8. Cấu trúc của luận án
3.3.24. Thí nghiệm ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ Đàn điện từ
a. Mục đích sử dụng: TN được sử dụng để nghiên cứu cách tạo ra dòng điện
cảm ứng và giải thích nguyên lý hoạt động của đàn ghita điện từ, dựa vào lý thuyết về hiện tượng cảm ứng điện từ.
b. Tập hợp vật liệu và thiết bị:
- 04 đinh vít dài 10 cm; - 04 nam châm tròn dẹp nhỏ (Φ = 1,0 cm); - 02 đoạn dây đàn gita; - 02 cuộn dây 400 và 500 vòng (Φdây = 0,2 mm); - 01 loa điện động loại nhỏ; - 01 bảng lắp điện bằng nhựa (15 x 20) cm; - 02 đoạn dây dẫn; - Giấy bìa và giấy màu dùng làm hộp đàn.
c. Gia công, lắp ráp TN:
- Gắn các đinh vít lên bảng nhựa để gắn các dây đàn.
- Căng dây đàn như một chiếc đàn trong thực tế (xem hình 3.31.a).
a. b.
- 119 -
- Gắn 2 cuộn dây dưới các dây đàn đã căng sao cho dây đàn đi qua cuộn dây. Các cuộn dây có thể tìm ở các bộ TN cũ hoặc tự quấn đơn giản như một nam châm điện.
- Đặt các nam châm tròn lên dây đàn. Nam châm sẽ dính vào dây sắt mà không cần keo dán nhờ lực hút của 2 nam châm (xem hình 3.31.b).
d. Tiến hành TN:
- Dùng các đầu nối và dây dẫn để nối các cuộn dây với loa điện.
- Gảy nhẹ dây đàn thì loa điện sẽ phát ra âm thanh. Nếu sử dụng các dây đàn có âm khác nhau thì khi ta gảy đàn, loa cũng sẽ phát ra âm thanh tương ứng.
- Để âm thanh phát lớn hơn, chúng ta có thể sử dụng thêm 1 lõi sắt đặt trong lòng cuộn dây để tăng dòng điện cảm ứng.
- GV có thể hướng dẫn HS đề xuất những phương án tương tự. Cụ thể là: Nếu không sử dụng nam châm tròn dẹt đính vào dây đàn thì có thể sử dụng nam châm thẳng đặt trong lòng cuộn dây. Tuy nhiên phương án này dòng điện cảm ứng sẽ yếu hơn. Để âm thanh phát ra từ loa có thể đủ lớn cho cả lớp nghe thấy, GV có thể kết nối với máy tăng âm.
♦ Sử dụng TN trong DH: TNTT là một ứng dụng thực tiễn của kiến thức về dòng điện cảm ứng nên không có trong danh mục TN giáo khoa. TN có ưu thế sử dụng DH nghiên cứu dòng điện cảm ứng và nguyên tắc hoạt động của đàn điện theo các hình thức DH sau:
- Bài tập TN: dựa vào cấu tạo của dụng cụ TN, hãy giải thích nguyên tắc hoạt động.
- Vận dụng kiến thức đã học: quan sát TN, vận dụng hiện tượng cảm ứng điện
từ để mô tả cấu tạo của đàn điện trong thực tế.
- Tự học để củng cố, luyện tập ở nhà: thực hành tự tạo, lắp ráp mô hình và giải thích nguyên tắc hoạt động của đàn gita điện từ. Qua đó rèn luyện các KN thực hành TN cho HS.
♦ Một số đánh gia chung về các TNTT đã khai thác, tự tạo trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS.
Trên cơ sở các phương án TNTT đã khai thác, tự tạo nêu trên, chúng tôi lập bảng thống kê về: các mức độ khai thác, tự tạo; sử dụng vật liệu, linh kiện; cách gia công, lắp ráp; phương pháp sử dụng trong DH trong việc đáp ứng những yếu tố mới nhằm tạo nên ưu
a. b.
- 120 -
điểm so với các phương án TN giáo khoa hiện có (được trình bày ở bảng P3.1, mục 3.1.3 thuộc phụ lục 3). Dựa vào bảng thống kê và những phân tích ưu thế sử dụng trong DH của từng TNTT, bước đầu có thể rút ra một số đánh giá chung sau:
+ Các phương án TNTT đáp ứng vai trò, yêu cầu và mục đích sử dụng TN vào hỗ trợ tổ chức DH trong một số kiến thức Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS.
+ Các mức độ khai thác, tự tạo TN mới cũng như việc sử dụng các vật liệu, linh kiện, cách gia công, lắp ráp và tiến hành TN đảm bảo tính khả thi, thuận lợi và phù hợp năng lực của GV và HS trong việc khai thác và sử dụng TN vào DHVL theo nhóm nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS. Cụ thể như: các phương án TN từ mục 3.3.1 đến 3.3.1, những TNTT có mức độ khai thác, tự tạo trên cơ sở cải tiến, khắc phục hạn chế của một số phương án TN hiện có; các phương án TN từ mục 3.3.10 đến 3.3.24, những TNTT được khai thác, tự tạo mới đáp ứng nhiều yếu tố mới trong việc sử dụng các vật liệu, linh kiện, cách gia công, lắp ráp và PP sử dụng, tiến hành TN trong DH...