8. Cấu trúc của luận án
3.3.4. Thí nghiệm tác dụng từ của hai cuộn dây dẫn có dòng điện chạy qua
1- Phương án 1
a. Mục đích sử dụng: TN được sử dụng để DH bài Tác dụng từ của dòng điện –
Từ trường (SGK VL 9, trang 61) theo các phương án sau:
- Hỗ trợ hoạt động nhóm làm TN chứng tỏ dòng điện có tác dụng từ hoặc phát hiện sự tồn tại của từ trường xung quanh dây dẫn mang dòng điện.
- Hỗ trợ giải bài tập TN 1 sau: Thiết kế một thiết bị TN tự làm gồm một cái hộp trong đó có gắn cố định một la bàn và hai cuộn dậy dẫn mắc nối tiếp cách điện quấn quanh các hộp. Hỏi: Độ nhạy của kim nam châm (góc quay của kim la bàn khi có lực
- 88 -
từ tác dụng) đó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Kim la bàn sẽ nằm như thế nào đối
với các vòng dây khi có dòng điện đi qua hai cuộn dây đó?[24]; [53]
b. Tập hợp vật liệu và thiết bị:
- 01 bảng nhựa (11 x 18) cm; - 02 đầu rắc nối điện khác màu; - 01 hộp nhựa (8 x 11 x 3) cm; - 01 la bàn nhỏ;
- 01 cuộn dây đồng (Φdây = 0,3 mm); - 01 nguồn điện 3 V DC; - Các dây dẫn điện.
c. Gia công, lắp ráp TN:
- Gắn la bàn vào giữa hộp nhựa và dán cố định. - Quấn 100 vòng dây đồng lên hộp nhựa, chia làm 2 phần cách đều kim la bàn nằm giữa.
- Cố định hộp nhựa lên bảng. Nối hai đầu dây vào rắc nối điện để có TN như hình 3.3.
d. Tiến hành TN: Cho dòng điện chạy vào dây dẫn, ta thấy kim la bàn bị lệch. Đổi chiều dòng điện, kim la bàn lệch ngược lại.
♦ Sử dụng TN trong DH: Ngoài việc sử dụng
TNTT để hỗ trợ hoạt động nhóm ở lớp, giải bài tập TN 1 bằng cách cho HS tự tiến hành TN và tự rút ra kết quả, GV có thể sử dụng phương án TN này để hướng dẫn HS tự tạo TN ở nhà nhằm mở rộng kiến thức, củng cố, luyện tập trong khảo sát các nội dung kiến thức như: xác định chiều của dòng điện bằng kim la bàn; khảo sát sự phụ thuộc của từ trường vào cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây bằng cách nối thêm biến trở; sự phụ thuộc của từ trường vào số vòng dây bằng cách thay đổi số vòng trên các cuộn dây…
2- Phương án 2
a. Mục đích sử dụng: TN được sử dụng để hỗ trợ giải bài tập TN 2 sau: Hai
cuộn dây có dòng điện được treo đồng trục và gần nhau như hình vẽ 3.4.a. Ban đầu dòng điện chạy trong cuộn dây có chiều theo chiều quay đồng hồ nhìn từ phía trước thì hai cuộn dây hút nhau hay đẩy nhau? Nếu đổi chiều dòng điện của một trong hai
cuộn dây thì tác dụng giữa chúng có gì thay đổi? [24]
b. Tập hợp vật liệu và thiết bị:
- 01 cuộn dây đồng (Φdây = 0,3 mm); - 05 đinh vít nhỏ; - 01 thanh nhựa có lỗ dài 15 cm; - 01 vỏ lon bằng nhôm; - 02 nguồn điện 3 V DC; - 01 giá gỗ;
- 02 khóa K; - Các dây dẫn điện.
Hình 3.3. TN tác dụng từ của dòng điện, lực điện từ.
- 89 -
c. Gia công, lắp ráp TN:
- Cắt hai vòng tròn bằng vỏ lon nhôm sau đó quấn lên mỗi vòng nhôm 30 vòng dây đồng thành 2 cuộn dây. Dùng gỗ làm giá để gắn thanh nhựa có đục lỗ.
- Dùng đinh vít để gắn hai cuộn dây vào thanh nhựa, nối các đầu dây với dây dẫn, khóa K và nguồn điện 3 V DC (2 cuộn dây nối với 2 nguồn độc lập để có thể đổi chiều dòng điện qua các cuộn dây), xem hình 3.4.b.
d. Tiến hành TN: Đóng khóa K1 và K2, để cung cấp điện đồng thời vào 2 cuộn
dây. HS quan sát hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét. Đổi chiều dòng điện trên 1 cuộn dây bất kỳ, đóng khóa K và tiếp tục quan sát hiện tượng để rút ra nhận xét. Từ đó, HS có thể rút ra kết luận: nếu dòng điện vào hai cuộn dây cùng chiều thì chúng đẩy nhau, ngược chiều thì chúng hút nhau. HS sẽ dễ dàng trả lời được câu hỏi mà bài tập TN 2 thông qua tiến hành TN và quan sát trực quan hiện tượng xảy ra.
♦ Sử dụng TN trong DH: TN có tác dụng hỗ trợ các nhóm HS giải bài tập TN 2
thông qua việc lắp ráp, tiến hành TN, từ đó quan sát trực quan hiện tượng để rút ra kết quả.