phan dong dien xoay chieu

Trong mỗi tiết học vật lý, thời gian học lý thuyết có hạn nên học sinh cùng một lúcquan sát hiện tượng, vừa khái quát rồi ghi nhớ và vận dụng những công thức tiếpthu được để giải bài tập

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Viết đầy đủ

THPT : Trung học phổ thôngHĐT : Hiệu điện thế

M C L C Ụ ỤPHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Phương pháp nghiên cứu 3

6 Giả thuyết khoa học 3

8 Bố cục của đề tài 4

PHẦN NỘI DUNG 5

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT HIỆN NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ SAI LẦM CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 5

1.1 Nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường THPT 5

1.2 Quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học Vật lý 5

1.2.1 Quan niệm 5

1.2.2 Quan niệm của học sinh 6

1.2.3 Đặc điểm của quan niệm của học sinh 7

1.2.4 Ảnh hưởng quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học vật lý .8 1.2.5 Sự cần thiết phải khắc phục quan niệm sai lầm 9

1.3 Tầm quan trọng của chương “Dòng điện xoay chiều” 9

1.4 Thực trạng dạy và học chương “Dòng điện xoay chiều”- vật lý 12-THPT .10

CHƯƠNG 2: NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI HỌC PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUVÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 11

2.1 Tóm tắt lý thuyết và phân tích chương Dòng điện xoay chiều 11

2.1.1 Dòng điện xoay chiều 11

2.1.2 Mạch điện xoay chiều không phân nhánh 11

2.1.3 Máy phát điện xoay chiều 13

2.1.4 Động cơ không đồng bộ ba pha 13

2.1.5 Máy biến áp - Truyền tải điện 14

2.2 Phân phối chương trình Vật lý 12 chương “ Dòng điện xoay chiều” 14

2.3 Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “Dòng điện xoay chiều” và biện pháp để khắc phục những khó khăn đó 16

2.3.1 Những khó khăn của học sinh khi học phần “Dòng điện xoay chiều” 16

2.3.2 Những sai lầm thường gặp của học sinh khi học chương “Dòng điện xoay chiều” 24

PHẦN KẾT LUẬN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Vật lý học là bộ môn khoa học nền tảng cung cấp cơ sở lý thuyết cho một số mônkhoa học ứng dụng Vật lý học là ngành nghiên cứu những sự vật, hiện tượng xảy rahằng ngày và đồng thời nghiên cứu bản chất, khảo sát về mặt định tính và tìm raquy luật của các sự vật hiện tượng đó Sự phát triển của vật lý học là cơ sở củanhiều ngành khoa học, kĩ thuật và công nghệ tiên tiến Tuy nhiên, đa số học sinhđều thấy môn vật lý là một môn khó, đặc biệt là khi học về các lý thuyết, các địnhluật và vận dụng vào giải bài tập Vật lý

Trong mỗi tiết học vật lý, thời gian học lý thuyết có hạn nên học sinh cùng một lúcquan sát hiện tượng, vừa khái quát rồi ghi nhớ và vận dụng những công thức tiếpthu được để giải bài tập mà số tiết bài tập theo phân phối chương trình lại quá ít nên

đa phần học sinh chỉ tiếp thu được một phần nào đó lý thuyết mà ít có điều kiện đểvận dụng giải bài tập ngay tại lớp Vì vậy, khi gặp những bài tâp định tính hoặc địnhlượng tương đối phức tạp thì HS gặp nhiều khó khăn và sai lầm dẫn tới kết quảkhông đúng hoặc hiểu sai lý thuyết nên rơi vào tình trạng sai lầm nối tiếp sai lầm.Chính vì thế mà thực trạng dạy và học Vật lý ở trường THPT là phần lớn học sinhđều gặp phải nhiều khó khăn và có xu hướng yếu dần môn vật lý Là một giáo viêndạy vật lý trong tương lai tôi không thể không trăn trở về điều này

Làm cách nào để giúp học sinh học tốt môn vật lý hơn? Có lẽ đây là điều mà bất cứgiáo viên nào cũng quan tâm và cố gắng thực hiện Thực tế cuộc sống cho thấy,trước một sự vật hiện tượng nào đó, các em học sinh luôn có một cách nhìn nhận,cách suy nghĩ, cảm nhận của riêng mình Cùng một sự vật hiện tượng nhưng cáchnhìn nhận, suy nghĩ và cảm nhận của các em cũng có thể ở những khía cạnh và mức

độ khác nhau Hầu hết những em học sinh bắt đầu học một môn tự nhiên hay mônvật lý đều mang theo các kinh nghiệm, quan niệm thường ngày của mình qua đóphát triển chúng để tiếp thu các kiến thức trên lớp Những quan niệm này được tạothành từ nhiều nguyên nhân khác nhau, tuy nhiên chúng có đặc điểm giống nhau làđều có tính phổ biến, bền vững và đa số các quan niệm đều sai lệch với bản chất sựvật, hiện tượng Chính điều này gây nhiều khó khăn trở ngại trong quá trình dạy học

vật lý của giáo viên và quá trình nhận thức của học sinh Có quan niệm cho rằng:

“Dạy học là xây dựng cái mới trên nền cái cũ”, theo đó trong dạy học vật lý, việchiểu rõ quan niệm sai lầm của học sinh và tìm ra phương pháp phù hợp để khắcphục những quan niệm đó nhằm hình thành cho học sinh kiến thức vật lý vững chắc

là rất cần thiết Một trong những chương quan trọng và gây khó khăn nhiều đối với

học sinh là chương “Dòng điện xoay chiều” Do đó, tôi đã chọn đề tài “Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần dòng điện xoay chiều lớp 12- THPT”

để tìm hiểu những khó khăn và sai lầm của học sinh từ đó đưa ra những biện phápnhằm nâng cao chất lượng dạy và học vật lý lớp 12-THPT và đồng thời giúp cho họcsinh yêu thích môn học Vật lý hơn

2 Mục tiêu nghiên cứu

Thông qua việc tìm hiểu quá trình dạy và học chương “Dòng điện xoaychiều” Vật lý lớp 12-THPT để tìm ra những khó khăn và sai lầm của học sinh khihọc phần này từ đó đưa ra những biện pháp khắc phục giúp cho quá trình dạy vàhọc Vật lý có hiệu quả, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học vật lý ở trườngphổ thông

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Xây dựng cơ sở lý luận của đề tài, qua đó làm rõ tầm quan trọng của việc tìm

ra những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “Dòng điện xoay chiều” ởVật lý lớp 12 THPT

- Tìm hiểu nội dung và phân phối chương trình hệ thống lý thuyết và bài tậpVật lý 12 của cả hai chương trình cơ bản và nâng cao để dự kiến những khó khăn vàsai lầm mà học sinh có thể mắc phải khi học phần “Dòng điện xoay chiều” ở Vật lý

- Đề ra biện pháp khắc phục khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần

“Dòng điện xoay chiều” ở Vật lý 12 THPT

4 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Hoạt động dạy và học vật lý của giáo viên và học sinhchương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp 12 THPT.

- Đối tượng nghiên cứu: những khó khăn và sai lầm của học sinh lớp 12 trongquá trình học vật lý chương “dòng điện xoay chiều”

- Phạm vi nghiên cứu: chỉ nghiên cứu quá trình dạy và học phần “Dòng điện xoaychiều” ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Phú Hòa

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận: sử dụng phương pháp phân tích- tổng hợptài liệu, thu thập phân tích hệ thống các tài liệu liên quan tới đề tài nghiên cứu

- Nghiên cứu sơ sở lý luận về tâm lý học, giáo dục học, lý luận dạy học vật

lý liên quan đến các quan niệm sai lầm của học sinh khi dạy chương “Dòng điệnxoay chiều “

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến chương “Dòng điện xoay chiều “

- Nghiên cứu các quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học vật lý

- Nghiên cứu các biện pháp, cách thức phát hiện và sửa chữa quan niệm sailầm của học sinh khi dạy chương “Dòng điện xoay chiều “

6 Giả thuyết khoa học

Nếu giáo viên phát hiện và chỉ rõ những sai lầm mà học sinh có thể mắc phảikhi học phần dòng điện xoay chiều và đề xuất những giải pháp sư phạm hợp lýnhằm khắc phục những quan niệm sai lầm, thì sẽ hình thành cho học sinh nhữngquan niệm khoa học một cách sâu sắc và do đó góp phần nâng cao chất lượng dạy

và học vật lý ở trường THPT

7 Đóng góp của đề tài

- Góp phần hoàn thiện lí luận dạy học vật lý bằng cách tăng cường tính tích cực,tính tự lực hoạt động nhận thức của học sinh trong giờ học để nâng cao chất lượngcủa hoạt động dạy và học môn Vật lý

- Có thể dùng làm tài liệu tham khảo vật lý lớp 12 ở trường THPT

8 Bố cục của đề tài

Khóa luận được trình bày thành 3 phần: Mở đầu, nội dung và kết luận

- Phần mở đầu: giới thiệu lý do chọn đề tài, mục tiêu nghiên cứu, đối tượng vàphạm vi đề tài, phương pháp nghiên cứu, đóng góp của đề tài, giả thuyết khoa học,

bố cục của khóa luận

- Phần nội dung : Gồm 2 chương

Chương 1: Cơ sở lý luận của việc phát hiện và khắc phục những khó khăn và sai lầm của học sinh trong dạy học vật lý

Chương 2: Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “Dòng điện xoay chiều” và biện pháp khắc phục

- Phần kết luận: tổng kết những kết quả mà khóa luận đã làm được, chưa làmđược cũng như một số ý kiến đề suất của tác giả đề tài đối với nội dung mà đề tài đã

đề cập tới

- Tài liệu tham khảo

PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT HIỆN NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ SAI LẦM CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ1.1 Nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường THPT

Nhiệm vụ cụ thể của dạy học vật lý ở trường THPT là:

- Trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại và các kỹ năngbao gồm:

+ Các khái niệm vật lí

+ Các định luật vật lí cơ bản

+ Nội dung chính của lí thuyết vật lí

+ Các ứng dụng quan trọng của vật lí trong đời sống

+ Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lí

- Rèn luyện các kỹ năng, phương pháp cơ bản nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật

lí, vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và đời sống sau này

+ Kỹ năng thu lượm thông tin về vật lí: Quan sát thí nghiệm, điều tra, sưu tầm tàiliệu, truy cập internet…

+ Kỹ năng xử lí thông tin: Vẽ đồ thị, rút ra kết luận…

+ Kỹ năng quan sát, đo lường sử dụng các công cụ và thực hiện thí nghiệm đơn giản.+ Kỹ năng truyền đạt thông tin về vật lí: Thảo luận khoa học, viết báo cáo thực hành…+ Kỹ năng vận dụng kiến thức vật lí để giải thích hiện tượng đơn giản

+ Kỹ năng sử dụng các thao tác tư duy logic như phân tích, tổng hợp, so sánh,khái quát hóa, cụ thể hóa…

- Bồi dưỡng cho học sinh thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lòng yêunước, thái độ với người lao động Giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp chohọc sinh giúp học sinh nhanh chóng thích ứng được với các hoạt động lao động sảnxuất trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa

1.2 Quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học Vật lý

1.2.1 Quan niệm

Quan niệm là sự hiểu biết của con người về các sự vật hiện tượng và các quá trình

tự nhiên được hình thành trong quá trình sinh hoạt và lao động sản xuất hằng ngày,

những hiểu biết này tiềm ẩn trong não bộ và được tái hiện khi có nhu cầu bộc lộ.Trong thực tế mỗi cá nhân có một tầm hiểu biết khác nhau và có cách nhìn nhậndưới những góc độ riêng nên quan niệm có tính cá biệt rất cao Đồng thời nhữngquan niệm của cá nhân được hình thành một cách tự phát và mang yếu tố chủ quannên thường không khách quan và thiếu khoa học.

1.2.2 Quan niệm của học sinh

Theo các nhà Vật lý, quan niệm của học sinh là những hiểu biết mà học sinh cóđược trước giờ học Quan niệm của học sinh thường không đúng với bản chất vật

lý, bản chất khoa học vốn có của các sự vật, hiện tượng Người ta gọi đó là nhữngquan niệm sai lầm của học sinh

Một trong những trở ngại khoa học cho hoạt động nhận thức của học sinh là chính

là những quan niệm sai lầm mà họ có được do đời sống hàng ngày đem lại Đôi lúcnhững quan niệm này phù hợp với tri thức khoa học, trong trường hợp này học sinh

có điều kiện củng cố khắc sâu tri thức ấy Nhưng nếu quan niệm của họ về một sựkiện, một hiện tượng nào đó mà trái ngược với tri thức khoa học về sự kiện và hiệntượng ấy thì đó sẽ là chướng ngại Nhiều thí nghiệm khoa học cho thấy rằng , nhữngquan niệm ấy có sức bền kỳ lạ theo thời gian Thậm chí sau khi đã học tập trưởngthành, ở nhiều người lớn tuổi, những quan niệm này vẫn thường xuất hiện, khi cầngiải thích thực tiễn Sở dĩ có sức bền kỳ lạ ấy là vì các quan niệm của học sinh đượchình thành tự phát trong bối cảnh có tính chất thực tiễn sinh động Do đó nó gâyđược dấu ấn mạnh mẽ, sâu đậm trong tiềm thức của học sinh Mặt khác sự hiểu biếtđơn giản thiếu cơ sở khoa học ấy, đôi lúc lại có ích cho giải thích sự kiện đờithường (Dù là không đúng với tri thức khoa học, song đời thường lại dễ chấp nhậnmột cách không cần lý lẽ) Chẳng hạn khi thả một hòn đá, hòn đá rơi nhanh xuốngđất Còn khi thả một tờ giấy, tờ giấy rơi chậm xuống mặt đất Thế là quan niệm vậtnặng rơi nhanh hơn vật nhẹ cứ đeo đẳng suốt trong đời sống con người Bởi vì ởđây, con người không để ý đến, thậm chí không cần để ý đến sức cản của không khílên vật đang rơi

Điều hiển nhiên là hoạt động dạy học xảy ra song song với hoạt động đờithường của học sinh Đối với mọi môn học học sinh chỉ cần tiếp xúc với tri thức

khoa học, sau khi đã có những quan niệm đời thường Vật lý học chỉ được dạy họccho học sinh khi họ đã học xong tiểu học, thậm chí đã được học một vài năm đầucủa cấp THCS Lúc tiếp xúc với vật lý học, học sinh đã từng va chạm với biết baonhiêu là sự kiện trong thế giới tự nhiên Do đó, quá trình học vật lý luôn là sự giaothoa giữa hai nguồn tri thức “ Tri thức khoa học và tri thức đời thường”

Như vậy chủ thể của quá trình học tập (học sinh) mang theo trong đầu ócnhững quan niệm đời thường khi đến trường để học vật lý Ở những học sinh khácnhau, các quan niệm này khác nhau về nội dung, độ rộng, độ sâu… cách biểu hiệncũng khác nhau Đó là điều mà giáo viên vật lý phải để ý, phải xử lý

Nhiều công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng, không thể bỏ qua quan điểm saitrái của học sinh Cũng không thể xử lý một cách hời hợt Chẳng hạn như dựa vàocác quan niệm để tạo thuận lợi khi đặt vấn đề hoặc củng cố tri thức thì sẽ không cóhiệu quả Tốt nhất là tạo điều kiện cho những quan niệm của học sinh bộc lộ nhiềulần, cho các quan niệm đó vận hành nhiều lần khi có thể được, từ đó giúp học sinhvượt qua từ bỏ những quan niệm sai, chấp nhận một cách tự giác tri thức khoa học.Cách làm này tạo điều kiện thuận lợi cho sự va chạm giữa hai nguồn tri thức “ Trithức khoa học và tri thức đời thường” Rõ ràng thực tế chỉ chấp nhận một trong haiđối thủ Sự cọ xát đó sẽ làm cho học sinh nhận ra chân lý khoa học một cách sâu sắc

vì chính họ đã là đại diện cho một đối thủ Chính học sinh phải điều chỉnh (nếuquan niệm đời thường có những khiếm khuyết) hoặc vứt bỏ quan niệm của mìnhnếu trái với chân lý

Tóm lại, trong dạy học vật lý không thể bỏ qua các quan niệm đời thường củahọc sinh, cũng không thể tẩy xóa chúng ra khỏi đầu óc học sinh một cách dễ dàng

mà phải tạo điều kiện cho chúng bộc lộ, vận hành và tìm cách vượt qua chúng

1.2.3 Đặc điểm của quan niệm của học sinh

Quan niệm của học sinh thường là những kiến thức mang tính chất kinh nghiệm,được hình thành và tích lũy dần dần, ngày càng được khắc sâu và trở thành vốn hiểubiết riêng của mỗi cá nhân Chính vì vậy quan niệm của học sinh là rất bền vững vàkhó thay đổi

Mặt khác quan niệm của học sinh hình thành một cách tự phát nên đa số nhữngquan niệm của học sinh đều sai lệch so với cái phải học Về mặt bản chất chúng

không phù hợp với những quan niệm khoa học của những cái được học, thườngthiếu khách quan và kém chính xác Tuy nhiên bên cạnh những quan niệm sai lệchcũng có những quan niệm không sai lệch nhưng chưa hoàn chỉnh hoặc chưa thậtchính xác Đối với những quan niệm như vậy sẽ có tác dụng tích cực trong quá trìnhdạy học.

Như vậy có thể nói phần lớn quan niệm của học sinh là sai lệch với bản chất vật

lý, mặt khác chúng có đặc điểm là rất bền vững nên đa số những quan niệm củahọc sinh thường gây khó khăn trong việc dạy và học vật lý ở trường THPT Bởivậy giáo viên cần phát hiện quan niệm của học sinh, phân loại chúng, trên cơ sở

đó phát hiện những biện pháp thích hợp đối với từng loại khái niệm Đối vớinhững quan niệm không sai lệch nhưng chưa hoàn chỉnh thì phải bổ sung và tiếptục hoàn chỉnh, còn với những quan niệm sai lệch thì phải tìm những biện phápthích hợp nhằm khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh

1.2.4 Ảnh hưởng quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học vật lý

Một số quan niệm HS không sai lệch, hoặc chưa hoàn chỉnh về bản chất vật lí, nó cóvai trò tích cực trong dạy học Trong trường hợp này GV chỉ cần giúp đỡ HS bằngnhững câu gợi ý hoặc câu hỏi định hướng HS đi đến những vấn đề cần tiếp nhận.Những QNSL của HS về các khái niệm, hiện tượng sẽ được nghiên cứu trong một

số giờ học là một trở ngại lớn cho QTDH “ Một trong những trở ngại khoa học chohoạt động nhận thức của HS chính là những QNSL mà họ có được do đời sống hàngngày đem lại” Những hiểu biết mà chính bản thân họ rút ra từ sự tích lũy dần dầntrong trong cuộc sống thì không thể coi là cơ sở để nghiên cứu vật lý, sự hiểu biết

đó sẽ khác nhau đối với những học sinh khác nhau, mỗi HS đều có cách nghĩ, cáchhiểu riêng của mình Kết quả mà HS nắm bắt, thu nhận được thông qua những kinhnghiệm của cuộc sống không thể đủ để tiếp tục cho việc nghiên cứu chương trìnhvật lý phổ thông

1.2.5 Sự cần thiết phải khắc phục quan niệm sai lầm

Quan niệm HS chính là vốn tri thức mà bản thân HS tự rút ra từ những kinh

nghiệm cuộc sống Nó được hình thành một cách chủ quan trong mỗi HS nên đa số

là những QNSL Mặc khác những quan niệm này tồn tại rất bền vững trong suốt quá

trình nhận thức của HS Bản thân HS không thể chủ động tự mình khắc phục đượcnhững QNSL đó.

Mục tiêu của việc dạy học là làm cho HS phát triển toàn diện, tiếp thu mộtcách đúng đắn những tri thức mà nhân loại tìm ra Đồng thời những tri thức đó phảiứng dụng được vào đời sống, lao động sản xuất và trong kỹ thuật

Dạy học là sự xây dựng cái mới trên nền cái cũ Nhưng cái cũ phải được sửachữa đúng đắn để làm nền tảng cho cái mới phát triển Để mang lại hiệu quả khảquan cho việc dạy học, GV cần nắm rõ tình hình HS, biết được những tri thức trước

đó của HS Từ đó, GV phải đưa ra phương pháp sư phạm hợp lí cho việc dạy học,sao cho những QNSL thường gặp ở HS phải được khắc phục, giúp HS hiểu đúng,vận dụng đúng những vấn đề đã được nghiên cứu

Vì vậy, trong QTDH việc phát hiện và khắc phục QNSL của HS là rất cầnthiết, giúp HS thu nhận tri thức có hệ thống, có chọn lọc và đúng đắn theo quanđiểm khoa học Bản thân “học” không chỉ là học ở trường phổ thông mà sau nàycòn học lên cao hơn nữa, những kiến thức mà HS thu nhận được ở trường phổ thông

là nền tảng cho việc nghiên cứu sau này

1.3 Tầm quan trọng của chương “Dòng điện xoay chiều”

Đây là một chương dài nhất và tương đối quan trọng trong chương trình lớp 12 cũngnhư trong thi THPT quốc gia Theo phân phối chương trình, chương dòng điện xoaychiều nằm ở học kì 1, và nằm sau chương “Dao động cơ và Sóng cơ” Đây là mộtchương quan trọng vì nội dung của những bài thi sử dụng nhiều kiến thức chươngnày, đặc biệt là những phần bài tập Chương dòng điện xoay chiều nằm sau chươngdao động cơ, do đó học sinh có thể dựa trên sự tương tự điện-cơ để việc hiểu cũngnhư chấp nhận một số kiến thức được dễ dàng hơn Điều này cho thấy sự sắp xếptrình tự sắp xếp rất hệ thống và lôgic của sách giáo khoa

Chương “Dòng điện xoay chiều” cũng giúp học sinh có được một số kiến thứcthông dụng trong cuộc sống về lĩnh vực điện, một lĩnh vực rất gần gũi và cần thiếtđối với học sinh Nếu như ngoài kiến thức trong chương trình sách giáo khoa cungcấp Học sinh tìm tòi mở rộng thêm thì những kiến thức này sẽ vô cùng phong phú.Như vậy, chương “Dòng điện xoay chiều” không chỉ quan trọng trong chươngtrình học mà còn có những vai trò lớn trong việc hoàn thiện nhưng kiến thức về

thực tiễn của học sinh Chúng ta có thể nói rằng chương “Dòng điện xoay chiều”

có một vị trí trọng tâm và giáo viên cần phải đầu tư để việc truyền đạt kiến thứccho học sinh được hiệu quả hơn

1.4 Thực trạng dạy và học chương “Dòng điện xoay chiều”- vật lý 12-THPT

Học sinh lớp 12 không có thời gian chuẩn bị bài ở nhà vì phải học tăng tiết, luyệnthi, do đó việc tiếp thu bài ở trên lớp trở nên khó khăn

Các lớp nằm ở ban cơ bản chủ yếu ở trình độ trung bình khá, do đó ý thức chuẩn bịbài, tự lực tìm hiểu kiến thức tương đối kém Trong giờ học, HS hầu như không giơtay phát biểu, thụ động chép bài và nghe giảng

Học sinh quen với thói ghi chép thụ động, ít được trình bày ý tưởng của mình theocách rõ ràng, thường phải nhờ vào sự hướng dẫn của giáo viên

Những phần kiến thức có liên quan tới toán học lẽ ra học sinh phải tự nghiên cứu,nhưng do không nắm vững công thức toán học nên giáo viên mất nhiều thời gian đểtrình bày cho học sinh, ảnh hưởng đến thời gian của những phần khác

CHƯƠNG 2: NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI HỌC PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUVÀ BIỆN PHÁP KHẮC

PHỤC2.1 Tóm tắt lý thuyết và phân tích chương Dòng điện xoay chiều

2.1.1 Dòng điện xoay chiều

- Suất điện động xoay chiều

Cho một khung dây dẫn bằng kim loại có diện tích S, gồm N vòng dây, quay đềuvới tốc độ góc  , trong một từ trường đều Bur

vuông góc với trục quay

Từ thông qua khung tại thời điểm t là:

NBScos( t )

     với  (B,n)ur r lúc t0

Suất điện động cảm ứng:

dedt

- Điện áp xoay chiều - Dòng điện xoay chiều

Đặt một điện áp xoay chiều u vào hai đầu mạch điện thì có dòng điện i chạy trongmạch Biểu thức của điện áp và dòng điện có dạng:

Độ lệch pha của u so với i là:     u i

+ Nếu   thì u sớm pha hơn i0

+ Nếu   thì u trễ pha hơn i0

+ Nếu   thì u cùng pha với i0

- Các giá trị hiệu dụng của dòng điện

2



;

0EE2



2.1.2 Mạch điện xoay chiều không phân nhánh

Xét một mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tựcảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp gọi là mạch R, L, C nối tiếp

- Độ lệch pha của điện áp u đối với dòng điện i

UU

Cường độ dòng điện cùng pha với điện áp hai đầu mạch

Công suất mạch:

2 max

Đối với mạch RLC không phân nhánh, điện áp giữa hai đầu, mạch được biểu diễnbằng vectơ Uur:

Từ u u LuRuc � U Uur uuur uuur uuur L UCUR

2.1.3 Máy phát điện xoay chiều

Các máy phát điện xoay chiều một pha hay ba pha hoạt động dựa trên hiện tượngcảm ứng điện từ Máy gồm hai bộ phận chính:

Phần cảm là phần tạo ra từ trường (nam châm)

Phần ứng là phần tạo ra suất điện động cảm ứng

Một trong hai phần đặt cố định là stato, phần còn lại quay quanh một trục là rôto

Để tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số f mà rôto (nam châm) không phải quayquá nhanh, người ta dùng rôto có p cặp cực Gọi n (vòng/giây) là tốc độ quay của

rôto thì f n.p.

Với máy phát điện xoay chiều ba pha: thì dòng điện ba pha do nó tạo ra là hệ thống

ba dòng điện xoay chiều một pha gây ra bởi ba suất điện động có cùng tần số, cùng

biên độ, lệch pha nhau

23

.Trong cách mắc hình sao: Ud Up 3; Id Ip.

Trong cách mắc tam giác, có mối liên hệ: Ud Up; Id I 3p .

2.1.4 Động cơ không đồng bộ ba pha

Động cơ điện hoạt động nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ và từ trường quay

Cho dòng điện ba pha đi vào ba cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau một góc0

120 , phía trong ba cuộn dây có từ trường quay với cùng chu kỳ của dòng điện

Với P’ và P lần lượt là công suất cơ và công suất điện của động cơ

2.1.5 Máy biến áp - Truyền tải điện

- Máy biến áp

Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều mà không làmthay đổi tần số.

Nếu mạch thứ cấp hở thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dâybằng tỉ số vòng dây của hai cuộn:

- Truyền tải điện

Công suất hao phí khi truyền tải:

2 2

R: điện trở của đường dây truyền tải

P: công suất truyền đi

U: điện áp ở nơi phát

cos: hệ số công suất.

Để giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải, người ta thường dùng biến áp tăngđiện áp trước khi truyền đi và biến áp giảm điện áp trước khi đưa đến nơi tiêu thụ

2.2 Phân phối chương trình Vật lý 12 chương “ Dòng điện xoay chiều”

Tiết 21 Đại cương về dòng điện xoay chiều

Tiết 22-23 Các mạch điện xoay chiều

Tiết 29 Truyền tải điện năng Máy biến áp

Tiết 30 Máy phát điện xoay chiều

Tiết 31 Động cơ không đồng bộ ba pha

SGK cơ bản trình bày khái niệm dòng điện xoay chiều theo hướng diễn dịch

bằng cách thông báo “Dòng điện xoay chiều hình sin, gọi tắt là dòng điện xoay

chiều, là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm sin hay côsin, với dạng tổng quát: i I cos( t 0   )”, sau đó đưa ranguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều bằng cách cho cuộn dây quay trong từtrường

SGK nâng cao thì trình bày theo hướng quy nạp Đầu tiên trình bày về sự xuấthiện suất điện động xoay chiều bằng cách cho khung dây quay trong từ trường, rồi

giới thiệu về hiệu điện thế xoay chiều (điện áp xoay chiều): “Hiệu điện thế biến

thiên theo thời gian theo định luật dạng sin gọi là hiệu điện thế xoay chiều hay điện

áp xoay chiều” và dòng điện xoay chiều và các đại lượng trong biểu thức.

2.3 Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “Dòng điện xoay chiều” và biện pháp để khắc phục những khó khăn đó.

2.3.1 Những khó khăn của học sinh khi học phần “Dòng điện xoay chiều”

 Những khó khăn thường gặp của học sinh khi học phần “Dòng điện xoay chiều”:

- Vì lượng kiến thức của chương trình quá nhiều, các em chưa kịp nắm vữngvấn đề nên khi giải bài tập các em sẽ gặp khó khăn khi áp dụng công thức cũng nhưkiến thức vào bài làm Nhưng nếu bài tập đòi hỏi yêu cầu hiểu sâu và cần tư duy thìđiều này làm học sinh lúng túng và vận dụng sai, gây ra những sai lầm đáng tiếc

- Vì các em học sinh khi giải bài tập hay giải quyết các hiện tượng, các vấn

đề thường trả lời theo những quan niệm chủ quan của bản thân mà các em cho đó

là đúng Điều này làm cho việc học của các em thiếu tính khoa học và thiếu độchính xác

- Những kiến thức mới được đề cập đến trong sách giáo khoa là những kiếnthức chung nhưng lại mang tính tổng quát, nếu người giáo viên có hướng dẫn dắtchưa phù hợp thì học sinh sẽ khó hình dung và nắm bắt Điều này làm cho việc củahọc sinh gặp nhiều khó khăn trong việc thu nhận kiến thức

- Thời gian một tiết học là không nhiều so với lượng kiến thức cần cung cấp chohọc sinh nên việc giáo viên cung cấp, củng cố kiến thức và việc học sinh tiếp nhậnkiến thức còn nhiều hạn chế, điều này gây cho học sinh nhiều khó khăn khi học

- Chương “ Dòng điện xoay chiều là một chương khó với khối lượng kiến thứclớn Tuy nhiên, theo phân phối thời gian thì giáo viên giảng dạy chương này trong

14 tiết Với đặc điểm của chương và quỹ thời gian ngắn như vậy nên học sinhkhông đủ thời gian để hiểu sâu hơn Điều này cũng gây không ít khó khăn cho họcsinh khi học chương “Dòng điện xoay chiều”

- Học sinh gặp phải khó khăn về kiến thức toán khi giải các bài toán cực trị

- Học sinh thường gặp khó khăn khi sử dụng giản đồ vectơ để giải các bài toán

- Học sinh thường sử dụng các công thức của mạch điện 1 chiều cho mạchđiện xoay chiều

- Đối với một số bài toán khi giải đòi hỏi phải vẽ lại mạch điện, với một sốmạch điện phức tạp gây khó khăn cho học sinh khi vẽ lại mạch

- Học sinh thường gặp khó khăn khi xác định độ lệch pha của u so với i đốivới từng đoạn mạch trong một mạch điện

- Học sinh thường gặp khó khăn khi giải bài tập xác định các phần tử R, L, C

 Nguyên nhân gây nên những khó khăn cho học sinh khi học môn Vật lý

Có nhiều nguyên nhân gây nên những khó khăn cho học sinh khi học vật lý Một sốhọc sinh cảm thấy học vật lý dễ dàng nhưng một số học sinh lại cảm thấy khó khănkhi học vật lý Nguyên nhân có thể là do chủ quan của người học hoặc do bản chấtcủa môn vật lý

Nhóm 1: Nguyên nhân về môn vật lý

Đa số học sinh đều cho rằng môn vật lý là một môn học khó Nếu giáo viênkhông có biện pháp thích hợp để giúp học sinh vượt qua khó khăn và yêu thích mônvật lý hơn thì sẽ làm cho học sinh chán nản và từ đó không thích học môn vật lý nữa.

Nhóm 2: Nguyên nhân về phía người học

Theo trình độ, vốn kiến thức cũ, sự phản ánh của yếu tố bên ngoài và bên trongđầu đối với mỗi người là khác nhau, đòi hỏi những khoảng thời gian khác nhau.Chẳng hạn một học sinh có thói quen hay gợi lại âm thanh hay lời nói, khi quan sátmột hình vẽ hay một kí hiệu cần có thời gian diễn dịch chúng thành lời nói để nắmđược ý nghĩa Còn học sinh có thói quen gợi lại hình ảnh mình thấy trong đầu, cóthể hiểu được ý nghĩa của từng công thức, kí hiệu dễ dàng hơn nhưng khi trình bàybằng ngôn ngữ thông thường cho người khác hiểu thì cũng cần có thời gian Đặcđiểm tâm lý đó cũng gây không ít khó khăn cho các em khi học vật lý Hay nói cáchkhác hơn là đa số học sinh đều không giống nhau về tư duy và cách tiếp thu vật lý

Có học sinh xoay sở và tìm ra cách giải hay, cách tiếp cận không quen thuộc, nhưng

có nững học sinh chỉ muốn ở trong môi trường có cảm giác thoải mái thích ghi lạinhững ví dụ trên bảng, thực hành ở nhà, lặp lại các bước giải trong bài kiểm tra…rồi có những học sinh không giải được nếu như không có sự hướng dẫn theo cácbước giải cụ thể

Vậy nếu giáo viên không hiểu điều đó và không có phương pháp dạy phù hợp thìkhông những không giúp học sinh vượt qua khó khăn mà con làm cho học sinh khókhăn thêm khi học vật lý

Đến đây, có lẽ không thể phủ nhận trách nhiệm của giáo viên đối với những khókhăn của học sinh của mình trong quá trình học vật lý

Nhóm 3: Nguyên nhân về phía giáo viên và phương pháp dạy học của giáo viên

Để làm được bất cứ việc gì thì cũng cần phải có phương pháp Việc dạy học cũngcần có phương pháp đúng đắn thì mới đạt hiệu quả cao Nếu giáo viên giảng dạytheo lối truyền thụ theo kiểu áp đặt và học sinh tiếp thu hoàn toàn thụ động khiếncho các em có suy nghĩ rằng vật lý học đã có từ rất lâu vói những biểu thức, côngthức vật lý bất di bất dịch sẽ không còn chỗ nào cho những ý tưởng mới, học sinhkhông có cơ hội để học sinh đưa ra những ý tưởng mới Việc truyền thụ một chiều

còn làm cho học tiếp thu kiến thức vật lý không đầy đủ bản chất, không đầy đủ cáckhía cạnh và đôi khi rất trừu tượng Do đó, làm cho học sinh không yêu thích mônvật lý nữa, giáo viên cần phải nắm rõ bản chất vật lý từ đó tìm ra những khó khăncủa học sinh và biện pháp thích hợp giúp học sinh hiểu được bản chất vật lý và yêuthích môn vật lý hơn.

Nhóm 4: Nguyên nhân xuất phát từ chương trình, sách giáo khoa

- Một số nội dung sách giáo khoa trình bày chưa rõ ràng Chẳng hạn như sáchvật lý 12, trang 62 viết: “ Dòng điện xoay chiều là dòng có cường độ biến thiên tuầnhoàn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay côsin” Điều này làm cho học sinhhiểu sai dòng điện xoay chiều là dòng có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thờigian mà đúng ra là biến thiên điều hòa theo thời gian

- Nội dung chương trình dạy và học tương đối nặng, kiến thức quá nhiều.Trong khi đó thời gian cho một tiết dạy lại ngắn Do đó giáo viên chỉ còn cách trìnhbày sơ lược một số vấn đề, không có thời gian để định hướng học sinh những kiếnthức sâu hơn Còn học sinh thì chỉ học qua loa để đối phó

 Các biện pháp khắc phục sai lầm của học sinh

 Thí nghiệm vật lý

QTDH vật lý gắn liền với các hiện tượng vật lý Những hiện tượng trong tự nhiên

mà HS quan sát không ở dạng thuần khiết Sự quan sát đó không có chủ định, nênkết quả mang lại cho HS những kiến thức không chính xác hoặc chưa hoàn chỉnh.Những kiến thức đó chỉ là những kiến thức tiền khoa học, không đủ để tiếp tụcnghiên cứu chương trình vật lý phổ thông Nó chỉ là kết quả của những cách nghĩ,cách nhìn chủ quan của HS, không đúng theo qui luật khoa học

Thí nghiệm vật lý mang lại kết quả trung thực, rõ ràng và dễ tiếp thu để trở thànhkiến thức cho bản thân Chính bản thân HS đã chủ định trong quan sát hiện tượng,thay đổi điều kiện của thí nghiệm nhưng kết quả vẫn không đổi Điều này chứng tỏrằng kiến thức mà kết quả thí nghiệm đem lại cho HS là chính xác, đúng đắn, nó sẽđược bổ sung hoặc thay thế cái trước đó

Do tính trực quan của thí nghiệm, HS quan sát được, tính toán được trực tiếp trênnhững số liệu từ thí nghiệm Thí nghiệm được lập đi, lập lại nhiều lần nhưng hiện

tượng xảy ra, kết quả mang lại không đổi Mặc khác tự HS đã tiến hành nghiên cứungay trên đối tượng, điều này tạo ra độ tin cậy cho HS HS sẽ đặt niềm tin vào kiếnthức mà chính mình vừa thu nhận được Lúc này chân lý khoa học đã được hìnhthành ở HS, những kiến thức mà HS vừa thu nhận được sau quá trình nghiên cứu từthí nghiệm sẽ được thay thế hoặc bổ sung những kiến thức mà HS đã có trước đó.Nghĩa là QNSL của HS được khắc phục từ những kiến thức đúng đắn.

 Tăng cường hiệu quả sử dụng phương tiện dạy học

- Tăng cường tính trực quan sinh động, tính hiện thực của các hiện tượng

Môn học vật lý là môn học thực nghiệm, do đó nó rất trực quan sinh động, và thểhiện rõ tính hiện thực khách quan, khi ta biết kết hợp sử dụng các phương tiện dạyhọc và phương pháp thực nghiệm trong dạy học

Bằng những thủ pháp suy diễn và qui nạp các thao tác tư tuy trí tuệ như kháiquát hóa, tư duy trừu tượng và sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học, HS sẽ cảmnhận, các hiện tượng vật lý một cách cụ thể rõ ràng, đơn giản hơn trong quá trìnhtiếp thu kiến thức Từ đó học sinh nắm các hiện tượng vật lý một cách chân thựckhách quan trong việc nghiên cứu các hiện tượng vật lý Từ đó các em tự điều chỉnhnhững quan niệm chưa đúng hoặc bổ sung các quan niệm chưa chính xác trở thànhchính xác và đầy đủ hơn

- Tăng cường tính chính xác khoa học trong việc nghiên cứu các định luật vật lý

Bằng những phương tiện thí nghiệm, có thể tạo ra trong quá trình dạy học nhữngkhả năng tối ưu để xác định định lượng các đại lượng vật lý một cách chính xác.Trên cơ sở những giá trị định lượng các đại lượng vật lý, để từ đó suy diễn, tìm rađịnh luật, phát biểu định luật, thể hiện định luật qua các mô hình là hoàn toàn chínhxác và khách quan

Trong điều kiện hiện nay, phương tiện dạy học ngày càng được cải tiến, hiện đạihóa, thì việc xác định định lượng các đại lượng vật lý ngày càng chính xác hơn,giúp HS làm sáng tỏ những QNSL mà đã hình thành từ trước của họ

 Tổ chức hoạt động nhóm

Mỗi đơn vị bài học vật lý có thể xem như một đề tài khoa học hay một đề tài nghiêncứu, và người tham gia nghiên cứu là HS Do đó, hoạt động chính trên lớp là cáchoạt động của HS bao gồm:

+ Trả lời câu hỏi: HS trả lời các câu hỏi đã được chuẩn bị Hoạt động này dành cho

trường hợp trả lời câu hỏi gợi mở

+ Chất vấn: HS thắc mắc với các thành viên khác trong lớp hoặc với GV về những

vấn đề chưa thông suốt

+ Phát biểu: Nêu nhận xét hoặc suy nghĩ của các cá nhân đối vấn đề đang được

phân tích

+ Tranh luận: Bằng những lý luận trên các cơ sở các kiến thức đã được học, những

thông tin thu thập được để bảo vệ quan điểm cá nhân hoặc để phản đối quan điểm

của người khác nhằm xác định tính đúng đắn của vấn đề

+ Thảo luận: Các thành viên trong nhóm trao đổi thông tin tự thu tập cho nhau, đặc

biệt là những câu hỏi đào sâu vào nội dung và vận dụng

+ Trình bày: Để trả lời những câu hỏi nắm vững kiến thức hoặc giải các bài tập

định lượng, nhất thiết HS phải đứng trước lớp thuyết trình, vì câu trả lời không đơnthuần là những nội dung in sẵn trong sách giáo khoa mà là sự phối hợp giữa kiếnthức mới và cũ, giữa quan niệm chung và riêng, giữa lý thuyết và thực hành

Trong quá trình trình bày, có thể cần phải tiến hành thí nghiệm chứng minh Việcnày cũng sẽ được thực hiện song song với thuyết trình bởi chính HS GV chỉ hỗ trợqua việc hướng dẫn các bước thực hiện thí nghiệm hoặc giúp đỡ một vài thao tác.Sau phần trình bày của một HS là phần nêu lên câu hỏi thắc mắc và tranh luận từ các

HS khác hoặc của GV Mọi hoạt động trong giờ thảo luận sẽ được GV định hướngtheo chiều nhằm để HS tự xác nhận tính đúng đắn và chân thật của vấn đề, không gò

bó tư duy hoặc buộc phải chấp nhận một vấn đề nào Muốn cho tất cả HS đều tíchcực tham gia các hoạt động, GV có thể tác động bằng cách yêu cầu trực tiếp một cánhân đại diện trình bày, và kết quả sẽ được đánh giá chung cho cả nhóm

Cuối mỗi đơn vị bài học, GV tổng kết lại toàn bài và cho nhận xét về tiết học, baogồm các công việc cụ thể sau:

+ Giải đáp thắc mắc

+ Hiệu chỉnh sai lệch, nhầm lẫn trong suy nghĩ của HS Giúp học sinh vận dụng vàothực tế nhằm khắc phục những QNSL trước đó.

 Phát huy vai trò của bài tập vật lý

Việc giảng dạy vật lý trong các trường phổ thông không chỉ làm cho học sinh hiểuđược một cách sâu sắc đầy đủ những kiến thức qui định trong chương trình, mà cònphải làm cho các em biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết các nhiệm vụhọc tập và những vấn đề của thực tiễn cuộc sống đặt ra Muốn vậy cần phải thườngxuyên rèn luyện cho học sinh thói quen và kỹ năng, kỹ xảo vận dụng những kiến

thức đã học vào cuộc sống hằng ngày.

Kỹ năng vận dụng kiến thức trong học tập và trong thực tiễn đời sống chính làthước đo mức độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức mà học sinh thu nhận

được Bài tập vật lý với chức năng là một phương pháp dạy học, có một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc giảng dạy vật lý ở trường phổ thông.

Trước hết bài tập vật lý giúp học sinh hiểu sâu hơn những kiến thức vật lý,

biết phân tích chúng và ứng dụng vào thực tiễn và đời sống Trong nhiều trường hợp, dù giáo viên cố gắng trình bày tài liệu một cách mạch lạc, hợp logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng các yêu cầu, quy tắc và cho ra kết quả chính xác đi nữa Thì đó chỉ mới là điều kiện cần chứ chưa phải là điều kiện đủ để học sinh hiểu sâu và nắm vững kiến thức Chỉ có thông qua các bài tập ở hình thức này hay hình thức khác, nhằm tạo điều kiện cho học sinh tự lực vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau, thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và biến thành vốn riêng của các em.

Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đặt ra học sinh phải sửdụng các thao tác tư duy như so sánh, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa để

giải quyết các vấn đề, do đó tư duy của học sinh có điều kiện được rèn luyện và phát huy Vì thế có thể nói bài tập vật lý là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong khắc phục khó khăn của học sinh.

Bài tập vật lý là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà trong giờ họckhông có điều kiện để đề cập, nhằm bổ sung những kiến thức còn thiếu cho học sinh.Giúp cho việc thu nhận kiến thức của các em được chặt chẽ, logic và có hệ thống.

Để giải các bài tập học sinh phải nhớ lại những kiến thức vừa mới học, phải vậndụng những kiến thức của nhiều phần, nhiều chương khác nhau (nhất là đối với bài

tập có nội dung tổng hợp), hoặc phải đào sâu một khía cạnh nào đó của kiến thức,

do đó bài tập là một hình thức ôn tập, hệ thống hóa kiến thức rất có hiệu quả

Ngoài ra nếu xét về mặt điều khiển hoạt động nhận thức, ta thấy bài tập còn

là một phương tiện tốt để kiểm tra việc thu nhận kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của HS.

 Trang bị cho học sinh cách nhận biết sai lầm khi giải bài tập vật lý

Để hạn chế được các sai lầm mà HS thường mắc phải khi giải BT chươngnày thì trước hết GV cần trang bị cho các em làm quen cách nhận biết ( phân tíchlời giải ) của mình đúng hay sai thông qua các dấu hiệu cơ bản sau :

* Dấu hiệu 1: Dấu hiệu về vi phạm thứ nguyên (tức là không phù hợp đơn vị đo) Lưu ý:

+ Các số hạng của một tổng đại số phải có cùng đơn vị đo

+ Đơn vị ở hai vế của một đẳng thức phải giống nhau

Chẳng hạn như khi HS dùng công thức P = IR2 (*)  1W = 1A.2; công thức (*) là sai vì 1W = 1V.A = 1A..A = 1A2.

* Dấu hiệu 2: Kết quả lời giải của các HS khác nhau.

Nếu hai lời giải khác kết quả thì ít nhất một lời giải là sai Lúc đó các HS

phải kiểm tra lại cách giải của mình (các phép biến đổi, thay đơn vị, dùng công thức

đã đúng hay chưa…), đồng thời dùng suy luận logic để phân tích lời giải nào sai.Thực tế có cả hai lời giải đó đều sai

* Dấu hiệu 3: Kết quả lời giải không có ý nghĩa thực tiễn

Nếu bài tập đã cho phù hợp thực tiễn, nhưng kết quả lại mâu thuẫn với thực

tế thì chắc chắn lời giải đó sai Ví dụ như :

Tính ra cos < 0

Tính ra R > Z ( tổng trở ) Hoặc > Z

Điện áp (hiệu điện

2.3.2 Những sai lầm thường gặp của học sinh khi học chương “Dòng điện xoay chiều”

 Học sinh thường không đổi đơn vị hoặc đổi đơn vị sai khi làm bài tập dẫn đến tính toán sai kết quả.

Ví dụ:

Cho dòng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 16  nhúng trong nhiệt lượng kếchứa 1,2 lít nước ở nhiệt độ 200C Sau 21/ 5 phút thì nước sôi Cho biết nước cókhối lượng riêng là 103 kg/m3 và nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg độ Tínhcường độ dòng điện cực đại

Giải:

Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước lên từ nhiệt độ t120 C0 lên nhiệt độ

R.t





(1)

- Tuy nhiên kết quả cuối cùng có thể không đúng do:

+ Học sinh quên đổi đơn vị của các đại lượng như thời gian t, thể tích V Ngoài ra, với một số bài toán khác học sinh có thể quên đổi đơn vị của nhiệt dung riêng c và khối lượng riêng.

+ Có thể học sinh nhớ đổi đơn vị nhưng đổi không đúng Ví dụ như V 1, 2 lít khi

1mWb 10 Wb  .

- Hướng dẫn học sinh tính toán bài toán trên:

+ Thay V 1, 2.10 3và t  215 .60

(s) vào biểu thức (*) �I 10 (A).

+ Lưu ý học sinh giá trị vừa tính được là giá trị hiệu dụng mà bài toán yêu cầu tìm giá trị cực đại nên phải nhân thêm 2 Vậy kết quả bài toán là

(A) Tính nhiệt lượng tỏa trên bàn là trong 15 phút

- Học sinh có thể sai lầm khi xác định cường độ dòng điện hiệu dụng I 2 (A) hoặc

nhầm lẫn khi áp dụng các công thức: I I 2 0 ; 2

0

Q I Rt .

- Biện pháp khắc phục:

+ Giáo viên trang bị kiến thức cho học sinh

+ Lưu ý học sinh giá trị I0 ghi trong biểu thức i I cos t 0  là giá trị cực đại chứkhông phải là giá trị hiệu dụng, muốn tính giá trị hiệu dụng ta phải chia cho 2

- Hướng dẫn học sinh tính toán bài trên:

+ Nhiệt lượng tỏa ra được xác định theo công thức: Q I Rt 2

lưu ý HS I trong biểu thức này là giá trị hiệu dụng.

+ Lưu ý học sinh giá trị I0 trong biểu thức i I cos( t 0   ) là giá trị cực đại � đổi

sang giá trị hiệu dụng ta được I I 0 2 2 2 thay vào công thức Q I Rt 2 �



,

uiZ



D

LuiL





- Học sinh thường sai lầm chọn các đáp án A, B, D do nhầm lẫn giữa các giá trị tức thời và giá trị hiệu dụng hoặc có thể chọn đáp án C nhưng chỉ nhớ máy móc rồi chọn chứ không hiểu rõ bản chất.

- Nguyên nhân: do học sinh ghi nhớ máy móc không hiểu bản chất các khái niệmtức thời

- Biện pháp khắc phục: để khắc phục sai lầm trong bài tập trên giáo viên

hướng dẫn học sinh viết biểu thức điện áp tức thời và tính các tỉ số

RuiR

,

L L

u

Z ,

C C

0U

0

Uu

u

cos( t ) I cos( t ) i

 Đáp án C

 Học sinh sai lầm cho rằng số liệu ghi trên các thiết bị hay số chỉ của vôn kế

và ampe kế là giá trị cực đại.

Ví dụ:

C  (F)

thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 100 2 V thì cường độ dòng điện trongmạch là 1A Viết biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch

- Sai lầm của học sinh khi giải bài này là học sinh thường nhầm lẫn các giá

trị 100 2 (V); 1 (A) là giá trị hiệu dụng hoặc không biết chúng là giá trị hiệu dụng hay giá trị tức thời nên giải sai kết quả.

- Nguyên nhân: Do học sinh không chú ý nghe giảng nên không nắm vững lýthuyết hoặc có thể do giáo viên trong quá trình giảng dạy không lưu ý học sinh nên

khi giải bài tập HS không biết hoặc không chắc chắn giá trị ghi trên các thiết bị hay

số chỉ của vôn kế, ampe kế là giá trị hiệu dụng hay giá trị tức thời hay cực đại

Vậy biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là:

Bài 1: Một thiết bị điện xoay chiều có ghi trên thiết bị là 220 V- 50Hz Thiết bị đó ít

nhất phải chịu được đến hiệu điện thế là

A 110 V B 110 2 V C 220 V D 220 2 V

- Học sinh có thể nhầm lẫn giá trị ghi trên thiết bị là giá trị cực đại chọn đáp án C

hoặc nhầm lẫn công thức 0

II2



nên chọn đáp án B.

Giải:

Vì giá trị ghi trên thiết bị là giá trị hiệu dụng nên:

Hiệu điện thế cực đại mà thiết bị có thể chịu được là: : I0 I 2 220 2(A)

- Học sinh thường nhầm lẫn các giá trị u 100 2 (V); i 2 (A) là giá trị

hiệu dụng hoặc không biết chúng là giá trị hiệu dụng hay giá trị tức thời nên giải sai kết quả.

Theo đề, ta có: u 100 2 (V); i 2 (A).

Áp dụng công thức:

2 2 0

A giảm điện áp B tăng điện dung C tăng điện áp D giảm tần số f

- Học sinh có thể nhầm lẫn chọn đáp án A và C vì xuất phát từ công thức

C C

UZ

I



lý

luận cho rằng ZC phụ thuộc vào UC tuy nhiên thực tế ZC không phụ thuộc vàoUC.

- Nguyên nhân: do học sinh chưa hiểu ý nghĩa của các đại lượng vật lý màmáy móc dựa vào công thức toán học suy ra mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý

2 f



 luônkhông đổi, tương tự nếu f tăng lên k lần thì ZCgiảm k lần nên C không đổi

+ Giáo viên cần nhấn mạnh ZC không phụ thuộc vào UC,ZL không phụ thuộc vào UL

- Để khắc phục sai lầm trong bài tập trên giáo viên nêu rõ trong công thức

,UC không phụ thuộc vàoZC

Ví dụ: Nếu UC tăng lên k lần thì I cũng tăng lên k lần nên ZC không đổi hay ZC

không phụ thuộc vào UC

+ Từ công thức C

1Z

Bài 1: Một tụ điện được nối vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng không

đổi Nếu tần số của điện áp nguồn tăng lên thì

A cường độ hiệu dụng tăng B cường độ hiệu dụng giảm.

C cường độ hiệu dụng không đổi D độ lệch pha giữa u và i thay đổi

Giải:

Từ biểu thức

C C C