thực hiện các chủ đề dạy học STEM phần điện học Vật lý 11, 12 THPT
Chủ đề STEM “Máy biến áp”
Tên sản phẩm của chủ đề Giới thiệu chủ đề
Máy biến áp tự quấn Máy biến áp là một thiết bị rất quen thuộc được sử dụng nhiều trong đời sống, hộ gia đình để hạ điện áp xuống mức thấp hơn điện áp trên đường dây, sử dụng an toàn, tiết kiệm cho những trường hợp có cơng suất nhỏ. HS tự quấn một máy biến thế tốt khơng những sẽ phục vụ nhiều lợi ích trong thực tế mà HS còn hiểu được cáu tạo, nguyên lý hoạt động của máy biến thế. Mạch hạ áp AC 220V-> DC 12 V Mạch hạ áp AC 220 -> DC 12V sử
dụng máy biến thế có tác dụng chuyển dịng xoay chiều có điện áp cao 220V về dịng điện một chiều 12V nhờ điốt cầu được sử dụng cho những trường hợp mạch có cơng suất nhỏ như thắp sáng bóng đèn, quạt, sạc tivi, đài, điện thoại… Việc chế tạo một mạch hạ áp AC 220V - DC 12V rất đơn giản, HS nào cũng có thể làm được và sử dụng nó trong cuộc sống. Qua đây HS sẽ
thấy được tác dụng của máy biến thế, công dụng và nguyên lý hoạt động linh kiện điện tử điốt, cách mắc điôt cầu.
Chủ đề STEM “Động cơ điện và ứng dụng của động cơ điện”
Máy đánh giày HS có thể tận dụng các đồ dùng đã qua sử dụng như vỏ máy sấy tóc đã bị hỏng, bàn chải cũ, công tắc, dây điện, motor đã qua sử dụng để tạo nên chiếc máy đánh giày đơn giản, tiện lợi. Khi hoạt động động cơ quay làm cho bàn chải quay theo thực hiện chức năng đánh sạch bụi bẩn và đánh lớp keo trên bề mặt giày.
Trên cơ sở này HS có thể chế tạo nên các loại máy hút bụi, máy sấy tóc. Chủ đề STEM “Đèn ngủ từ cổng sạc điện thoại”
Đèn ngủ từ cổng sạc điện thoại
Từ các dây sạc điện thoại đã qua sử dụng HS có thể tận dụng để để chế tạo ra những chiếc đèn ngủ tiện lợi với nguồn cung cấp là các máy biến áp chính là các cục sạc điện thoại.
Chủ đề STEM mơ hình truyền tải điện năng
Mơ hình truyền tải điện năng Mơ hình này giúp HS có hai tác dụng khi thực hiện dạy học bài 16. Truyền tải điện năng. Máy biến áp – SGK Vật lý 12: - Cho HS thấy được hệ thống truyền tải điện năng trong thực tế.
- Tác dụng của việc sử dụng máy biến áp trong truyền tải điện năng so với việc không sử
dụng máy biến áp.
* Mạch 1: Dòng điện được lấy từ nguồn xoay chiều 6V (nhà máy điện) qua hệ thống đường dây tải điện có điện trở 10 đi trực tiếp đến bóng đèn (nơi tiêu thụ).
* Mạch 2: Dòng điện xoay chiều từ nguồn xoay chiều 6V (nhà máy điện) qua biến áp 1 để tăng điện thế từ 6V-> 220V qua hệ thống đường dây tải điện có điện trở 10 đến biến áp 2 để hạ thế từ 220V-> 6V và đến bóng đèn (nơi tiêu thụ).
Chủ đề STEM mạch hạ áp AC 220- DC 12 V không dùng máy biến áp
Mạch hạ áp 220 AC thành DC 12 V Trong thực tế nhiều đồ dùng trong gia đình có cơng suất nhỏ hoạt động với dòng điện 1 chiều. Dòng điện sinh hoạt trong gia đình là dịng điện xoay chiều. Sau khi HS thiết kế và chế tạo sản phẩm STEM mạch hạ áp 220 AC thành DC 12 V sẽ giúp HS biết được cách thức chuyển dòng điện xoay chiều về dịng điện một chiều qua đó HS hiểu rõ hơn các linh kiện điện tử như tụ điện, điôt trong các mạch điện tử.
Lưu ý: Tuyệt đối không được sờ tay vào đầu mạch vì dịng vào nối với nguồn điện xoay chiều có điện áp cao nên gây giật, cẩn thận an toàn khi chế tạo.
Chủ đề STEM “Xe chạy năng lượng mặt trời”
Đồ chơi xe năng lượng mặt trời
Ngày nay, năng lượng sạch - năng lượng mặt trời đã đưa vào ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống, góp phần bảo vệ môi trường, bảo vệ Trái Đất. Vậy năng lượng mặt trời lấy từ đâu ? Khi lắp ráp sản phẩm "Xe năng lượng mặt trời" sẽ cho HS thấy được pin năng lượng mặt trời có khả năng biến đổi quang năng thành điện năng dựa trên nguyên lý phát ra các electron của tế bào quang điện khi được chiếu sáng. Pin quang điện (pin năng lượng mặt trời) được làm từ các tế bào quang điện. Bề mặt diện tích càng lớn, tấm pin quang điện càng thu được nhiều quang năng, và chuyển hóa thành nhiều điện năng
Thí nghiệm trong sản phẩm: Tấm pin mặt trời sẽ chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng làm quay bánh xe. Hãy điều chỉnh hướng tấm pin về phía ánh sáng mặt trời để có đủ năng lượng.
Chủ đề STEM đèn cảm ứng tự động mở và tắt
Đèn cảm ứng tự động mở và tắt là một trong những thiết bị có tính năng tiết kiệm điện thơng minh và có thể báo động phịng chống trộm được nhiều gia đình lựa chọn. Sau khi học xong chủ đề, HS có thể tự lắp ráp thành một bóng đèn cảm ứng tự động mở và tắt phục vụ cho gia đình mình. Đồng thời hiểu thêm một số kiến thức về cảm biến thân nhiệt, cảm biến chuyển động. Có thể nhận biết được người đi vào tự động mở và tự động tắt khi khơng cịn người sau 30 giây.