện bảng ghi danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm; Bước HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị giới thiệu sản phẩm GV đơn đốc, hỗ trợ nhóm q trình hồn thiện sản phẩm Hoạt động 5: TRÌNH BÀY SẢN PHẨM MÁY SẠC TỪ VÀ THẢO LUẬN (Tiết – 45 phút) A Mục đích: HS biết giới thiệu sản phẩm máy sạc từ đáp ứng yêu cầu sản phẩm đặt ra; biết thuyết trình, giới thiệu sản phẩm, đưa ý kiến nhận xét, phản biện, giải thích kiến thức liên quan; Có ý thức cải tiến, phát triển sản phẩm B Nội dung: – Các nhóm trưng bày sản phẩm trước lớp; – Các nhóm báo cáo sản phẩm trả lời câu hỏi GV nhóm bạn – Đề xuất phương án cải tiến sản phẩm C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm máy sạc từ thuyết trình giới thiệu sản phẩm D Cách thức tổ chức hoạt động: – Tổ chức cho HS chuẩn bị trưng bày sản phẩm lúc Khi nhóm sẵn sàng, GV yêu cầu nhóm đồng thời sạc từ cho tuốc nơ vic – Yêu cầu HS nhóm trình bày, phân tích hoạt động, giá thành kiểu dáng máy sạc từ – GV hội đồng GV tham gia bình chọn kiểu dáng máy sạc từ đẹp Song song với trình theo dõi thời gian sạc từ, khả nhiễm từ sản phẩm – GV nhận xét, công bố kết chấm sản phẩm theo yêu cầu Phiếu đánh giá số – Giáo viên đặt câu hỏi cho báo cáo để làm rõ chế hoạt động máy sạc từ, giải thích tượng xảy thiết kế sử dụng, khắc sâu kiến thức chủ đề kiến thức liên quan – Khuyến khích nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác – GV tổng kết chung hoạt động nhóm; Hướng dẫn nhóm cập nhật điểm học tập nhóm GV nêu câu hỏi lấy thông tin phản hồi: + Các em học kiến thức kỹ trình triển khai dự án này? + Điều làm em ấn tượng nhất/nhớ triển khai dự án này? Góp ý Cơ giáo Thầy, Cơ lớp tập huấn: Điều ấn tượng thực chủ đề này? Yếu tố STEM chủ đề này? Số vòng dây? Thời gian sạc? - Yếu tố tốn học (cơng thức tính tốn liên quan  số vịng dây, thời gian sạc, …) Qua sản phẩm  học sinh có kiến thức nào? Có thể sử dụng loại nguyên vật liệu qua sử dụng, ý yếu tố bảo vệ mơi trường, tiết kiệm chi phí cho sản phẩm Chọn đường kính () ống nhựa tối ưu nhất?  ... tiến hành, nhóm thực dự án ? ?Máy sạc từ? ?? Sản phẩm Máy sạc từ cần đạt yêu cầu khả sạc từ, thời gian nhiễm từ, hình thức, chi phí cụ thể sau: Bảng yêu cầu sản phẩm Máy sạc từ Tiêu chí Nguồn điện chiều... KẾ MÁY SẠC TỪ (Tiết – 45 phút) A Mục đích: Học sinh trình bày phương án thiết kế máy sạc từ (bản vẽ mạch điện thiết kế sản phẩm) sử dụng kiến thức để giải thích nguyên lí hoạt động máy sạc từ. .. hoạt động, giá thành kiểu dáng máy sạc từ – GV hội đồng GV tham gia bình chọn kiểu dáng máy sạc từ đẹp Song song với trình theo dõi thời gian sạc từ, khả nhiễm từ sản phẩm – GV nhận xét, công