CHUYÊN ĐỀ: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH

Với nội dung này nếu giáo viên chủ yếu sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống theo kiểu giáo viên giảng, chỉ ra các nội dung chính còn học sinh chỉ nghe và ghi chép một cách thụ động dẫn đến tình trạng học sinh không có hứng thú với môn học và bài học. Từ các lí do trên, nhóm Vật lí trường THPT Vĩnh yên lựa chọn chủ đề dạy học bài “Định luật Ôm đối với toàn mạch ” với mong muốn đem đến một sự đổi mới cho bài học này.

CHUYÊN ĐỀ: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH (2 tiết)

1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong xu thế hội nhập và phát triển “đổi mới căn bản toàn diện giáo dục”, việc

đổi mới cách dạy, cách học là cần thiết Để đảm bảo được điều đó, chúng ta cần phải chuyển từ phương pháp dạy học theo lối “truyền thụ một chiều” sang cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất của người học Vì vậy trong những năm gần đây, vấn đề đổi mới sinh hoạt chuyên môn, đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá được đặc biệt quan tâm Đổi mới phương pháp dạy học đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì đến chỗ quan tâm HS vận dụng được cái gì qua việc học, dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất người học Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ giáo viên - học sinh theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung tích hợp kiến thức, phát triển kĩ năng, thực hành, vận dụng kiến thức vào đời sống nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp Trong chương trình Vật lí THPT lớp 11, “Định luật Ôm đối với toàn mạch ” là một đơn vị kiến thức quan trọng trong chương 2 Với nội dung này nếu giáo viên chủ yếu sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống theo kiểu giáo viên giảng, chỉ ra các nội dung chính còn học sinh chỉ nghe và ghi chép một cách thụ động dẫn đến tình trạng học sinh không có hứng thú với môn học và bài học Từ các lí do trên, nhóm Vật lí trường THPT Vĩnh yên lựa chọn chủ đề dạy học bài “Định luật Ôm đối với toàn mạch ” với mong muốn đem đến một sự đổi mới cho bài học này

2 NỘI DUNG CHỦ ĐỀ:

2.1 Tên chủ đề : “Định luật Ôm đối với toàn mạch ” (Vật lí lớp 11) Chủ đề này

gồm 02 bài học: Định luật Ôm đối với đoạn mạch, Ghép nguồn điện thành bộ trong chương trình vật lí phổ thông

2.2 Nội dung chi tiết của chủ đề

- Nội dung 1: Định luật Ôm đối với toàn mạch

- Nội dung 2: Hiện tượng đoản mạch và hiệu suất nguồn điện

- Nội dung 3: Ghép bộ nguồn nối tiếp

- Nội dung 4: Ghép bộ nguồn song song

2.3 Thời lượng

- Căn cứ vào lượng kiến thức, phương pháp tổ chức dạy học chủ đề, trình độ nhận thức của học sinh ở trường, chúng tôi thiết kế thời lượng cho chủ đề như sau:

- Thời gian học ở nhà: 1 tuần nghiên cứu tài liệu “Định luật Ôm đối với đoạn mạch ”

- Số tiết học trên lớp: 2 tiết

Tiết 1: Nghiên cứu các nội dung 1,2

Tiết 2: Nghiên cứu các nội dung 3,4

3.TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ

3.1 Mục tiêu

3.1.1.Kiến thức

-Nêu được nội dung, viết được biểu thức của định luật Ôm cho toàn mạch -Trình bày được hiện tượng đoản mạch

- Viết được công thức hiệu suất của nguồn

- Nhận biết được các loại bộ nguồn nối tiếp, song song, hỗn hợp đối xứng

- Viết được biểu thức xác định suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn

3.1.2.Kỹ năng

- Mắc được mạch theo sơ đồ đã cho, xác định được các linh kiện có trong mạch điện

-Vận dụng định luật Ôm vào giải các bài tập có liên quan

- Sử dụng được vôn kế để đo suất điện động của nguồn điện

- Biết ghép nhiều nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp, ghép song song

- Tính được suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn ghép

- Rèn luyện các kĩ năng nghe, đọc, viết, nói, quan sát, đưa ra ý kiến chia sẻ trong nhóm

- Kĩ năng làm việc theo nhóm

- Kĩ năng học tập: tự học, tự nghiên cứu, hợp tác, giao tiếp

- Kĩ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn

- Rèn luyện kỹ năng hợp tác, hoạt động nhóm

- Kĩ năng khoa học: quan sát, so sánh, đưa ra nhận định, đánh giá, nhận xét…

- Kĩ năng sử dụng công nghệ thông tin, internet để tìm tài liệu

3.1.3.Thái độ

-Có niềm đam mê, hứng thú với môn học

-Hăng hái phát biểu ý kiến xây dựng bài

-Thái độ nghiêm túc trong quá trình học tập

- Biết cách hợp tác để cùng nhau giải quyết công việc

3.4 Định hướng phát triển năng lực

3.4.1 Năng lực chung:

+ NL giải quyết vấn đề dựa trên hiểu biết, những kiến thức thực tiễn đã có + NL hợp tác thông qua hoạt động nhóm

+ NL tự học: thu nhận và xử lí thông tin, làm các câu hỏi mà giáo viên giao cho làm trước tại nhà, tìm kiếm thông tin trên mạng internet

+ NL sáng tạo: Liên hệ thực tế

+ Năng lực tính toán

3.4.2 Năng lực chuyên biệt của bộ môn

+ Kiến thức: K1, K2, K3, K4

+ Phương pháp: P3, P5

+ Trao đổi: X5, X6, X7, X8

+ Cá nhân: C1,C2

BẢNG MÔ TẢ CÁC MỨC YÊU CẦU CẦN ĐẠT ĐƯỢC

NỘI DUNG

MỨC ĐỘ NHẬN THỨC

HIỂU

CAO

Định luật Ôm đối

với toàn mạch

Nêu được nội dung, viết được biểu thức của định luật Ôm cho toàn mạch

Giải thích được tại sao điệu điện thế mạch ngoài bằng suất điện

mạch hở

-Vận dụng biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch giải các bài tập đơn giản

- Tính được hiệu điện thế mạch ngoài

Vận dụng giải các bài tập về mạch kín, có mạch ngoài có nhiều điện trở ghép phức tạp

Hiện tượng đoản

mạch và hiệu suất

nguồn điện

Trình bày được hiện tượng đoản mạch

Trình bày được khái niệm và viết

mạch điện bị đoản mạch

-Tính cường

độ dòng điện khi bị đoản mạch

Tính hiệu suất của nguồn điện

Liên hệ thực tế cách sử dụng điện an toàn -Vẽ sơ đồ mạch điện được bảo

vệ khỏi đoản mạch

được công thức hiệu suất của nguồn

- Giải thích được các nguyên nhân gây chập cháy điện

Ghép bộ nguồn

nối tiếp

Nhận biết được các loại

bộ nguồn ghép nối tiếp Viết được biểu thức xác định suất điện động và điện trở trong của

bộ nguồn ghép nối tiếp

Hiểu được tại sao suất điện động của bộ nguồn bằng tổng các suất điện động của nguồn

Tính được suất điện động và điện trở trong của

bộ nguồn ghép nối tiếp

Vận dụng giải được các bài tập mạch kín kết hợp nguồn ghép nối tiếp, điện trở ngoài mắc hỗn hợp

Ghép bộ nguồn

song song

Nhận biết được các loại

bộ nguồn ghép song song

Viết được biểu thức xác định suất điện động và điện trở trong của

bộ nguồn ghép nối tiếp

Hiểu được tại sao suất điện động của bộ nguồn bằng suất điện động của một nguồn

Tại sao trong nguồn ghép song song phải sử dụng các nguồn giống nhau

Tính được suất điện động và điện trở trong của

bộ nguồn ghép song song

Vận dụng giải được các bài tập mạch kín kết hợp nguồn ghép song song

3.2 PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC

3.2.1.Chuẩn bị của GV:

- Máy tính, máy chiếu, phòng học bộ môn

- Phiếu học tập

- 1 bảng mạch điện, dây nối, 2 pin mới, 1 điện kế, 2 điện trở

- Sơ đồ mạch điện(chiếu).

- Phiếu học tập

3.2.2 Học sinh

- Ôn lại kiến thức về định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R(lớp 9)

- Ôn lại kiến thức về định luật Jun- Lenxơ, công của nguồn điện

- Chuẩn bị giấy khổ lớn, bút lông để viết báo cáo theo nhóm,keo dán

- Mỗi nhóm chuẩn bị 3 quả pin đại 1,5 V, dây nối, dao gọt, 1 bộ thanh nẹp thanh dài 25 cm, 1 bộ thanh nẹp thanh dài 10cm, dây chun đàn hồi, dây điện trần

3.2.3 Kĩ thuật dạy học

- Kĩ thuật khăn trải bàn

- Kĩ thuật tia chớp

- Kĩ thuật mảnh ghép biến thể

- Kĩ thuật động não

3.3 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

3.3.1.HOẠT ĐỘNG Ở NHÀ

* Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm hiểu chủ đề “Định luật Ôm đối với đoạn mạch” trước 1 tuần tại nhà:

* Giáo viên chia nhóm học sinh (4 nhóm), cử nhóm trưởng và thống nhất cách làm việc Mỗi nhóm 4-6 học sinh

* Giáo viên cho học sinh đọc qua nhanh nội dung bài "Định luật Ôm đối với toàn mạch và Ghép nguồn điện thành bộ" yêu cầu nêu nội dung cơ bản của bài

* GV định hướng 4 nội dung cơ bản và dự kiến thời lượng học:

+ Tiết 1: Mục 1 và 2

* Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh:

- Cá nhân mỗi học sinh về nhà đọc và nghiên cứu trước các nội dung liên quan đến

"Định luật Ôm đối với toàn mạch và Ghép nguồn điện thành bộ"

- Chuẩn bị dụng cụ làm thực hành ghép nguồn

- Nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm:

Nhóm 1: Tìm hiểu sơ đồ toàn mạch, lắp thí nghiệm và tìm hiểu cách đo hiệu điện thế

ở hai cực của nguồn.Tìm hiểu hiện tượng đoản mạch, hiện tượng đoản mạch với Pin

và Ác quy Tổ chức lớp tìm hiểu hiện tượng đoản mạch

Nhóm 2: Tìm hiểu các nguyên nhân gây chập cháy điện, ví dụ thực tế.

Xây dựng thành bài báo cáo power point để báo cáo trước lớp theo gợi ý của giáo viên

Nhóm 3: Tìm hiểu biện pháp hạn chế hiện tượng đoản mạch, vẽ sơ đồ mạch điện có

cầu chì đơn giản

Sưu tầm cầu chì, cầu dao, aptomat

Nhóm 4: Tìm hiểu nguyên tắc an toàn khi sử dụng điện, truyền tải thông điệp qua bài

học

Xây dựng thành bài báo cáo power point để báo cáo trước lớp theo gợi ý của giáo viên

+ Tiết 2: Mục 3 và 4

Nhóm 1,2,3,4 : Chuẩn bị dụng cụ làm thực hành ghép nguồn : 3 quả pin, 2 dây dẫn

trần, dây buộc đàn hồi, thanh nẹp Tìm hiểu về cách sử dụng nguồn điện an toàn

Nhóm 1 : Thuyết trình về xây dựng cách ghép nguồn nối tiếp

Nhóm 2 : Chuẩn bị điều khiển hoạt động khởi động, thực hành biểu diến ghép nguồn

nối tiếp Chuẩn bị hoạt động đo suất điện động bộ nguồn nối tiếp

Nhóm 3: Chuẩn bị điều khiển hoạt động khởi động, thực hành biểu diến ghép nguồn

song song Chuẩn bị hoạt động đo suất điện động bộ nguồn song song

Nhóm 4: Thuyết trình về xây dựng cách ghép nguồn song song

+Phiếu học tập ở nhà: Gợi ý câu hỏi tìm hiểu ở nhà

Tiết 1:

+ Đọc nội dung bài Định luật Ôm đối với đoạn mạch

+ Trong thực tế, nếu 2 cực của nguồn điện bị nối tắt bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ thì cường độ dòng điện trong mạch như thế nào? Hiện tượng này có lợi hay có hại? Cho ví dụ minh họa

+ Nêu những nguyên nhân gây chập cháy điện?

+ Các biện pháp hạn chế hiện tượng đoản mạch? Vẽ sơ đồ mạch điện lắp cầu chì đơn giản

+ Tìm hiểu các quy tắc sử dụng điện an toàn và thông điệp cho bài học

+ Khi nguồn điện thực hiện công, phần có ích để làm gì? Từ đó viết biểu thức hiệu suất của nguồn điện?

Tiết 2:

+ Đọc nội dung bài Ghép nguồn điện thành bộ

+ Nêu cách ghép nguồn thành bộ song song, nối tiếp Xây dựng công thức tính điện trở trong và suất điện động của bộ nguồn ghép song song, nối tiếp

+ Sự nguy hiểm của pin( ắc quy) khi bị rò rỉ ra môi trường?

+ Cách sử dụng và bảo quản pin, ắcquy đúng cách ?

+ Khi pin, ắcquy bị hỏng không còn sử dụng được thì ta nên làm gì ?

3.3.2 HOẠT ĐỘNG TRÊN LỚP

TIẾT 1: Mục 1,2

A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

- Mục tiêu

- Tạo tâm thế hứng thú để học sinh nghiên cứu bài học

- Kích thích sự tò mò, lòng khát khao mong muốn tìm hiểu những điều chưa biết ở hoạt động hình thành kiến thức mới của bài học

- Định hướng cho học sinh những nội dung sắp được học trong chủ đề Tìm hiểu tại sao hiệu điện thế khi đo ở hai cực nguồn điện khi chưa có mạch ngoài và khi có mạch ngoài lại khác nhau

- Rèn cho học sinh khả năng quan sát, tư duy, liên tưởng, tái hiện kiến thức đã học

- Phương pháp/ Kĩ thuật dạy học: Hỏi đáp, nêu vấn đề/ Kĩ thuật tia chớp

- Hình thức tổ chức hoạt động: Hoạt động chung cả lớp, Nhóm 1 phụ trách

- Phương tiện dạy học: Máy chiếu, dụng cụ thí nghiệm đo hiệu điện thế theo sơ đồ

- Dự kiến sản phẩm : Học sinh ôn tập lại kiến thức liên quan, biết được sự khác

nhau giữa hiệu điện thế khi đo ở hai cực nguồn điện khi chưa nối mạch ngoài và khi

đã nối mạch ngoài

- Đánh giá sản phẩm :

Giáo viên theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh

Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập đánh giá khả năng vận dụng của

nhóm

1 Chuyển giao nhiệm vụ

học tập

Giáo viên khởi động tiết

học với một số câu hỏi kiển

tra kiến thức cũ

Giáo viên đặt vấn đề vào

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập

- Chia lớp học thành 4 nhóm,

mỗi nhóm từ 4 đến 6 học sinh

và mỗi nhóm thực hiện nhiệm

vụ được giao

- Toàn bộ học sinh tham gia trả lời câu hỏi với tốc độ

bài mới

- Cho Hs 1 nhóm mắc mạch

điện như sơ đồ, hướng dẫn

đo hiệu điện thế hai cực của

nguồn

+So sánh số chỉ của vôn kế

trong 2 trường hợp

+ Giải thích giá trị đọc được

2 Đánh giá kết quả thực

hiện nhiệm vụ học tập

- Gv quan sát, kiểm tra, nhắc

nhở Hs mắc cho đúng mạch

điện

- Cho HS trong 1 nhóm báo

cáo số liệu quan sát được

- Cho Hs 1 nhóm thảo luận

giải thích số liệu đo được

- Cho các nhóm khác bổ sung

ý kiến

- Phân tích nhận xét, đánh

giá, kết quả thực hiện nhiệm

vụ học tập của học sinh

nhanh nhất

Nhóm 1: Phụ trách làm thí nghiệm

Các nhóm khác theo dõi so sánh hiệu điện thế trong hai trường hợp

2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện một nhóm so sánh kết quả đo, giải thích sơ bộ lí

do khác nhau của hai hiệu điện thế

Các nhóm khác theo dõi và nhận xét bổ sung ý kiến khác (nếu có)

Dự kiến câu trả lời

- Số chỉ vôn kế khi nguồn chưa nối với mạch ngoài là suất điện động của pin.(đã học trong bài nguồn điện)

- Số chỉ của vôn kế giảm xuống, vì mạch kín, có dòng điện qua nguồn, nguồn nóng lên do tỏa nhiệt trên r nên mất một phần năng lượng, nên hiệu điện thế cho ra mạch ngoài nhỏ hơn suất điện

động (Hs có thể trả lời theo

ý các em, hoặc do đọc sgk trước…) (có thể nói vì nguồn

có dòng điện đi qua và có điện trở r nên có độ giảm thế trên nguồn)

B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

- Mục tiêu

-Nêu được nội dung, viết được biểu thức của định luật Ôm cho toàn mạch

-Vận dụng được định luật Ôm để giải bài tập, hợp tác nhóm giải quyết được nhiệm

vụ học tập

- Phương pháp/ Kĩ thuật dạy học: Kĩ thuật khăn trải bàn, kĩ thuật mảnh ghép biến

thể

- Hình thức tổ chức hoạt động: Hoạt động nhóm, nhóm hoàn thành nhiệm vụ

nhanh nhất phụ trách chính

- Phương tiện dạy học: Máy chiếu, Phiếu học tập, Giấy toki, bút nét to, đáp án ghép

- Dự kiến Sản phẩm : Biết được biểu thức định luật Ôm, quan hệ của suất điện

động và độ giảm thế, biểu thức hiệu điện thế hai cực của nguồn, hiệu điện thế mạch ngoài

- Đánh giá sản phẩm :

Giáo viên theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh

Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập đánh giá khả năng vận dụng của nhóm

Động viên nhóm tích cực, hoàn thành nội dung nhanh, đúng

Hoạt động 1 Hình thành nội dung định luật Ôm đối với toàn mạch

1 Chuyển giao nhiệm vụ

học tập

- Phát phiếu học tập số 1 và

các dụng cụ học tập

- Phân công 2 nhóm(1,3)

thực hiện theo kĩ thuật khăn

trải bàn

- Phân công 2 nhóm(2,4)

thực hiện theo kĩ thuật mảnh

ghép biến thể

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vẫn hoạt động theo nhóm đã chia ban đầu

Thảo luận, thống nhất và thư

ký ghi kết quả trên giấy khổ lớn

1 Định luật Ôm đối với toàn mạch

* Phát biểu:Sgk

- Giáo viên dẫn dắt cách thức

xây dựng định luật Ôm có

nghĩa là tìm ra biểu thức của

I trong toàn mạch

- Yêu cầu hs

+ Viết các biểu thức công

nguồn điện, nhiệt lượng tỏa

ra trên RN, trên nguồn điện

trong thời gian t khi mạch

kín( mạch điện ban đầu)

+ Dựa vào định luật bảo toàn

năng lượng rút ra E, I

+Từ đó phát biểu mối quan

hệ giữa I và các đại lượng

trong biểu thức

Gv khẳng định lại đó là nd

định luật Ôm cho toàn mạch

- Nhận xét so sánh với kết

quả thí nghiệm

+Viết biểu thức tính hiệu

điện thế 2 đầu mạch ngoài? 2

cực nguồn điên? Hiệu điện

thế giữa hai cực của nguồn

điện bằng s đ động của

nguồn điện khi nào?

2 Đánh giá kết quả thực

hiện nhiệm vụ học tập

- Cho học sinh mỗi nhóm báo

cáo bằng giấy khổ lớn đã

chuẩn bị sẵn

- Phân tích nhận xét, đánh

giá, kết quả thực hiện nhiệm

vụ học tập của học sinh

Thảo luận, thống nhất ghép kết quả trên giấy khổ lớn

2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện 1 nhóm dán kết quả lên bảng, trình bày nội dung đã thảo luận

- Các nhóm khác có ý kiến bổ sung

* Dự kiến nội dung trả lời :

- Trong thời gian t , + công nguồn điện:

AN Đ=EIt + nhiệt lượng tỏa ra trên RN

Qng= RN I2t + trên nguồn điện

QNĐ = rI2t

- Theo đl bảo toàn năng lượng, ANĐ=Qng+QNĐ

=> E =RNI+rI

=> I =

N

E

R r

NX: I tỉ lệ thuận với s đ động

E và tỉ lệ nghịch với tổng điện trở mạch ngoài và mạch trong

(Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn, tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần trong mạch)

* Biểu thức:

I =

N

E

R r

* Nhận xét -Hiệu điện thế 2 đầu mạch ngoài

UN=RNI -Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện

UNĐ= E-Ir ( mạch ngoài chỉ có

R thì UN=UNĐ) -Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện bằng suất điện động của nguồn điện khi

+ r = 0 + hoặc RN vô cùng lớn (vôn kế)

+ hoặc mạch hở