8. Những đóng góp mới của đề tài nghiên cứu
1.2.6. Hệ thống bài thí nghiệm thực hành trong chương trình Vật lí trung học
học phổ thông.
Đồng hành với sự đổi mới quá trình dạy học Vật lí là sự đổi mới, sự đề cao vai trò của bài thí nghiệm thực hành Vật lí. Trước đây trong SGK Vật lí THPT cải cách, các bài TNTH chỉ được nêu lên sơ lược ở cuối sách, không gây được sự chú ý và về mặt hệ thống không đảm bảo tính liên tục, trọn vẹn về nội dung của một chương. Hiện nay, trong SGK Vật lí THPT hiện hành, các bài thực hành thường được đặt ở cuối mỗi chương, ghi rõ các mục tiêu cần đạt được, trình bày, hướng dẫn rõ ràng hơn.
Mục tiêu của các TNTH trong chương trình được tổng hợp trong bảng 1.1:
Bảng 1.1 - Hệ thống bài thực hành Vật lí trong chương trình vật lí THPT
1. Khảo sát sự rơi tự do và đo gia tốc rơi tự do.
Theo SGK 10 nâng cao (Bài 12 theo chương trình) - Xác định giá trị của gia tốc rơi tự do bằng thực nghiệm.
- Biết cách dùng bộ rung và đồng hồ đo thời gian hiện số để đo khoảng thời gian nhỏ, qua đó củng cố các thao tác cơ bản về TN và xử lí kết quả bằng tính toán và
đồ thị.
- Củng cố kiến thức về sự rơi tự do.
Theo SGK 10 cơ bản (Bài 8 theo chương trình)
Đo được thời gian rơi t của một vật trên những quãng đường đi được s khác nhau, vẽ và khảo sát đồ thị s ~ t2 để rút ra kết luận về tính chất của chuyển động rơi tự do và xác định được gia tốc rơi tự do.
2. Đo hệ số ma sát theo phương pháp động lực học
Theo SGK 10 nâng cao (Bài 25 theo chương trình)
- Xác định bằng thực nghiệm hệ số ma sát trượt và hệ số ma sát nghỉ giữa hai vật. - Biết cách dùng lực kế, mặt phẳng nghiêng, thước đo góc, máy đo thời gian hiện số... qua đó củng cố các thao tác cơ bản về thí nghiệm và xử lí kết quả.
- Củng cố kiến thức về lực ma sát, động học, động lực học và tĩnh học. Theo SGK 10 cơ bản (Bài 16 theo chương trình)
Vận dụng phương pháp động lực học để nghiên cứu lực ma sát tác dụng vào một vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng. Xác định hệ số ma sát trượt, so sánh giá trị thu được từ thực nghiệm với số liệu cho trong bảng 13.1 SGK.
3. Tổng hợp hai lực
Theo SGK 10 nâng cao (Bài 30 theo chương trình)
Kiểm nghiệm lại quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy và quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều. Rèn luyện kĩ năng sử dụng lực kế.
4. Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng
Theo SGK 10 nâng cao (Bài 57 theo chương trình)
- Xác định hệ số căng bề mặt của nước xà phòng và của nước cất.
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng các dụng cụ đo: cân đòn, lực kế và thước kẹp. Theo SGK 10 cơ bản (Bài 40 theo chương trình)
- Khảo sát hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. - Xác định hệ số căng bề mặt của nước.
5. Xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa
- Làm được thí nghiệm để xác định suất điện động và điện trở trong của một pin. - Củng cố kĩ năng sử dụng vôn kế , ampe kế ; tính toán sai số và sử dụng đồ thị; rèn luyện kĩ năng hoạt động theo nhóm trong thực hành thí nghiệm.
- Hiểu rõ hơn về vai trò của điện trở trong và mối liên hệ của nó với mạch ngoài trong thực tế.
Theo SGK 11 cơ bản (Bài 12 theo chương trình)
- Áp dụng hệ thức hiệu điện thế của đoạn mạch chứa nguồn điện và định luật Ôm đối với toàn mạch để xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa. - Sử dụng các đồng hồ đo điện đa năng hiện số để đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong các mạch điện.
6.Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito
Theo SGK 11 nâng cao (Bài 25 theo chương trình)
- Bằng thực nghiệm thấy được đặc tính chỉnh lưu dòng điện của điốt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito.
- Vận dụng kiến thức lí thuyết về dòng điện trong bán dẫn, giải thích được kết quả thực nghiệm.
- Tiếp cận với một vài giải pháp về kĩ thuật điện tử trong thực tế.
- Củng cố kĩ năng sử dụng dụng cụ đo điện như vôn kế, ampe kế, bước đầu làm quen với dao động kí điện tử (thật hoặc ảo).
Theo SGK 11 cơ bản (Bài 18 theo chương trình) - Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt.
- Vẽ đặc tuyến vôn – ampe của điốt.
7. Xác định thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất
Theo SGK 11 nâng cao (Bài 37 theo chương trình) - Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của la bàn tang (điện kế tang).
- Dùng la bàn tang và máy đo điện đa năng hiện số để xác định thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất.
8. Xác định chiết suất của nước và tiêu cự của thấu kính phân kì
- Xác định chiết suất của nước và tiêu cự của TKPK.
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng, lắp ráp, bố trí các linh kiện quang và kĩ năng tìm ảnh của vật cho bởi thấu kính.
Theo SGK 11 cơ bản (Bài 35 theo chương trình)
- Biết được phương pháp xác định tiêu cự của TKPK bằng cách ghép nó đồng trục với một TKHT để tạo ra ảnh thật của vật thật qua hệ hai thấu kính.
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng giá quang học để xác định tiêu cự của TKPK.
9. Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn. Xác định chu kì dao động của con lắc đơn hoặc con lắc lò xo và gia tốc trọng trường.
Theo SGK 12 nâng cao (Bài 13 theo chương trình)
- Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kì của con lắc đơn và con lắc lò xo thẳng đứng.
- Thực hiện được phương án xác định chu kì dao động con lắc đơn bằng thí nghiệm thật và chu kì dao động của con lắc lò xo bằng thí nghiệm ảo.
- Tính được gia tốc trọng trường từ kết quả thí nghiệm.
- Củng cố kiến thức về dao động cơ, kĩ năng sử dụng thước đo độ dài và đồng hồ đo thời gian. Bước đầu làm quen với phòng thí nghiệm ảo.
Theo SGK 12 cơ bản (Bài 6 theo chương trình)
- Khảo sát thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn đối với chu kì dao động T. Từ đó tìm ra công thức tính chu kì
l
T 2
g
= π và ứng dụng tính gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm.
10. Xác định tốc độ truyền âm
Theo SGK 12 nâng cao (Bài 20 theo chương trình)
- Đo bước sóng của âm trong không khí dựa vào hiện tượng cộng hưởng giữa dao động của cột không khí trong ống và dao động của nguồn âm. Biết tần số của âm, tính được tốc độ truyền âm trong không khí.
- Rèn luyện kĩ năng xác định độ dài của cột không khí trong ống khi âm nghe thấy có cường độ lớn nhất.
11. Khảo sát đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp
Theo SGK 12 nâng cao (Bài 34 theo chương trình)
- Biết cách khảo sát mạch xoay chiều bằng thực nghiệm, hiểu ý nghĩa thực tế của những đại lượng cơ bản là trở kháng, sự lệch pha, hiện tượng cộng hưởng điện. - Dùng dao động kí điện tử, máy phát âm tần và các dụng cụ đo thông thường để làm thực nghiệm, liên hệ giữa các phép đo cụ thể với việc vẽ giản đồ Fre-nen. - Bằng thực nghiệm củng cố kiến thức về dao động điện từ.
Theo SGK 12 cơ bản (Bài 19 theo chương trình)
- Tập dùng đồng hồ hiện số đa năng để đo điện áp xoay chiều.
- Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để xác định L, r, C, Z và cosϕcủa đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
12. Đo bướ c sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa
Theo SGK 12 nâng cao (Bài 42 theo chương trình)
- Quan sát hiện tượng giao thoa của ánh sáng trắng qua khe Y-âng.
- Xác định bước sóng của ánh sáng đơn sắc dựa vào hiện tượng giao thoa của ánh sáng đơn sắc qua khe Y-âng.
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm để tạo ra hệ vân giao thoa. Theo SGK 12 cơ bản (Bài 29 theo chương trình)
- Quan sát hệ vân giao thoa tạo bởi khe Y-âng, sử dụng chùm sáng laze. - Đo bước sóng ánh sáng.