8. Cấu trúc của luận án
3.3.18. Mô hình động cơ điện một chiều
1- Phương án 1
Phương án TNTT được sử dụng để nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động hoặc vận dụng kiến thức vào thực tiễn của động cơ điện một chiều theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động của HS qua hình thức hỗ trợ tổ chức DH theo nhóm nhỏ. Vì mô hình TNTT khá đơn giản nên GV có thể tổ chức hoạt động NT theo nhóm nhỏ để HS tiến hành lắp ráp và vận hành nhằm giúp HS hiểu rõ cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều trên lý thuyết và trong kỹ thuật, xem trình bày chi tiết ở phụ lục 3 mục 3.1.2.7.
2- Phương án 2
a. Mục đích sử dụng: TN được sử dụng để mô tả các bộ phận chính và giải thích được nguyên tắc hoạt động của động cơ điện; nghiên cứu mô hình của động cơ điện một chiều đơn giản; ứng dụng của lực điện từ, nguyên tắc cảm ứng điện từ vào thực tiễn kỹ thuật và đời sống.
b. Tập hợp vật liệu và thiết bị:
- 01 trụ gỗ tròn có Φ = 2,5 cm; - 01 nam châm chữ U; - 01 cuộn dây đồng (Φdây = 0,2 mm); - 01 nguồn điện 3 V DC; - 02 đinh thép dài 3 cm và 02 đinh sắt dài 1 cm; - 02 tấm đồng lá mỏng; - 01 bảng điện (20 x 20) cm; - Các dây dẫn điện.
- 108 - c. Gia công, lắp ráp TN:
- Đóng đinh thép vào 2 đầu của trụ gỗ tròn (tại tâm hình tròn) tạo thành trục quay. Đóng 2 đinh sắt vào 1 đầu của trụ gỗ, cách đều với trục quay (có vai trò như cổ góp điện). Xem mô hình nguyên lý và sản phẩm TNTT của động cơ điện như hình vẽ 3.20.a và sản phẩm đã tự tạo ở hình 3.20.b.
- Dùng dây đồng quấn quanh trụ gỗ khoảng 30 - 40 vòng, rồi dùng băng keo dán chặt để cố định cuộn dây. Gắn cánh quạt vào trục để HS dễ quan sát khi trục quay.
- Cắt 2 lá đồng nhỏ (0,5 x 5,0) cm làm chổi quét dẫn điện vào roto.
- Dùng dây sắt có Φ từ 1,0 mm đến 1,5 mm, uốn thành giá đỡ roto. Cố định 2 giá đỡ này trên bảng điện nhựa bằng các đinh vít.
d. Tiến hành TN: Xoay trụ gỗ để 2 tấm đồng tiếp vào 2 tiếp điểm của cuộn dây để
dòng điện vào cuộn dây của roto. Đóng khoá K, trụ gỗ có quấn cuộn dây sẽ quay liên tục. Đổi chiều dòng điện hoặc đổi chiều N-S của nam châm, động cơ quay ngược lại. HS ở xa cũng có thể quan sát thấy hoạt động của động cơ dựa vào cánh quạt (xem hình 3.21.b).
♦ Sử dụng TN trong DH: Ưu điểm của dụng cụ TNTT là trực quan, đơn giản, dễ
tháo lắp và tiến hành, cho kết quả rõ ràng nên HS dễ quan sát và lắp ráp các bộ phận bên trong của động cơ mà trong thực tế thường bị che kín. Mô hình ở các hình 3.21.a và 3.21.c là sản phẩm do các nhóm HS lớp 9 tự tạo ở nhà với sự hướng dẫn của GV.