Skkn xây dựng hệ thống bài tập vật lý nhằm hỗ trợ việc dạy học theo chương trình phổ thông mới

LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, chúng tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phịng Quản lý Khoa học trường Đại học Sài Gòn, với q thầy trường Đại học Sài Gịn thầy cô trường THPT địa bàn thành phố Hồ Chí Minh tận tình giúp đỡ hướng dẫn chúng tơi suốt q trình nghiên cứu Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Đăng Thuấn, giảng viên trường Đại học Sài Gòn tận tình giúp đỡ hướng dẫn trực tiếp cho chúng tơi suốt q trình thực hồn thành đề tài nghiên cứu Nhóm Tác giả MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT THPT SGK NXB NL Ý NGHĨA Trung học Phổ thông Sách giáo khoa Nhà xuất Năng lực DANH SÁCH CÁC BẢNG STT TÊN BẢNG TRANG Bảng 1: Bảng lực đặc thù mơn Vật lý cụ thể hóa từ 17 lực chung Bảng 2: Bảng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K) 21 Bảng 3: Bảng lực thực nghiệm (N) 21 Bảng 4: Bảng lực tìm kiếm, trao đổi thơng tin (T) 22 Bảng 5: Bảng lực cá thể (C) 23 Bảng 6: Chuẩn kiến thức, kĩ chương trình Vật lý 11 Bộ Giáo dục Đào tạo 45 Bảng 7: Bài tập tương ứng cho lực đặc thù môn Vật lý Bảng 8: Bảng giá trị IC phụ thuộc vào thời gian 51 92 DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 TÊN SƠ ĐỒ, HÌNH TRANG Sơ đồ 1: Sơ đồ khái quát quy trình xây dựng hệ thống tập Vật 40 lý theo định hướng phát triển lực Sơ đồ 2: Sơ đồ tổng hợp lực điện Sơ đồ 3: Sơ đồ trường hợp đặc biệt từ trường Hình 1: Hình ảnh thực tế nam châm chữ U Hình 2: Hình ảnh thực tế bếp điện từ Hình 3: Hình ảnh thực tế dụng cụ cần thiết cho thí nghiệm Hình 4: Hình ảnh đồng hồ đo điện thực tế Hình 5: Hình biểu diễn điện trường tác dụng M Hình 6: Hình mơ tả ba phẳng Hình 7: Hình biểu diễn điểm A, B, C đặt từ trường Hình 8: Hình biểu diễn ba kim loại A, B, C Hình 9: Hình ảnh pin thực tế Hình 10: Hình mơ tả đoạn dây dẫn hình tứ diện Hình 11: Hình mơ tả điều kiển Hình 12: Hình ảnh sấm sét Hình 13: Hình ảnh minh họa qui tắc bàn tay trái Hình 14: Hình ảnh khung dây đặt từ trường Hình 15: Hình ảnh gợi ý đại lượng Vật lý 69 118 53 53 55 57 74 75 80 81 82 92 97 105 109 120 122 PHẦN I: MỞ ĐẦU TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGỒI NƯỚC Từ năm 2000, nước có xem xét, cải tổ chương trình giáo dục theo định hướng phát triển lực Tuy nhiên quốc gia tuyên bố rõ chương trình tiếp cận theo lực Trong đó, số nước tuyên bố chương trình thiết kế theo lực nêu rõ lực cần có học sinh như: Úc, Canada, NewZealand, Pháp Một số nước khác, khơng tun bố chương trình thiết kế theo lực, đưa chuẩn cụ thể cho chương trình giáo dục theo hướng như: Indonesia (2006), Hàn Quốc, Phần Lan Ở Việt Nam, năm gần đây, với bối cảnh đất nước đường hội nhập quốc tế, tốc độ phát triển xã hội ngày nhanh, với biến đổi liên tục không lường, yêu cầu cá nhân ngày cao việc đầu tư cho giáo dục có ý nghĩa quan trọng định đến chất lượng nguồn nhân lực tương lai đất nước Nhận thức tầm quan trọng việc tăng cường đổi kiểm tra đánh giá, thúc đẩy đổi phương pháp dạy học, năm qua, Bộ Giáo dục Đào tạo tập trung đạo đổi hoạt động giáo dục, nhằm tạo chuyển biến tổ chức hoạt động dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trường trung học LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trải qua nhiều công đổi giáo dục, thông tin tri thức xem tài sản vô giá, hữu ích quốc gia Ngày nay, giáo dục xem “chìa khóa vàng” để người, quốc gia tiến bước vào tương lai Giáo dục chức chuyển tải kinh nghiệm lịch sử xã hội hệ trước cho sau, mà quan trọng trang bị cho người phương pháp học tập, tìm cách phát triển lực cá nhân, phát triển tư nội tại, thích ứng với xã hội học tập thường xuyên, học tập suốt đời Để giúp người học đáp ứng yêu cầu đó, việc cải cách, đổi giáo dục việc làm cần thiết cấp bách Bên cạnh đó, Nghị 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện Giáo dục Đào tạo đặt yêu cầu cho giáo dục nói chung dạy học Vật lý nói riêng, khơng cung cấp tri thức, rèn luyện kỹ mà phải phát triển lực người học Khái niệm lực, cấu trúc lực, phương pháp tổ chức dạy học hệ thống tập bổ trợ nhằm hình thành, phát triển lực cho học sinh THPT đề tài nhiều nhà nghiên cứu quan tâm, vấn đề chưa có nhiều nghiên cứu đề cập Chương trình giáo dục định hướng phát triển lực bàn đến nhiều từ năm 90 kỉ XX ngày trở thành xu hướng giáo dục quốc tế Giáo dục định hướng phát triển lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu việc dạy học, trọng lực vận dụng tri thức tình thực tiễn, nhằm chuẩn bị cho người lực giải tình sống nghề nghiệp Thơng qua đó, kết học tập mơ tả chi tiết quan sát, đánh giá được; thể mức độ tiến học sinh cách liên tục Nên chương trình giáo dục theo định hướng phát triển lực hữu ích cho việc đổi giáo dục Trước kế hoạch đổi SGK vào năm 2018 theo định hướng phát triển lực người học cần có thêm nhiều nghiên cứu, tài liệu để hỗ trợ cho giáo viên, sinh viên trường sư phạm để có kế hoạch giảng dạy phù hợp Trong đó, việc xây dựng hệ thống tập tương ứng với việc dạy học kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực việc làm cần thiết mang tính thực tiễn Xác định tầm quan trọng vấn đề này, nên chọn hướng nghiên cứu đề tài: “Xây dựng hệ thống tập Vật lý phần Điện học – lớp 11 THPT theo định hướng phát triển lực” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xây dựng hệ thống tập Vật lý phần Điện học - lớp 11 THPT nhằm hình thành bồi dưỡng lực cho học sinh CÁCH TIẾP CẬN Đề tài tiếp cận trực tiếp chương trình Vật lý lớp 11 phần Điện học nay, mà cụ thể hệ thống tập Dựa vào tài liệu tập huấn Giáo viên THPT năm 2014 Bộ Giáo dục đào tạo để tham khảo lực chun biệt mơn Vật lý, sau xây dựng hệ thống tập phù hợp với loại lực PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để nghiên cứu đề tài này, tiến hành sử dụng phương pháp nghiên cứu sau đây: - Phương pháp nghiên cứu lý luận: tham khảo tài liệu liên quan đến việc phát triển lực học sinh ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 6.1 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống tập Vật lý phần Điện học - lớp 11 THPT theo định hướng phát triển lực 6.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài khảo sát hệ thống tập Vật lý phần Điện học lớp 11 THPT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận tập Vật lý, phương pháp dạy học tập Vật lý - Nghiên cứu lý luận lực, hình thành bồi dưỡng lực người học - Xây dựng hệ thống tập Vật lý phần Điện học lớp 11 THPT theo định hướng phát triển lực PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU NĂNG LỰC 1.1 Khái niệm lực Đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu, đưa khái niệm lực, chẳng hạn: - Năng lực khả cá nhân đáp ứng yêu cầu phức hợp thực thành công nhiệm vụ bối cảnh cụ thể (OECD*, 2002) [13] - Năng lực khả kỹ nhận thức vốn có cá nhân hay học được… để giải vấn đề đặt sống Năng lực hàm chứa tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí trách nhiệm xã hội để sử dụng cách thành cơng có trách nhiệm giải pháp… tình thay đổi (Weinert, 2001) [13] - Năng lực khả vận dụng kiến thức, kinh nghiệm, kỹ thái độ hứng thú để hành động cách phù hợp có hiệu tình đa dạng sống (Quebec-Ministrere de I’Education, 2004) [1, 13] - Năng lực huy động tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc tính cá nhân hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực loại cơng việc bối cảnh định (Bộ giáo dục đào tạo, 2015, Đề án đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, ban hành theo định 404/QĐ – TTg năm 2015 Thủ tướng Chính phủ; Trang 5) - Năng lực đặc điểm cá nhân thể mức độ thơng thạo- tức thực cách thành thục chắn – hay số dạng hoạt động (Từ điển bách khoa Việt Nam, 2002, tập 3, NXB Từ điển bách khoa Hà Nội) - Là loại thuộc tính với mở rộng nghĩa từ này- bao hàm khơng đặc tính bẩm sinh mà đặc tính hình thành phát triển nhờ q trình học tập, rèn luyện người (Hồng Hịa Bình, Năng lực đánh giá theo lực, Tạp chí đại học sư phạm TPHCM, số 6, 2015, trang 71) - Năng lực (Competence) học sinh khả vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải tình học tập thực tiễn, thu sản phẩm cụ thể, quan sát, đánh giá (Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường, 2014, Lí luận dạy 10 BÀI 15: DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Bài 86: [T1,T2] Sét đơi với sấm, sét dẫn tới sấm Trên Trái Đất chúng ta, giây có khoảng 100 lần sét Bằng hiểu biết mình, em cho biết sét có nhiều loại khơng? Nếu có loại sét mà em quan tâm trình bày lại q trình hình thành? [9] Hình 12: Hình ảnh sấm sét Hướng dẫn giải Khi có dơng, đám mây có tích lượng lớn điện tích, điện trường trở nên đủ mạnh, làm cho khơng khí vốn có tính cách điện, phút chốc trở nên dẫn điện Lúc này, electron từ đám mây mang điện âm phóng sang đám mây mang điện dương phóng tia lửa điện Lúc ấy, ta trơng thấy sét đánh Sét chia thành loại: - Phóng điện mây Phóng điện đám mây Phóng điện mây đất Hai loại trước gọi chung sét mây, loại thứ sét đất Do quan hệ sét đất hoạt động người mật thiết nhất, nên loại sét mà ta nghiên cứu nhiều sét đất Đối với sét đất, đám mây dông tới gần mặt đất, mặt đất tích điện dương, tạo điện trường đủ mạnh làm ion hóa khơng khí, làm khơng khí dẫn điện Trong q trình di chuyển, electron chọn đường có điện trở nhỏ, nên thường xuyên đổi hướng, tạo hình gấp khúc mà ta thường thấy Khi tới cách mặt đất khoảng 10m, điện tích dương mặt đất bị hút vào theo lối thông ion vừa tạo trên, kèm theo phát quang sáng chói, sét mà ta thấy BÀI 16: DỊNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG Bài 87: [K1, K2, K3] Tia Catốt gì? Em dựa vào tính chất tia Catốt, trình bày vài ứng dụng mà em biết? Hướng dẫn giải Tia Catốt dòng electron Catốt phát bay chân không 98 Một vài tính chất cơng dụng tương ứng tia Catốt: - Tia Catốt truyền thẳng, khơng có tác dụng điện trường hay từ trường Tia Catốt phát vng góc với mặt Catốt Tia Catốt phát mang lượng (khi đập vào vật làm nóng lên) → Ứng dụng: Hàn chân khơng, nấu kim loại tinh khiết chân không - Tia Catốt đâm xuyên qua kim loại mỏng ion hóa khơng khí → Ứng dụng: ghi ảnh lên phim - Tia Catốt làm phát quang số chất Tia Catốt bị lệch điện trường, từ trường 99 Phụ lục Bài tập chương IV: TỪ TRƯỜNG Bài 19: TỪ TRƯỜNG Bài 88: [K2] Có xe đồ chơi (gắn đồng hồ đo cường độ từ trường cực nhạy) Ban đầu, điều chỉnh kim đồng hồ số Trường hợp sau kim đồng hồ lệch khỏi số 0? a Viên bi xe đứng yên b Viên bi đứng yên, xe chuyển động c Xe đứng yên, viên bi chuyển động d Đặt viên bi lên xe, chuyển động với xe Hướng dẫn giải Xung quanh dịng điện có tồn từ trường Dịng điện dịng điện tích chuyển động Máy đo phát từ trường điện tích chuyển động tương đối so với máy đo → Câu a d: khơng Câu b c: có Bài 89: [K1] Em dùng vốn ngôn ngữ Vật lý để điền vào đoạn khuyết sau: ……(1)….là dạng vật chất tồn không gian mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên một……(2)… hay……(3)…… đặt ……(4)……là đường vẽ khơng gian có từ trường cho tiếp tuyến điểm có phương… (5)… với phương từ trường điểm Hướng dẫn giải: (1) (2) (3) (4) (5) Từ trường Dòng điện Nam châm Đường sức từ Trùng Bài 90: [C1, T3] Em tự tóm tắt kiến thức từ trường sơ đồ tư Sau tóm tắt kiến thức từ trường sơ đồ tư em trao đổi với thành viên nhóm vẽ lại kiến thức phần mềm vẽ sơ tư như: imindmap… Bài 91: [T1, N3] Tháng năm 1820, Oersted ngẫu nhiên phát tượng tương tác dòng điện nam châm, dòng điện làm lệch kim nam châm Em truy cập vào đường link (đường link khảo sát thí nghiệm Oersted chứng minh tồn từ trường xung quanh dây dẫn) https://www.youtube.com/watch?v=NLidKNXe1qg Sau xem video em tiến hành lại thí nghiệm làm video để chứng minh xung quanh dây dẫn có dịng điện chạy qua có từ trường BÀI 20: LỰC TỪ CẢM ỨNG TỪ 100 Bài 92: [K2]Trên mặt bàn có viên bi tích điện Giữ n viên bi 1, búng cho viên bi lăn sát qua Lực tương tác chúng có phải lực tương tác từ không? Hướng dẫn giải Không Vì xét hệ quy chiếu mặt bàn, viên bi chuyển động tạo dòng điện, dịng điện sinh từ trường, từ trường tác dụng lực lên dịng điện khác điện tích khác chuyển động Ở đây, viên bi nằm yên nên không chịu tác dụng lực từ Tuy nhiên chúng tương tác với lực điện Bài 93: [K2] Thanh cứng MN dẫn điện có chiều dài l khối lượng m treo hai dây không trọng lượng với xà ngang Hệ thống đặt từ trường u r B có cảm ứng từ hướng thẳng đứng lên Cho dòng điện I0 chạy qua mạch thời gian ngắn Δt Xác định độ lệch cực đại MN so với mặt phẳng thẳng đứng Hướng dẫn giải: Trong khoảng thời gian nhỏ Δt, lực từ tác dụng lên MN là: F = I0Bl Độ biến thiên động lượng khoảng thời gian Δt: uur ur ∆p = F ∆t ur r ur p − = F ∆t ur ur → p = F ∆t Động thanh: p ( F ∆t ) I 02 B 2l 2Δt Ed = mv = = 2m 2m 2m Ở vị trí giới hạn, là: Et = mgl (1 − cosα max ) = 2mglsin α max Áp dụng định luật bảo toàn lượng: I B l ∆t α = 2mglsin max 2m 2 sin → α max I Bl ∆t = 2m gl Bài 94: [K2] Hình ảnh quy tắc bàn tay trái Em vẽ lại mơ hình dịng điện 101 đặt nam châm hình chữ U dựa vào gợi ý cho hình ảnh Trong hình vẽ phải đảm bảo có: nam châm hình chữ U với cực Bắc Nam, sợi u r dây dẫn Biểu diễn lực từ tác dụng lên sợi dây, cảm ứng từ B , chiều dòng điện u r u r Dựa vào hình ảnh phía em thiết kế tốn liên quan đến dịng điện B, F Hình 13: Hình ảnh minh họa qui tắc bàn tay trái Bài 95: [K2] Dữ kiện: B = 0,02 T l = cm I = 2A Ẩn số F=? α = 300 Tính lực từ F Em thiết kế toán dựa vào dự kiện ẩn số cho Bài 96: [T1, N3] Đây đường link thí nghiệm liên quan đến học: https://www.youtube.com/watch?v=bjHlk9-ZYuc Sau xem video em với bạn lập thành nhóm tiến hành lại thí nghiệm Bài 97: [T2] Tesla (T) đơn vị cảm ứng từ hệ SI đặt theo tên nhà sáng chế Nikola Tesla từ năm 1960 Em định nghĩa đơn vị Tesla dựa vào biểu T= thức: Vs m2 Hướng dẫn giải: Tesla độ lớn cảm ứng từ vịng dây dẫn kín có diện tích mặt phẳng chắn bên mét vuông giảm từ thơng xuống vịng giây gây suất điện động vôn 102 BÀI 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DỊNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CĨ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT Bài 98: [K2] Hình ảnh bên phải biểu diễn ba sợi dây dẫn đồng phẳng, song song tác dụng lực từ lên Em thiết kế toán liên quan đến kiện cung cấp hình Bài 99: [K2] Em viết cơng thức tính độ lớn cảm ứng từ B tâm O dây dẫn uốn thành khung tròn với khung dây tròn tạo N vịng dây khít Sau viết xong cơng thức, em thiết kế toán liên quan đến cơng thức chọn đại lượng có công thức làm ẩn số Hướng dẫn giải: B = 2π 10−7 N I R Bài 100: [K1] Những hình ảnh mơ tả từ trường dịng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt Em chọn từ gợi ý bảng để điền tên phù hợp với hình ảnh cho đây: Từ trường dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài Từ trường dịng điện chạy dây dẫn hình trụ Từ trường dịng điện chạy dây dẫn hình chữ nhật Từ trường dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vịng trịn Hình a Hình b Hình c Hướng dẫn giải: Hình a: Từ trường dịng điện chạy dây dẫn thẳng dài 103 Hình b: Từ trường dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vịng trịn Hình c: Từ trường dịng điện chạy dây dẫn hình trụ B = Dòng điện thằng Các đường sức đường cong vô hạn hai đầu nằm mặt phẳng chứa trường hợp đặc Dòng điện tròn trục qua tâm vịng dây, có chiều vào mặt Nam mặt Bắc Trong đó, đường sức qua tâm đường thẳng vô hạn hai đầu biệt từ trường Quy tắc nắm tay phải đinh ốc Bài 101: [C1] Em điền phần trống vào sơ đồ đây: Sơ đồ 3: Sơ đồ trường hợp đặc biệt từ trường Hướng dẫn giải: Đường sức từ dòng điện thằng đường trịn đồng tâm nằm mặt phẳng vng góc với dòng điện Quy tắc nắm tay phải đinh ốc B = Dòng điện ống dây dẫn hình trụ Quy tắc nắm tay phải đinh ốc B = Các đường sức phía ngồi ống dây giống với đường sức sinh nam châm thẳng Các đường sức phía lòng ống dây đường thẳng song song, chiều cách 104 Bài 102: [K2] Hình ảnh liên quan tới toán gồm dây dẫn dài thẳng hai đầu, dây uốn thành vòng tròn Em tự thiết kế tốn liên quan đến hình ảnh giải Hướng dẫn giải: Một dây dẫn dài thẳng hai đầu, dây uốn thành vòng tròn có bán kính R =6 cm mang dịng điện 4A Tính cảm ứng từ tâm vịng dây: Trả lời: Độ lớn cảm ứng từ dây dẫn thẳng gây O: B1 = = 2.10-7 = 1,3.10-5 T Phương chiều hình vẽ Độ lớn cảm ứng từ vòng tròn gây O: B2 = = 2.3,14.10-7 = 4,210-5 T Phương chiều hình vẽ Độ lớn cảm ứng từ tổng hợp O: chiều nên : =>B = B1 + B2 = 1,3.10-5 + 4,210-5 = 5,5.10-5 T Bài 103: [K2] Độ lớn cảm ứng từ điểm từ trường dòng điện thẳng dài thay đổi điểm dịch chuyển: Song song với dây? Vng góc với dây? Theo đường sức từ xung quanh dây? Hướng dẫn giải: Độ lớn cảm ứng từ điểm từ trường dịng điện thẳng dài khơng thay đổi điểm dịch chuyển song song với dây B = 2.10-7 r khơng đổi B khơng đổi Độ lớn cảm ứng từ điểm từ trường dòng điện thẳng dài tăng điểm dịch chuyển lại gần dẫn giảm dịch chuyển xa dây dẫn điểm dịch chuyển vng góc với dây B = 2.10-7 r tăng B giảm ngược lại 105 Độ lớn cảm ứng từ điểm từ trường dịng điện thẳng dài khơng thay đổi điểm dịch chuyển theo đường sức từ xung quanh dây B = 2.10-7 r khơng đổi B khơng đổi Nhưng phương vectơ cảm ứng từ thay đổi BÀI 22: LỰC LORENTZ Bài 104: [K2, K3, T1] Hiện tượng cực quang kỳ quan thiên nhiên số giới Về chất Vật lý tượng gì? Có thể quan sát đâu? Nguyên nhân nó? Hướng dẫn giải Cực quang ánh sáng địa cực Nó có hình dạng rèm sáng, treo lung linh, muôn màu mn sắc lấp lống từ độ cao khoảng 100km rủ xuống, trải rộng thành vành khăn tròn cao, bề dày theo phương kinh tuyến khoảng 1km, gọi vịng cực quang Mỗi Mặt trời có bùng nổ, phóng luồng hạt mang điện gọi Gió Mặt trời Gió Mặt trời làm sinh điện trường, khiến electron không bị phản xạ mà lọt vào khí quyển, va chạm với phân tử, ngun tử khí, khiến chúng bị ion hóa Khi tái hợp khơng khí xảy chất khí phát quang Ánh sáng cực quang Hiện tượng cực quang xảy gần địa cực Trái đất, quan sát đứng Nam cực quốc gia gần Bắc cực Na-uy, Thụy Điển, Phần Lan, miền Bắc nước Nga, tiểu bang Alaska Bài 105: [K1, C1] Xung quanh vòng tròn lời gợi ý liên quan đến kiến thức em học Em dựa vào lời gợi ý để điền kiến thức phù hợp vào vòng tròn u r B f = q0 vB sin α Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái ? u r B Em thiết kế vòng tròn tương tự với vòng tròn này, kiến thức liên quan đến lực Lorentz xung quang vòng tròn lời gợi ý liên quan đến kiến 106 thức Hướng dẫn giải: Lực Lorentz Bài 106: [K2] Một prôton bay vào từ trường có cảm ứng từ B = 0,45T có hướng hình vẽ Quỹ đạo prơton từ trường đường trịn có bán kính r=0,28m Tính vận tốc prôton từ trường Hướng dẫn giải: qRB 1, 6.10 × 0, 28 × 0, 45 v ⇒v= = = 1, 2.107 m / s f = qvB = m −27 m 1, 67.10 R −19 Bài 107: [C1] Em hệ thống lại kiến thức chương từ trường sơ đồ tư với từ khoá đây: Từ trường 13 2 đặc trưng nam châm với nam châm dòng điện với dịng điện có hạt điện tích tích chuyển động 14 tương tác từ Máy gia tốc hạt 15 trường hợp đặc biệt đường sức 16 nam châm với dòng điện 17 F = BIlsin 18 f = 19 20 cảm ứng từ 21 dòng điện thẳng 10 dòng điện tròn 11 dòng điện ống dây dẫn 12 107 Phụ lục Bài tập chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 23: TỪ THƠNG-CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 108: [K3] Dịng điện Foucaul có nhiều tác dụng, ảnh hưởng sống quanh ta, em liệt kê trường hợp dòng điện Foucaul có lợi có hại? Hướng dẫn giải -Trong số trường hợp, dòng điện Foucaul cần thiết có ích như: + Làm hãm chuyển động quay kim thị + Sinh momen cản làm đĩa công tơ điện quay + Hãm dao động kim cân nhạy + Phanh điện từ xe máy, ô tô + Nấu chảy kim loại -Trong số trường hợp, dòng điện Foucaul có hại như: + Đốt nóng lõi sắt máy biến thế, máy phát điện, máy quạt, máy xay sinh tố, máy bơm + Chống lại quay động điện làm giảm công suất động → Để giảm dịng Foucaul ta khơng dùng lõi sắt đúc liền khối mà thay thép mỏng ghép cách điện đặt song song với đường sức từ Bài 109: [N1, N2, N3] Em quan sát hình ảnh Hình ảnh liên quan đến thí nghiệm nào? Em trình bày sở lý thuyết cách tiến hành thí nghiệm Sau em với hai bạn lớp đến phịng thí nghiệm trường để tiến hành thí nghiệm Hướng dẫn giải: Thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ 108 Bài 110: [N3] a Em chọn dụng cụ để làm thí nghiệm cảm ứng điện từ: Nam châm Cuộn dây Đèn dây tóc Đèn led Pin b Trong làm thí nghiệm, em quay video cho thí nghiệm Bài 111: [K1, K3] Em quan sát hình ảnh nồi nước nấu bếp điện từ để trả lời câu hỏi: Cuộn dây Nồi kim loại Đồ nấu (nước) Môi trường bên a Theo em cuộn dây nồi kim loại liên quan đến kiến thức gì? b Em giải thích nguyên lý hoạt động bếp từ c Cá kho ngon kho nồi đất nên bạn Huyền thay nồi kim loại nồi đất để kho cá bạn sử dụng bếp điện từ Vậy theo em bạn Huyền sử dụng bếp điện từ để kho cá khơng? Vì sao? Hướng dẫn giải: a Dòng điện Foucaul b Khi cuộn dây (1) có dịng điện biến thiên (dịng điện tần số cao) chạy qua, tạo nên trường điện từ biến đổi Khi đó, nồi kim loại (2) xuất dòng điện cảm ứng (dòng điện Foucaul) làm cho nồi nóng lên (dịng điện Foucaul gây hiệu ứng toả nhiệt Joule-Lenz), nhiệt lượng truyền từ nồi vào đồ nấu (3) bên Và vùng (4) bên ngồi nồi khơng bị ảnh hưởng (nếu nhấc nồi khỏi bếp tắt bếp, q trình nung nóng kết thúc lập tức) c Bạn Huyền kho cá nồi đất Vì khơng thể tạo dịng điện Foucaul, dịng điện Foucaul xảy khi khối kim loại chuyển động từ trường đặt từ trường biến thiên theo thời gian Bài 112: [K2] Một vịng dây kim loại hình vng đặt từ trường Mặt phẳng vịng dây vng góc với từ trường hình vẽ Nếu dạng vịng dây biến đổi thành hình trịn mặt phẳng vịng dây có xuất dịng điện khơng? Nếu có xác định chiều dịng điện Hướng dẫn giải: 109 Hình trịn có diện tích lớn hình vng có chu vi Vì vậy, q trình dạng vịng trịn biến đổi, từ thơng qua diện tích vịng dây tăng lên Trong vòng dây xuất dòng điện cảm ứng Theo định luật Lenz, từ trường gây dòng điện cảm ứng có chiều ngược với từ trường ngồi, tức hướng từ ngồi Do đó, dịng điện cảm ứng có chiều ngược chiều kim đồng hồ BÀI 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG Bài 113: [K2] Em thiết kế toán phù hợp với lời giải đây: a Độ lớn suất điện động cảm ứng: ec = ∆φ = ∆t ur r ∆B.S cos B, n ( ) ∆t ∆B = 0, 02(T ) ∆t = 0, 01( s ) S = π r = π 0,12 ( m ) 0, 02.π 0,12.cos600 → ec = = 0, 01π (V ) 0, 01 b Độ lớn dòng điện cảm ứng: e 0, 01π ic = c = = 0, 05π ( A) R 0, Hướng dẫn giải: Vòng dây tròn bán kính r = 10cm; điện trở R = 0,2Ω đặt nghiêng góc 30 o với ;B = 0,02T Cảm ứng từ B giảm đến không a Xác định suất điện động cảm ứng b Độ lớn chiều dòng điện cảm ứng vòng thời gian Δt = 0,01s từ trường: Bài 114: [K2] Cho khung dây hình vng cạnh 2m, có điện trở 25Ω đặt vng góc với từ trường đều, cho nửa diện tích khung dây nằm từ trường hình Khung dây chứa pin 110 20V điện trở không đáng kể Cường độ từ trường thay đổi theo thời gian theo quy luật B = 0,87t t tính giây Tính cường độ dịng điện sinh mạch Hình 14: Hình ảnh khung dây đặt từ trường Hướng dẫn giải: Suất điện động cảm ứng sinh khung dây: Suất điện động cảm ứng sinh khung đóng vai trị giống nguồn mắc xung pin hình vẽ Theo định luật Ohm ta có: Bài 25: TỰ CẢM Bài 115: [T2] Em dùng phần mềm mơ thí nghiệm để thiết kế thí nghiệm tượng tự cảm Với sơ đồ thí nghiệm sau: Thí nghiệm tiến hành sau: Đầu tiên điều chỉnh biến trở R để độ sáng đèn yếu, vừa đủ để trông rõ sợi dây tóc Sau đột ngột ngắt khoá K, lúc đèn sáng bừng lên trước tắt Em giải thích tượng tự cảm dựa vào thí nghiệm em mơ Hướng dẫn giải: 111 Ban đầu có dịng điện iL chạy qua ống dây (theo chiều mũi tên) Khi ngắt K, dòng điện iL giảm đột ngột xuống Trong ống dây xảy tượng tự cảm: Hiện tượng có tác dụng chống lại giảm iL, ống dây xuất dòng điện cảm ứng chiều với iL ban đầu, dòng điện cảm ứng chạy qua đèn ngắt K đột ngột nên dường độ dòng cảm ứng lớn, làm cho đèn sáng bừng lên trước tắt Bài 116: [K1] Những hình ảnh sau gợi cho em suy nghĩ đến đại lượng Vật lý nào? Hình 15: Hình ảnh gợi ý đại lượng Vật lý Hướng dẫn giải: Suất điện động tự cảm Bài 117: [C1] Em hệ thống lại kiến thức chương cảm ứng điện từ sơ đồ tư với từ khoá đây: Cảm ứng điện từ Chiều chống lại nguyên nhân sinh = L.I trường hơp đặc biệt từ thông biến thiên xuất tự cảm chống lại biến thiên cường độ dòng điện mạch 10 Foucault 11 IFC tỷ lệ với tốc độ biến thiên 12 Chiều chống lại nguyên nhân sinh 112 ... tích xử lý thơng tin, xác nhận kết học tập định điều chỉnh hoạt động dạy học [1, 13] 31 BÀI TẬP VẬT LÝ VÀ BÀI TẬP VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 2.1 Bài tập Vật lý Bài tập hệ thống. .. Vật lý Theo nghĩa rộng, tập Vật lý hiểu vấn đề xuất nghiên cứu tài liệu giáo khoa toán học sinh Sự tư tích cực ln việc giải tập 2.1.1 Vai trò chức tập Vật lý dạy học Trong trình dạy học Vật lý, ... điểm dạy học đại lý thuyết kiến tạo, dạy học định hướng học sinh, dạy học hợp tác, dạy học tích hợp, dạy học khám phá, sáng tạo, dạy học theo tình dạy học định hướng hành động Sáu là, vận dụng dạy