- Phần kết luận
3.2 Một số thí nghiệm tự thiết kế từ vật liệu đơn giản, có tính hiệu quả cao trong
việc giảng dạy.
Thực tế khảo sát tại các trƣờng THPT cho thấy việc sử dụng các thí nghiệm để đặt vấn đề cũng nhƣ củng cố kiến thức cho học ít phổ biến. Lý thuyết luôn gắn liền với thực nghiệm, do đó nếu phát huy đƣợc những thí nghiệm hay, đơn giản sẽ tăng cƣờng tính hứng thú, nâng cao chất lƣợng dạy và học. Thực tế, tôi đã tiến hành đề tài chế tạo
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 51
các bộ thí nghiệm từ những vật liệu đơn giản rẻ tiền trong chƣơng trình Vật lý điện học đã thu đƣợc kết quả trên mong đợi.
Trong phần này, tôi sẽ trình bày các thí nghiệm về điện học đƣợc thiết kế hết sức đơn giản nhƣng rất lý thú. Việc dùng các thí nghiệm này trong việc giảng dạy phần điện học ở chƣơng trình THPT sẽ có hiệu quả rất lớn.
Các vật liệu dùng để chế tạo các thí nghiệm phần này có thể mua từ các cửa hiệu tạp hóa, hiệu sách hoặc tận dụng từ những đồ dùng đã qua sử dụng tại nhà. Nhƣ vậy, tại các trƣờng chƣa có đầy đủ thiết bị thí nghiệm, giáo viên phụ trách có thể tự tay mình thiết kế các thí nghiệm này nhằm đáp ứng nhu cầu dạy tốt, học tốt, giúp học sinh có hứng thú với các môn khoa học nói chung và Vật lý nói riêng.
3.2.1 Một số thí nghiệm tự thiết kế
Thí nghiệm 1: THÍ NGHIỆM VỚI ĐIỆN NGHIỆM ĐƠN GIẢN TỰ LÀM.
1.1 Dụng cụ
- Một lọ thuỷ tinh.
- Dây đồng có phủ lớp cách điện. - Lá kim loại mỏng.
- Nắp nhựa, băng keo, keo nhựa chảy, kéo.
- Thanh thƣớc, vải khô (hoặc máy phát tĩnh điện Uyn-sớt).
1.2Thiết kế, bố trí thí nghiệm
- Cắt 2 mảnh kim loại mỏng hình bầu dục.
- Dùng nắp nhựa cắt sao cho vừa bằng miệng của lọ thuỷ tinh. Dùng kim đục 1 lỗ nhỏ ngay chính giữa nắp.
- Dùng 1 đoạn dây đồng xuyên qua nắp nhựa, lấy keo nhựa chảy cố định dây đồng với nắp nhựa.
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 52
- Đầu phía ngoài nắp cạo lớp cách điện và xoắn thành núm tròn. Đầu đặt trong lọ thuỷ tinh cũng cạo lớp cách điện và móc 2 mảnh kim loại mỏng vào.
- Lấy nắp nhựa đậy lọ thuỷ tinh và dùng băng keo hàn kín.
Hình 1.1 Điện nghiệm đơn giản.
1.3Tiến hành thí nghiệm
- Cọ xát thanh thƣớc với vải khô, sau đó chạm tiếp xúc với núm dây đồng. - Hoặc có thể dùng máy phát tĩnh điện Uýt-sơn để tiến hành thí nghiệm.
1.4Kết quả
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 53
Hình 1.2 Kết quả thí nghiệm.
1.5Tiến trình dạy học
- Dùng dạy trong bài 1: “Điện tích. Định luật Cu-lông”. Mục đích là để giới thiệu cho học sinh biết cách sử dụng điện nghiệm để phát hiện điện tích ở một vật.
- Lấy một vật bất kì chạm vào núm xoắn bằng dây đồng bên ngoài điện nghiệm, nếu hai lá kim loại đẩy nhau thì vật đó bị nhiễm điện. Bới khi vật tiếp xúc với núm dây đồng, điện tích truyền đến hai lá kim loại qua dây đồng (nhiễm điện do tiếp xúc), do đó hai lá kim loại sẽ đẩy nhau. Và ngƣợc lại, nếu không có hiện tƣợng gì xảy ra thì vật đó không bị nhiễm điện.
Thí nghiệm 2: THÍ NGHIỆM VỀ HIỆN TƢỢNG NHIỄM ĐIỆN DO CỌ XÁT.
2.1Dụng cụ thí nghiệm
- Chai nhựa.
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 54
- Kim, giá đỡ.
- Ống nhựa, mảnh vải khô.
2.2 Thiết kế, bố trí thí nghiệm
- Dùng kim đục 1 lỗ nhỏ dƣới đáy chai sao cho khi đổ nƣớc vào chai thì vừa để nƣớc chảy thành tia nhỏ.
2.3 Tiến hành thí nghiệm
- Dùng băng keo dán lỗ nhỏ dƣới đáy.
- Đổ nƣớc đầy chai, vặn kín nắp, lắp lên giá đỡ, đồng thời kê chậu nhựa ngay dƣới chai nƣớc.
- Mở nắp chai, tia nƣớc bắt đầu chảy ra từ đáy chai. Dùng vải khô cọ xát ống nhựa rồi đƣa lại gần tia nƣớc.
- Quan sát hiện tƣợng.
2.4 Kết quả thí nghiệm
- Tia nƣớc bị gãy khúc so với dòng chảy ban đầu.
- Giải thích: Thƣớc nhựa cọ xát với vải khô nên bị nhiễm điện. Vật nhiễm điện có thể hút các vật nhỏ khác, nên ống nhựa “hút” tia nƣớc lệch khỏi dòng chảy ban đầu.
2.5 Tiến trình dạy học
- Dùng để minh hoạ, giải thích cho các hiện tƣợng nhiễm điện.
Thí nghiệm 3: MÔ HÌNH TỤ ĐIỆN ĐƠN GIẢN 3.1 Dụng cụ thí nghiệm:
Cách 1
- 1 miếng nhôm mỏng.
- 1 miếng đồng mỏng.
- 1 tờ giấy A4.
- Pin, dây nối, điện kế đa năng/
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 55 Cách 2 - Chai nhựa. - Nhôm mỏng - Đồng lá mỏng. - Keo dán. Hình 3.1 Dụng cụ thí nghiệm. 3.2 Sản phẩm
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 56
Lƣu ý: Đối với tụ điện bên phải, ta có thể thay thế miếng đồng bằng dung dịch dấn
điện (ví dụ nƣớc muối).
3.3 Tiến hành thí nghiệm
- Dùng dây nối nối miếng nhôm và đồng vào nguồn.
- Tháo 2 chốt nối vào pin và cắm vào điện kế.
- Quan sát, mô tả hiện tƣợng và giải thích.
3.4Kết quả thí nghiệm
- Kim điện kế bị lệch khỏi vị trí ban đầu trong một thời gian ngắn.
- Giải thích: Khi nối vào pin, ta đã tích điện cho tụ. Khi tháo pin vào lắp vào
điện kế đa năng, lúc này tụ phóng điện và ta thấy có giá trị hiển thị trên điện kế đa năng.
3.5 Tiến trình dạy học
- Đƣợc dùng dạy mục “Tụ điện” trong bài 7: “Tụ điện”.
- Giới thiệu cấu tạo của một tụ điện.
- Khi nối hai bản tụ vào nguồn
Thí nghiệm 4: THÍ NGHIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI. 4.1 Dụng cụ thí nghiệm
- Điện kế/ Đồng hồ vạn năng. - 1 củ khoai tây.
- 1 củ cà rốt. - Quả chanh.
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 57
4.2 Tiến hành thí nghiệm
4.2.1 Thí nghiệm 4a: Thí nghiệm với củ khoai tây.
- Lấy miếng nhôm cắm vào 1 đầu của củ khoai tây, lấy miếng đồng cắm vào còn lại của củ khoai tây.
- Lấy dây nối 2 cực từ điện kế tiếp xúc với 2 miếng kim loại.
Hình 4.1 Kết quả thí nghiệm với củ khoai tây.
4.2.2 Thí nghiệm 4b: Thí nghiệm với củ cà rốt.
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 58
Hình 4.2 Kết quả thí nghiệm với cà rốt.
4.2.3 Thí nghiệm 4c: Thí nghiệm với quả chanh.
- Tiến hành tƣơng tự nhƣ 2 trƣờng hợp trên.
Hình 4.3 Kết quả thí nghiệm với quả chanh.
4.2.4 Thí nghiệm 4d: Thí nghiệm với dung dịch nƣớc muối. Dụng cụ:
- Muối, nƣớc cất. - Cốc đựng, đũa khuấy.
- Điện kế/ Điện kế đa năng. - Đinh nhôm (hoặc kém),
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 59
- Miếng đồng. - Dây nối.
Hình 4.4 Dụng cụ thí nghiệm trƣờng hợp 4 (dung dịch nƣớc muối).
Tiến hành thí nghiệm
- Làm tƣơng tự với các trƣờng hợp trên với dung dịch nƣớc muối.
4.3 Kết quả thí nghiệm
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 60
Hình 4.6 Kết quả thí nghiệm cho 4 trƣờng hợp.
4.4 Nhận xét
- Ta thấy rằng, ở mỗi trƣờng hợp thì kim điện kế chỉ những giá trị khác nhau ở mỗi thí nghiệm khác nhau.
- Qua các thí nghiệm trên ta thấy suất điện động phụ thuộc vào bản chất dung dịch điện phân và nồng độ dung dịch.
4.5 Tiến trình dạy học
- Những thí nghiệm này có thể sử dụng trong bài “Dòng điện không đổi. Nguồn điện” và “Pin và Acquy
Thí nghiệm 5: THÍ NGHIỆM VUI VỀ PIN VÀ ĐÈN LED. 5.1 Dụng cụ thí nghiệm
SVTH: Trần Thị Hồng Ân Trang 61 - 2 quả chanh. - 2 đinh nhôm. - 2 đinh đồng. - Đèn led. - Dây nối. 5.2 Tiến hành thí nghiệm
- Dùng đinh nhôm và đồng cắm vào mỗi quả chanhh.
- Dùng dây nối đinh nhôm của quả chanh này với đinh đồng của quả chanh kia. - Dùng dây nối nối led và chanh thành mạch kín.
- Quan sát hiện tƣợng.
5.3 Kết quả thí nghiệm
- Đèn led sáng.
- Giải thích: Đinh nhôm và đồng cùng tiếp xúc với nƣớc chanh (axit, còn gọi là chất điện phân), do tác dụng hoá học nên trên mặt mỗi đinh và chất điện phân xuất hiện hai loại điện tích trái dấu. Lúc này giữa đinh và chất điện phân xuất hiện một hiệu điện thế, làm cho đèn led sáng.
5.4 Tiến trình dạy học
- Thí nghiệm có thể dùng mở đầu bài học “Pin và Acquy”.
- Giới thiệu, giải thích về sự xuất hiện của hiệu điện thế, từ đó mở rộng ra cách
tạo ra nguồn điện đơn giản và nguyên tắc chế tạo pin.