Lực đẩy acsimet các em đã được học từ cấp hai, nếu sau khi học lại ở bậc cao đẳng mà yêu cầu các em viết biểu thức hay các định lực đẩy ácimet tác dụng lên một vật chìm trong nước thì ch[r]
(1)KHƠI DẬY NIỀM ĐAM MÊ
Quá trình dạy học tích cực địi hỏi phải có biến đổi không ngừng tư lẫn hành động người dạy người học Trong trình khơng thể thiếu niềm đam mê khoa học Đã giáo viên, mong muốn khơi dậy học sinh niềm đam mê đó, làm nào? Đó thách thức, q trình sáng tạo khơng ngừng, địi hỏi thân người thầy trước hết phải có niềm đam mê lớn
Mơn vật lí mà tơi giảng dạy có hút kì lạ từ huyền ảo quy luật tự nhiên Nhưng đơi q trình dạy học, để tâm tới câu chữ, tới định lí, định luật mà ta bỏ qua sắc màu tự nhiên tượng đó, làm trở nên khô cứng thiếu hấp dẫn Người học thấy nhàm chán, người dạy thấy tẻ nhạt, nặng nề Vậy ta lại không trả lại hấp dẫn vốn có mơn học? Trong viết muốn bày tỏ số gợi ý sử dụng lồng ghép thí nghiệm đơn giản, dễ làm dạy học vật lí trường Cao đẳng để học sinh động hơn, thực tế hút
Đối với học phần nhiệt học, hóa ngưng tụ, mở đầu câu hỏi “khi bay nhiệt độ chất lỏng thay đổi nào?” Muốn biết bạn xoa chút cồn lên da ta cảm thấy mát lạnh cồn bay mang theo nhiệt lượng chỗ bơi cồn Cịn chưa tin vào cảm giác ta làm thí nghiệm nhiệt kế bầu ướt để kiểm tra sau: lấy hai nhiệt kế (H 1.1), đem bọc đầu nhiệt kế bông, tưới ẩm phần bơng bọc cồn nước Một lát sau, bạn thấy nhiệt độ nhiệt kế thấp nhiệt kế (H 1.2) Thực nghiệm điều gì? Chất lỏng (nước, rượu …) bay việc giảm nhiệt độ chứng tỏ bay chất lỏng lạnh dần tiếp thu nhiệt lượng môi trường xung quanh Thay cho câu thông báo hay diễn tả lời, học sinh cảm nhận trực tiếp, kiến thức khắc sâu
Để củng cố kiến thức chương Biến đổi trạng thái chất, ta làm thí nghiệm cho nước vào cốc nhỏ, cốc to, sau
đó treo cốc nhỏ vào cốc to, dùng đèn cồn để nung nóng phía đáy cốc lớn Một lát sau nước cốc to sôi bùng lên Nhưng thật lạ nước cốc nhỏ lại khơng sơi bùng lên, dù có tiếp tục đun lâu đáy
H 1.1
(2)chiếc cốc to (H 2) Dùng nhiệt kế để đo thấy nhiệt độ cốc to cốc nhỏ Học sinh phải trả lời đun mà nước khơng sơi Hãy khuyến khích để học sinh mạnh dạn bày tỏ ý nghĩ mình, bạn biết học sinh có đầu kiến thức mà họ thu lượm tròn trịa hay méo mó Học sinh phải tổng hợp kiến thức truyền nhiệt, hóa để tìm câu trả lời Vì nhiệt độ nước cốc to tăng đến 100oC, nước cốc nhỏ tăng lên đến 100oC, nước cốc to tăng đến 100oC sơi, nhiệt lượng tiếp tục nhận dùng để làm nước hoá hơi, nhiệt độ nước cốc to không tăng Do vậy, cốc to cốc nhỏ khơng có trao đổi nhiệt Nước cốc nhỏ khơng cịn tiếp tục hấp thu nhiệt lượng từ nước cốc to nên sơi
Chuẩn bị qủa bóng bay chai cổ dài Cho qủa bóng vào chai, vành chặt miệng bóng quanh miệng chai Đặt mồm vào miệng chai, bạn thổi thật mạnh qủa bóng bay phồng to lên cỡ nào? Bạn nghĩ sao? Quả bóng to lên hết cỡ đến chai? Nhưng khơng, kết qủa, bóng phồng lên chút, không to lên nữa! Do chai có khơng khí Khi dùng miệng qủa bóng vành chặt lấy miệng chai số khơng khí bị nút chặt chai Khi bạn thổi thể tích khí chai bị ép co lại phần, áp lực chai tăng lên, áp lực qủa bóng bay tăng lên Khi áp lực chai áp lực sinh bóng bay tương đương thổi qủa bóng bay khơng to thêm Đây ví dụ tốt để củng cố kiến thức cho định luật Boile-Mariot
Đến học cơ, định luật Newton lực tự nhiên ta làm thí nghiệm nhỏ lí thú, ví dụ “chiếc cốc tự biết đi” Tìm kính, ngâm nước lúc, sau đầu đặt lên
bàn, cịn đầu gác lên sách (cao độ 5- 6m) Lấy cốc thuỷ tinh, miệng cốc có bơi nước, lật ngược, úp miệng cốc miếng kính Khi đó, tay cầm nến đốt cháy hơ nóng phần đáy cốc Bạn ngạc nhiên thấy: Chiếc cốc tự biết dịch chuyển qua bên! (H3) Đã có lực tác dụng làm cốc biết vậy? Học sinh bạn trao đổi đưa lí giải để tìm người tàng hình đẩy cốc Đó nóng làm khơng khí cốc giãn nở nhiệt, muốn cốc Nhưng miệng cốc bị lật úp, lại có lớp nước bịt kín miệng cốc, khơng khí nóng khơng
nổi, có cách phải đội cốc lên, giảm áp lực làm lực ma sát nhỏ tác dụng trọng lực, cốc trượt suống theo chiều nghiêng đặt miếng kính Với thí nghiệm để giải thích phải vận dụng kiến thức học phần khác để tránh hình thành học sinh kiểu tư theo lối mịn, tìm kiếm câu trả lời sách hay lục tìm kiến thức chương cách máy móc, địi hỏi học sinh suy tưởng tư rộng mở hơn, tự
Đối với học phần Quang học hội làm thí nghiệm nhiều với nhiều màu sắc Về tán xạ ánh sáng, ta cho học sinh làm thí nghiệm “nước màu”: Trong cốc nước chứa đầy nước,
H
(3)cho vào hai thìa canh sữa bị nước cơm, khuấy Dùng dây nhỏ quấn gương phẳng, treo ngâm vào cốc Dùng đèn pin vừa lắp pin chiếu vào gương phẳng, quan sát thấy ánh sáng phản xạ lại từ gương phẳng có mang màu Nếu không ngừng thay đổi độ sâu gương nước màu sắc ánh sáng phản xạ không ngừng biến đổi - đưa gương từ chỗ nơng xuống sâu màu ánh sáng phản xạ thay đổi từ trắng - vàng - đỏ - đỏ sẫm Lí ánh sáng trắng tổng hợp ánh sáng đơn sắc có màu có độ dài bước sóng khác (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) hợp thành Trong ánh sáng màu tím, lam… có bước sóng ngắn, khả xuyên thấu kém, qua lớp chất lỏng bị phân tử nước hạt nhỏ huyền phù làm tán xạ, nên khơng có cách xun qua lớp nước; cịn ánh sáng vàng, cam, đỏ có bước sóng tương đối dài, khả xuyên thấu theo thứ tự mà tăng lên Do có tượng nêu Sau giải thích thí nghiệm học sinh vận dụng để giải thích ơng trời lại thích khốc lên áo xanh? Tại bình minh có màu hồng …
Đứng cách gương lớn lắp cánh tủ quần áo khoảng mét, dùng khăn bay trùm lấy đầu mình, giơ đèn pin cao ngang đầu rọi sáng vào gương Khi nhìn thấy tia phản xạ lại từ gương phát vịng hào quang đẹp Ánh sáng khơng phản xạ, mà gặp vật cản nhỏ (ở thực nghiệm sợi khăn ni - lơng) phát sinh nhiễu xạ Với ánh sáng có màu sắc (bước sóng) khác phát sinh nhiễu xạ, mức độ uốn gãy chúng khác nhau, nên hình thành vịng sắc màu rực rỡ - vòng hào quang đẹp vơ vàn! (H5) Ta hồn tồn có
thể dùng vịng hào quang huyền ảo để giới thiệu nhiễu xạ, kích thích trí tị mị em muốn tìm hiểu ánh sáng nhiễu xạ nào?
(4)Lấy hai nắp hộp nhựa mềm, có đường kính 30-40 milimét, dùng đầu kim nhọn hơ nóng đỏ để đục lỗ nhỏ (đường kính khoảng milimét) nắp Sau hai bên nắp, khoan hai lỗ nhỏ để luồn dây, làm thành cặp kính đeo Đeo cặp kính lên mắt, bạn nhìn rõ
thứ xung quanh (H6) Kỳ lạ với cặp kính người cận thị, viễn thị nặng đến nhìn thấy vật rõ Đây vận dụng nguyên lí tạo ánh qua lỗ nhỏ Khi ánh sáng xuyên qua lỗ nhỏ, cho dù vật hứng sáng gần hay xa, ảnh rõ Võng mạc mắt người tựa hứng sáng Với người mắt bị cận thị ảnh thường rơi vào
trước hứng sáng (võng mạc), với người bị viễn thị ảnh rơi sau hứng sáng ảnh khơng rơi vào hứng sáng nhìn khơng rõ Khi mắt kính có đục lỗ nhỏ dù cận thị hay viễn thị, ảnh hình thành võng mạc, nhìn rõ Đây minh chứng tốt cho nguyên lí tạo ảnh qua lỗ nhỏ Và sau học phần quang hình ta thách thức học sinh câu đố: làm để xác định tiêu cự thấu kính phân kì (một kính cận)? Cho em thời gian xem em sáng tạo, ta tìm nhiều cách hay ngồi cách lấy bìa màu trắng để vẽ nên hình cặp mắt kính có kích thước gấp đơi mắt kính thực tế người cận thị (chỉ độ dài, rộng) Đặt mặt kính song song phía bìa đó, cho tia nắng chiếu thẳng vào, điều chỉnh cự ly mặt kính bìa cho bóng mặt kính chồng khít lên mặt vẽ bìa, dùng thước đo cự ly mặt kính bìa, cự ly tiêu cự f (đơn vị mét) mặt kính
Trong phần học chất lưu có nhiều thí nghiệm thú vị ứng dụng sống Lực đẩy acsimet em học từ cấp hai, sau học lại bậc cao đẳng mà yêu cầu em viết biểu thức hay định lực đẩy ácimet tác dụng lên vật chìm nước đa phần học sinh làm tốt làm thí nghiệm lấy chai thuỷ tinh suốt, chứa nước nóng, xóc mạnh để tạo bọt lên phía Quan sát kĩ thấy bọt khí to lên nhanh, bọt khí nhỏ lên chậm, có bọt khí nhỏ lâu lên tới mặt nước Yêu cầu em giải thích Khi chưa dễ dàng nhận lực đẩy acsimmet làm nên khác biệt không thật hiểu vấn đề
Tìm hiểu phương trình Bernoulli, học sinh vận dụng để lí giải nhiều tượng tự nhiên Lấy ví dụ nhỏ: dùng lõi ống chỉ, cắt lấy miếng bìa hình vng, đóng ghim vào miếng bìa Dùng tay đỡ miếng bìa để ghim lồng vào lỗ lõi Từ phía lõi chỉ, ta thổi mạnh đồng thời bỏ tay đỡ miếng bìa ra, miếng bìa nào? … rơi xuống … câu trả lời phổ biến Nhưng bạn thấy tờ bìa khơng rơi xuống mà lơ lửng sát phần phía lõi Thật bất ngờ, thật bạn dùng sức để thổi dịng khí tốc độ cao từ khe hở phần lõi tờ bìa Áp suất chỗ khe hở nhỏ áp suất mặt tờ bìa, tờ bìa bị khơng khí phía nâng lên, khơng rơi Đó ngun lí bay lên máy bay Mặt cánh máy bay thiết kế có hình lịng mo, cịn mặt phẳng Khi máy bay bay phía trước, dịng khí mặt cánh máy bay có tốc độ lớn dịng khí phía cánh, máy bay có lực
nâng lên tương đối lớn
(5)Lấy que diêm, dùng nhựa cao su bọc đầu que diêm diều chỉnh lượng cao su bọc thêm để que diêm đứng thẳng, lơ lửng bình nước Cho que diêm chuẩn bị xong trên, thả vào bình hẹp miệng, chứa nước Dùng ngón tay ấn chặt, bịt miệng bình cho ngón tay nước bình khơng lưu lại bọt khí Khi ấn ngón tay xuống, que diêm
chìm xuống đáy bình; khẽ nâng chút (để có áp lực nhỏ), que diêm đáy bình từ từ lên Khơng chế áp lực ngón tay đè lên miệng bình làm cho que diêm lặp lại chuyển động chìm, bình Bạn trở thành nhà ảo thuật tài ba học sinh bạn khán giả chăm chú, bắt đầu học thật hấp dẫn Và kết thúc học ta trở lại thí nghiệm trao cho em hội vạch trần bí mật nhà ảo thuật giúp em thỏa mãn trí tị mị khắc sâu kiến thức
Hãy làm tiếp thực nghiệm: Treo sợi căng ngang theo đường kính vịng tròn, nhúng vào nước xà phòng Một màng xà phịng căng ngang sợi uốn éo chia đơi vịng trịn Nếu ta chọc thủng màng xà phịng bên phải, có lực vơ hình, sợi căng thành cung tròn (H 8.1) Nếu thay sợi vòng chọc thủng giữa, ta
có vịng trịn trịa (H 8.2) Thực nghiệm giúp ta khám phá đặc điểm lực căng mặt ngồi, ln tác dụng vng góc với đường giới hạn
Với thí nghiệm đơn giản ta hồn tồn gợi ý để học sinh tự làm Ví dụ học sức căng mặt ngồi nước, ta hướng dẫn để em làm thuyền không người lái Cắt thuyền nhỏ bìa cứng, khoét thuyền lỗ nhỏ, nhét vào lỗ cục xà phòng nhỏ, đặt thuyền vào chậu đựng nước Sẽ thấy thuyền tự chạy lên phía trước Làm thuyền nhiệm vụ nhà em, sản phẩm phải trình bày vào học sau kèm theo lời giải thích thuyết phục cho chuyển động thuyền
Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, trường học hội để học sinh tiếp cận với thí nghiệm, hội tự làm thí nghiệm Trong thực nghiệm sẵn có sống, nên kết hợp thí nghiệm sống vào học thật tuyệt vời thầy trò Và ta tiếp cận với thực tế trường học khơng cịn lâu đài nàng cơng chúa ngủ rừng mà trường học sống
Tài liệu tham khảo
- Thí nghiệm vui vật lí – eBook.
H 8.1 H