Khảo sát thực trạng các bộ thí nghiệm thuộc chương trình vật lí lớp 10 – THPT tại một số trường THPT trên địa bàn tỉnh quảng nam

Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ - - LÊ THỊ LỆ Khảo sát thực trạng thí nghiệm thuộc chương trình Vật lý lớp 10- THPT số trường THPT địa bàn tỉnh Quảng Nam KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SƯ PHẠM VẬT LÝ GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU NỘI DUNG CHƯƠNG I: NHỮNG ĐIỂM CƠ BẢN CỦA VẬT LÝ LỚP 10 A CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 10 CƠ BẢN PHẦN I: CƠ HỌC Chương 1: Động học chất điểm Chương 2: Động lực học chất điểm 10 Chương 3: Cân chuyển động vật rắn 11 Chương 4: Các định luật bảo toàn 13 PHẦN II: NHIỆT HỌC 14 Chương 5: Chất khí 14 Chương 6: Cơ sở nhiệt động lực học 15 Chương 7: Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể 15 B CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 10 NÂNG CAO 17 PHẦN I: CƠ HỌC 17 Chương 1: Động học chất điểm 17 Chương 2: Động lực học chất điểm 17 Chương 3: Tĩnh học vật rắn 18 Chương 4: Các định luật bảo toàn 19 Chương 5: Cơ học chất lưu 20 PHẦN II: NHIỆT HỌC 20 Chương 6: Chất khí 20 Chương 7: Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể 21 Chương 8: Cơ sở nhiệt động lực học 21 CHƯƠNG II: KHẢO SÁT THỰC TRẠNG CÁC BỘ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ LỚP 10 HIỆN ĐANG SỬ DỤNG TẠI CÁC TRƯỜNG THPT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM 23 A MỤC TIÊU KHẢO SÁT 23 B KẾT QUẢ KHẢO SÁT THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 10 TẠI CÁC TRƯỜNG THPT 23 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp I KẾT QUẢ KHẢO SÁT THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 10 TẠI TRƯỜNG THPT A 23 1.1 Thực trạng phịng thí nghiệm vật lý trường THPT A 23 1.1.1 Phịng thí nghiệm 24 a Ưu điểm 24 b Nhược điểm 24 1.1.2 Thiết bị dạy học 24 a Ưu điểm 24 b Nhược điểm 24 1.1.3 Cán chuyên trách 25 1.1.4 Hoạt động phịng mơn 25 1.1.5 Quản lý, bảo quản 25 a Ưu điểm 25 b Nhược điểm 25 1.1.6 Kiểm kê, lý 25 1.2 Danh mục thí nghiệm vật lý 10 sử dụng trường THPT A 26 1.2.1 Danh mục thiết bị dùng chung cho thí nghiệm vật lý lớp 10 trường THPT A 26 1.2.2 Danh mục thí nghiệm thực hành vật lý 10 trường THPT A 27 1.2.3 Danh mục thí nghiệm biểu diễn vật lý 10 trường THPT A 27 II KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 10 TẠI TRƯỜNG THPT B 29 2.1 Thực trạng phịng thí nghiệm vật lý trường THPT B 29 2.1.1 Phịng thí nghiệm 29 a Ưu điểm 29 b Nhược điểm 29 2.1.2 Thiết bị dạy học 30 a Ưu điểm 30 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp b Nhược điểm 30 2.1.3 Cán chuyên trách 30 2.1.4 Hoạt động phịng mơn 30 2.1.5 Quản lý, bảo quản 30 2.1.6 Kiểm kê, lý 31 2.2 Danh mục thí nghiệm vật lý 10 sử dụng trường THPT B 31 2.2.1 Danh mục thiết bị dùng chung cho thí nghiệm vật lý lớp 10 trường THPT B 31 2.2.2 Danh mục thí nghiệm thực hành vật lý 10 trường THPT B 32 2.2.3 Danh mục thí nghiệm biểu diễn vật lý 10 trường THPT B 32 III KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 10 TẠI TRƯỜNG THPT C 33 3.1 Thực trạng phịng thí nghiệm vật lý trường THPT C 33 3.1.1 Phịng thí nghiệm 33 a Ưu điểm 33 b Nhược điểm 34 3.1.2 Thiết bị dạy học 34 a Ưu điểm 34 b Nhược điểm 34 3.1.3 Cán chuyên trách 34 3.1.4 Hoạt động phịng mơn 34 3.1.5 Quản lý bảo quản 34 3.1.6 Kiểm kê, lý 35 3.2 Danh mục thí nghiệm vật lý 10 sử dụng trường THPT C 35 3.2.1 Danh mục thiết bị dùng chung cho thí nghiệm vật lý lớp 10 trường THPT C 35 3.2.2 Danh mục thí nghiệm thực hành vật lý 10 trường GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp THPT C 36 3.2.3 Danh mục thí nghiệm biểu diễn vật lý 10 trường THPT C 37 CHƯƠNG III: MỘT SỐ ĐỀ XUẤT, GIẢI PHÁP NHẰM KHẮC PHỤC VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 39 I ĐỀ XUẤT CHUNG ĐỐI VỚI PHỊNG THÍ NGHIỆM 39 1.1 Phịng thí nghiệm……………………………………………………… 39 1.2 Cán chuyên trách………………………………………………… … 39 1.3 Quản lý thiết bị dạy học……………………………………………… 40 1.4 Giáo viên giảng dạy………………………………………… …… 40 1.5 Nhà trường………………………………………………………… .… 41 1.6 Học sinh……………………………………… …………… 41 II MỘT SỐ HƯỚNG DẪN CỤ THỂ NHẰM SỬ DỤNG HIỆU QUẢ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 42 2.1 Thiết bị dùng chung 42 2.2 Các thí nghiệm thực hành 44 2.2.1 Bộ thí nghiệm khảo sát chuyển động rơi tự Xác định gia tốc rơi tự 44 2.2.2 Bộ thí nghiệm khảo sát chuyển động vật mặt phẳng nghiêng Xác định hệ số ma sát 48 2.2.3 Bộ thí nghiệm nghiệm quy tắc hợp lực đồng quy, song song 50 2.2.4 Bộ thí nghiệm đo hệ số căng bề mặt chất lỏng 55 2.3 Các thí nghiệm biểu diễn 56 2.3.1 Khảo sát chuyển động viên bi máng ngang Khảo sát chuyển động thẳng biến đổi viên bi máng nghiêng Đo vận tốc, gia tốc 56 2.3.2 Khảo sát lực đàn hồi Định luật Húc 60 2.3.3 Khảo sát lực cân vật rắn có trục quay cố định Quy tắc momen lực 62 2.3.4 Khảo sát lực quán tính li tâm chuyển động quay vật 64 2.3.5 Khảo sát q trình đẳng nhiệt chất khí Định luật Bôi-lơ Ma-riốt 65 2.3.6 Hiện tượng mao dẫn 66 III KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN 67 KẾT LUẬN 68 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 70 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Vật lý môn khoa học với phần lớn kiến thức xây dựng sở quan sát, đúc kết từ thực nghiệm Bên cạnh vấn đề lý thuyết tập vật lý, việc sử dụng thí nghiệm vật lý để tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh nhà trường biện pháp hữu hiệu Q trình làm thí nghiệm góp phần tạo điều kiện cho học sinh áp dụng tri thức thu nhận vào thực tiễn Khi tiến hành thí nghiệm học sinh tự khám phá tượng, quan sát trực tiếp tượng, đo lường đại lượng, xử lý số liệu, kiểm chứng lại tượng giúp học sinh hiểu vấn đề cách sâu sắc hơn, đồng thời, rèn luyên cho học sinh đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, Vì vậy, việc sử dụng thí nghiệm Vật lý trình giảng dạy vấn đề thiết Tuy nhiên, nhìn chung việc giảng dạy thí nghiệm Vật lý trường trung học phổ thơng (THPT) cịn nhiều bất cập; chẳng hạn học sinh làm thực hành, số giáo viên phổ thơng kĩ sử dụng dụng cụ thí nghiệm chưa tốt; thực trạng sử dụng bảo quản dụng cụ, thiết bị thí nghiệm trường THPT chưa trọng Vì thế, để có nhìn tổng quan thực trạng phương tiện dạy học vật lý trường phổ thông, em chọn đề tài khóa luận tốt nghiệp: "Khảo sát thực trạng thí nghiệm thuộc chương trình Vật lý lớp 10- THPT số trường THPT địa bàn tỉnh Quảng Nam" Với mục đích: + Nghiên cứu thực trạng sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học Vật lý 03 trường THPT nằm địa bàn tỉnh Quảng Nam + Đề xuất số giải pháp khắc phục nhằm nâng cao hiệu sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lý phổ thơng Đối tượng nghiên cứu đề tài: + Các tài liệu liên quan đến sở lý thuyết thí nghiệm chương trình vật lý phổ thơng lớp 10 thiết bị thí nghiệm liên quan + Các tài liệu hướng dẫn tiến hành thí nghiệm khoa vật lý trường ĐHSP Đà Nẵng thiết bị liên quan GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Do trình khảo sát kết hợp với trình thực tập nên thời gian nghiên cứu có hạn Do đó, đề tài tập trung nghiên cứu khảo sát thực trạng thí nghiệm Vật lý lớp 10 sử dụng phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài: + Cơ sở lý thuyết thí nghiệm vật lý dạy học vật lý + Thực trạng phịng thí nghiệm phổ thơng + Xây dựng thí nghiệm, lấy mẫu số liệu thí nghiệm + Tiến hành lắp đặt thí nghiệm để tìm nguyên nhân hư hỏng thí nghiệm đề xuất cách sửa chữa, bảo quản Trong trình tiến hành, đề tài có sử dụng phương pháp nghiên cứu: + Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu tài liệu phương pháp dạy học vật lý trường phổ thông, tài liệu liên quan chương trình vật lý phổ thơng, tài liệu hướng dẫn sử dụng thiết bị thí nghiệm phịng thí nghiệm vật lý- ĐHSP Đà Nẵng + Nghiên cứu thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thí nghiệm trường THPT phịng thí nghiệm khoa vật lý- ĐHSP Đà Nẵng, từ kết thí nghiệm kết hợp với q trình quan sát thực nghiệm rút kết luận hướng dẫn sư phạm cần thiết + Lấy ý kiến chuyên gia: Tham khảo ý kiến giáo viên phổ thông để nắm bắt thực trạng bảo quản, sửa chữa sử dụng thiết bị thí nghiệm vào việc dạy học mơn vật lý Đề tài gồm có: ba chương Chương I: Những điểm chương trình Vật lý 10 Chương II: Khảo sát thực trạng thí nghiệm Vật lý 10 sử dụng trường THPT đại bàn tỉnh Quảng Nam Chương III: Một số đề xuất, giải pháp nhằm khắc phục nâng cao hiệu sử dụng thiết bị thí nghiệm GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp NỘI DUNG CHƯƠNG I: NHỮNG ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ LỚP 10 A CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 10 CƠ BẢN PHẦN I: CƠ HỌC Chương 1: Động học chất điểm § Chuyển động § Chuyển động thẳng § Chuyển động thẳng biến đổi § Sự rơi tự § Chuyển động trịn § Tính tương đối chuyển động Công thức cộng vận tốc § Sai số phép đo đại lượng vật lý § Thực hành: Khảo sát chuyển động rơi tự Xác định gia tốc rơi tự 1.1 Kiến thức: - Nêu chuyển động, chất điểm, hệ quy chiếu, mốc thời gian, vận tốc - Nhận biết đặc điểm vận tốc chuyển động thẳng - Nêu vận tốc tức thời - Nêu ví dụ chuyển động thẳng biến đổi (nhanh dần đều, chậm dần đều) r r v - Viết cơng thức tính gia tốc a  chuyển động biến đổi t - Nêu đặc điểm vectơ gia tốc chuyển động thẳng nhanh dần đều, chuyển động thẳng chậm dần - Viết cơng thức tính vận tốc vt  v0  at , phương trình chuyển động thẳng biến đổi x  x0  v0t  at Từ suy cơng thức tính quãng đường - Nêu rơi tự Viết cơng thức tính vận tốc quãng đường chuyển động rơi tự Nêu đặc điểm gia tốc rơi tự - Phát biểu định nghĩa chuyển động trịn Nêu ví dụ thực tế chuyển động tròn GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp - Viết công thức tốc độ dài hướng vectơ vận tốc chuyển động trịn - Viết cơng thức nêu đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số chuyển động tròn - Viết hệ thức tốc độ dài tốc độ góc - Nêu hướng gia tốc chuyển động trịn viết cơng thức tính gia tốc hướng tâm - Viết công thức cộng vận tốc r r r v1,3  v1,2  v2,3 - Nêu sai số tuyệt đối phép đo đại lượng vật lý phân biệt sai số tuyệt sai số tỷ đối 1.2 Kĩ - Xác định vị trí vật chuyển động hệ quy chiếu cho - Lập phương trình chuyển động x  x0  vt - Vận dụng phương trình x  x0  vt chuyển động thẳng hai vật - Vẽ đồ thị toạ độ chuyển động thẳng - Vận dụng công thức: vt  v0  at; s  v0t  at ; vt2  v02  2as - Vẽ đồ thị vận tốc chuyển động biến đổi - Giải tập đơn giản chuyển động tròn - Giải tập đơn giản chuyển động tròn - Giải tập đơn giản cộng vận tốc phương (cùng chiều, ngược chiều) - Xác định sai số tuyệt đối sai số tỉ đối phép đo - Xác định gia tốc chuyển động thẳng nhanh dần thí nghiệm 1.3 Các thí nghiệm thực hành biểu diễn GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 10 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp - Đặt máng ngang giá đỡ, phối hợp điều chỉnh chân vít dịch chuyển khớp nối đa đến vị trí thích hợp để mặt phẳng P nằm ngang Khi dây dọi song song với mặt phẳng thước đo góc số - Nam châm điện giữ thả bi đặt cố định đỉnh phần máng nghiêng; nối với ổ C đồng hồ đo thời gian số qua hộp công tắc kép kiểu nút nhấn - Đặt hai cổng quang điện E, F cách đoạn s nối chúng với hai ổ A, B đồng hồ đo thời gian số * Lưu ý: Thực tế máng lăn có ma sát nên đặt máng nằm ngang viên bi không chuyển động mà chuyển động chậm dần Do đó, ta cần đặt máng r ngang cho dây dọi khoảng để xuất thành phần Pt (trọng lực tác dụng lên viên bi theo phương chuyển động), thành phần làm triệt tiêu lực ma sát tác dụng lên viên bi giúp viên bi chuyển động thẳng Cho cổng quang thứ xa dốc nam châm điện phải đặt đầu dốc để cho viên bi chạy Để kiểm tra máng lăn có nằm ngang hay không ta đặt nhẹ viên bi vào khoảng hai cổng quang điện E F, viên bi đứng yên  Thí nghiệm khảo sát chuyển động thẳng biến đổi viên bi máng nghiêng Đo vận tốc, gia tốc - Đặt máng nghiêng lên giá đỡ, phối hợp điều chỉnh chân vít dịch chuyển khớp nối đa đến vị trí thích hợp để mặt phẳng P nằm nghiêng, cho dây dọi song song với mặt phẳng thước đo góc khoảng -10 - Nam châm điện N để giữ thả viên bi đặt cố định vị trí mặt phẳng nghiêng, nối qua hộp công tắc đến ổ C đồng hồ đo thời gian số - Đặt cổng quang điện E cách F đoạn s nối chúng với hai cổng A, B máy đo thời gian Đồng hồ đo thời gian số đặt làm việc MODE A  B , thang đo 9,999s Khi viên bi lăn tới cổng E đồng hồ bắt đầu đếm qua cổng F GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 59 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp đồng hồ dừng đếm Khoảng thời gian t chuyển động viên bi hai cổng E, F hiển thị đồng hồ - Để đo vận tốc tức thời viên bi qua cổng F, ta việc vặn chuyển mạch MODE đồng hồ đo thời gian MODE B Đồng hồ hiển thị thời gian cổng quang F bị chặn viên bi b Cách tiến hành thí nghiệm  Thí nghiệm khảo sát chuyển động viên bi máng ngang * Đo vận tốc tức thời vị trí khác quỹ đạo: - Chỉnh đồng hồ đo thời gian làm việc MODE A+B, thang đo 9,999s - Ấn nút RESET để số đồng hồ trở 0000 - Nhấn công tắc ngắt điện cho nam châm điện để thả cho viên bi lăn xuống Khi viên bi lăn qua cổng quang E đồng hồ hiển thị thời gian t1 , khoảng thời gian cổng E bị chắn viên bi Ghi giá trị t1 - Viên bi tiếp tục chuyển động qua cổng F, đồng hồ hiển thị thời gian t khoảng thời gian tổng cộng viên bi chắn cổng quang E chắn cổng quang F Ghi giá trị t - Thời gian viên bi qua cổng quang F t2 là: t2 = t - t1 - Nếu viên bi chuyển động thẳng t2 = t1 - Gọi d đường kính viên bi, vận tốc tức thời viên bi vị trí đặt hai cổng quang điện E, F là: Lần t1 vE  d t1 t ; vF  d t2 t2 vE  d t1 vF  d t2 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 60 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp * Đo vận tốc trung bình viên bi quãng đường khác - Chỉnh đồng hồ đo thời gian làm việc MODE A  B , thang đo 9,999s - Hai cổng quang đặt cách khoảng s - Ấn nút RESET để số đồng hồ trở 0000 - Nhấn công tắc ngắt điện vào nam châm điện để thả viên bi lăn xuống chuyển động qua hai cổng quang điện E, F Khi viên bi qua cổng quang E đồng hồ đo thời gian bắt đầu đếm viên bi qua cổng quang F đồng hồ dừng đếm Khoảng thời gian t viên bi hai cổng quang điện hiển thị đồng hồ Ghi thời gian t vào bảng - Giữ nguyên vị trí cổng quang E, dịch chuyển cổng quang F xa cách cổng E với khoảng s khác Mỗi s lặp lại bước ghi giá trị t tương ứng s (cm) vtb  t (s) s (cm/s) t  Thí nghiệm khảo sát chuyển động thẳng biến đổi viên bi máng nghiêng Đo vận tốc, gia tốc Khảo sát chuyển động nhanh dần - Nhấn nút RESET để số đồng hồ trở 0000 - Đặt khoảng cách ban đầu viên bi cổng E s 0, cổng E cách cổng F s - Nhấn ngắt điện cho viên bi lăn qua hai cổng quang Ghi lại giá trị s t - Thay đổi s làm lại bước Ghi lại giá trị s t tương ứng 2.3.1.3 Cách bảo quản sử dụng thiết bị - Khi thao tác thí nghiệm, ý cách sử dụng công tắc ngắt mở - Khi kết nối cổng quang với máy đo thời gian, cần ý thao tác kết nối cho đúng, tránh tình trạng làm cong chốt kết nối - Tránh để thất lạc viên bi 2.3.2 Khảo sát lực đàn hồi Định luật Húc 2.3.2.1 Giới thiệu thiết bị - Thanh ke nhôm GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang - Quả gia trọng 61 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp - Bản giấy thước milimét - Nam châm dùng gắn bảng - Bảng thép (dùng chung) - Đế ba chân (dùng chung) a Thanh ke nhôm, sơn tĩnh điện dùng treo ba lị xo có độ dài có độ cứng khác b Quả gia trọng loại 50g, có móc treo hai đầu c Bản giấy trắng dày, ép plastic, in ba thước milimét , độ chia nhỏ 2mm d Nam châm dùng gắn bảng 2.3.2.2 Cách bố trí tiến hành thí nghiệm a Cách bố trí thí nghiệm Bố trí thí nghiệm hình vẽ sau GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 62 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp b Cách tiến hành thí nghiệm - Ba lị xo ban đầu có độ dài chịu ba lực tác dụng nhau, độ dãn lại khác - Chọn lò xo, treo nặng 50g, quan sát thước ghi lại độ biến dạng tương ứng - Nghiệm lại định luật Húc: F  K l , lò xo 2.3.2.3 Cách bảo quản sửa chữa thiết bị - Khi cho học sinh thực hành, dặn dị học sinh khơng kéo lò xo vượt mức giới hạn đàn hồi - Các gia trọng tránh để thất lạc 2.3.3 Khảo sát lực cân vật rắn có trục quay cố định Quy tắc momen lực 2.3.3.1 Giới thiệu thiết bị - Đĩa mơmen có trục quay cố định - Giá chữ T - Quả dọi có dây treo - Hộp nặng loại 50g, có móc treo - Ròng rọc lắp nam châm gắn bảng - Bộ dây có khuyên treo nặng - Bảng thép - Đế ba chân GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 63 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp a Đĩa momen có trục quay cố định Đĩa momen có trục quay cố định gắn vào thước chữ T có thước thẳng   90mm, dọi gắn tâm đĩa Trên mặt phẳng đĩa có vạch đường trịn đồng tâm với bán kính tăng dần xentimet b Rịng rọc Rịng rọc có gắn với nam châm để gắn vào bảng thép 2.3.3.2 Cách bố trí tiến hành thí nghiệm a Cách bố trí thí nghiệm Bố trí thí nghiệm hình sau b Cách tiến hành thí nghiệm - Điều chỉnh chân vít để dây dọi song song với mặt đĩa trịn - Treo n nặng vào sợi dây có đinh cắm vào lỗ vịng trịn đĩa Móc sợi dây thứ hai có gắn nặng định sẵn số lượng, vắt qua ròng rọc cắm đầu có đinh sợi dây vào lỗ đĩa - Nới lỏng khớp nối để dịch chuyển đĩa sợi dây thứ hai đĩa cân GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 64 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp - Ghi lại giá trị: + Trọng lượng P n nặng treo đầu sợi dây thứ + Khoảng cách d1 tính từ tâm đĩa đến giá trọng lực P + Trọng lực nặng sợi dây thứ hai + Khoảng cách d2 tính từ tâm đĩa đến giá sợi dây thứ hai - Thực lại động tác cách thay đổi tổng số n nặng điểm treo đĩa Thay đổi điểm treo sợi dây thứ hai đĩa cho đĩa cân 2.3.3.3 Cách bảo quản sửa chữa thiết bị - Khi thao tác thí nghiệm khơng để cánh tay địn bị rơi dẫn đến cong vênh, gãy 2.3.4 Khảo sát lực quán tính li tâm chuyển động quay vật 2.3.4.1 Giới thiệu thiết bị - Bộ thí nghiệm chứng minh lực quán tính li tâm - Hai viên bi thép có kích thước (28mm) khối lượng - Một viên bi hợp kim nhơm có kích thước khối lượng nửa khối lượng viên bi thép 2.3.4.2 Cách bố trí tiến hành thí nghiệm a Cách bố trí thí nghiệm Bố trí thí nghiệm hình vẽ sau: b Cách tiến hành thí nghiệm * Tốc độ quay: - Hai viên bi có khối lượng m1 = m2, đặt hai vị trí có bán kính r1 = r2 Đai truyền lắp hai Pu-li có bán kính tốc độ quay n1= n2 - Quay tay quay, tăng tốc độ hai đĩa từ từ, tốc độ ổn định Đọc giá trị lực hướng tâm hai lực kế, rút nhận xét: F1 = F2 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 65 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp - Thay đổi tỉ số đai truyền cho n2 = 2n1 Thực lại bước để rút nhận xét: F2 = 4F1 - Thay đổi tỉ số đai truyền cho n2 = 3n1 Thực lại bước thứ hai để rút nhận xét: F2 = 9F1 - Từ ba nhận xét rút kết luận: F~ n2 * Bán kính quay r - Lắp lại đai truyền có hai Pu-li có bán kính - Đặt hai viên bi hai vị trí có bán kính khác r1 = 2r2 - Quay tay quay, tăng tốc độ hai đĩa từ từ tốc độ ổn định Đọc giá trị hai lực kế, rút nhận xét: F1 = 2F2 Kết luận: F ~ r * Khối lượng m vật - Thay đổi viên bi thép đĩa hai viên bi hợp kim nhôm - Hai viên bi đặt hai vị trí có bán kính quay nhau: r1 = r2 - Quay tay quay, tăng tốc độ hai đĩa từ từ tốc độ ổn định Đọc giá trị hai lực kế, rút nhận xét: F1 = 2F2 Kết luận: F ~ m 2.3.4.3 Cách bảo quản sửa chữa thiết bị - Cần lau chùi kĩ hai trục quay để đảm bảo ma sát lò xo với trục đủ nhỏ - Tay quay, bi sắt dễ bị thất lạc Cần ý kiểm tra đầy đủ sau làm thí nghiệm 2.3.5 Khảo sát trình đẳng nhiệt chất khí Định luật Bôi -lơ Ma-riốt 2.3.5.1 Giới thiệu thiết bị Bộ thí nghiệm gồm có: - Áp kế khí 0,5 105  2,0 105 Pa - Ống xilanh có pittơng thuỷ tinh( pittơng có chứa lượng dầu nhờn, mức dầu phải cao 5mm so với lỗ hở nằm chân pittơng) - Giá đỡ xilanh có thước đo thể tích khí - Núm cao su dùng để bịt kín đầu xilanh - Thanh trượt có vít hãmở phái sau giá đỡ - Chân đế có gắn trụ 10 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 66 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khố luận tốt nghiệp 2.3.5.2 Cách bố trí tiến hành thí nghiệm a Cách bố trí thí nghiệm Thí nghiệm bố trí sau: b Cách tiến hành thí nghiệm - Nới vít hãm phía sau giá đỡ để kéo pittơng lên vị trí tích khác nhau, lúc áp kế giá trị tương ứng với thể tích khí - Ghi lại giá trị P V tương ứng Tính tích số P.V để rút kết luận 2.3.5.3 Cách bảo quản sửa chữa thiết bị - Thiết bị dễ vỡ, sau thực hành thí nghiệm nên bảo quản thiết bị hộp xốp - Chú ý không để thất lạc nút cao su gắn đáy dụng cụ Trường hợp mát, ta nên tìm mua nút tương tự để thay 2.3.6 Hiện tượng mao dẫn 2.3.6.1 Giới thiệu thiết bị Bộ thí nghiệm gồm có: - Ba ống mao dẫn có đường kính khác - Một giá đỡ 2.3.6.2 Cách bố trí tiến hành thí nghiệm a Cách bố trí thí nghiệm Ba ống mao dẫn lắp chung vào giá đỡ GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 67 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp b Cách tiến hành thí nghiệm - Dùng nước ấm pha chanh dấm hút vào ba ống mao dẫn để rửa ống - Nhỏ nước cất vào đầy nhựa gắn chân giá đỡ Cắm ba ống theo thứ tự đường kính giảm dần từ to đến nhỏ - Quan sát mực nước ba ống: mực nước ống cao nhất, ống thấp để đến kết luận 2.3.6.3 Cách bảo quản sửa chữa thiết bị - Cần thao tác dụng cụ cẩn thận thiết bị dễ vỡ III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận - Qua việc tiến hành thí nghiệm để tìm hiểu thực trạng thí nghiệm trường THPT, nhận thấy được: + Các dụng cụ thí nghiệm hư hỏng nhiều: Đồng hồ đo điện đa năng, biến nguồn, biến trở, + Các dụng cụ khơng xếp cách khoa học - Phịng thí nghiệm trường khơng có cán chun trách nên thiết bị hư hỏng thất lạc nhiều - Nhìn chung phịng thí nghiệm chưa theo tiêu chuẩn Bộ GD- DDT để đáp ứng nhu cầu dạy học giáo viên - Giáo viên chưa trọng nhiều đến việc dạy lý thuyết kết hợp với thực hành 3.2 Kiến nghị - Các trường cần phải bổ sung thêm số thiết bị dùng chung: đồng hồ đo điện đa năng, biến nguồn, số thí nghiệm thực hành, biểu diễn để đảm bảo cho cơng tác giảng dạy - Phịng thí nghiệm nên có giáo viên chun trách để làm cơng tác quản lý bảo trì thiết bị - Tổ mơn nên soạn cụ thể giáo trình hướng dẫn sử dụng bảo quản cho thí nghiệm GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 68 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp KẾT LUẬN -Qua việc khảo sát thực trạng phịng thí nghiệm 03 trường THPT địa bàn tỉnh Quảng Nam, rút nhận xét sau: + Trường THPT A: Có đầy đủ thiết bị thí nghiệm giáo viên không trọng đến việc sử dụng thiết bị thí nghiệm vào dạy học; thiết bị nhập cịn đóng gói khơng qua sử dụng + Trường THPT B: Phịng thí nghiệm khơng trọng đến Các thiết bị với số lượng lại mát thất lạc nhiều không đảm bảo cho công tác giảng dạy giáo viên + Trường THPT C: Các giáo viên trọng đến việc dạy thí nghiệm thiết bị không bảo quản nên hư hỏng nhiều; nhiều thí nghiệm biểu diẫn khơng thể dùng được; số lượng thí nghiệm thực hành nhiều số lượng sử dụng - Qua việc khảo sát để tìm nguyên nhân dẫn đến hư hỏng thí nghiệm, đưa cách bảo quản dụng cụ thí nghiệm Vật lý lớp 10 cách khắc phục có cố - Luận văn tài liệu cho giáo viên sử dụng thiết bị hiệu hơn, biết cách bảo quản sửa chữa thiết bị có cố - Luận văn đạt mục đích đề Tuy nhiên giới hạn thời gian trường THPT thuộc địa bàn tỉnh Quảng Nam xa so với trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng nên em khảo sát 03 trường thời gian thực tập Luận văn cịn nhiều thiếu sót mong thầy bạn góp ý để em hồn thiện luận văn GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 69 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Danh mục thiết bị dạy học phịng thí nghiệm trường A, B, C [2] Thí nghiệm Vật Lí – Tài liệu bồi dưỡng giáo viên dạy chương trình sách khoa lớp 11 thí điểm, NXB Bộ Giáo dục Đào tạo (8/2005) [3] Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Vật Lí 11 THPT, NXB Bộ Giáo dục Đào tạo, viện Vật Lí Kĩ Thuật – ĐHBK Hà Nội (9/2005) [4] Sách hướng dẫn sử dụng thiết bị dạy học mơn Vật Lí lớp 11, cơng ty thiết bị giáo dục Hồng Anh [5] Sách giáo khoa sách giáo viên Vật Lí 11 (cơ nâng cao) [6] Qui định trách nhiệm quản lí sử dụng phịng thí nghiệm định số 1288/QD-DHNT Các website: [7]http://Phanminhchanh.info/home/module.php?name=tailieu&op=tailieuview&tlid=604 [8] http://tailieu.vn/xem tai lieu/cac bai thuc hanh thi nghiem mon vat ly thpt 290797.html GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 70 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp PHỤ LỤC Kết khảo sát thí nghiệm thực hành: Bài 1: Khảo sát chuyển động rơi tự Xác định gia tốc rơi tự Lần đo S (m) Thời gian rơi t (s) t t2 g 2s t2 v 2S t 0,2 0,197 0,194 0,192 0,194 0,038 10,526 2,062 0,3 0,249 0,243 0,244 0,245 0,060 10,000 2,449 0,4 0,285 0,282 0,283 0,283 0,080 10,000 2,827 0,5 0,316 0,319 0,317 0,317 0,100 10,000 3,155 0,6 0,345 0,346 0,347 0,346 0,120 10,000 3,468 Bài 2: Xác định hệ số ma sát 1 = 20 S = 60cm 2S t2   tan   a g cos   Lần đo T (s) a 1,112 0,970 0,259 0,01 1,072 1,044 0,251 0,002 1,018 1,158 0,238 0,011 1,058 1,072 0,248 0,001 1,069 1,050 0,250 0,001  =0,249  =0,005 1 = 25 S = 60cm 2S t2   tan   a g cos   Lần đo T (s) a 0,713 2,360 0,201 0,007 0,743 2,174 0,222 0,014 0,727 2,270 0,211 0,003 0,721 2,308 0,206 0,002 0,715 2,347 0,202 0,006  =0,208  =0,006 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 71 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Bài 3: Nghiệm lại quy tắc tổng hợp hai lực song song hai lực đồng quy chiều * Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy r R (từ hình Thí F1 F2 nghiệ (N (N m ) ) vẽ) Tỉ lệ l xích (mm ) 1mm  =30 0,9 1,2 =0,03 61 R R1 R2 R3 R R 1,8 1, 1, 1, 1,7 0,0 8 2,3 2, 2, 2, 2,6 0,0 7 (N) N 1mm  =40 1,6 1,5 r R (từ thí nghiệm) =0,04 59,5 N R  R  R 1,73  0,09 2,67  0,04 * Quy tắc tổng hợp hai lực song song chiều r P (từ tính r P (từ thí nghiệm) tốn) Độ Thí P1 P2 nghiệm N N Độ dài A đoạn OA (mm) dài A P P (N) đoạn (N) a1 a2 a3 a a a  a  a OA (mm) AB = 200mm AB = 160mm 1,5 2,5 80 2,5 85 82 83 83,3 1,1 1,5 2,5 64 2,5 61 62 63 62 0,7 GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 72 83,3  1,1 62  0,7 SVTT: Lê Thị Lệ Khoa Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Bài 4: Xác định hệ số căng mặt chất lỏng Độ chia nhỏ thước kẹp: 0,05mm Giá trị Lần thí nghiệm lực kế Đường Đường kính kính ngồi D D (mm) d d (mm) Trọng lượng vòng bị Lực căng P bề mặt F c vòng khỏi (N) (N) mặt Fc thoáng F (N) 51 0,25 49 0,43 0,037 0,059 0,022 0,004 51,2 0,45 49,7 0,27 0,037 0,067 0,030 0,004 50,4 0,35 49,5 0,07 0,037 0,065 0,028 0,002 50,4 0,35 49,5 0,07 0,037 0,061 0,024 0,002 50,75 0,35 49,43 0,21 0,037 0,063 0,026 0,003 Trung bình GVHD: Th.S Nguyễn Nhật Quang 73 SVTT: Lê Thị Lệ ... nghiệp: "Khảo sát thực trạng thí nghiệm thuộc chương trình Vật lý lớp 10- THPT số trường THPT địa bàn tỉnh Quảng Nam" Với mục đích: + Nghiên cứu thực trạng sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học Vật. .. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 10 TẠI CÁC TRƯỜNG THPT I KẾT QUẢ KHẢO SÁT THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 10 TẠI TRƯỜNG THPT A 1.1 Thực trạng phịng thí nghiệm vật lý trường THPT A GVHD:... VẬT LÝ LỚP 10 HIỆN ĐANG SỬ DỤNG TẠI CÁC TRƯỜNG THPT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM 23 A MỤC TIÊU KHẢO SÁT 23 B KẾT QUẢ KHẢO SÁT THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 10 TẠI CÁC TRƯỜNG THPT