CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI TNKQ ĐỂ CỦNG CỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”
3.4. Quy trình thực hiện và xử lý kết quả
3.4.2. Phân tích kết quả thực nghiệm
Câu V.42.41C(ứng với mục 6.1.C trong khung ma trận) Một ống dây có độ tự cảm L = 0.5H, điện trở thuần R = 1.2Ω. Khi cho dòng điện cường độ I qua ống dây thì năng lượng trường tích lũy trong ống dây W = 100J.
c) Tính I.
d) Tính công suất tỏa nhiệt.
Bài giải:
- Cường độ dòng điện qua ống: 20( )
5 . 0
100 2 2
2
1 2
L A I w LI
w
- Công suất tỏa nhiệt: PRI2 1.2202 480(W)
Mục đích của câu hỏi này là kiểm tra mức độ thông hiểu của học sinh công thức xác định năng lượng từ trường trong một ống dây dài.
Với câu hỏi này học sinh đã có những sai phạm trong câu trả lời như sau:
59 HS1: ta có suy ra √ √
√ Công suất tỏa nhiệt:
Câu này HS đã nhớ sai công thức của năng lượng từ trường trong ống dây nên dẫn đến rút sai công thức i, tính i sai và công suất tỏa nhiệt sai theo.
HS2: ta có suy ra √ √
Công suất tỏa nhiệt:
Câu này HS đã sử dụng đúng công thức tuy nhiên trong quá trình tính toán lại quên khai căn nên tính sai giá trị của i vì vậy công suất cũng sai theo.
HS3: ta có suy ra √
√
Công suất tỏa nhiệt:
Câu này HS rút sai công thức của i dẫn đến tính sai kết quả của i và công suất tỏa nhiệt P.
Từ những sai phạm trong bài làm của HS chúng tôi đã tạo thành câu TNKQ NLC như sau:
Câu 1: Một ống dây có độ tự cảm L = 0.5H, điện trở thuần R = 1.2Ω. Khi cho dòng điện cường độ I qua ống dây thì năng lượng trường tích lũy trong ống dây W = 100J. Cường độ dòng điện I có giá trị là:
A. 20 (A) B. √ (A) C. 10 (A) D. 400 (A)
Câu 2: Một ống dây có độ tự cảm L = 0.5H, điện trở thuần R = 1.2Ω. Khi cho dòng điện cường độ I qua ống dây thì năng lượng trường tích lũy trong ống dây W = 100J. Công suất tỏa nhiệt của ống dây là:
A. 480 (W) B. 240 (W) C. 120 (W) D. 192000 (W)
60 Câu 05.39.50C (ứng với mục 6.1.C trong khung ma trận) Một thanh dẫn điện dài 15cm chuyển động với vận tốc v = 3m/s trong từ trường đều B = 0.5T trên 2 thanh ray dẫn điện song song xx’ và yy’. Hai đầu thanh ray được nối với điện trở R = 0.5 Ω (hình vẽ). Cường độ dòng điện cảm ứng qua R có độ lớn và chiều như thế nào?
Trả lời :
- Ta có : Suy ra :
- Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó. Như vậy M là cực âm, N là cực dương của nguồn điện cho nên chiều dòng điện là NRM.
Mục đích của câu hỏi này là kiểm tra khả năng thông hiểu của học sinh về quy tắc bàn tay phải.
Với câu hỏi này học sinh đã có những sai phạm trong câu trả lời như sau:
HS1: ta có Mà => I = 45 (A)
Chiều dòng điện là chiều MRN.
Câu này HS đã quên không đổi đơn vị chiều dài l và đã xác đinh sai chiều dòng điện qua R.
R M
N x’ x
y y’
61 HS2: ta có
Mà => I = 0,45 (A)
Chiều dòng điện là chiều MRN.
Câu này học sinh đã xác đinh sai chiều dòng điện qua R.
HS3: ta có Mà => I = 45 (A)
Chiều dòng điện là chiều MRN.
Câu này học sinh đã xác định sai giá trị dòng điện vì không đổi đơn vị đo chiều dài.
Từ những sai phạm trong bài làm của HS chúng tôi đã tạo thành câu TNKQ NLC như sau:
Câu 3:Một thanh dẫn điện dài 15cm chuyển động với vận tốc v=3m/s trong từ trường đều B=0.5T trên 2 thanh ray dẫn điện song song xx’ và yy’. Hai đầu thanh ray được nối với điện trở R =0.5Ω(hình vẽ). Cường độ dòng điện cảm ứng qua R có độ lớn và chiều như thế nào?
A. I = 45A chiều từ MRN.
B. I = 45A chiều từ MRN.
C. I = 0.45A chiều từ NRM.
D. I = 0.45A chiều từ MRN.
Câu 05.42.43C:(ứng với mục 6.1.C trong khung ma trận) Dòng điện qua một ống dõy khụng cú lừi sắt biến đổi đều theo thời gian. Trong thời gian 0.01s cường độ
R M
N x’ x
y’ y
62 dòng điện tăng từ i1 = 1A đến i2 = 2A, suất điện động tự cảm trong ống dây bằng etc= 20 V. Hỏi hệ số tự cảm của ống dây và độ biến thiên năng lượng từ trường trong ống dây.
Bài giải:
- Độ tự cảm trong ống dây:
etc = 0.2( )
01 . 0
1
20 H
t I L e t
L I tc
- Độ biến thiên năng lượng:
) ( 3 . 2 0
1 2
1
1 2 2
2 LI J
LI
W
Mục đích của câu hỏi là kiểm tra mức độ vận dụng công thức suất điện động tự cảm và năng lượng từ trường của ống dây của học sinh.
Với câu hỏi này học sinh đã có những sai phạm trong câu trả lời như sau:
HS1:
Câu này HS đã sai khi thay số vào biểu thức năng lượng từ trường.
HS2: |
| |
| |
|
Câu này HS có thể đã sai khi tính nhẩm giá trị của L.
HS3:
( )
Câu này HS đã sai công thức của năng lượng từ trường dẫn đến sai kết quả.
Từ những sai phạm trong bài làm của HS chúng tôi đã tạo thành câu TNKQ NLC như sau:
Cõu 4:Dũng điện qua một ống dõy khụng cú lừi sắt biến đổi đều theo thời gian.
Trong thời gian 0.01s cường độ dòng điện tăng từ i1 = 1A đến i2 = 2A, suất điện động tự cảm trong ống dây bằng etc= 20 V. Hỏi độ biến thiên năng lượng từ trường trong ống dây là bao nhiêu?
63 A. 0,2 (J)
B. 0,1(J) C. 0,15 (J) D. 0.3 (J)