a) Trên lớp, tổ chức cho học sinh giải bài tập:
Điện trƣờng Cƣờn g độ điện trƣờn g Điện thế nghĩa Định Tính chất Điện phổ điện Tụ Công của lực điện Hiệu điện thế Năng lƣợng tụ điện Định nghĩa Điện dung Ghép tụ điện Khái niệm Đặc trƣng Đƣờng sức điện Nguyên lý chồng chất điện trƣờng Vật dẫn và điện môi trong điện trƣờng Năng lƣợng điện trƣờng Điện tích – điện trƣờng Điện tích
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
57
Tổ chức giải bài tập là hoạt động có sự phối hợp chặt chẽ giữa GV và SV, trong thực tiễn dạy học ngƣời ta thƣờng sử dụng 3 hình thức cơ bản sau:
+ GV phân tích, ghi lên bảng các bài toán điển hình hoặc tƣơng đối phức tạp, nêu lên các câu hỏi, tổ chức và động viên SV tham gia vào công việc giải bài toán đặt ra.
+ GV tổ chức cho cả lớp thảo luận và cùng phân tích bài toán sau đó cho 1 SV lên bảng giải. Với cách này để thu đƣợc kết quả tối ƣu GV cần giành thời gian hợp lý để từng SV có đủ điều kiện suy nghĩ và làm việc độc lập, sáng tạo ( hƣớng dẫn cụ thể làm bài tập trên lớp)
+ GV nếu ra vấn đề, SV tự suy nghĩ tìm phƣơng án giải quyết. Trong hình thức này GV có vai trò cố vấn cho SV khi cần thiết ( gợi ý, giải đáp thắc mắc….) còn cần kiểm tra kết quả công việc của từng HS, uốn nắn và hệ thống hóa các sai sót, ƣu nhƣợc điểm chung của SV khi tổng kết bài giải (hƣớng dẫn SV tự làm bài tập ở nhà)
- Giải 3- 5 bài trên lớp theo những bƣớc cơ bản sau: + Đọc và tóm tắt đề bài
+ Phân tích các hiện tƣợng, trong bài có thể sử dụng đƣợc những định luật định lý nào
+ Phân biệt rõ các đã biết của bài toán và cái cần phải tìm. + Vẽ sơ đồ các bƣớc giải bài toán
+ Giải bài tập chi tiết + Kết luận
- Hƣớng dẫn SV tự làm việc (giải bài tập ở nhà). b) Xây dựng tƣơng tác GV - SV
- Trên lớp: GV và HS có thể diễn giải, trao đổi hƣớng dẫn, trình bày
- Mạng: có thể nhận những câu hỏi, giải đáp thắc mắc của SV thông qua mạng, hòm thƣ điện tử
- Phƣơng tiện khác: nhƣ điện thoại, các phần mềm…. - Nhận kết quả của các bài tập từ @mail.
Với cách phân tích nhƣ vậy ta có thể chia tiết học làm 2 phần bài tập chính: a) Phần 1 vận dụng những lý thuyết đã có đi vào làm một số bài tập định tính gắn liền với lý thuyết, gần gũi với cuộc sống hàng ngày.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
58
b) Phần 2 là ôn lại kiến thức đã học để vận dụng giải một số bài tập định lƣợng để khẳng định lại những lý thuyết đã biết.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
59
BÀI SOẠN 1
I. Muc tiêu
1. Kiến thức:
- Hiểu đƣợc ý nghĩa và vận dụng các công thức tính phần tĩnh điện. 2. Kỹ năng:
- Giải thích đƣợc nguyên nhân điều kiện phạm vi ứng dụng của các định luật phần tĩnh điện.
- Phát triển năng lực quan sát hiện tƣợng vận dụng lý thuyết để dự đoán và giải thích hiện tƣợng.
Giải thích đƣợc hiện tƣợng trong các thiết bị kĩ thuật và ứng dụng của phần điện tích điện trƣờng trong các thiết bị kĩ thuật.
- Vận dụng đƣợc những kiến thức học đƣợc để thiết kế chế tạo các thiết bị mới đơn giản.
3. Thái độ, năng lực:
- SV tự giác, tích cực tham gia giải bài tập bằng nhiều cách. SV vận dụng sáng tạo sơ đồ định hƣớng giải bài tập dƣới sự hƣớng dân của GV. Đề xuất các phƣơng pháp khác nhau cho một tình huống trong bài tập.
II. Chuẩn bị
1. Chuẩn bị của giáo viên:
- Lựa chọn bài tập và lập kế hoạch lên lớp. - Soạn các phiếu học tập của SV.
- Phân tích phƣơng pháp giải các bài toán cụ thể. 2. Chuẩn bị của sinh viên:
- Ôn lại kiếm thức về phần tĩnh điện. - Giải các bài tập đƣợc giao.
III. Tổ chức dạy học
a) Đặt 1 số câu hỏi nhắc lại các vấn đề chính của lý thuyết:
- Có mấy loại điện tích, nêu và giải thích các cách nhiễm điện cho các vật? - Từ trƣờng tồn tại ở đâu ? Làm thế nào để nhận biết đƣợc từ trƣờng? Biểu diễn từ trƣờng bằng hình vẽ nhƣ thế nào ?
- Phát biểu định luật Cu Lông ? Viết công thức xác định từ trƣờng của một điện tích điểm?
- Viết công thức liên hệ giữa công của lực điện trƣờng và hiệu điện thế, công thức liên hệ giữa cƣờng độ điện trƣờng và hiệu điện thế ?
b) Nêu những ứng dụng vật lý phần tĩnh điện hay gặp đời sống:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
60
- Tại sao khi đi ôtô (vỏ ôtô bằng kim loại) lúc có sấm chớp mà ngƣời ngồi trong ôtô luôn đƣợc an toàn?
- Sơn tĩnh điện dựa trên nguyên tắc gì ? - Thiết bị lọc bụi tĩnh điện làm nhƣ thế nào ?
- Nguyên tắc hoạt động của màn hình ti-vi, tại sao khi ngắt điện tivi rồi ngƣời ta sờ vào lại bị giật…v.v ?
c) Nguyên tắc lựa chọn các bài tập ở bài soạn :
- Lựa chọn những hiện tƣợng gần gũi gắn liền với cuộc sống.
- Các hiện tƣợng có sự mâu thuẫn giữ lý thuyết và thực tế cần phải tƣ duy để giải thích.
- Các bài tập đƣa ra có tính ứng dụng trong thực tế và sinh viên đã gặp.
Bài 1 (bài tập định tính)
Hoạt động 1: Củng cố lí thuyết chuẩn bị điều kiện, đề xuất vấn đề.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của sinh viên - Có mấy loại điện tích? Chúng tƣơng
tác với nhau nhƣ thế nào?
-Yêu cầu HS trình bày nội dung thuyết electron.
Giải thích hiện tƣợng nhiễm điện do
- Có hai loại điện tích: điện tích âm và điện tích dƣơng.
Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.
- Thuyết dƣ̣a vào sƣ̣ cƣ trú và di chuyển của electron để giải thích các hiện tƣợng hiện điện và tính chất điện của các vật gọi là thuyết electron
Nội dung:
- Electron có thể di chuyển tƣ̀ nguyên tƣ̉ này sang nguyên tử khác , tƣ̀ vật này sang vật khác và gây ra các hiện tƣợng điện
+ Khi nguyên tƣ̉ mất electron thì nó trở thành Ion dƣơng
+ Khi nguyên tƣ̉ nhận elcetron thì nó trở thành Ion âm
+ Vật nhiễm điện dƣơng khi nó thiếu electron
+ Vật nhiễm điện âm khi nó thƣ̀a electron
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
61
hƣởng ứng và do tiếp xúc.
Hoạt động 2: Tóm tắt và phân tích đề bài
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Nêu bài toán (đƣa nội dung bài toán lên màn chiếu). Yêu cầu học sinh đọc và tóm tắt bài toán. - Yêu cầu HS phân tích.
- Nhận xét các ý kiến phân tích của học sinh. Điều chỉnh (nếu cần). Đƣa ra hình ảnh mô phỏng hiện tƣợng và hình phân tích.
- Yêu cầu học sinh trình bày phƣơng án giải quyết vấn đề nêu ra trong bài toán.
- Theo hƣớng suy luận của học sinh, giáo viên thiết lập sơ đồ suy luận đƣa đến phƣơng án giải bài tập. Yêu cầu học sinh trình bày lời giải theo phƣơng án lựa chọn.
- Yêu cầu 2 học sinh lần lƣợt trình chiếu phần trình bày lời giải của mình. Nhận xét, từng bài giải và điều chỉnh các sơ xuất của học sinh (nếu có).
- Đọc bài toán.
- Hoạt động cá nhân: suy nghĩ và phân tích.
- Trình bày ý kiến phân tích chuyển động của vật, mô tả bằng hình vẽ.
- Trình bày các nhận xét. - Trình bày những suy luận để đƣa ra phƣơng án giải quyết vấn đề.
- Trình bày lời giải.
- Trình chiếu phần lời giải.
Hoạt động 3: Phân tích tìm phƣơng pháp giải
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của sinh viên
- Nêu bài toán.
- Hãy phân tích hiện tƣợng xảy ra.
- Muốn biết thanh nhựa có tích điện hay không ta làm như thế nào?
- Nếu để thanh nhựa khi chưa cọ sát lại gần các
- Tiếp nhận vấn đề mới cần giải quyết.
- Đọc bài toán.
Ta có thể cho thanh nhựa tiếp xúc với quả cầu của điện nghiệm nếu:
+ Hai lá đồng xòe ra tức là thanh nhựa có điện tích.
+ Nếu 2 lá đồng vẫn đứng yến tức là thanh nhựa không có điện tích.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
62
vật nhỏ, nhẹ không tích điện thì chúng có hút nhau không ?
- Nếu để thanh nhựa và các vật nhỏ nhẹ tích điện trái dấu khi để gần nhau thì chúng sẽ như thế nào?
- Vậy nếu để thanh nhựa nhiễm điện và mẩu dẫn không nhiễm điện lại gần nhau thì chúng có hút nhau không?
- Yêu cầu học sinh đƣa ra các nhận xét về phần phân tích của bạn.
- Nêu nhận xét.
- Sử dụng phần mềm để minh hoạ hiện tƣợng. - Hãy tìm phƣơng án giải quyết vấn đề.
- Nhận xét cách giải quyết vấn đề của học sinh. Yêu cầu các cá nhân giải bài tập.
-Quan sát các cá nhân làm việc. Nhắc nhở, uốn nắn những học sinh thiếu tập trung, hƣớng dẫn thêm cho nhóm học sinh yếu.
- Gọi hai học sinh lần lƣợt trình bày bài giải. Yếu cầu các học sinh khác nhận xét các phần trình bày của hai HS trên.
- Nêu ra gợi ý về một số bài toán cùng dạng.
thì chúng không hút nhau.
+ Nếu để gần nhau thì chúng sẽ hút chặt vào nhau.
- Trình bày ý kiến và biểu diễn bằng hình vẽ.
- Trình bày phƣơng án giải quyết.
- Giải bài tập (hoạt động cá nhân).
- Trình bày phần lời giải: Chiếu bài giải lên màn hình và diễn giải. - Nhận xét các bài giải.
Hoạt động 4: Biện luận/ Nêu ý tƣởng ứng dụng kĩ thuật kết quả của bài toán Hoạt động của giáo viên Hoạt động của sinh viên
- Dùng cách này để tách các tấm sắt thép mỏng dính chặt lại với nhau bằng cách:
+ Cho hai tấp kim loại tích điện cùng dấu: do lực tƣơng tác tĩnh điện giữa hai tấm kim loại nên chúng đẩy nhau
- Ứng dụng chế tạo ra máy hút bụi: tạo ra cho máy hút bụi 1 từ trƣờng đủ mạnh để hút các hạt bụi nhỏ và nhẹ.
- Áp dụng vào phƣơng pháp sơn tĩnh điện: cho vật cần sơn và sơn tích điện trái dấu (ion âm và ion dƣơng) khi sơn do tƣơng tác của 2 loại ion
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
63
này chúng hút với nhau thành từng cặp 1 do đó nƣớc sơn trên vật cần sơn sẽ đƣợc phủ đều và tiết kiệm sơn.
Bài 2: (bài tập định lƣợng số 1)
Hoạt động 1: Củng cố lí thuyết chuẩn bị điều kiện, đề xuất vấn đề. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của sinh viên
- Nhắc lại các kiến thức về tụ điện - Hiệu điện thế giới hạn là hiệu điện thế nhƣ thế nào?
- Hiệu điện thế giới hạn nhƣ thế nào khi mắc nối tiếp và mắc song song?
KL: Cách ghép song song tạo ra bộ tụ điện có điện dung lớn.
KL: Cách gép nối tiếp tạo ra bộ tụ điện có điện dung nhỏ hơn. Ngƣời ta ứng
+ Hiệu điện thế giới hạn là hiệu điện thế cực đại cho phép đặt vào hai bản của tụ điện để nó hoạt động bình thƣờng. + Khi tụ điện bị đánh thủng (hiệu điện thế đặt vào hai bản của tụ vƣợt quá hiệu điện thế giới hạn) thì tụ điện trở thành vật dẫn.
- Các thông số của bộ tụ điện (hiệu điện thế U, điện dung C, điện tích Q) trong mỗi mạch thay đổi nhƣ thế nào? Khi ghép hai tụ song song, khi ghép hai tụ nối tiếp.
+ Khi ghép song song: U = U1 = U2 ;
C = C1 + C2 ; Q = Q1 + Q2 ; Q = C.U
+ Khi ghép nối tiếp : U = U1 + U2 ; Q = Q1 = Q2 ; 2 1 1 1 1 C C C ; Q = C.U
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
64
dụng cách ghép này khi cần có một tụ điện chịu đƣợc hiệu điện thế giới hạn cao.
Hoạt động 2: Tóm tắt và phân tích đề bài
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của sinh viên
- Nêu bài toán (đƣa nội dung bài toán lên màn chiếu). Yêu cầu học sinh đọc và tóm tắt bài toán.
- Yêu cầu HS phân tích.
- Nhận xét các ý kiến phân tích của học sinh. Điều chỉnh (nếu cần). Đƣa ra hình ảnh mô phỏng hiện tƣợng và hình phân tích.
- Yêu cầu học sinh trình bày phƣơng án giải quyết vấn đề nêu ra trong bài toán.
- Theo hƣớng suy luận của học sinh, giáo viên thiết lập sơ đồ suy luận đƣa đến phƣơng án giải bài tập. Yêu cầu học sinh trình bày lời giải theo phƣơng án lựa chọn.
- Yêu cầu 2 học sinh lần lƣợt trình chiếu phần trình bày lời giải của mình. Nhận xét, từng bài giải và điều chỉnh các sơ xuất của học sinh (nếu có).
- Đọc bài toán.
- Hoạt động cá nhân: suy nghĩ và phân tích.
- Trình bày ý kiến phân tích chuyển động của vật, mô tả bằng hình vẽ.
- Trình bày các nhận xét.
- Trình bày những suy luận để đƣa ra phƣơng án giải quyết vấn đề.
- Trình bày lời giải.
- Trình chiếu phần lời giải.
Hoạt động 3: Phân tích tìm phƣơng pháp giải
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của sinh viên
- Nêu bài toán.
- Hãy phân tích hiện tƣợng xảy ra.
- Muốn biết thanh nhựa có tích điện hay không ta làm nhƣ thế nào?
- Tiếp nhận vấn đề mới cần giải quyết.
- Đọc bài toán.
Ta có thể cho thanh nhựa tiếp xúc với quả cầu của điện nghiệm nếu:
+ Hai lá đồng xòe ra tức là thanh nhựa có điện tích.
+ Nếu 2 lá đồng vẫn đứng yến tức là thanh nhựa không có điện tích.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
65
- Nếu để thanh nhựa khi chƣa cọ sát lại gần các vật nhỏ, nhẹ không tích điện thì chúng có hút nhau không ?
- Nếu để thanh nhựa và các vật nhỏ nhẹ tích điện trái dấu khi để gần nhau thì chúng sẽ nhƣ thế nào?
- Vậy nếu để thanh nhựa nhiễm điện và mẩu dẫn không nhiễm điện lại gần nhau thì chúng có hút nhau không?
- Yêu cầu học sinh đƣa ra các nhận xét về phần phân tích của bạn.
- Nêu nhận xét.
- Sử dụng phần mềm để minh hoạ hiện tƣợng. - Hãy tìm phƣơng án giải quyết vấn đề.
- Nhận xét cách giải quyết vấn đề của học sinh. Yêu cầu các cá nhân giải bài tập.
-Quan sát các cá nhân làm việc. Nhắc nhở, uốn nắn những học sinh thiếu tập trung, hƣớng dẫn thêm cho nhóm học sinh yếu.
- Gọi hai học sinh lần lƣợt trình bày bài giải. Yếu cầu các học sinh khác nhận xét các phần trình bày của hai HS trên.
- Nêu ra gợi ý về một số bài toán cùng dạng.
+ Nếu để nhƣ vậy lại gần nhau thì chúng không hút nhau.
+ Nếu để gần nhau thì chúng sẽ hút chặt vào nhau.