Chương trình SGK cải cách có một sốưu điểm sau: Quán triệt đường lối chính sách của Đảng, thực hiện giáo dục toàn diện nội dung kiến thức đầy đủ, cấu trúc có hệ thống, đảm bảo sự liên tục giữa các cấp học, giữa giáo dục phổ
26
thông và giáo dục chuyên nghiệp. Bên cạnh đó còn có những hạn chế nhất
định:
- Kiến thức còn thiên về lí thuyết, phần ứng dụng thực hành còn hạn chế, yêu cầu định lượng quá cao.
- Chưa coi phương pháp thực nghiệm là mục tiêu quan trọng cần đạt
được trong dạy học.
Tóm lại, với những đặc điểm chung này thì luôn đòi hỏi GV trong việc truyền đạt kiến thức phải nỗ lực sáng tạo, biết cách tổ chức hoạt động dạy học nhằm điều khiển hoạt động "chiếm lĩnh" kiến thức của HS một cách có hiệu quả nhất.
1.6.4. Kết quả điều tra của việc tổ chức HĐNT Vật lí cho HS ở một số lớp 11 trường THPT Tiên Du số 1 tỉnh Bắc Ninh.
1.6.4.1. Mục đích điều tra.
Nắm được thực tế của việc tổ chức HĐNT của HS ở trường THPT theo
chương trình hiện nay, sơ bộ việc dạy và học, tạo cơ sở để tổ chức hoạt động học tập ở một số bài cụ thể.
1.6.4.2. Phương pháp điều tra
Chúng tôi sử dụng phương pháp điều tra như sau:
- Tìm hiểu cơ sở vật chất của nhà trường: Trang thiết bị, đồ dùng, phòng thí nghiệm.
- Điều tra GV: Phương pháp dạy học thông qua các tiết dự giờ, sinh hoạt tổ
chuyên môn...
- Điều tra HS: Trao đổi trực tiếp với HS, phân tích kết quả học tập qua bảng
điểm, các bài kiểm tra, đặc biệt theo dõi khảnăng nhận thức của HS trong giờ
27
1.6.4.3. Kết quả điều tra.
- Thực trạng vềphương pháp dạy học của thầy
Phương pháp dạy học còn tình trạng giảng dạy một chiều “thầy giảng, trò nghe”.Nhưng phần lớn GV có trình độ kiến thức, năng lực và kinh nghiệm dạy học, cố gắng tổ chức cho HS tự lực thực hiện một số hoạt động học tập
nhưng chưa thường xuyên.
- Thực trạngchung về tình hình học tập của HS
Nhìn chung việc học tập của các em thường tự phát, tùy thuộc vào kinh nghiệm, khả năng của từng HS. Kĩ năng thực hành, thực nghiệm thấp, chưa
biết vận dụng kiến thức vào cuộc sống.
Kết quảđiều tra qua phiếu điều tra HS cho thấy:
+ Ở các lớp không phân ban: 65% HS có đọc sách ở nhà, 35% HS không đọc sách ở nhà.
+ Ở lớp phân ban A: 75% HS có đọc sách ở nhà, 25% HS không đọc sách ở
nhà.
+ Phần lớn HS ở các lớp (cả phân ban và không phân ban) đều có ý thức về
việc nắm vững chương "Dòng điện không đổi".
+ 45% HS nắm được bài ngay tại lớp, 55% HS cần về nhà học thêm để nắm
28
CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HĐNT CHO HỌC SINH
TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI THUỘC CHƯƠNG "DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI" - VẬT LÍ 11 THPT
2.1. Nội dung cơ bản của chương 2 "Dòng điện không đổi" 2.1.1. Cấu trúc của chương
Trong chương trình SGK Vật lí 11 cơ bản, chương "Dòng điện không
đổi" gồm 6 bài được sắp xếp như sau:
Bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện
Bài 8: Điện năng. Công suất điện
Bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ
Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
Bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của 1 pin điện hóa
2.1.2. Nội dung kiến thức của chương
Dòng điện là dòng các điện tích (các hạt tải điện) dịch chuyển có hướng. Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển có hướng của các
điện tích dương.
Cường độ dòng điện được xác định bằng thương số của định lượng ∆q
dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian ∆t và khoảng thời gian đó
I = ∆q/∆t
Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian. Cường độ của dòng điện không đổi được tính theo công:
29
Các lực lạ bên trong nguồn điện có tác dụng làm cho 2 cực của nguồn
điện được tích điện khác nhau và do đó duy trì hiệu điện thế giữa 2 cực của nó Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng công của lực lạ khi dịch chuyển 1 đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn:
ξ =
Công suất tỏa nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ở vật dẫn trong 1 đơn vị thời gian:
P = RI2 =
Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch:
Ang= ξIt
Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch:
P = ξI
Định luật Ôm đối với toàn mạch: Cường độ dòng điện chạy trong mạch
điện tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở
toàn phần của mạch đó:
I =
Tích của cường độ dòng điện chạy qua 1 đoạn mạch và điện trở của nó
được gọi là độ giảm điện thếtrên đoạn mạch đó. Suất điện động của nguồn có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thếở mạch ngoài và mạch trong:
ξ = IRN + Ir
Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nối 2 điện của nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.Khi đoản mạch dòng điện chạy qua mạch có
30
Định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện (nguồn phát), dòng điện có chiều
đi ra từ cực dương và đi tới cực âm. Hiệu điện thế UAB giữa 2 đầu Avà B của
đoạn mạch, trong đó đầu A nối với cực dương của nguồn điện:
UAB= ξ - I(R+r)
Suất điện động của bộ nguồn nối tiếp bằng tổng các suất điện động của các nguồn điện có trong bộ:
ξ = ξ1+ ξ2+...+ ξn
Điện trở trong rb của bộ nguồn điện nối tiếp bằng tổng các điện trở trong cuả các nguồn có trong bộ:
r = r1 + r2 + ...+ rn
Ghép song song n nguồn điện có cùng suất điện động ξ và điện trở trong r tạo thành bộ nguồn song song có suất điện độngξb = ξvà điện trở trongrb=
31
BÀI 8: ĐIỆN NĂNG. CÔNG SUẤT ĐIỆN 1. Mục đích
1.1.Về kiến thức
- Nêu được công của dòng điện là sốđo điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua. Chỉra được lực nào thực hiện công ấy.
- Viết được công thức tính công và công suất của dòng điện trong 1 đoạn mạch tiêu thụđiện năng.
- Phát biểu và viết được biểu thức định luật Jun-lenxo, nêu được công thức tính công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua.
- Chỉ ra được mối liên hệ giữa công của lực lạ thực hiện bên trong nguồn điện
và điện năng tiêu thụ trong mạch kín.
1.2.Về kĩ năng
- Tính được điện năng tiêu thụ và công suất điện của 1 đoạn mạch theo các
đại lượng liên quan và ngược lại.
- Tính được công và công suất của nguồn điện theo các đại lượng liên quan và
ngược lại.
2.Chuẩn bị
2.1.Giáo viên:Đọc SGK lớp 9 để biết được kiến thức xuất phát của HS
2.2.Học sinh:Ôn lại các kiến thức về công, công suất điện, định luật Jun- lenxo
3.Tiến trình giảng dạy 3.1.Ổn định tổ chức lớp 3.2.Kiểm tra bài cũ
- Nêu định nghĩa dòng điện và công thức tính cường độ dòng điện, cường độ
dòng điện không đổi.
32
3.3.Vào bài mới
Khi mắc nguồn điện vào mạch kín, bên trong nguồn có sự chuyển hóa
năng lượng thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng… và bài hôm nay chúng ta nghiên cứu sự chuyển hóa năng lượng đó.
3.4. Nội dung bài học
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cần đạt
Hoạt động 1: Ôn tập và bổ sung các kiến thức về công, công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch
-Viết BT tính công, công suất của dòng điện chạy qua 1 đoạn mạch?
- Khi đặt vào 2 đầu mạch 1 hiệu điện thế thì các điện tích tự do có trong mạch sẽ chuyển động như thế nào? Tại sao? - GV bổ sung: Như vậy lực điện đã thựchiện công A lên các điện tích làm chúng chuyển động có hướng. -HS trả lời -HS suy nghĩ, trả lời: Chuyển động có hướng do tác dụng của lực điện trường.
I.Điện năng tiêu thụ và công suất điện
1. Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch
Điện năng tiêu thụ của 1
đoạn mạch bằng tích hiệu điện thế giữa 2 đầu
đoạn mạch với cường độ
dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua
đoạn mạch đó
33 Gọi cường độ dòng điện
là I. Điện lượng di chuyển trong đoạn mạch sau 1 thời gian t là bao nhiêu?Công của lực điện thực hiện được xác định như thế nào? -Yêu cầu HS hoàn thành C1, C2? - GV nhận xét, bổ sung: Khi chạy qua 1 đoạn mạch các tác dụng mà dòng điện có thể gây ra là: tác dụng cơ, nhiệt, từ, hóa học, sinh lí. Khi có sự chuyển hóa từ điện
năng thành các dạng
năng lượng khác.
-GV thông báo: Lượng
điện năng mà 1 đoạn mạch tiêu thụkhi códòng
điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượngkhác được đo bằng công của lực điện thực
-Điện lượng di chuyển
trong đoạn mạch sau thời gian tlà: q = I.t Công của lực điện: A = q.U = U.I.t -HS suy nghĩ trả lời -HS tiếp thu -HS ghi nhớ
34 hiện khi dịch chuyển có
hướng của các điện tích. - Yêu cầu HS hoàn thành C3?
-Yêu cầu HS đọc SGK - GV thông báo: Công suất điện của 1 đoạn mạch là công suất tiêu thụđiện năng đoạn mạch đó và có trị số
bằng điện năng mà đoạn mạchtiêu thụtrong 1 đơn
vị thời gian hoặc bằng tích của hiệu điện thế
giữa 2 đầu đoạn mạch
và cường độn dòng điện chạy qua mạch đó. - Yêu cầu HS viết công thức tính công suấtđiệnvà hoànthành C4? -HS hoàn thành -HS đọc -HS ghi nhớ -HS trả lời 2.Công suất điện Công suất điện của 1 đoạn mạch bằng tích hiệu điện thế giữa 2 đầu
đoạn mạch và cường độ
dòng điện chạy qua
đoạn mạch đó
P= =UI
Hoạt động 2: Tìm hiểu công suất tỏa nhiệt của vật dẫn, định luật Jun- lenxo
II. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn có dòng điện chạy qua.
35 -GV hỏi: Nếu trong
mạch chỉ có điện trở
thuần R thì có sự biến
đổi năng lượng như thế
nào? Hiệntượng gì xảy ra? -Hãy phát biểu và viết BT định luật Jun- lenxo? -GV dẫn dắt: Công suất tỏa nhiệt của một vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho
tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn đó. -Theo các em côngsuất tỏa nhiệt đượcxác định bằng công thức nào? -Yêu cầu HS hoàn thành C5? -HS trả lời: Điện năng - > nhiệt năng. Do vậy làm vật dẫn nóng lên và tỏa ra ngoài môi trường xung quanh. -HS trả lời -HS tiếp thu -HS trả lời -HS hoàn thành 1.Định luật Jun- lenxo Nhiệt lượng tỏa ra ở 1 vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn đó Q= R.I2.t 2. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòngđiện chạy qua. Công suất tỏa nhiệt ở vật dẫn khi có dòng
điện chạy qua được xác
định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn đó trong 1 đơn vị thời gian
P = = R.I2
Hoạt động 3: Xây dựng công thức tính công và công suất của nguồn điện
36
- Em hãy nhắc lại tác dụng của lực lạ bên trong nguồn điện?
-GV nhận xét và giảng: Lực lạ bên trong nguồn
điện thực hiện công làm dịch chuyển các điện tích để tạo ra sự tích điện khác nhau ở 2 cực của nguồn điện, làm xuất hiện hiệu điện thế giữa 2 cực và có 1 dạng
năng lượng nào đó được biến đổi thành điện năng
dự trữ bên trong nguồn
điện. - GV hỏi: Trong mạch kín nguồn điện có tác dụng gì? -GVnhận xét, bổ sung: Khi tạo thành mạch kín, nguồn điện thực hiện công khi dịch chuyển
các điện tích tự do trong toàn mạch để tạo thành dòng điện. Khi đó điện
năng chuyển hóa thành
-HS nhắc lại
-HS tiếp thu
- HS trả lời
-HS lắng nghe, ghi nhớ
37 các dạng năng lượng
khác.Theo ĐLBT và
chuyển hóa năng lượng
điện năng tiêu thụ trong toàn mạch bằng công của các lực lạ bên trong nguồn điện. - Vậy công củanguồn điện được xác định bằng công thức nào? -GV dẫn dắt: Công suất của nguồn điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công củanguồn điện và được xác định bằng công của nguồn điện thực hiện trong 1 đơn vị thời gian. - Em hãy viết công thức xác định công suất của nguồn điện? -HS trả lời -HS tiếp thu -HS viết công thức
1.Công của nguồn điện
Công của nguồnđiện bằng điện năng tiêu thụ
trong toàn mạch
Ang= q.ξ = I.t.ξ
2.Công suất của nguồn điện
Công suất của nguồn
điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch
Png = = ξ.I
38
BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
1. Mục tiêu 1.1. Về kiến thức
- Phát biểu và viết được biểu thức của định luật Ôm với toàn mạch.
- Phát biểu được quan hệ suất điện động của nguồn và tổng độ giảm thế trong và ngoài nguồn.
- Trình bày được khái niệm hiệu suất của nguồn điện.
1.2. Về kĩ năng
- Mắc mạch điện theo sơ đồ.
- Giải được bài tập đơn giản có liên quan.
2. Chuẩn bị 2.1. Giáo viên
- BộTN định luật Ôm cho toàn mạch. - Dụng cụ: Thước kẻ, phấn màu.
2.2. Học sinh
- Đọc trước bài mới.
3. Tiến trình giảng dạy 3.1. Ổn định tổ chức lớp học 3.2. Kiểm tra bài cũ
- Phát biểu và viết biểu thức định luật Jun-lenxo. - Viết biểu thức tính công của nguồn điện.
3.3.Vào bài mới
Đặt vấn đề: Khi pin Lơ-clan-sê được dùng trong một thời gian dài thì
điện trở trong của pin tăng lên đáng kể và dòng điện mà pin sinh ra trong mạch kín khá nhỏ. Vậy cường độ trong mạch kín có mối quan hệ như thế nào
39
với điện trở trong của nguồn điện cũng như các yếu tố khác của mạch điện? Bài học hôm nay sẽ chỉ ra mối quan hệđó.
3.4. Nội dung bài học
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cần đạt Hoạt động 1: Xây dựng biểu thức Ôm cho toàn mạch
-Xét mạch kín đơn giản nhất có sơ đồ như hình vẽ A B I ξ ,r Trong đó: ξ: Suất điện động của nguồn điện. r: Điện trở trong của nguồn điện. RN: Điện trở tương đương của mạch ngoài. I: Cường độ dòng điện chạy trong mạch. -Để tìm mối quan hệ giữa ξ và r của nguồn điệnchúng ta tiến hành TN với mạch điện kín (hình 9.3 )
-HS quan sát, ghi chép I. Thí nghiệm
40 Ampe kế đo cường độ
dòng điện trong mạch kín, vôn kế đohiệu điện thế mạchngoài UN, biến trở R cho phép thay đổi điện trở mạch ngoài, điện trở R0 bảo vệ mạch điện. -GV vẽ hình: -Số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào nếu số chỉ của vôn kế giảm? -GV tiến hành TN để kiểm tra dựđoán của HS -GV tiến hành TNvới chỉ số của vôn kế giảm và yêu cầu HS ghi lại số liệu vào bảng số liệu. -Yêu cầu HS nhận xét kết quả TN? -HS dựđoán -HS nhận xét: Số chỉ vôn kế giảm thì số chỉ ampe kếtăng ξ , r + - I K I(A) U(V) A R R0 V
41 -GV nhận xét, nhấn
mạnh: Kết quả TNđúng
với dựđoán vì trước đây chúng ta xét đoạn mạch chỉcó điện trở thuần còn trong TN trên chúng ta xét mạch kín gồm điện trở và nguồn điện. -Từ bảng số liệu yêu cầu HS vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường
độ dòng điện vào hiệu
điện thế?
-Đồ thị vừa vẽ là
đường thẳng hay đường
cong? Phương trình của
đường này có dạng nào?
- Nhìn đồ thị và so sánh số vôn ghi trên nguồn
điện hãy cho biết U0 có giá trị bằng bao nhiêu?
-HS vẽđồ thị