Tải bản đầy đủ (.doc) (10 trang)

Chế tạo và ứng dụng đồ dùng dạy học vào tiết dạy nhằm tăng hứng thú học tập của học sinh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (241.27 KB, 10 trang )

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

MÔ TẢ GIẢI PHÁP
Tên sáng kiến: “Chế tạo và ứng dụng đồ dùng dạy học vào tiết dạy nhằm
tăng hứng thú học tập của học sinh”.
Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: dạy học và giáo dục học sinh.
Mã số: … … … …
1. Tính mới của giải pháp:
+ Chế tạo ra bộ thí nghiệm mà nhà trường chưa được trang bị nhằm giúp cho tiết
dạy của bản thân cũng như của các đồng nghiệp được trực quan sinh động, thu hút sự
chú ý của học sinh nhằm tạo hứng thú của học sinh đối với tiết học. Đồng thời cũng
nhằm kích thích niềm đam mê chế tạo dụng cụ thí nghiệm trong giáo viên và học sinh.
+ Bộ thí nghiệm này rất khó chế tạo, vì với dây dẫn và nguồn điện thông thường
có ở phòng thí nghiệm của nhà trường thì sẽ không thấy được sự tương tác giữa hai
dòng điện với nhau. Vì vậy trong bộ thí nghiệm này tôi sử dụng dây đồng của chuột
máy tính đã bị hỏng và nguồn là acqui 12V có sẵn của xe mô tô.
2. Mô tả bản chất của sáng kiến
2.1 Tình hình thực trạng của vấn đề:
Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm đòi hỏi người học phải có khả năng tư
duy, kỹ năng liên hệ thực tế, biết liên kết giữa lý thuyết với những sự vật hiện tương
xảy ra trong thực tiễn đời sống. Tuy nhiên không phải học sinh nào cũng có khả năng
đó, nhất là đối với các lĩnh vực trừu tượng như phần điện học và từ học. Vì vậy để học
sinh dễ nắm bắt kiến thức vật lý, trong các tiết dạy, giáo viên phải sử dụng các bộ thí
nghiệm để minh họa, biểu diễn cho học sinh xem, nhằm xác nhận sự đúng đắn của các
lý thuyết, các định lý, định luật được học. Hiện nay, trong phòng thí nghiệm vật lý phổ
thông có tương đối đầy đủ các bộ thí nghiệm cần thiết để phục vụ dạy học và thực
hành môn vật lý.
Khi dạy “Bài 19. Từ trường” sách Vật lý 11 và “Bài 31. Tương tác giữa hai dòng
điện thẳng song song. Định nghĩa đơn vị ampe” sách Vật lý 11 nâng cao, giáo viên và
học sinh gặp khó khăn vì trong nhà trường hiện nay chưa có thí nghiệm về tương tác


giữa hai dòng điện, giữa nam châm với dòng điện. Học sinh dễ dàng thấy được sự

1


tương tác của hai nam châm với nhau nhưng không hình dung giữa hai dây dẫn mang
dòng điện, giữa dây dẫn mang dòng điện và nam châm cũng có thể tương tác với nhau.
Nếu chỉ với việc giảng dạy lý thuyết suông dựa trên các hình vẽ thì học sinh khó có
thể chấp nhận hiện tượng hai dòng điện có thể hút hoặc đẩy nhau, giữa dòng điện và
nam châm có thể tương tác với nhau. Vì vậy tôi tiến hành “chế tạo và ứng dụng bộ thí
nghiệm về tương tác giữa hai dòng điện và giữa dòng điện với nam châm” nhằm tạo
trực quan và tăng tính thuyết phục đối với học sinh, giúp học sinh dễ tiếp thu kiến thức
bài học.
2.2 Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến:
2.2.1 Mục đích của giải pháp: việc chế tạo bộ thí nghiệm này nhằm mục đích là
chia sẽ với đồng nghiệp và học sinh một số kinh nghiệm về chế tạo đồ dùng dạy học
đồng thời giúp học sinh tiếp cận với thực tế về các hiện tượng tương tác từ. Từ đó
cũng kích thích niềm đam mê nghiên cứu chế tạo dụng cụ thí nghiệm trong giáo viên
và học sinh.
2.2.2 Nội dung của giải pháp:
a) Cơ sở lý thuyết
- Về tương tác giữa hai dây dẫn thẳng dài mang dòng điện

Hình 1. Hai dòng điện cùng chiều hút nhau
Xét hai dây dẫn thẳng dài AB và CD, bên trong có hai dòng điện chay cùng chiều
như (Hình 1). Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được cảm ứng từ do dòng
điện AB gây ra tại điểm P có chiểu từ trong ra ngoài. Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta
thấy lực từ tác dụng lên đoạn dây MN có chiều từ phải sang trái, nghĩa là nó bị hút về
phía dòng điện AB.


2


Hình 2. Hai dòng điện ngược chiều đẩy nhau
Còn đối với trường hợp bên trong hai dây AB và CD có hai dòng điện chạy ngược
chiều nhau (Hình 2). Tương tự, theo quy tắc nắm tay phải thì cảm ứng từ do dòng điện
AB gây ra tại P cũng hướng theo chiều từ trong ra ngoài. Áp dụng quy tắc bàn tay trái,
ta thấy lực từ tác dụng lên đoạn MN có chiều từ trái sang phải, nghĩa là nó bị đẩy ra xa
dòng điện AB.
Độ lớn lực tương tác giữa hai dòng điện thẳng dài:
Giả sử cường độ dòng điện trong dây AB là I 1, trong dây CD là I2 như Hình. Cảm
ứng từ do dòng điện I1 gây ra tại điểm P là:
B1 = 2.10−7.

I1
r

Gọi l là chiều dài đoạn MN của dòng điện I 2. Từ công thức tính lực từ tổng quát ta viết
được công thức tính độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn MN:
F = B1.I 2 .l.sin α = 2.10 −7.

I1 I 2
l
r

- Về tương tác giữa dòng điện và nam châm:
Như đã biết, xung quan dòng điện thẳng dài có từ trường, với các đường sức từ là
những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện, và tâm
nằm trên dây dẫn. Vì vậy khi đặt kim nam châm vào trong vùng từ trường này thì
hướng nam-bắc của nam châm sẽ hướng theo chiều của vec tơ cảm ứng từ do dòng

điện gây ra tại điểm đó. Nếu lúc đầu kim nam châm có hướng không trùng với hướng
của cảm ứng từ của dòng điện thì kim nam châm sẽ quay đến khi hướng của kim nam
châm trùng với của vec tơ cảm ứng từ này.
b) Lựa chọn các vật liệu và nguồn điện phù hợp để chế tạo bộ thí nghiệm.

3


Việc lựa chọn vật liệu làm dây dẫn rất quan trọng. Do đặc điểm của lực từ là khi
hai dây dẫn đặt cách nhau vài centimet, mặc dù có cường độ khoảng vài chục ampe đi
qua nhưng độ lớn của nó vẫn rất nhỏ. Đối với dây điện bình thường có bán trên thị
trường do có độ cứng cao nên khi tiến hành thí nghiệm sẽ không thấy rõ hiện tượng
hai dòng điện hút hoặc đẩy nhau. Do đó dây dẫn phải đảm bảo độ mềm và không quá
căng. Vì vậy trong thí nghiệm này, tôi tận dụng dây đồng trong ruột của dây cáp chuột
máy tính đã bị hỏng, vì dây dẫn này tương đối mềm và cũng nhằm giáo dục học sinh
biết tận dụng các vật liệu đã cũ hay bị hỏng nhằm giảm phát thải rác thải ra môi
trường.

Hình 3. chuột máy tính cũ
Ngoài ra, việc lựa chọn nguồn điện cũng quan trọng không kém. Vì cần dòng điện
có cường độ lớn để tăng độ lớn của lực từ, nguồn điện phải có khả năng phóng dòng
với cường độ cao. Đối với nguồn DC có sẵn trong phòng thí nghiệm thì chỉ cho dòng
điện tương đối nhỏ cho nên không tạo được lực từ lớn. Vì vậy trong thí nghiệm này,
tôi chọn nguồn điện là bình acqui trong xe mô tô có sẵn để giảm chi phí chế tạo thí
nghiệm.

4


Hình 4. Bình acqui mô tô

c) Chế tạo và thử nghiệm hoạt động của bộ thí nghiệm
- Bộ thí nghiệm gồm hai sợi dây điện thẳng đặt song song nhau như HÌNH. Ở giữa
hai dây điện có gắng hai tấm giấy nhỏ màu trắng có chức năng chỉ thị để học sinh ngồi
xa cũng có thể dễ dàng quan sát được hiện tượng.
- Khi hai dòng điện trong dây dẫn cùng chiều, chúng sẽ hút nhau.

Hình 5. Hai dòng điện hút nhau
- Khi hai dòng điện trong dây dẫn ngược chiều, chúng sẽ đẩy nhau

5


Hình 6. Hai dòng điện đẩy nhau
- Khi cho dòng lại gần một trong hai đầu kim nam châm, kim nam châm bị lệch
khỏi phương ban đầu.

Hình 7. Dòng điện làm tương tác với nam châm

6


d) Hướng dẫn lắp ráp mạch điện và tiến hành thí nghiệm
- Thí nghiệm với hai dòng điện ngược chiều nhau:
Nối hai đầu trên của hai dây dẫn lại với nhau, hai đầu dưới một đầu nối với cực âm,
một đầu nối với cực dương của nguồn điện.

Hình 8. Đấu dây sao cho dòng điện ngược chiều
Và lúc này hai dòng điện sẽ hút nhau làm hai sợi dây tiến gần nhau hơn

Hình 9. Hai dòng điện ngược chiều đẩy nhau nhau


7


- Thí nghiệm với hai dòng điện cùng chiều nhau:
Nối hai đầu trên của hai dây dẫn chung lại với nhau thành một điểm và nối với cực
dương của nguồn điện, hai đầu dưới của hai dây dẫn cũng nối chung lại thành một
điểm và nối với cực âm của nguồn điện (cũng có thể nối ngược lại, nếu nối đầu trên
với cực âm thì nối đầu dưới với cực dương).

Hình 10. Đấu dây để hai dòng điện cùng chiều
Và lúc này hai dòng diện sẽ đẩy nhau làm hai sợi dây tiến ra xa hơn.

Hình 11. Hai dòng điện cùng chiều hút nhau

8


- Thí nghiệm với sự tương tác giữa dòng điện và nam châm
Trong thí nghiệm này ta chỉ dùng một trong hai sợi dây dẫn và một kim nam châm.
Đặt kim nam châm nằm trong đoạn giữa của sợi dây sao cho một trong hai đầu của
kim nam châm hướng về phía sợi dây.

Hình 12. Hướng của kim nam châm khi chưa có và khi có dòng điện trong dây
Tránh trường hợp dòng điện cắt đường trung trực của nam châm, vì khi đó vec tơ
cảm ứng từ sinh bởi dòng điện có thể cùng phương và chiều với chiều của nam châm,
nên khi có dòng điện chay qua dây dẫn thì kim nam châm vẫn nằm yên ở vị trí cũ.
Lưu ý: trong các thí nghiệm trên, do dòng điện qua mạch rất lớn (hiện tượng đoản
mạch) nên nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn và bên trong nguồn điện cũng lớn có thể làm
cháy dây dẫn. Vì vậy chỉ nên cho dòng điện chay qua mạch trong thời gian ngắn

(khoảng một đến hai giây) rồi ngắt mạch.
3. Khả năng áp dụng của giải pháp:
- Đối tượng áp dụng của giải pháp:
+ Giáo viên các trường trung học (THPT và Trung tâm GDTX) áp dụng trong việc
giảng dạy các bài về tương tác giữa hai dòng điện, giữa dòng điện với nam châm.
+ Những học sinh có niềm đam mê nghiên cứu chế tạo dụng cụ thí nghiệm.
4. Hiệu quả thu được do áp dụng sáng kiến:
- Giáo viên có được dụng cụ hỗ trợ việc dạy học.

9


- Tạo được sự hứng thú học tập cho học sinh.
- Giúp học sinh thấy được hiện tượng xảy ra trong thực tế nhằm tăng tính thuyết
phục về những lý thuyết đã học.
- Thí nghiệm đã được ứng dụng trong tiết dạy và đạt hiệu quả rất cao.
- Kích thích niềm đam mê nghiên cứu các hiện tượng trong tự nhiên và chế tạo
dụng cụ thí nghiệm trong giáo viên và học sinh. Đặc biệt là biết tận dụng lại những vật
liệu từ các thiết bị, dụng cụ đã bị hỏng.

10



Xem Thêm

×