1.3.2 .Dạy học dự án
2.5. Thiết kế hoạt động dạy học
2.5.2. Tiến trình thực hiện
*Tổ chức dạy học nội dung theo cấu trúc nội dung của chủ đề,chúng tôi chia chủ đề thành 3 nội dung nhỏ,mỗi nội dung nhỏ của chủ đề có thể được xây dựng thành một hoặc vài hoạt động khác nhau. Trong mỗi hoạt động cần thực hiện bao gồm: tên hoạt động, phương pháp tổ chức, kĩ thuật dạy học, mục tiêu hoạt động, phiếu học tập, thơng tin (nếu có), phương tiện, thiết bị dạy học, phiếu trợ giúp (nếu có), phiếu đáp án
Nội dung 1: chuyển động của hạt mang điện trong điện trƣờng và từ trƣờng
Hoạt động 1: Tìm hiểu chuyển động của hạt mang điện trong điện trường
a. Mục tiêu
+ Tìm được hình dạng quỹ đạo của hạt mang điện trong điện trường khi vận tốc ban đầu của hạt song song với đường sức điện
+ Tìm được phương trình quỹ đạo của hạt mang điện trong điện trường đều khi vận tốc ban đầu của hạt vng góc với đường sức điện
+ Vẽ được sơ đồ nguyên lí để điều chỉnh hướng đi của tia catot b. Phiếu học tập
Vấn đề: Hạt mang điện chuyển động như thế nào trong điện trường? Giải quyết vấn đề
Hãy làm việc ở nhà theo nhóm với phiếu học tập (nghiên cứu sách giáo khoa Vật lí lớp 11, Vật lí lớp 10, sử dụng Internet để tìm hiểu về chuyển động của hạt mang điện trong điện trường…) Thời gian thực hiện 1 tuần, trình bày sản phẩm trên giấy A0 hoặc trình chiếu.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 (làm việc ở nhà) Bộ câu hỏi 1:
1. Điện trường là gì?
2. Khái niệm điện trường đều? Nêu tính chất của điện trường?
3. Viết biểu thức và nêu đặc điểm của lực điện tác dụng lên điện tích. 4. Electron chuyển động với vận tốc ban đầu
a . Viết phương trình định luật 2 Newton cho electron b. Tìm gia tốc của electron, nêu tính chất chuyển động và quĩ đạo của electron.
Bộ câu hỏi 2:
Một electron bay vào vùng khơng gian có điện trường đều với 1. Viết phương trình định luật II
Newton cho electron.
2. Tìm gia tốc của electron theo phương Ox, nêu tính chất chuyển động viết phương trình chuyển động của electron theo phương này.
3. Tìm gia tốc của electron theo Oy, nêu tính chất chuyển động và viết phương trình chuyển động của electron theo Oy.
4.Tìm phương trình quĩ đạo và vẽ dạng quĩ đạo của electron.
5. Xây dựng sơ đồ nguyên lí để dùng điện trường thay đổi hướng đi của chùm tia catốt
Các cá nhân tham gia hồn thành phiếu học tập cùng với nhóm, tham gia thảo luận thống nhất câu trả lời. Tham gia trình bày thống nhất cùng cả lớp!
Hoạt động 2: Tìm hiểu chuyển động của hạt mang điện trong từ trường
a. Mục tiêu
+ Tìm được hình dạng quỹ đạo của hạt mang điện khi chuyển động trong từ trường với vận tốc ban đầu vng góc với véctơ cảm ứng từ
x
y
+ Thiết lập được sơ đồ nguyên lí để thay đổi hướng đi của tia catốt b. Phiếu học tập
Vấn đề: Hạt mang điện chuyển động thế nào trong từ trường?
Giải quyết vấn đề: Hãy làm việc ở nhà theo nhóm với phiếu học tập (nghiên cứu sách giáo khoa Vật lí lớp 11, Vật lí lớp 10, sử dụng Internet tìm hiểu về: chuyển động của hạt mang điện trong điện trường…) Thời gian thực hiện 1 tuần, trình bày sản phẩm trên giấy A0 hoặc trình chiếu
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 (Làm việc ở nhà)
1.Từ trường là gì? Nêu đặc điểm của véctơ cảm ứng từ của từ trường đều? 2. Nêu đặc điểm của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong nó.
3. Tìm quĩ đạo của electron khi chuyển động vào vùng không gian có từ trường đều với vận tốc ban đầu vng góc với đường sức từ.
4. Xây dựng sơ đồ nguyên lí đề dùng từ trường làm thay đổi hướng đi của chùm tia catốt
Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm lƣỡng cực điện và tác dụng của điện trƣờng lên lƣỡng cực điện
a. Mục tiêu
Nêu được khái niệm lưỡng cực điện và momen lưỡng cực điện. Trình bày được ảnh hưởng của điện trường lên lưỡng cực điện
b. Phiếu học tập
Hãy làm việc ở nhà theo nhóm vào phiếu học tập (nghiên cưu sách giáo khoa Vật lí lớp 11, Vật lí lớp10, sử dụng Internet tìm hiểu về: chuyển động của hạt mang điện trong điện trường…) Thời gian thực hiện 1 tuần, trình bày sản phẩm trên giấy A0 hoặc trình chiếu.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 (làm việc ở nhà)
1. Lưỡng cực điện là gì? Momen lưỡng cực điện là gì? Nêu đặc điểm của momen lưỡng cực điện?
2. Trình bày ảnh hưởng của điện trường lên lưỡng cực điện
Nội dung 2: Xây dựng biểu thức tính độ lệch quỹ đạo của electron khi một phần quỹ đạo của electron đi qua điện trƣờng hoặc từ trƣờng. Thực hành quan sát sự lệch hƣớng của tia catốt dƣới tác dụng của từ trƣờng và điện trƣờng.
Vấn đề: Để xác định chính xác đường đi của chùm electron trong điện trường và từ trường ta tìm hiểu qua các trạm học tập sau
Giải quyết vấn đề: Nội dung các trạm học tập
Bảng 2.2: Bảng liệt kê các trạng học tập về sự lệch quỹ đạo của hạt mang điện. mang điện. Trạm học tập Mục tiêu Dụng cụ Cách tiến hành Trạm 1 Xây dựng độ lệch quỹ đạo của electron có một phần quỹ đạo chuyển động trong điện trường PHIẾU HỌC TẤP SỐ 4 (làm tại lớp)
1. Sau khi ra khỏi điện trường electron chuyển động tiếp như thế nào? Tại sao?
2. Xây dựng biểu thức tính độ lệch quĩ đạo của electron khi đập vào màn hình (y1+y2) theo bề rộng của vùng khơng gian có điện trường l1 và miền khơng có điện trường l2.
Học sinh làm việc theo nhóm tại lớp l1 l2 M y y1 y2 O x
Trạm 2 Tìm hiểu cách điều khiển đường đi tia catốt lệch theo phương thẳng đứng dùng điện trường
+ Ống tạo tia catốt + Điện cực bằng Grapit + Máy Rumcop
+ Dây nối
+ Nguồn điện 220V
Tiến hành: Đặt vào ống tia catốt điện áp 1 chiều lớn tạo ra bởi máy rumcop. Lắp 2 bản cực điện với điện áp 1chiều lấy từ máy Rumcop
Kết quả: tia catốt bị lệch theo phương thẳng đứng Trạm 3 Tìm hiểu cách điều khiển đường đi tia catốt lệch theo phương nằm ngang dùng điện trường
+ Ống tạo tia catốt + Điện cực bằng Grapit + Máy Rumcop
+ Dây nối
+ Nguồn điện 220V
Tiến hành: Đặt vào ống tia catốt điện áp 1 chiều lớn tạo ra bởi máy rumcop.
Lắp 2 bản cực điện với điện áp 1chiều lấy từ máy
Rumcop
Kết quả: tia catốt bị lệch theo phương nằm ngang
On N Off On N Off
Trạm 4 Tìm độ lệch quỹ đạo của electron khi có một phần quỹ đạo đi qua từ trường PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5 (làm tại lớp)
Electron chuyển động với vào từ trường đều với vận tốc ban đầu vng góc với đường sức từ và chỉ có một phần quĩ đạo qua từ trường. Hãy tìm độ lệch tổng cộng của electron (y1+y2) theo bề rộng của miền từ trường l1 và miền khơng có từ trường l2.
Học sinh làm bài theo nhóm trên phiếu học tập Trạm 5 Tìm hiểu cách điều khiển đường đi tia catốt lệch theo phương thẳng đứng dùng từ trường
+ Ống tạo tia catốt + Nam châm chữ U + Máy Rumcop + Dây nối
+ Nguồn điện 220V
Tiến hành: Đặt vào ống tia catốt điện áp 1 chiều lớn tạo ra bởi máy rumcop. Đặt nam châm chữ U thẳng đứng sao cho tia catốt có phương vng góc với cảm ứng từ y l1 l2 O y1 y2 x M On N Off S N
Kết quả: tia catốt bị lệch theo phương thẳng đứng Trạm 6 Tìm hiểu cách điều khiển đường đi tia catốt lệch theo phương nằm ngang dùng từ trường
+ Ống tạo tia catốt + Nam châm chữ U + Máy Rumcop + Dây nối
+ Nguồn điện 220V
Tiến hành: Đặt vào ống tia catốt điện áp 1 chiều lớn tạo ra bởi máy rumcop. Đặt nam châm chữ U nằm ngang sao cho tia catốt có phương vng góc với cảm ứng từ
Kết quả: tia catốt bị lệch theo phương nằm ngang
* Nội quy học tập tại các trạm:
NỘI QUY HỌC TẬP
- Các thành viên trong nhóm phải thực hiện nhiệm vụ của đúng nhóm mình, khơng được tự tách nhóm
-Ban đầu có thể nhóm 1 vào trạm 1, nhóm 2 vào trạm 2… sau đó các nhóm chuyển sang thứ tự bất kì sau khi thực hiện xong 1 trạm, thư kí nhóm đánh dấu xác nhận trên phiếu theo dõi hoạt động và chuyển sang trạm khác - Không được gây tiếng ồn trong lớp
- Các nhóm sẽ thực hiện theo yêu cầu của mỗi trạm, hoàn thành phiếu học tập của nhóm hoặc của cá nhân.
- Nếu cần sự trợ giúp của giáo viên thì giơ tay có ý kiến để giáo viên hỗ trợ kịp thời.
-Tại mỗi trạm làm việc có phiếu học tập cho cả nhóm, các nhóm phải hồn On
N
Off
s
thành và giữ lại để cuối buổi làm căn cứ đánh giá và cho điểm. - Mỗi trạm có những yêu cầu nhất định, dụng cụ tương ứng.
- Học sinh có thể tùy ý lựa chọn thứ tự thực hiện yêu cầu thực hiện của mỗi góc nhưng phải đảm bảo thực hiện đầy đủ các trạm. Nếu học sinh khơng tự thực hiện được có thể sử dụng lần lượt các phiếu gợi ý. Nếu đã sử dụng hết các phiếu gợi ý mà chưa thực hiện được thì có thể nhờ sự trợ giúp của giáo viên.
- Công việc được coi là kết thúc khi học sinh đã hoàn thành đầy đủ nhiệm vụ của các trạm hoặc hết thời gian.
* Nội quy đánh giá học sinh
- Điểm của các nhóm sẽ được ghi trên phiếu học tập.
- Các nhóm có thể sử dụng trợ giúp khác nhau để hồn thành cơng việc ở mỗi trạm. - Các mức độ trợ giúp là các câu hỏi gợi ý
- Tính điểm cho tất cả các trạm.
- Nếu không cần đến sự trợ giúp thì khi hồn thành một nhiệm vụ sẽ được 10 điểm - Nếu sử dụng một trợ giúp thì số điểm sẽ bớt đi 5
* Thiết kế nhiệm vụ học tập tại các trạm
Nhiệm vụ học tập tại các góc được cung cấp, học sinh lần lượt trả lời các câu hỏi, tiến hành thí nghiệm. Các nhiệm vụ được thiết kế dưới dạng các phiếu học tập.
Trạm 1: Xây dựng độ lệch quỹ đạo của electron có một phần quỹ đạo chuyển động trong điện trường
a. Mục tiêu
+ Dựa trên những kiến thức đã học để tính tốn độ lệch quỹ đạo của electron
+ Có kĩ năng làm việc nhóm, trao đổi để giải quyết vấn đề + Có thái độ nghiêm túc trong học tập và nghiên cứu
Nhóm…………………………………………………Thời gian: 20 phút PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 1
ĐỘ LỆCH CỦA ELECTRON SAU KHI QUA ĐIỆN TRƢỜNG
1. Sau khi ra khỏi điện trường (phiếu học tập số 1) electron chuyển động tiếp như thế nào? Tại sao?
……………………………………………………………………………….... ……………………………………………………………………………….... 2. Xây dựng biểu thức tính độ lệch quĩ đạo của electron khi đập vào màn hình (y1+y2) theo bề rộng của vùng khơng gian có điện trường l1 và miền khơng có điện trường l2.
l1 l2 M y y1 y2 O x
PHIẾU ĐÁP ÁN TRẠM 1
ĐỘ LỆCH CỦA ELECTRON SAU KHI QUA ĐIỆN TRƢỜNG
1. Sau khi ra khỏi điện trường, electron chuyển động thẳng đều do khơng có lực nào tác dụng lên nó
2. Khi hạt mang điện chuyển động có một phần quĩ đạo đi qua từ trường đều
Chuyển động của hạt gồm hai phần :
+ Khi chuyển động trong từ trường đều thì quĩ đạo của hạt là một phần parabol
Chiều dài quĩ đạo theo trục Ox là l1 thì độ lệch của hạt theo phương Oy là: y1=
+Sau khi ra khỏi điện trường khơng cịn lực điện tác dụng lên hạt hạt chuyển động thẳng đều theo quán tính với vận tốc ban đầu là vận tốc của hạt khi bắt đầu ra khỏi điện trường.
Độ lệch của hạt khi đó là:
y2=l2.tanα (α là góc giữa và khi hạt bắt đầu ra khỏi điện trường)
Tổng độ lệch của hạt mang điện khi có một phần quĩ đạo đi qua điện trường là: d U l l v m l q E l l v m l q y y y ). 2 ( . . ). 2 ( . . 2 1 2 0 1 2 1 2 0 1 2 1 l1 l2 M y y1 y2 O x
Trạm 2: Tìm hiểu cách điều khiển đường đi tia catốt lệch theo phương thẳng đứng dùng điện trường
a. Mục tiêu:
+ Dựa trên những kiến thức đã học để đưa ra dự đốn xảy ra với tia catốt khi đặt nó trong điện trường
+ Có kĩ năng thực hành quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra + Có kĩ năng làm việc nhóm, trao đổi thảo luận để giải quyết vấn đề + Có thái độ tinh thần nghiêm túc trong học tập và nghiên cứu b. Chuẩn bị:
+ Ống tạo tia catốt + Điện cực bằng Grapit + Máy Rumcop + Dây nối + Nguồn điện 220V c. Phiếu học tập Nhóm:………………………………………………..Thời gian: 20 phút PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 2
ĐIỀU KHIỂN ĐƢỜNG ĐI TIA CATỐT LỆCH THEO PHƢƠNG THẲNG ĐỨNG DÙNG ĐIỆN TRƢỜNG
1. Dựa vào kiến thức đã học hãy vẽ sơ đồ nguyên lí để làm lệch tia catốt theo phương thẳng đứng, dự đoán đường đi của tia catốt khi đó.
……………………………………………………………………………….. .………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………..
2. Hãy tiến hành thí nghiệm kiểm chứng dự đốn trên - Dụng cụ thí nghiệm: ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. - Sơ đồ lắp ráp thí nghiệm: ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. - Hiện tượng quan sát được và giải thích hiện tượng
……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………..
PHIẾU ĐÁP ÁN TRẠM 2
ĐIỀU KHIỂN ĐƢỜNG ĐI TIA CATỐT LỆCH THEO PHƢƠNG THẲNG ĐỨNG DÙNG ĐIỆN TRƢỜNG 1. Sơ đồ nguyên lí: On N Off + -
- Dự đoán: tia catốt bị lệch lên trên theo phương thẳng đứng
2. Tiến hành thí nghiệm - Dụng cụ:
+ Ống tạo tia catốt + Điện cực bằng Grapit + Máy Rumcop
+ Dây nối
+ Nguồn điện 220V - Sơ đồ
- Hiện tượng: tia catốt bị lệch lên trên theo phương thẳng đứng
- Giải thích: Điện trường tác dụng lên electron một lực điện ngược chiều điện trường do electron mang điện tích âm
Trạm 3: Tìm hiểu cách điều khiển đường đi tia catốt lệch theo phương nằm ngang dùng điện trường
a. Mục tiêu:
+ Dựa trên những kiến thức đã học để đưa ra dự đoán xảy ra với tia catốt khi đặt nó trong điện trường
+ Có kĩ năng thực hành quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra + Có kĩ năng làm việc nhóm, trao đổi thảo luận để giải quyết vấn đề + Có thái độ tinh thần nghiêm túc trong học tập và nghiên cứu b. Chuẩn bị:
+ Ống tạo tia catốt + Điện cực bằng Grapit + Máy Rumcop
+ Dây nối
+ Nguồn điện 220V c. Phiếu học tập
Nhóm:………………………………………………..Thời gian: 20 phút
PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 3
ĐIỀU KHIỂN ĐƢỜNG ĐI TIA CATỐT LỆCH THEO PHƢƠNG NẰM NGANG DÙNG ĐIỆN TRƢỜNG
1. Dựa vào kiến thức đã học hãy vẽ sơ đồ nguyên lí để làm lệch tia catốt theo phương nằm ngang, dự đốn đường đi của tia catốt khi đó.
……………………………………………………………………………….. .………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. 2. Hãy tiến hành thí nghiệm kiểm chứng dự đốn trên
- Dụng cụ thí nghiệm: ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. - Sơ đồ lắp ráp thí nghiệm: ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. - Hiện tượng quan sát được và giải thích hiện tượng
……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………..
PHIẾU ĐÁP ÁN TRẠM 3
ĐIỀU KHIỂN ĐƢỜNG ĐI TIA CATỐT LỆCH THEO PHƢƠNG NẰM NGANG DÙNG ĐIỆN TRƢỜNG
1. Sơ đồ ngun lí:
- Dự đốn: tia catốt bị lệch sang trái theo phương nằm ngang
2. Tiến hành thí nghiệm - Dụng cụ:
+ Ống tạo tia catốt + Điện cực bằng Grapit + Máy Rumcop
+ Dây nối
+ Nguồn điện 220V - Sơ đồ
- Hiện tượng: tia catốt bị lệch sang trái theo phương nằm ngang
- Giải thích: Điện trường tác dụng lên electron một lực điện ngược chiều điện trường do electron mang điện tích âm
On N
Off +
Trạm 4: Xây dựng độ lệch quỹ đạo của electron có một phần quỹ đạo chuyển động trong từ trường
a. Mục tiêu
+ Dựa trên những kiến thức đã học để tính tốn độ lệch quỹ đạo của electron
+ Có kĩ năng làm việc nhóm, trao đổi để giải quyết vấn đề