Trạm Hoạt động Mục tiêu Chuẩn bị
1 Nêu các cách làm thay đổi từ thông Thời gian: 15 phút
- HS nêu được các cách làm thay đổi từ thơng khi xem video thí nghiệm.
- Phát triển kĩ năng xử lí thơng tin. GV chuẩn bị: - Video thí nghiệm. - 5 máy tính bảng có kết nối Internet. - Phiếu học tập trạm 1, phiếu đáp án trạm 1. 2 Nêu ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong đời sống
Thời gian: 15 phút
- Nêu được nguyên tắc hoạt động của các thiết bị ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Phát triển kĩ năng trao đổi và phổ biến thông tin, kĩ năng vận dụng tri thức vào thực tiễn, kĩ năng tiếp cận thông tin, kĩ năng xử lí thơng tin. GV chuẩn bị: - 4 máy tính bảng có kết nối Internet. - Phiếu học tập trạm 2. 3 Bài tập vận dụng Thời gian: 15 phút - Vận dụng được cơng thức tính từ thơng để giải các bài tập. - Vận dụng được định luật Len- xơ và quy tắc bàn tay phải để xác định chiều dòng điện cảm ứng. - Phát triển kĩ năng vận dụng tri thức vào thực tiễn. GV chuẩn bị: - Phiếu học tập trạm 3, phiếu trợ giúp trạm 3, phiếu đáp án trạm 3 4 Nêu tính chất và cơng dụng
- HS nêu được các tính chất của dịng điện Fu-cô.
GV chuẩn bị:
- Phiếu học tập trạm 4,
Trạm Hoạt động Mục tiêu Chuẩn bị của dịng điện
Fu-cơ Thời gian: 15 phút
- Nêu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của phanh điện từ. - Phát triển kĩ năng xử lí thơng tin.
Vì nhiệm vụ học tập ở trạm 1, trạm 2 và trạm 4 không phức tạp nên chúng tôi không xây dựng phiếu trợ giúp cho các trạm này.
Trước khi tiến hành các hoạt động, GV thông báo nội quy chung như sau:
NỘI QUY HOẠT ĐỘNG
1/ Quy định về xoay vòng trạm:
- Chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm 10 thành viên.
- Các nhóm lựa chọn trạm bắt đầu theo số thứ tự (nhóm 1 trạm 1, nhóm 2 trạm 2, nhóm 3 trạm 3, nhóm 4 trạm 4).
- Khi hết thời gian quy định tại một trạm, nhóm phải chuyển sang trạm khác để thực hiện. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ ở 4 trạm đã đề ra, nhóm trưởng tổng hợp các phiếu học tập và nộp lại cho GV.
2/ Các thành viên trong nhóm đều phải tham gia vào hoạt động học tập, không ỷ lại các thành viên khác.
3/ Nếu HS gặp khó khăn khi thực hiện nhiệm vụ, HS có thể sử dụng phiếu trợ giúp hoặc giơ tay nhờ GV hỗ trợ.
4/ Toàn bộ các câu trả lời về giải thích hiện tượng đều phải diễn đạt theo văn phong của bản thân, khơng sao chép nội dung đã có sẵn.
5/ Tất cả các hoạt động diễn ra trong lớp học đều phải trật tự, tôn trọng lẫn nhau. 6/ Cách tính điểm:
Hồn thành nhiệm vụ tại một trạm khơng dùng phiếu gợi ý + chính xác: 10 điểm Hoàn thành nhiệm vụ tại một trạm dùng phiếu gợi ý + chính xác: 8 điểm
Hồn thành nhiệm vụ tại một trạm dùng phiếu gợi ý + GV trợ giúp + chính xác: 5 điểm
Nội dung các phiếu học tập, phiếu trợ giúp và phiếu đáp án tại các trạm Trạm 1: Nêu các cách làm thay đổi từ thông
PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 1
Yêu cầu: Chia nhóm thành 5 nhóm nhỏ, mỗi nhóm 2 thành viên.
Lớp: ....................................................... Tên 2 thành viên: ...................................
Hướng dẫn: Sử dụng máy tính bảng để đăng nhập vào GC. Xem video thí nghiệm và trả lời câu hỏi theo đường link mà GV đã đăng tải (phụ lục 2d).
Câu hỏi: Có bao nhiêu cách làm thay đổi từ thông? Nêu rõ từng cách.
PHIẾU ĐÁP ÁN TRẠM 1 Có 3 cách làm thay đổi từ thơng.
Cách 1: Làm thay đổi diện tích khung dây.
Cách 2: Làm thay đổi góc hợp bởi vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây với vectơ cảm ứng từ.
Cách 3: Thay đổi độ lớn cảm ứng từ, có 2 cách để thay đổi độ lớn cảm ứng từ đó là: thay đổi cường độ dòng điện hoặc thay đổi khoảng cách giữa nam châm và khung dây.
Trạm 2: Nêu ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong đời sống
PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 2
Yêu cầu: Mỗi nhóm tìm 1 ứng dụng về hiện tượng cảm ứng điện từ trong đời sống.
Nêu nguyên tắc hoạt động của ứng dụng đó.
1/ Các nhóm điền tên của ứng dụng mà nhóm đã chọn (lưu ý: các nhóm sau khơng được chọn ứng dụng mà nhóm trước đã chọn)
Nhóm: ..................................................... Tên ứng dụng:.................................... Nhóm: ..................................................... Tên ứng dụng:.................................... Nhóm: ..................................................... Tên ứng dụng:.................................... Nhóm: ..................................................... Tên ứng dụng:.................................... 2/ Sử dụng máy tính bảng để tìm kiếm thơng tin trên Internet.
3/ Sau khi hồn thành 4 trạm học tập, đại diện mỗi nhóm sẽ lên thuyết trình về ứng dụng mà nhóm đã chọn. GV sẽ là người chỉ định thành viên lên thuyết trình, do đó tất cả các thành viên đều phải nắm rõ nội dung mà nhóm đã thảo luận.
Trạm 3: Bài tập vận dụng
PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 3
Yêu cầu: HS thực hiện nhiệm vụ theo cá nhân.
Họ và tên: ..................................... Lớp: ..............................................
Bài 1: Kéo một thanh nam châm ra xa một vòng dây treo đứng yên vào điểm O như
hình vẽ.
a) Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong vòng dây.
b) Vòng dây sẽ chuyển động hay đứng yên? Nếu chuyển động thì theo chiều nào?
..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................
..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................
Bài 2: Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các trường hợp dưới đây:
Bài 3: Một đoạn dây dẫn có chiều dài l = 1m được uống thành một khung kín. Khung dây được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1T sao cho các đường sức từ hợp với mặt phằng khung dây một góc 30. Tính từ thơng qua khung khi nó được uốn thành một tam giác đều.
..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... PHIẾU TRỢ GIÚP TRẠM 3
Bài 1: Theo đề ra, nam châm đang đi ra xa vịng dây vậy thì từ thơng qua vịng dây
tăng hay giảm? Dựa vào định luật Len-xơ và quy tắc bàn tay phải để xác định chiều dòng điện cảm ứng.
Bài 2: Dựa vào định luật Len-xơ và quy tắc bàn tay phải để xác định chiều dòng
điện cảm ứng.
Bài 3: Xác định cơng thức tính từ thơng và các đại lượng chưa biết.
Chú ý: Khi đoạn dây được uốn thành một tam giác đều thì độ dài các cạnh của tam giác lúc này là
3
l
PHIẾU ĐÁP ÁN TRẠM 3
Bài 1:
a) Dịng điện cảm ứng có chiều như vẽ
b) Vòng dây sẽ chuyển động và chuyển động sang trái (theo chiều chuyển động của nam châm)
Bài 2: Dịng điện cảm ứng có chiều như vẽ
Bài 3:
Vì đoạn dây dẫn được uốn thành tam giác đều nên chiều dài các cạnh là 3
l a Diện tích khung dây tam giác đều là:
2 2 3 3 1 3 3 m 4 3 4 9 4 36 l S a
Vì các đường sức từ hợp với khung dây một góc 30 nên 90 30 60 Vậy từ thông qua khung dây tam giác đều là:
3 3 cos 0,1 cos60 2, 4 10 Wb 36 NBS
Trạm 4: Nêu tính chất và cơng dụng của dịng điện Fu-cơ
PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 4 Nhóm: ..............................................
Lớp: .................................................
..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................
Câu 2: Đọc đoạn văn sau và trả lời các câu hỏi
Phanh điện từ là ý tưởng của Nguyễn Việt Trinh, trường THPT Krông Nô, Đăk Nông. Thông thường, để làm giảm tốc độ của một chi tiết cơ học thì người ta dùng lực ma sát. Tuy nhiên, lực ma sát ln sinh ra nhiệt và làm mài mịn gây hư hỏng chi tiết. Mơ hình phanh điện từ của Việt Trinh đạt giải ba cuộc thi sáng chế cấp tỉnh, giải ba cuộc thi sáng tạo dành cho thanh thiếu niên nhi đồng toàn quốc lần thứ XII năm 2016. Trinh cho biết, từng chứng kiến, nghe kể nhiều vụ tai nạn giao thơng vì mất phanh gây hậu quả nghiêm trọng, nên sau khi học về dịng diện Fu-cơ (Foucault), Trinh nảy ra ý định áp dụng kiến thức học được vào thực tiễn cuộc sống và bắt đầu nghiên cứu về phanh điện từ. Mơ hình phanh điện từ đang được sử dụng làm phanh phụ cho ô tô hiện nay (chủ yếu do nước ngồi sản xuất) có kích thước và trọng lượng lớn gây khó khăn trong việc thiết kế vị trí lắp đặt trên ơ tơ.
Để tránh nhược điểm này, ta có thể dùng lực điện từ được sinh ra bởi dịng điện Fu- cơ khi khối kim loại chuyển động trong từ trường và cắt các đường sức từ của từ trường đó để thay thế một phần hoặc hồn tồn cho lực ma sát.
Với ý tưởng này, Nguyễn Việt Trinh đã thiết kế và chế tạo ra mơ hình phanh điện từ để thay thế cho các loại phanh hiện tại đang dùng trong ô tô và xe máy. Cấu tạo của phanh điện từ gồm có: Một đĩa nhơm có bề dày 2,5cm; đường kính 28cm; 6 nam châm điện; trục quay bằng thép; một động cơ điện một chiều một pha công suất 370W để tạo chuyển động cho đĩa nhôm.
Động cơ làm quay đĩa nhơm ở tốc độ cao, khi đó chúng ta bóp phanh làm cho các rơle điện từ được đóng lại và cấp điện cho các nam châm điện tạo ra từ trường mạnh có đường sức từ xun qua đĩa nhơm.
Đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm và cắt các đường sức từ nên trong đĩa nhơm xuất hiện dịng Fu-cơ, dòng điện này lại sinh ra từ trường chống lại chiều quay của đĩa nhôm làm giảm tốc của đĩa nhôm lại đến khi dừng hẳn lại.
Phanh điện từ có thể ứng dụng trong việc chế tạo phanh, hãm của ô tô, xe máy và các động cơ máy lớn nhằm làm giảm việc hỏng hóc các chi tiết máy quan trọng. Ngồi ra, nó cịn là mơ hình phục vụ giảng dạy giúp cho học sinh nắm bắt được kiến thức nhanh và sâu hơn. (Trích báo Khoa học và đời sống & báo Tiền Phong)
Câu hỏi: Nêu cấu tạo và tóm tắt nguyên lý hoạt động của phanh điện từ mà bạn
Trinh nghiên cứu?
..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... PHIẾU ĐÁP ÁN TRẠM 4
Câu 1: Các tính chất của dịng điện Fu-cơ.
- Khi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của những lực hãm điện từ do dịng điện Fu-cơ gây ra.
- Dòng điện Fu-cơ gây ra hiệu ứng tịa nhiệt Jun – Len-xơ.
Câu 2: Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của phanh điện từ mà bạn Trinh nghiên
cứu.
Cấu tạo: Một đĩa nhơm có bề dày 2,5cm đường kính 28cm; 6 nam châm điện; trục quay bằng thép, một động cơ điện một chiều một pha công suất 370W.
Nguyên lý hoạt động: Động cơ làm quay đĩa nhơm ở tốc độ cao, khi đó chúng ta bóp phanh làm cho các rơle điện từ được đóng lại và cấp điện cho các nam châm điện tạo ra từ trường mạnh có đường sức từ xun qua đĩa nhơm.
Đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm và cắt các đường sức từ nên trong đĩa nhơm xuất hiện dịng Fu-cơ, dịng điện này lại sinh ra từ trường chống lại chiều quay của đĩa nhôm làm giảm tốc của đĩa nhôm lại đến khi dừng hẳn.
Hoạt động 3: Thuyết trình về ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong đời sống (15 phút)
Sau khi hoàn thành nhiệm vụ ở 4 trạm học tập. GV cho HS tiến hành thuyết trình để hoàn tất nhiệm vụ ở trạm 2.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Chỉ định 1 thành viên bất kì của mỗi nhóm để thuyết trình.
- Sau khi mỗi nhóm lên thuyết trình, GV có thể đặt một số câu hỏi để các thành viên khác trong nhóm hoặc cả lớp trả lời.
- Thực hiện theo yêu cầu của GV. Các thành viên cịn lại có nhiều vụ lắng nghe, ghi chép.
- Trả lời câu hỏi GV đặt ra.
Bước 4: Hướng dẫn, chốt kiển thức và hướng dẫn học bài sau (5 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Ổn định lớp học, thu các phiếu học tập của các nhóm.
- Chốt lại các kiến thức quan trọng trong bài học.
Dặn dò HS nhiệm vụ về nhà:
+ Hoàn thành phiếu “Bài tập về nhà bài 23” được GV đăng tải trên GC.
+ Hoàn thành phiếu “Nhiệm vụ chuẩn bị bài 24” được GV đăng tải trên GC. + Lập kế hoạch học tập bài 24
- Nộp lại phiếu học tập cho GV.
- Lắng nghe, ghi chú, ghi nhớ
2.4.3. Tiến trình dạy học bài 24 “Suất điện động cảm ứng”
Mục tiêu dạy học
- Nêu được định nghĩa về suất điện động cảm ứng. - Xác định được chiều của suất điện động cảm ứng.
- Tính được suất điện động cảm ứng trong trường hợp từ thông qua một mạch biến đổi đều theo thời gian trong các bài toán.
Về kĩ năng
- Phát triển kĩ năng vận dụng tri thức vào thực tiễn. - Phát triển kĩ năng tự kiểm tra, đánh giá.
- Phát triển kĩ năng định hướng, kĩ năng lập kế hoạch. - Phát triển kĩ năng trao đổi, phổ biến thơng tin. Về thái độ
- Tích cực, hăng hái tham gia các hoạt động học tập.
- Chủ động trao đổi với thầy cô, bạn bè về những vướng mắc trong bài học. - Thực hiện đúng theo yêu cầu của GV
Dựa vào cơ sở lí luận về các giai đoạn vận dụng mơ hình B-learning để phát triển NLTH của HS chúng tơi xây dựng tiến trình dạy học bài 24 “Suất điện động cảm ứng” như sau:
Giai đoạn 1: Tổ chức cho HS tự học ở nhà
Mục tiêu Chuẩn bị
- Tóm tắt được tiểu sử của nhà bác học Fa-ra-đây
- Phát biểu được định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ.
- Nêu được định nghĩa về suất điện động cảm ứng.
- Nêu được mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ. - Phát triển kĩ năng xử lí thơng tin. - Phát triển kĩ năng định hướng, kĩ năng lập kế hoạch.
- Phát triển kĩ năng tự kiểm tra, đánh giá
GV chuẩn bị:
- Video bài giảng bài 24 (phụ lục 2c) - Phiếu “Nhiệm vụ chuẩn bị bài 24” (phụ lục 2b)
- Bài tập về nhà bài 23 (phụ lục 2a) HS chuẩn bị:
Bước 1: HS tự hoàn thành bài cũ
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV sử dụng Google Form để thiết kế bài tập về nhà bài 23. Sau đó đăng tải lên GC để HS làm bài trực tiếp trên Google Form.
- HS vào GC để hoàn thành bài tập về nhà bài 23.
- Sau khi làm bài, Google Form sẽ tự chấm điểm và hiển thị đáp án, HS dựa vào đó để tự kiểm tra lại bài làm của mình.
- Ghi chú những thắc mắc để hỏi trực tiếp GV, bạn bè hoặc đăng lên diễn đàn của GC.
Bước 2: HS tự tìm hiểu bài mới theo hướng dẫn của GV
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV đăng tải video bài giảng bài 24 lên GC để HS tự học bài mới.
- GV đăng tải phiếu “Nhiệm vụ chuẩn bị bài 24” lên GC để HS hồn thành. Thơng báo thời hạn nộp bài trên GC.
- GV xem bài HS đã nộp, sau đó chấm điểm và nhận xét về bài làm của HS thơng qua GC. Từ đó rút ra được những kiến thức mà nhiều HS mắc lỗi để giảng dạy lại khi đến lớp.
- HS xem video bài giảng mà GV cung cấp.
- Vận dụng các kiến thức học được từ video bài giảng để hoàn thành nhiệm vụ đúng thời hạn theo yêu cầu của GV. - Sau khi hồn thành, HS nộp lại bài cho GV thơng qua GC.
- HS ghi chú lại những nội dung chưa hiểu để hỏi GV khi đến lớp hoặc có thể