Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TRẠM MỘT SỐ KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ VẬT LÍ 11 THPT

CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TRẠM MỘT SỐ KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ VẬT LÍ 11 THPT

Tải bản đầy đủ - 0trang

+ Xác định được chiều của dòng điện cảm ứng theo định luật Lenxơ và theo

quy tắc bàn tay trái.

+ Tính được suất điện động tự cảm trong ống dây khi dòng điện chạy qua nó

có cường độ biến đổi theo thời gian.

+ Tính được năng lượng của từ trường trong ống dây.

2.2. Sơ đồ cấu trúc logic của chương



Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương CƯĐT

2.3. Cấu trúc các trạm trong chương

Khi tiến hành tổ chức DHTT theo đúng quy trình và quy tắc xây dựng trạm

như đã trình bày ở trong chương một, thì kiến thức trong chương được phân chia lại

thành ba nhóm kiến thức cơ bản để đảm bảo quy tắc về xây dựng các trạm trong bài

học. Cụ thể như sau:

Bài 1: Các trạm về hiện tượng CƯĐT.

Cung cấp cho HS cái nhìn đa dạng về CƯĐT về mặt hiện tượng: hiện tượng

CƯĐT, hiện tượng tự cảm, dòng điện Fucơ. Các mục tiêu kiến thức cụ thể của bài:

+ Tiến hành được các thí nghiệm.

27



+ Nhận biết được sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong các thí nghiệm.

+ Biết được bản chất của hiện tượng CƯĐT và nguyên nhân làm xuất hiện

dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín cũng như trong mạch điện hở.

+ Phát biểu được định nghĩa dòng điện Fucơ, biết được khi nào thì có sự xuất

hiện dòng điện Fucơ.

+ Hiểu được bản chất của hiện tượng tự cảm khi đóng, ngắt mạch điện.

+ Giải thích được các hiện tượng VL xảy ra trong các thí nghiệm.

+ Phát huy tính tích cực và tạo sự hứng thú cho HS trong giờ học.

+ Rèn luyện kỹ năng thực nghiệm cho HS.

Bài 2: Các trạm về xây dựng lý thuyết.

Từ thông, suất điện động cảm ứng, định luật Lenxơ, định luật Faraday, suất

điện đông tự cảm, năng lượng từ trường. Các mục tiêu kiến thức cụ thể của bài:

+ Phát biểu được định nghĩa từ thông, ý nghĩa của từ thông và đơn vị của từ

thông.

+ Phát biểu được định luật Lenxơ, định luật Faraday.

+ Tìm được biểu thức tính hệ số tự cảm, suất điện động tự cảm được.

+ Vận dụng được các công thức xác định hệ số tự cảm của của ống dây, công

thức xác định suất điện động tự cảm trong một số bài toán.

+ Phát biểu được công thức xác định mật độ năng lượng từ trường.

+ Vận dụng được công thức xác định năng lượng tích trữ trong ống dây có

dòng điện chạy qua.

+ Giải được một số bài tập liên quan tới định luật Lenxơ tìm chiều dòng điện

cảm ứng và định luật Farađây tìm suất điện động cảm.

+ Giải được các bài tập liên quan tới suất điện động cảm ứng, suất điện động

tự cảm, xác định hệ số tự cảm.

Bài 3: Các trạm ứng dụng hiện tượng CƯĐT

Các mục tiêu kiến thức của bài:

+ Biết được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế, máy phát điện,

động cơ điện, đồng hồ đo điện, bếp điện từ, đàn ghi ta điện.

+ Vận dụng được định luật Lenxơ để giải thích tác dụng có hại và có lợi của

các thiết bị đó.

+ Vận dụng lý thuyết về hiện tượng CƯĐT để giải thích nguyên tắc hoạt động

của các thiết bị.

+ Đề xuất các phương án hạn chế tác dụng có hại của các thiết bị.

2.4. Bảng tổng quan các trạm trong chương



Trạm Tên trạm

Nội dung

1

Hiện tượng CƯĐT.

1A- Ống dây và nam

châm.

28



Hình thức

Bắt buộc



1B- Dòng điện trong



Tìm hiểu sự xuất hiện của dòng điện Bắt buộc



ống dây thay đổi.

1C- Đoạn dây chuyển



cảm ứng trong một số trường hợp



động.

Dòng điện Fucơ.



Bắt buộc

Tìm hiểu sự xuất hiện của dòng điện Bắt buộc



2



cảm ứng trong khối vật dẫn.

3A- Hiện tượng tự cảm Tìm hiểu sự xuất hiện của dòng điện Bắt buộc



3



khi đóng mạch.

3B- Hiện tượng tự cảm



4



5



khi ngắt mạch.

Thiết kế thí nghiệm tự



tự cảm trong mạch.

Bắt buộc

Thiết kế thí nghiệm trên máy tính và Bắt buộc



cảm khi ngắt mạch.



tìm hiểu hiện tượng.

Tìm hiểu về khái niệm từ thông và Bắt buộc



Từ thông.



các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị của

từ thông, ý nghĩa của từ thơng.

Tìm hiểu về chiều của dòng điện



6



Bắt buộc



Định luật Lenxơ



cảm ứng và tác dụng của dòng điện



Định luật Farađây -



cảm ứng trong mạch.

Tìm hiểu suất điện động cảm ứng Bắt buộc



7



Suất điện động cảm



trong mạch điện kín và mạch điện



8



ứng.

Suất điện động cảm



hở.

Tìm hiểu suất điện động cảm ứng và Bắt buộc



ứng trong đoạn dây -



cách xác định chiều dòng điện trong



Quy tắc bàn tay phải

Suất điện động tự cảm



đoạn dây dẫn chuyển động.

Thiết lập biểu thức tính suất điện Bắt buộc



Năng lượng từ trường



động tự cảm

Viết biểu thức năng lượng từ trường Bắt buộc



Xác định chiều dòng



và mật độ năng lượng từ trường.

Vận dụng định luật Lenxơ và quy Tự chọn



điện



tắc bàn tay phải để xác định chiều



12



Xác định suất điện



dòng điện trong một số trường hợp.

Tính suất điện động cảm ứng trong Tự chọn



13



động cảm ứng.

Xác định suất điện



mạch điện kín và mạch điện hở.

Tính hệ số tự cảm, suất điện động tự Tự chọn



động tự cảm và năng



cảm, năng lượng từ trường trong



lượng từ trường.

Bếp điện từ



một số bài tốn.

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt Bắt buộc



9

10

11



14



29



Công tơ điện



động, tác dụng của dòng điện Fucơ.

Tìm hiểu cấu tạo và ngun tắc hoạt Bắt buộc



Máy biến thế



động, tác dụng của dòng điện Fucơ.

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt Bắt buộc



17



Máy biến áp



động, tác dụng của dòng điện Fucơ.

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt Bắt buộc



18



Động cơ điện một



động, tác dụng của dòng điện Fucơ.

Tìm hiểu cấu tạo và ngun tắc hoạt Bắt buộc



19



chiều

Đàn ghi ta điện



động, tác dụng của dòng điện Fucơ.

Tìm hiểu cấu tạo và ngun tắc hoạt Bắt buộc



15

16



động của đàn ghi ta điện.

2.5. Sơ đồ các trạm dạy học



30



2.6. Xây dựng các trạm

Bài 1: Các hiện tượng CƯĐT

Trạm 1A. Nam châm - Ống dây

Mục tiêu: HS tiến hành được thí nghiệm về hiện tượng CƯĐT. Giúp HS hiểu

được từ trường khơng sinh ra dòng điện. Biết được điều kiện để xuất hiện dòng điện

trong mạch kín. Giải thích được hiện tượng VL xảy ra. Rèn luyện kỹ năng thực

nghiệm cho HS. Phát huy tính tích cực và tạo sự hứng thú cho HS trong giờ học.

Khó khăn của HS: HS bố trí và tiến hành thí nghiệm đơn giản. Tuy nhiên HS

chưa phân tích để thấy rõ nguyên nhân xuất hiện dòng điện trong trong ống dây.

Lý do sử dụng phiếu trợ giúp: Mục đích của phiếu trợ giúp này là hướng dẫn

HS theo hướng dẫn dắt để HS có thể giải thích được hiện tượng xảy ra trong thí

nghiệm.

Phiếu trợ giúp trạm 1A

Hãy cho biết đại lượng nào đã thay đổi qua ống dây khi dịch chuyển nam châm

lại gần hay ra xa ống dây?

Khi kim điện kế bị lệch thì trong mạch xuất hiện cái gì?

Tổ chức dạy học: Bố trí nhóm HS làm việc tại nơi đã đặt sẵn các dụng cụ thí

nghiệm và yêu cầu các HS tiến hành thí nghiệm và hoàn thành các nội dung yêu cầu

trên phiếu học tập. Trạm này tương đối dễ thực hiện do đó các em cần tự lực thực

hiện.

Sau khi các em đã nghiên cứu về hiện tượng CƯĐT và hoàn thành nhiệm vụ

trên trạm đó, thì trong phần củng cố cuối bài học GV có thể dùng đoạn video clip

mơ phỏng lại hiện tượng (có hình ảnh mơ phỏng tượng trưng sự thay đổi số đường

sức từ qua ống dây), yêu cầu HS quan sát đoạn phim và tiến hành tổ chức thảo luận

chung toàn lớp (yêu cầu đại diện hay một thành viên nào đó trong các nhóm trình

bày kết quả thực hiện của nhóm và cho nhóm khác nhận xét, sau đó GV kết luận lại

cho HS): khi đặt ống dây cố định, di chuyển thanh nam châm so với ống dây thì có

hiện tượng gì xảy ra? Và ngược lại, giữ cố định thanh nam châm, dịch chuyển ống

dây vào ra xuyên qua thanh nam châm, quan sát kim điện kế sẽ như thế nào.



31



Từ các đoạn clip nói trên, GV tiếp tục gợi mở cho HS biết nguyên nhân vì sao

có sự lệch của kim điện kế, và từ đó rút ra được định nghĩa về hiện tượng CƯĐT.

Nội dung phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 1 A

Nhóm:...........................................

Lớp.................

1. Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm:

1 nam châm thẳng, 1 điện kế G,1 ống dây

2.Tiến hành thí nghiệm

Mắc sơ đồ thí ngiệm như hình vẽ.

Ban đầu đưa nam châm lại gần ống dây và quan sát.

Sau đó lại đưa nam châm ra xa ống dây rồi lại quan sát.

3. Trả lời câu hỏi:

Ban đầu nam châm đứng yên thì kim điện kế như thế nào?

..........................................................................................................................

Khi đưa nam châm lại gần hay ra xa ống dây thì kim điện kế lúc này như thế nào?

..........................................................................................................................

Nhận xét kim điện kế trong 2 trường hợp:

..................................................................................................................................

Khi nào thì có dòng điện trong ống dây?

.................................................................................................................................

Hãy cho biết mối quan hệ giữa tốc độ di chuyển nam châm so với ống dây và độ lệch

của kim điện kế như thế nào?

..................................................................................................................................



Trạm 1 B. Ống dây có dòng điện biến đổi

Mục tiêu: HS tiến hành được thí nghiệm về hiện tượng CƯĐT. Giúp HS hiểu

được từ trường không sinh ra dòng điện. Biết được điều kiện để xuất hiện dòng điện

trong mạch kín. Giải thích được hiện tượng VL xảy ra. Phát huy tính tích cực và tạo

sự hứng thú cho HS trong giờ học.

Khó khăn của HS: Có thể HS còn lúng túng trong việc lắp các dụng cụ thí

nghiệm và có thể chưa phân tích để thấy rõ nguyên nhân xuất hiện dòng điện trong

trong ống dây.

Lý do sử dụng phiếu trợ giúp: Giúp các em có thể suy luận được ngun

nhân xuất hiện dòng điện trong ống dây và có thể hồn thành nhiệm vụ trên trạm

đúng thời gian quy định.



32



Phiếu trợ giúp trạm 1B

-



Hãy cho biết xung quanh một dây dẫn mang điện tồn tại cái gì?

Khi thay đổi dòng điện trên ống dây nối với nguồn điện thì cài gì đã thay đổi

qua ống dây kia?

Khi kim điện kế bị lệch thì chứng tỏ trong ống dây xuất hiện cái gì?

Tổ chức dạy học: Trạm này khơng khó đối với HS, do đó các em tự lực thực



hiện và hoàn thành nhiệm vụ trên phiếu học tập. Sau khi các em đã hoàn thành

nhiệm vụ trên trạm GV có thể cho các em quan sát đoạn video mô phỏng tượng

trưng cho sự thay đổi của kim điện kế và số đường sức từ qua ống dây.

Nội dung phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 1B

Nhóm:................................

Lớp.................

1.Quan sát mơ hình thí nghiệm và hãy

kể tên các thiết bị đó.

…………………………………………

2.Tiến hành thí nghiệm

-Ban đầu dịch chuyển con chạy của biến trở sang phải và quan sát kim điện kế.

-Sau đó lại dịch chuyển con chạy của biến trở sang bên trái và quan sát kim điện kế.

3. Trả lời câu hỏi:

Khi khơng dịch chuyển vị trí con chạy của biến trở thì kim điện kế như thế nào?

...................................................................................................................

Khi dịch chuyển con chạy của biến trở sang phải thì kim điện kế như thế nào?

...................................................................................................................

Khi dịch chuyển con chạy của biến trở sang trái thì kim điện kế như thế nào?

...................................................................................................................

Nhận xét kim điện kế trong các trường hợp và rút ra kết luận

........................................................................................................................

Khi nào thì có dòng điện trong ống dây?

........................................................................................................................



Trạm 1C. Hiện tượng CƯĐT trong mạch hở

Mục tiêu: Biết được điều kiện để xuất hiện dòng điện trong mạch. Giải thích

được hiện tượng VL xảy ra. Rèn luyện kỹ năng phân tích, giải quyêt vấn đề và làm

việc nhóm cho HS. Phát huy tính tích cực và tạo sự hứng thú của HS trong giờ học.

33



Khó khăn đối với HS: HS chưa biết được tại sao lại có sự xuất hiện của dòng

điện trong khung dây khi dịch chuyển đoạn dây dẫn.

Tổ chức dạy học: Cho HS quan sát hình ảnh thí nghiệm và thực hiện yêu cầu

như trong phiếu học tập của trạm và dự đoán hiện tượng VL xảy ra như trên nội

dung của phiếu học tập. Trong phần củng cố thì GV chiếu đoạn thí nghiệm mơ

phỏng để HS kiểm tra lại dự đốn của mình về thí nghiệm và cho biết khi nào thì có

dòng điện trong mạch.

Nội dung phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 1C

Nhóm……………………



Lớp …………….



Quan sát sơ đồ thí nghiệm bên và hãy

cho biết có hiện tượng gì xảy ra khi:

Câu 1: Khi chưa dich chuyển đoạn

dây dẫn thì vị trí của kim điện kế như

thế nào?

…………………………………………………………………………….

Câu 2: Khi dịch chuyển đoạn dây dẫn sang trái và sang phải thì vị trí của kim

điện kế như thế nào?

…………………………………………………………………………….

Câu 3: Nếu các đường sức từ song song với chiều chuyển động của thì có hiện

tượng gì xảy ra trên điện kế?

…………………………………………………………………………….

Câu 4: Liên hệ số đường sức từ đi qua khung, em hãy cho biết khi nào thì có

dòng điện trong mạch?

...............................................................................................................................



34



Trạm 2. Dòng điện Fucơ

Mục tiêu: HS biết được dòng điện Fucơ là gì và khi nào thì có sự phát sinh

dòng điện Fucơ. Biết cách tăng cường hoặc hạn chế dòng Fucơ. Giải thích được

hiện tượng vật lý xảy ra. Phát huy tính tích cực và tạo sự hứng thú cho HS trong giờ

học. Rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng thực nghiệm cho HS.

Hướng dẫn thí nghiệm: Lần lượt gắn tấm kim loại có xẻ rãnh và tấm kim loại

không xẻ rãnh vào thanh thẳng rồi cho nó dao động trong từ trường giữa hai cực của

nam châm. Quan sát thí nghiệm và so sánh chuyển động của tấm kim loại trong hai

trường hợp đó.

Lưu ý khi dạy học: Để cho tấm kim loại chuyển động mà nhanh dừng lại thì

từ trường sinh ra là rất lớn nên khi dạy học ta có thể thay nam châm vĩnh cửu bằng

nam châm điện. Vì đối với nam châm điện thì ta có thể thay đổi dòng điện để tạo ra

từ trường lớn hơn so với nam châm vĩnh cửu. Do đó khi tiến hành thí nghiệm ta có

thể rút ngắn thời gian.

Mặt khác, để cho thí nghiệm nhanh chóng thành cơng thì các góc lệch của tấm

kim loại so với phương thẳng đứng là nhỏ. Không nên để góc lệch lớn mà làm thí

nghiệm bởi vì như vậy sẽ làm mất thời gian quan sát. Khiến cho thời gian hoàn

thành trạm sẽ lâu hơn so với dự kiến.

Lý do sử dụng phiếu trợ giúp: Cho HS biết được nguyên nhân sinh ra dòng

điện cảm ứng và tác dụng của dòng điện cảm ứng là gì. Giúp các em có thể suy luận

điện trở trong khối kim loại có xẻ rãnh và khơng có xẻ rãnh thì cái nào lớn hơn.



Phiếu trợ giúp trạm 2

Khi tấm kim loại dao động, nó cắt các đường sức từ của nam châm thì đại

lượng nào đi qua tấm kim loại sẽ thay đổi?

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một vật khi có sự biến thiên số lượng

đường sức từ qua vật đó.

Dòng điện cảm ứng có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

Cho biết mối quan hệ giữa điện trở và tiết diện, giữa điện trở và cường độ

dòng điện?

Tổ chức dạy học: Cho HS tiến hành thí nghiệm với bộ dụng cụ thí nghiệm

thật về dòng điện Fucơ và hồn thành u cầu của phiếu học tập. Tuy nhiên, trong

q trình hồn thành phiếu học tập thì GV cũng cần hướng dẫn và gợi ý cho các em

35



hiểu rõ hơn về bản chất của dòng điện Fucơ, cũng như biết được tại sao điện trở của

tấm kim loại có xẻ rãnh là lớn hơn so với tấm kim loại liền khối.

Nội dung phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 2

Nhóm ……………………………

Lớp…………………………..

Câu1. Quan sát mơ hình thí nghiệm và cho biết

tên của các dụng cụ trong thí nghiệm

…………………………………………

…………………………………..........

Câu 2. Trả lời câu hỏi.

Trong trường hợp nào thì tấm kim loại liền khối dừng lại nhanh hơn khi đặt trong

từ trường và khơng đặt trong từ trường? vì sao?

……………………………………………………………………………………

Khi cho tấm kim loại dao động lâu trong từ trường thì khi sờ tay vào ta sẽ thấy

tấm kim loại như thế nào? Hãy giải thích.

……………………………………………………………………………………

Bây giờ, ta thay tấm kim loại liền khối bằng tấm kim loại có xẻ rãnh thì khi cho

nó dao động trong từ trường thì nó sẽ dao động được lâu hơn hay sớm dừng lại

hơn so với khi đặt tấm kim loại liền khối? Giải thích tại sao?

……………………………………………………………………………………

Phát biểu định nghĩa dòng điện Fucơ?

……………………………………………………………………………………

Trạm 3A. Hiện tượng tự cảm khi đóng mạch

Mục tiêu: Hiểu được bản chất hiện tượng tự cảm khi đóng mạch điện. Giải

thích được hiện tượng xảy ra. Tiến hành được thí nghiệm về hiện tượng tự cảm khi

đóng mạch. Phát huy tính tích cực và tạo sự hứng thú cho HS trong giờ học. Rèn

luyện kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng thực nghiệm cho HS.

Khó khăn đối với HS: Thí nghiệm được tiến hành trên bảng mạch bao gồm

cả hai thí nghiệm (ngắt mạch và đóng mạch) do đó các em HS còn lúng túng trong

cách tiến hành thí nghiệm cũng như bố trí thí nghiệm. Mặt khác các em chưa biết

cách để điều chỉnh cho điện trở trong 2 nhánh của mạch điện giống nhau.



36



Các em chưa biết đến khái niệm từ thơng và chiều của dòng điện cảm ứng,

nguyên nhân sinh ra dòng điện cảm ứng hay tác dụng của dòng điện cảm ứng là như

thế nào.

Lý do sử dụng phiếu trợ giúp: Vì các em HS chưa biết đến khái niệm từ

thơng và dòng điện cảm ứng là gì. Nên trong phiếu trợ giúp nó được đưa ra như

dưới dạng thông báo, bổ sung thêm kiến thức để các em có thể hồn thành nhiệm vụ

trên trạm.

Phiếu trợ giúp số 1 trạm 3A

Nhận xét về sự khác nhau cơ bản giữa hai nhánh của mạch điện.

Cho biết mối quan hệ về sự thay đổi của dòng điện trong cuộn dây và từ

trường do nó sinh ra khi đóng khóa K?

Dòng điện cảm ứng được sinh ra trong một vật khi có sự biến thiên của từ

trường qua vật đó. Dòng điện cảm ứng có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh

ra nó.

Phiếu trợ giúp số 2 trạm 3 A

Khi dòng điện I thay đổi => cảm ứng từ B cũng thay đổi; khi đóng khóa K thì

I tăng thì B cũng tăng.

Khi số đường sức từ qua ống dây tăng thì dòng điên cảm ứng cản trở dòng

điện trong mạch chính

Tổ chức dạy học: Bố trí nhóm HS làm việc với bộ dụng cụ thí nghiệm thật,

yêu cầu HS lắp mạch điện theo đúng sơ đồ của SGK, cho HS tiến hành thí nghiệm

và hồn thành nội dung trên phiếu học tập. Phần thiết kế mạch điện tương đối khó

với HS do đó GV cần tham gia trợ giúp cho các em.



37



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TRẠM MỘT SỐ KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ VẬT LÍ 11 THPT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×