6. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
2.2.5. Bài “Tụ điện”
Bước 1: Xác định mục tiêu
Kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa tụ điện. Nêu được cấu tạo của tụ điện. - Trình bày được cách tích điện cho một tụ điện.
- Phát biểu được định nghĩa điện dung của tụ điện; công thức tính và nêu được đơn vị đo điện dung.
- Nêu được ý nghĩa các số ghi trên mỗi tụ điện.
- Nêu được dạng năng lượng của một tụ điện tích điện là năng lượng điện trường. Viết được công thức W = 1
2 CU2.
Kĩ năng
- Vận dụng được công thức tính điện dung của tụ điện để giải toán. - Phân biệt được các loại tụ điện.
Thái độ
- Hứng thú và tập trung trong tiết học; có tinh thần ham học hỏi để tiếp thu kiến thức mới.
- Có thái độ thích thú khi nghiên cứu các hiện tượng về điện. - Thấy được trách nhiệm cần học tốt môn Vật lý.
43
Bước 2: Xác định vấn đề
- Tụ điện có cấu tạo như thế nào? Phân biệt các loại tụ điện như thế nào? - Tụ phẳng có cấu tạo như thế nào? Tụ phẳng có tính chất gì?
- Điện dung của tụ điện là gì? Công thức tính điện dung của tụ?
- Cách đọc các chỉ số trên tụ điện? Ứng dụng của tụ điện trong đời sống?
Bước 3: Xây dựng tình huống
Tình huống 1: Như ta thường thấy khi bật công tắc đèn nếu: + Ta lấy chuột (tắc te) ra khỏi đèn thì đèn không sáng.
+ Chuột (tắc te) đã gắn vào đèn thì chuột sẽ nhấp nháy sau đó đèn sáng. Vậy có phải là: lúc mất đi tắc te cũng giống như mạch điện bị hở không?
Nhưng Tắc te(chuột) là một thiết bị gồm 2 vật dẫn ngăn cách nhau bởi 1 lớp cách điện và 1 Rơle nhiệt (là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại). Điều này chứng tỏ: Lúc có tắc te mạch điện cũng bị hở. Nhưng tại sao đèn vẫn sáng?
Tình huống nghịch lí, không phù hợp.
Giải quyết tình huống:
Vì nhờ quá trình tích và phóng điện của tụ điện.
- Tắc te: Bản chất là một tụ điện bên trong chứa khí neon và dùng Rơle nhiệt ( là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại).
- Khi có dòng điện đi qua, hai cực của tụ tích điện đến một mức nào đó thì phóng điện khiến các thanh KL của role nóng lên chạm vào nhau khép kín mạch điện (con chuột nó chớp chớp, mỗi lần chớp là một kì giãn nở).
44
=> Chuột có tác dụng khởi động đèn ban đầu.
Tình huống2: Nhiều người thợ sửa tivi, vô ý đã bị điện giật ngay cả khi tivi đã được tắt và rút điện ra khỏi ổ cắm tương đối lâu. Tại sao lại như vậy? Hãy nêu một biện pháp an toàn giúp họ không bị điện giật nữa?
Tình huống nghịch lí, không phù hợp.
Giải quyết tình huống:
Ti vi lúc hoạt động cần có một hiệu điện thế rất cao (hàng vạn vôn). Trong ti vi có rất nhiều tụ điện, một số tụ được mắc vào hiệu điện thế cao đó. Khi tắt máy các tụ vẫn còn tích điện trong một thời gian khá lâu. Nếu đụng vào chúng trong điều kiện chân nối đất, điện tích của tụ sẽ phóng qua người xuống đất. Điện tích của tụ không lớn nhưng thời gian phóng điện rất nhanh, dòng điện qua người có thể có cường độ đủ lớn để làm nguy hiểm đến tính mạng. Để an toàn khi mở ti vi để sửa, những người thợ thường nối đất cho các bản tụ.
Bước 4: Xác định các phương tiện, thiết bị, tài liệu hỗ trợ việc dạy và học
Tình huống 1: Máy chiếu, hình ảnh về mô hình cấu tạo của đèn huỳnh quang, tắc te.
Tình huống 2: Máy chiếu, hình ảnh về thợ điện và cấu tạo ti vi có tụ điện.
Ngoài ra, hình ảnh mô tả cấu tạo tụ điện, video mô tả quá trình tích và phóng điện, hình ảnh các loại tụ điện, ứng dụng của tụ điện trong đời sống.