8. Cấu trúc của luận án
3.3.13. Thí nghiệm sự nhiễm từ của sắt và thép
1- Phương án 1
a. Mục đích sử dụng: TN được sử dụng để hỗ trợ các nhóm làm TN khi nghiên
cứu: sự nhiễm từ của sắt và thép; tác dụng từ của một nam châm điện phụ thuộc vào các đại lượng I (hay U) và số vòng dây n thuộc phần Điện từ VL 9 ở THCS.
b. Tập hợp vật liệu và thiết bị:
- 01 cuộn dây đồng (Φdây = 0,5 mm); - 01 đinh sắt dài 5 cm; - 01 ống thủy tinh hoặc cốc nước cao 20 cm, Φ = 3 cm; - 01 đinh thép dài 5 cm; - 01 mẫu xốp làm phao và một ít nước màu; - 01 khoá K;
- 01 lõi sắt và 01 lõi thép kích thước bằng nhau. - 01 nguồn điện 9-12 V DC. c. Gia công, lắp ráp TN:
- Quấn dây đồng tạo thành 1 ống dây có nhiều đầu ra (tương ứng 50 vòng, 100 vòng, 150 vòng...) và Φống dây > Φống thủy tinh.
- Cắt xốp thành 1 chiếc phao và gắn vào một đinh sắt nhỏ dài 3 cm. Phao được đánh dấu chia làm nhiều vạch đều nhau để có thể phân biệt mức độ nổi của nó trên
Hình 3.16. TN xác định đường sức từ của ống dây
- 103 - mặt nước khi tiến hành TN.
- Nối mạch điện gồm nguồn, khóa K và ống dây như hình 3.17.a, b. Đổ nước vào ống thủy tinh tới độ cao gấp 1,5 lần chiều dài của ống dây, khi có thể quan sát được sự nổi chiếc phao có gắn đinh sắt.
d. Tiến hành TN:
- Quan sát vị trí ban đầu của chiếc phao nổi trên mặt nước khi chưa đóng khóa K. - Đóng khóa K và đánh dấu vị trí mới của phao trên mặt nước.
- Ngắt khóa K và thả vào trong lòng ống dây 1 lõi sắt. Sau đó đóng khóa K, quan sát vị trí mới của chiếc phao có gắn đinh sắt trên mặt nước để rút ra kết luận.
- Thay lõi sắt bằng lõi thép có cùng kích thước rồi làm lại TN tương tự như trên, quan sát và rút ra kết luận.
- Thay đổi số vòng dây hoặc điện áp của nguồn và làm lại TN tương tự. Từ đó giúp HS trả lời câu hỏi C3 (SGK VL 9, trang 69).
♦ Sử dụng TN trong DH: Ưu điểm của TN trong DH là tính mới lạ, đảm bảo tính
khả thi, đơn giản trong chế tạo, lắp ráp và tiến hành TN, cho kết quả rõ ràng, chính xác. GV có thể tự tạo nhiều bộ để tổ chức cho các nhóm nghiên cứu khảo sát hiện tượng, phân biệt sự nhiễm từ của sắt và thép hoặc khảo sát sự phụ thuộc độ lớn của từ trường vào dòng điện, điện áp và số vòng dây. TN giáo khoa chưa đảm bảo yêu cầu phục vụ DH nội dung này, trong khi đó ưu thế sử dụng của TNTT vào DH rất rõ.
2- Phương án 2
Phương án TN đề xuất có ưu điểm dễ chế tạo từ những vật liệu, dụng cụ thông thường nên GV có thể làm ra nhiều bộ để phục vụ tổ chức DH theo nhóm nhỏ hoặc hướng dẫn HS tự tạo ở nhà để củng cố luyện tập kiến thức đã học. Hiện nay TN về nội dung này chưa được có ở các trường THCS, do đó GV cần phát huy vai trò và năng lực của mình trong đổi mới PPDH theo hình thức khai thác, sử dụng TNTT nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS (xem trình bày chi tiết ở phần phụ lục 3, mục 3.1.2.3).
a. b.
- 104 -