Chương 2: Thiết kế một số bài giảng điện tử
2.4 Tiến trình dạy học của một số bài trong Chương
Phần này tôi xin trình bày hai GAĐT được thiết kế bằng Microsoft PowerPoint theo quy trình đã nêu trên. Sản phẩm các BGĐT và tư liệu được lưu trong đĩa CD
GAĐT Số 1: Bài 32 Lực Lo-ren-xơ.
I. Mục tiêu.
- Phát biểu được lực Lo-ren-xơ là gì và nêu được các đặc trưng về phương, chiều và viết được công thức tính lực Lo-ren-xơ.
- Nêu được các đặc trưng cơ bản của chuyển động của hạt mang điện tích trong từ trường đều; viết được công thức tính bán kín vòng tròn quỹ đạo.
II. Chuẩn bị
Giáo viên: Thiết kế BGĐT, các video về cực quang, thí nghiệm vòng dây Hem- hôn, ống phóng điện tử…vv
Học sinh: Ôn lại về chuyển động tròn đều, lực hướng tâm và định lí động năng, cùng với thuyết electron về dòng điện trong kim loại.
III. Tiến trình dạy học
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Trình chiếu
Hoạt động 1: (5 phút) Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề nhận thức.
- Click chạy Slide 1 Kiểm tra bài cũ : Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường.
- GV Click chuột chạy đáp án và nhận xét câu trả lời của HS.
- Đặt vấn đề: Hiện tượng cực quang thường xảy ra tại những miền có vĩ độ lớn. Click chạy Slide 2 cho HS xem video.
- Nguyên nhân của hiện tượng cực quang là Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các hạt mang điện. Vậy lực Lo-ren- xơ là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu bài học hôm nay.
- Click Slide 3 giới thiệu nội dung bài học.
- Lên bảng biểu diễn hình và trả lời câu hỏi.
- Xem video hiện tượng cực quang.
Slide 1
Slide 2
Slide 3
Hoạt động 2 (15 phút): Thí nghiệm về chuyển động của electron trong từ trường - Thông báo: Bản chất
lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện là tổng hợp của các lực từ tác dụng lên các electron chuyển động có hướng tạo thành dòng điện.
- Click chạy Slide 4:
Giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm hình 32.1SGK và mục đích của thí nghiệm.
- Click chạy video thí nghiệm ở Slide 5 cho HS xem video clip tiến hành thí nghiệm.
- Yêu cầu HS cho biết hiện tượng và giải thích.
- Click chạy các hiệu ứng Slide 6, nhận xét và mô phỏng, giải thích hiện tượng cho HS.
- Ngắt dòng điện qua vòng dây Hem-hôn (vẫn duy trì nguồn đốt sợi dây) vệt sáng có quỹ đạo vệt sáng như thế nào? vì sao?
- Suy nghĩ vấn đề vừa nêu.
- Quan sát Slide 4.
- HS xem video, quan sát hiện tượng và trình bày nhận xét.
- Hiện tượng: xuất hiện vòng tròn sáng trong bình thủy tinh.
- Giải thích: Do tác dụng nhiệt của dòng điện, các electron phát ra từ sợi dây đốt va chạm với các phân tử khí trong bình làm phát quang. Vòng tròn sáng cho biết quỹ đạo của các electron trong từ trường, tức là từ trường tác dụng lực lên electron.
- HS trả lời: Quỹ đạo và vệt sáng thẳng không có vòng tròn
Slide 4
Slide 5
Slide 6
- Nhiều thí nghiệm khác cho thấy rằng, từ trường tác dụng lực từ lên bất kì hạt mang điện nào chuyển động trong nó.
sáng. Vì electron không chịu sự tác dụng của lực từ do dòng điện trong vòng dây Hem-hôn gây ra.
Hoạt động 2 (10 phút):Tìm hiểu khái niệm lực Lo-ren-xơ.
- Click Slide 7 thông báo định nghĩa lực Lo- ren-xơ. Giới thiệu về nhà Vật lý Lo-ren-xơ.
- Lưu ý: Ở đây ta nói đến lực từ tác dụng lên các hạt mang điện chuyển động, những hạt mang điện đứng yên thì không có lực từ tác dụng.
- Lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện gọi là lực gì?
- Click chạy Slide 8 và yêu cầu HS trả lời:
+ Vòng dây Hem-hôn đặt nằm ngang, từ trường có chiều như trên Slide, vậy vec-tơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng quỹ đạo của electron một góc bằng bao nhiêu?
+ Quỹ đạo electron là đường tròn, chứng tỏ lực Lo-ren-xơ có phương như thế nào?
- Kết luận: Phương vuông góc với vec-tơ
- HS ghi định nghĩa vào vở.
- HS trả lời: Lực Am- pe.
- HS trả lời:
+ Mặt phẳng quỹ đạo của electron vuông góc với vec-tơ cảm ứng từ do dòng điện trong vòng dây Hem- hôn gây ra.
+ Lực Lo-ren có phương vuông góc với vec-tơ vận tốc của electron và vec-tơ cảm ứng từ tại điểm khảo sát.
Slide 7
Slide 8
vận tốc của electron và phương của cảm ứng từ tại điểm khảo sát.
- Click Slide 9 cho biết chiều của lực Lo-ren- xơ.
- Lực Lo-ren gây ra lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện. Vì vậy, có thể áp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực Lo-ren.
- Các hạt mang điện chuyển động có thể là điện tích dương, cũng có thể là điện tích âm nên xét hai trường hợp: q>0, q<0.
- Thông báo kết luận chiều của lực Lo-ren- xơ.
- Click Slide 10 thông báo độ lớn lực Lo-ren- xơ.
+ Lực Lo-ren tác dụng lên hạt mang điện chuyển động theo phương vuông góc với đường sức từ có độ lớn là: F = qvB.
+ Nếu vec-tơ vận tốc tạo với vec-tơ cảm ứng từ một góc α thì độ lớn lực Lo-ren được tính
- Quan sát Slide.
- Ghi chép quy tắc vào vở.
- Thiết lập biểu thức độ lớn lực Lo-ren-xơ với GV, ghi vào vở.
- Nhắc lại các đặc điểm của lực Lo-ren- xơ.
Slide 9
Slide 10
Slide 11
theo công thức f = qvBsinα với q là giá trị tuyệt đối của điện tích của hạt mang điện.
- Yêu cầu HS nhắc lại các đặc diểm của lực Lo-ren-xơ. Click Slide 11 để củng cố.
Hoạt động 3 (10 phút): Ứng dụng lực Lo-ren-xơ - Đặt vấn đề: Trong
bài trước ta đã nói đến tia catot trong ống phóng điện tử bằng điện trường. Bây giờ ta nêu lên một ứng dụng của lực Lo-ren-xơ là sự điều khiển tia điện tử bằng từ trường.
- Click Slide 12 yêu cầu HS trả lời các câu hỏi:
+ Nếu chưa có từ trường thì quỹ đạo của các electron như thế nào? vì sao?
+ Nếu trên đường đi qua của các electron gặp từ trường thì quỹ đạo của nó sẽ như thế nào? vì sao?
- Thông báo: Hiện tượng đó là sự điều khiển chùm tia điện tử và được ứng dụng trong vô tuyến truyền hình.
- Nhớ lại hiện tượng được nêu.
- HS trả lời:
+ Đường thẳng theo phương nằm ngang đã đập vào màn hình tại điểm M. Vì chưa chịu tác dụng của lực Lo- ren.
+ Quỹ đạo của electron bị uốn cong, nên electron không đến điểm M. Vì electron chịu tác dụng của lực Lo-ren.
+ Hai cuộn dây 1,1’
tạo từ trường nằm
Slide 12
Slide 13
Slide 14
+ Hai cuộn dây 1,1’ và hai cuộn dây 2,2’ tạo ra từ trường theo những phương nào?
+ Từ trường nằm ngang và từ trường thẳng đứng lái tia electron theo những phương nào?
- Kết luận: Dưới tác dụng của hai từ trường, chùm tia electron sẽ quét toàn bộ màn hình.
- Click Slide 13- Slide 14 để xem Video nguyên lý hoạt động của sự lái chùm tia điện tử và thông báo cấu tạo, hình ảnh thực tế của ống phóng điện tử.
- Click chạy Slide 15- Slide 16 giới thiệu sử dụng ống phóng điện tử trong các thiết bị kĩ thuật. Xem video nguyên lý hoạt động của ống phóng điện tử trong máy vi tính.
ngang, hai cuộn dây 2,2’ tạo từ trường theo phương thẳng đứng.
+ Từ trường nằm ngang lái tia theo phương thẳng đứng, từ trường thẳng đứng lái tia theo phương
nằm ngang. Slide 15
Slide 16
Hoạt động 4 (5 phút): Vận dụng, củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
- Nhắc lại kiến thức trong bài học.
- Click Slide 17- Slide 18 yêu cầu HS làm bài tập trắc nghiệm.
- Về nhà: đọc thêm
- Củng cố
- Làm bài tập trắc nghiệm.
Slide 17
“Em có biết” để tìm hiểu một ứng dụng khác của Lực Lo-ren- xơ, làm bài tập 3, 4 trang 161 SGK.
- Tiếp nhận nhiệm vụ.
Slide 18
GAĐT Số 2: Bài 35 Từ trường Trái Đất.
I. Mục tiêu.
1. Kiến thức
- Phát biểu được các khái niệm: độ từ thiên, độ từ khuynh, bão từ.
- Phân biệt được từ cực của Trái Đất, sự khác nhau giữa từ cực Trái Đất và địa cực Trái Đất.
- Hiểu được khi nào thì những biến đổi của các yếu tố của từ trường Trái Đất được gọi là bão từ.
2. Kĩ năng
- Giải thích được sự định hướng của kim nam châm trên Trái Đất.
- Quan sát và chỉ ra được góc từ khuynh trên la bàn từ khuynh.
II. Chuẩn bị 1. Giáo viên
- Chiếc la bàn từ thiên, la bàn từ khuynh.
- BGĐT.
- Video về hiện tượng cực quang.
2. Học sinh
- Ôn lại kiến thức từ trường ở THCS, tính chất của đường sức từ.
- Xem trước bài mới: Bài 35 Từ trường Trái Đất.
III. Tiến trình dạy học.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Trình chiếu
Hoạt động 1:(5phút) Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài mới.
- Kiểm tra bài cũ: (chiếu Slide 1)
1. Yêu cầu một HS lên bảng vẽ các đường sức từ của nam châm thẳng.
Đặt một kim nam châm thử trong từ trường của nam châm thẳng thì kim nam châm chỉ như thế nào?
2. Hãy cho biết kim nam châm của la bàn định hướng như thế nào? Nếu xoay la bàn theo các phương khác nhau thì kim nam châm của la bàn có thay đổi không?
- GV click chuột Slide 2 nhận xét câu trả lời của HS
- Chiếu Slide 3, đặt vấn đề: Từ thời xa xưa, khi khoa học kĩ thuật chưa phát triển, con người đã
1. – Phương của kim nam châm trùng với tiếp tuyến đường sức từ tại điểm đặt.
- Chiều của kim nam châm như hình vẽ.
2. Kim nam châm của la bàn định hướng Bắc- Nam. Định hướng này không thay đổi khi xoay la bàn.
- HS quan sát hiệu ứng trên Slide 2
- HS trả lời: La bàn.
- Cấu tạo: gồm 2 bộ phận chính: kim nam
Slide 1
Slide 2
Slide 3
Slide 4
dùng thiết bị đơn giản nào để xác định phương hướng của mình?
- Yêu cầu HS cho biết cấu tạo và cách sử dụng chiếc la bàn?
- Đưa chiếc la bàn cho HS quan sát và nêu vấn đề: Liệu kim la bàn có chỉ đúng hướng Bắc – Nam địa lý hay không, chúng ta cùng tìm hiểu bài học hôm nay.
- Click Slide 4 giới thiệu bài học.
châm chỉ thị và bảng chia độ.
Cách dùng: Đặt la bàn nằm ngang, cực Bắc của kim la bàn sẽ chỉ về hướng Bắc địa lý.
Hoạt động 2:(15phút) Tìm hiểu về độ từ thiên- độ từ khuynh.
- GV yêu cầu HS nhắc lại về kinh tuyến địa lý?
- Click chuột Slide 5 định nghĩa về kinh tuyến từ.
Thông báo: Kim nam châm luôn định hướng Bắc- Nam chứng tỏ trên bề mặt Trái Đất có từ trường. Như vậy, các đường sức từ của từ trường Trái Đất gọi là kinh tuyến từ.
- Click Slide 6, yêu cầu HS cho biết kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lý có trùng nhau không? Vì
- HS trả lời: Kinh tuyến là nửa đường tròn Trái đất, đi qua hai địa cực và vuông góc với xích đạo.
- HS tiếp nhận khái niệm kinh tuyến từ.
Trả lời: Không trùng nhau vì định hướng của nam châm không trùng với kinh tuyến
Slide 5
Slide 6
sao?
- Click cho HS thấy góc lệch giữa kimh tuyến địa lý và kinh tuyến từ là góc từ thiên.
- Đưa ra định nghĩa Độ từ thiên, yêu cầu HS ghi vào vở.
- Click chuột Slide 7 thông báo quy ước:
Trường hợp cực Bắc của kim la bàn lệch sang phía Đông là độ từ thiên dương (D>0), ngược lại là độ từ thiên âm (D<0).
GV chỉ rõ trên hình vẽ.
- Click chuột Slide 8 và yêu cầu HS đọc cột phụ trong SGK (cột thông tin- hình ảnh). GV giới thiệu độ từ thiên của một số địa điểm trên Trái Đất.
- GV: Cũng liên quan đến đặc điểm của từ trường Trái Đất, chúng ta đi tìm hiểu khái niệm độ từ khuynh.
địa lý.
- HS theo dõi SGK phát biểu định nghĩa.
- HS xem Slide 7 và ghi quy ước vào vở.
- HS đọc cột phụ, tìm hiểu thông tin.
Slide 7
Slide 8
- Click chạy Slide 9 và thông báo: Khi quan sát kim nam châm có trọc nằm ngang đi qua trọng tâm thì người ta thấy kim nam châm lệch khỏi
- HS theo dõi hiệu ứng trên Slide 9.
Slide 9
vị trí nằm ngang.
- Click chạy Slide 10 và thông báo: Dựa vào tính chất của hiện tượng đó, người ta đã chế tạo ra các chiếc la bàn gọi là la bàn từ khuynh.
- Yêu cầu HS cho biết la bàn từ khuynh khác với la bàn từ thiên giới thiệu ở đầu bài như thế nào?
- Click chạy Slide 11 thông báo: Nhìn vào Slide ta thấy kim la bàn lệch khỏi vị trí nằm ngang. Người ta định nghĩa: góc hợp bởi kim nam châm của la bàn từ khuynh và mặt phẳng nằm ngang là độ từ khuynh.
- Yêu cầu HS ghi định nghĩa vào vở.
- Click chạy Slide 12 đưa ra quy ước: I>0 cực Bắc của kim nam châm nằm phía dưới mặt phẳng nằm ngang, ngược lại I<0.
- Click chạy Slide 13 và giới thiệu giá trị độ từ
- HS trả lời: Khác nhau có thể nhận thấy là: Loại la bàn từ khuynh có trục kim nam châm nằm ngang còn la bàn từ thiên có trục kim nam châm thẳng đứng.
- HS xem Slide, tiếp nhận khái niệm và ghi vào vở.
- HS ghi quy ước vào vở.
Slide 10
Slide 11
Slide 12
Slide 13
khuynh ở một số nơi.
- Click chạy Slide 14 yêu cầu HS làm bài tập.
- HS vận dụng kiến thức và làm bài tập.
Slide 14
Hoạt động 3:(5phút) Tìm hiểu các cực từ của Trái Đất.
- Click chạy Slide 15 đặt các câu hỏi sau:
+ Dựa vào kiến thức bài cũ có thể xem Trái Đất như một kim nam châm thẳng được không? Vì sao?
+ Đường sức từ của Trái Đất có chiều như thế nào? Tại sao?
+ Từ cực ở Nam bán cầu là cực gì và ở Bắc bán cầu là từ cực gì?
- Sau đó click chuột và thông báo: tên gọi từ cực ở Bắc bán cầu là từ cực Bắc, từ cực ở Nam bán cầu là cực Nam là tên
- HS trả lời:
+ Có thể xem Trái Đất như nam châm thẳng vì khi đặt nam châm thử vào từ trường của nam châm thẳng và kim la bàn đều định hướng giống nhau.
+ Đường sức từ của Trái Đất có chiều từ cực Nam đến cực Bắc.
Vì khi đặt nam châm thử thì kim nam châm định hướng Bắc- Nam.
+ Từ cực ở nam bán cầu là cực Bắc còn từ cực ở bắc bán cầu là cực Nam.
Slide 15 (Tổng hợp)
Slide 16
gọi do thói quen (có thể xem cách gọi tên ấy như một quy ước).
- GV hỏi: Các từ cực Trái Đất có trùng với các địa cực của nó không?
Vì sao?
- Click Slide 16 chạy flash và thông báo: Kết quả nghiên cứu cho thấy các từ cực của Trái Đất không cố định mà dịch chuyển rất chậm.
- HS trả lời: Không, vì các kinh tuyến từ không trùng với các kinh tuyến địa lý.
Hoạt động 4:(10phút) Tìm hiểu về bão từ.
- Click Slide 17 và thông báo: các yếu tố của từ trường Trái Đất tại mỗi nơi trên Trái Đất đều biến đổi theo thời gian.
Những biến đổi của các yếu tố này cùng một lúc trên quy mô toàn cầu gọi là hiện tượng bão từ.
Giới thiệu: Có hai loại bão từ: bão từ mạnh và bão từ yếu.
- Click chạy Slide 18 cho HS biết thời gian hoạt động của Bão từ mạnh.
- Click chạy các Slide 19- 21 cho biết số trận bão từ xảy ra mỗi năm
- HS tiếp thu khái niệm bão từ.
- HS theo dõi, tìm hiểu kiến thức.
Slide 17
Slide 18
Slide 19- 21
và ảnh hưởng của bão từ lên con người, sinh vật.
- Click Slide 22 chạy Video về cực quang, thông báo và giải thích hiện tượng cực quang xảy ra ở đầu hai cực Trái Đất.
Cho HS xem một số hình ảnh về cực quang trong Slide 23.
Slide 22
Slide 23
Hoạt động 5:(5 phút) Củng cố vận dụng, giao nhiệm vụ về nhà.
- Nhắc lại các kiến thức về độ từ thiên, độ từ khuynh, cực từ Trái Đất và bão từ.
- Click Slide 24 yêu cầu HS làm Bài tập 1 SGK và hướng dẫn giải.
- Dặn dò: Về nhà giải các bài tập trong SBT để chuẩn bị cho tiết bài tập.
- HS củng cố.
- HS làm bài tập 1 SGK.
- HS nhận nhiệm vụ.
Slide 24
Kết luận chương 2
Những vấn đề đã trình bày ở chương 2 mục đích thực hiện quy trình thiết kế BGĐT. Khi thực hiện thiết kế BGĐT cần chú ý các tiêu chí về mặt kĩ thuật, tính thẩm mỹ, cung cấp đầy đủ thông tin… cho người học.
Việc sử dụng BGĐT dạy học một số kiến thức chương Từ trường sẽ mang lại kết quả cao trong quá trình dạy học. Trong chương 2 đã trình bày tiến trình dạy học Bài 32 Lực Lo-ren-xơ và Bài 35 Từ trường Trái Đất dựa trên quy trình thiết kế BGĐT. Đối với mỗi GV, khi bắt đầu thiết kế BGĐT, cần tìm hiểu kiến thức trọng tâm của chương. Từ đó có thể định hướng những bài học phù hợp để thiết kế GAĐT và xây dựng BGĐT.