Một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan chương cảm ứng điện từ và chương trường điện từ trong chương trình vật lý đại cương​

Đó cũng là lí do em chọn đề tài “ Một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan chương Cảm ứng điện từ và chương Trường điện từ trong chương trình vật lí đại cương”.. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM KHOA VẬT

Thành phố Hồ Chí Minh tháng 05/2009

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG

LUẬN VĂN

VIẾT ĐẦY ĐỦ

lí nói riêng và quý thầy cô trong trường Đ HSP nói chung,

em đã tiếp thu và tích lũy được những kiến thức và kĩ năng quí báu để chuẩn bị cho nghề nghiệp tương lai của mình Vì vây em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến:

Các thầy các cô trong Trường Sư phạm đã tạ o mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ cho em học tập trong thời gian qua.

Thầy Trương Đình Tòa đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đề tài này.

Thầy Nguyễn Thanh Tú đã cung cấp, hướng dẫn em

sử dụng phần m ềm thống kê Test, mcmix và hỗ trợ

em thực hiện đề tài này.

Tập thể SV Lí II đã tích cực tham gia các đợt khảo sát.

Tập thể SV lớp Lí 4 cùng những bạn thân đã nhiệt tình giúp đỡ và tham gia đóng góp ý kiến.

Xin chân thành cảm ơn!

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

PHẦN MỞ ĐẦU

1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hiện nay nước ta đang ở thời kì hội nhập quốc tế toàn diện về mọi mặt trong đó giáodục là lĩnh vực được chú trọng đưa lên hàng đầu Ngành giáo dục nước nhà đang tiếnhành cải cách về mọi mặt nhằm thực hiện mục tiêu cung cấp nguồn nhân lực có trình độcho công cuộc xây dựng đất nước, bồi dưỡng nhân tài, xây dựng con người mới trongnền kinh tế tri thức Bên cạnh việc đổi mới về chương trình phương pháp dạy và học,việc đổi mới hình thức kiểm tra đánh giá cũng đóng vai trò hết sức quan trọng Bởi chỉ

có thông qua hình thức kiểm tra đánh giá chúng ta mới đối chiếu các hoạt động đangtriển khai với mục đích đã định, hoặc thẩm định các kết quả đã làm để từ đó cải tiến,nâng cao chất lượng, hiệu quả công viêc

Từ trước đến nay, trong giáo dục đã có những hình thức kiểm tra đánh giá kết quảhọc tập như vấn đáp, quan sát, viết… Mỗi hình thức đều có những ưu, nhược điểm riêng

Do nhiều lí do khác nhau mà hình thức kiểm tra đánh giá bằng luận đề được sử dụng hầuhết mặc dù trong quá trình áp dụng, hình thức này đã bộc lộ những mặt hạn chế như: kếtquả phản hồi chậm, nội dung kiểm tra không bao quát, điểm số còn phụ thuộc chủ quanngười chấm, dễ nảy sinh tiêu cực trong thi cử (quay cóp, mang tài liệu), thí sinh có thóiquen học tủ, học vẹt…Trong khi đó hình thức kiểm tra đánh giá bằng trắc nghiệm kháchquan lại tỏ ra có nhiều ưu điểm như: kết quả phản hồi nhanh, khả năng bao quát kiếnthức rộng, điểm số khách quan, có thể ngăn ngừa nạn học tủ học vẹt, gian lận trong thicử…Chính vì vậy hình thức trắc nghiệm đang được ngành giáo dục đưa vào áp dụng thửnghiệm và trong thời gian tới trắc nghiệm khách quan sẽ được áp dụng rộng rãi Chính vìvậy mà huấn luyện cách soạn thảo câu trắc nghiệm và các vấn đề liên quan cho sinh viên

kiến thức và những kĩ năng về trắc nghiệm để phục vụ cho công tác giảng dạy trong

tương lai Đó cũng là lí do em chọn đề tài “ Một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan chương Cảm ứng điện từ và chương Trường điện từ trong chương trình vật lí đại cương”.

2. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

- Nghiên cứu một số hình thức phổ biến trong đo lường đánh giá, các vấn đề của kỹ thuậttrắc ngiệm

- Xây dựng hệ thống 50 câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn trong chương “ Cảm ứng điện từ” và chương “Trường điện từ”

- Phân tích đánh giá kết quả KS trên cơ sở đó nhận xét trình độ kiến thức của lớp KS

3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

- Hệ thống các câu trắc nghiệm trong chương “ Cảm ứng điện từ” và chương “Trường điệntừ” dùng để khảo sát sinh viên khoa lý

- Trình độ kiến thức và các kĩ năng đạt được và chưa đạt được của sinh viên thông qua bài kiểm tra

4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

- Đề tài chỉ giới hạn nghiên cứu phương pháp trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn ,nhằm soạn thảo đánh giá kết quả học tập của sinh viên trong 2 chương chương “ Cảm ứngđiện từ” và chương “Trường điện từ”

- Đối tượng KS là các sinh viên năm 2

5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

- Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp điều tra phỏng vấn

- Phương pháp thống kê toán học

- Phương pháp bổ trợ (phần mềm xử lí thống kê Test và phần mềm đảo đề)

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

PHẦN NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH

GIÁ BẰNG TRẮC NGHIỆM KHÁCH

1. TỔNG QUAN VỀ ĐO LƯỜNG

1.1 Nhu cầu đo lường trong giáo dục

- Trong cuộc sống hàng ngày, nhu cầu đo lường đánh giá chiếm một tỉ lệ lớn Con ngườiphải đối chiếu các hoạt động đang triển khai với mục đích đã định, hoặc thẩm định các kếtquả đã làm để từ đó cải tiến

- Muốn đánh giá chính xác thì phải đo lường trước Không có số đo thì không thể đưa ra những nhận xét hữu ích

- Trong giáo dục, việc đo lường đánh giá cũng hết sức quan trọng Nhờ đo lường đánh giá

mà giáo viên biết được trình độ học sinh từ đó có phương pháp, hình thức hợp lí, nâng caohiệu quả dạy học

1.2 Các dụng cụ đo lường

- Trong giáo dục các dụng cụ đo lường chính là các hình thức kiểm tra đánh giá học sinh,gọi chung là trắc nghiệm Một dụng cụ đo lường tốt cần có trước hết những đặc điểm: tínhtin cậy và tính giá trị

- Trắc nghiệm có các hình thức thông dụng như sau:

Trắcnghiệm

1.3 So sánh giữa hình thức luận đề và trắc nghiệm khách quan

1.3.1 Sự giống nhau giữa luận đề và trắc nghiệm:

- Có thể đo lường mọi thành quả học tập quan trọng

- Có thể dùng để thuyết trình học sinh học tập nhằm đạt các mục tiêu: hiểu biết các nguyên

lý, tổ chức và phối hợp các ý tưởng, vận dụng kiến thức trong việc giải quyết các vấn đề

- Đều đòi hỏi sự vận dụng phán đoán chủ quan

- Giá trị của chúng tuỳ thuộc vào tính khách quan và đáng tin cậy của chúng

1.3.2 Sự khác nhau giữa luận đề và trắc nghiệm:

- Thí sinh phải tự mình soạn câu trả lời

và diễn đạt bằng ngôn ngữ của chính

mình

- Số câu hỏi trong một bài tương đối ít,

tính tổng quát không cao

- Thí sinh bỏ ra phần lớn thời gian để

suy nghĩ và viết

- Điểm số một phần phụ thuộc chủ quan

người chấm bài

- Chất lượng bài không những phụ

thuộc vào bài làm của thí sinh mà còn

phụ thuộc kĩ năng người chấm bài

- Bài thi tương đối dễ soạn, khó chấm,

khó cho điểm chính xác

- Người chấm thấy được lối tư duy, khả

năng diễn đạt của thí sinh

- Người chấm có thể kiểm soát sự phân

kĩ năng người soạn thảo bài trắc nghiệm

- Bài thi khó soạn, dễ chấm, điểm số chính xác

- Hạn chế khả năng diễn đạt tổng hợp vấn đề bằng lời một cách logic

- Sự phân bố điểm số hầu như hoàn toàn quyết định do bài trắc nghiệm

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

1.3.3 Các trường hợp sử dụng luận đề và trắc nghiệm.

Luận đề

- Khi nhóm thí sinh dự thi hay kiểm tra

không quá đông và đề thi chỉ được sử

dụng một lần, không dùng lại nữa

- Khi thầy giáo cố gắng tìm mọi cách có

thể được khuyến khích sự phát triển kỹ

năng diễn tả bằng văn viết của thí sinh

- Khi thầy giáo muốn thăm dò thái độ

hay tìm hiểu tư tưởng của thí sinh về một

vấn đề nào đó hơn là khảo sát thành quả

học tập của họ

- Khi thầy giáo tin tưởng vào tài năng

phê phán và chấm bài luận đề một cách vô

tư và chính xác hơn là khả năng soạn thảo

những câu trắc nghiệm tốt

- Khi không có nhiều thời gian soạn

thảo và khảo sát nhưng lại có thời gian

chấm bài

Trắc nghiệm khách quan

- Khi ta cần khảo sát thành quả họctập của một số đông học sinh, haymuốn bài có thể sử dụng lại vào mộtlúc khác

- Khi ta muốn có những điểm số đángtin cậy, không phụ thuộc vào chủ quancủa người chấm bài

- Khi các yếu tố công bằng vô tư,chính xác là những yếu tố quan trọngnhất của việc thi cử

- Khi ta có nhiều câu trắc nghiệm tốt

đã được dự trữ sẵn để có thể lựa chọn

và soạn lại một bài trắc nghiệm mới vàmuốn chấm nhanh để sớm công bố kếtquả

- Khi ta muốn ngăn ngừa nạn học tủ, học vẹt và gian lận trong thi cử

2. CÁC BƯỚC SOẠN THẢO MỘT BÀI TRẮC NGHIỆM

Để soạn thảo một bài trắc nghiệm cần thực hiện 6 bước sau:

- Xác định mục đích bài kiểm tra

- Phân tích nội dung, lập bảng phân tích nội dung

2.1 Xác định mục đích bài kiểm tra

Trắc nghiệm có thể phục

nghiệm sẽ có nội dung, mức

vụ nhiều mục đích khác nhau Tùy từng mục đích mà bài trắc

độ khó, dễ, số lượng câu và thời gian làm bài khác nhau

2.2 Phân tích nội dung, lập bảng phân tích nội dung

Tiến trình phân tích nội dung:

- Tìm ra những ý tưởng chính yếu của nội dung cần kiểm tra

- Tìm ra những khái niệm quan trọng để đem ra khảo sát ( chọn những từ, nhóm chữ,

ký hiệu mà học sinh cần giải nghĩa)

- Phân loại thông tin: có hai loại

+ Những thông tin nhằm lí giải minh họa

+ Những khái niệm quan trọng

-Lựa chọn một số thông tin và ý tưởng đòi hỏi học sinh phải có khả năng ứng dụng

để giải quyết vấn đề trong một tình huống mới

2.3 Xác định mục tiêu học tập

- Xây dựng mục tiêu có nghĩa là xác định những tiêu chí, kĩ năng, kiến thức mà học viêncần đạt được khi kết thúc chương trình đào tạo Sau đó xây dựng quy trình công cụ đolường nhằm đánh giá xem học sinh có đạt được các tiêu chí đó không

- Mục tiêu phải cụ thể, có thể đo, được có thể đạt được, phải hướng vào kết quả, phải giới hạn thời gian

* Phân loại mục tiêu giảng dạy

- Theo Bloom mục tiêu thuộc lĩnh vực nhận thức có 6 mức độ từ thấp đến cao như sau:biết, thông hiểu, áp dụng, phân tích, tổng hợp và đánh giá

- Dưới đây là các từ động từ hành động ứng với 6 mức độ nhận thức đó:

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

Phân tích Phân loại

Phân biệt Phân cách

So sánhĐối chiếuPhân chia

Đặt kế hoạchGiảng giảiThiết kế

Đánh giáTranh luậnXác định

Tóm tắt

Vận dụngHoàn thiệnLàm

Tìm raLập giả thuyếtChọn lọc

Kết luận

Tổ chức

Kể lại

So sánhCân nhắcBảo vệ

Khi thiết kế dàn bài cần chú ý những vấn đề sau:

- Tầm quan trọng thuộc phần nào ứng với những mục tiêu nào

- Cần trình bày câu hỏi dưới hình thức nào để hiệu quả

- Xác định mức độ khó dễ của bài trắc nghiệm

Thiết kế dàn bài nhằm quy định số câu trắc nghiệm cho mỗi phần và lập thành bảng

quy định hai chiều để thể hiện số câu và tỉ lệ phần trăm cho từng nội dung

* Minh hoạ lập dàn bài trắc nghiệm

Nội dung Mục tiêu

Biết Hiểu Vận dụng

- Loại câu điền khuyết.

có vẻ đúng và hấp dẫn (mồi nhử)

Câu ghép Gồm 3 phần

cặp - Phần chỉ dẫn cách trả lời

- Phần gốc ( cột 1): gồm những câungắn, đoạn, chữ…

- Phần lựa chọn ( cột 2): cũng gồmnhững câu ngắn, chữ, số…

- Phổ biến hiện nay

- Độ may rủi thấp (25% đốivới câu 4 lựa chon và 20%với câu 5 lựa chọn)

- Càng nhiều lựa chọn tính chính xác càng cao

- Số câu ở hai cột không bằng nhau

- Các lựa chọn quá dài làm mất thời gian của thí sinh

- Chỗ để trống điền vào là duy nhất đúng

- Thường thể hiện ở mục tiêunhận thức thấp

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

3.2 Ưu nhược điểm của câu nhiều lựa chọn

3.2.1 Ưu điểm:

- Độ may rủi thấp (25% đối với câu 4 lựa chon và 20% với câu 5 lựa chọn) giảm bớt yếu

tố đoán mò

- Có thể kiểm tra, đánh giá những mục tiêu giảng dạy và học tập khác nhau

- Kết quả có tính tin cậy và tính giá trị cao

- Có thể phân tích được tính chất của mỗi câu hỏi, xác định được câu nào là quá dễ, quá khó hay không có giá trị

- Tính chất giá trị tốt hơn các loại câu hỏi khác có thể dùng đo lường mức độ đạt được nhiều mục tiêu giáo dục

- Tính chất khách quan khi chấm bài

3.2.2 Nhược điểm

- Khó soạn câu hỏi cần đầu tư nhiều thời gian

- Không kiểm tra được khả năng diễn đạt, lối tư duy của học sinh

- Đôi khi câu hỏi đặt ra tối nghĩa, câu trả lời được cho là đúng thật sự là sai, các mồi nhửđược cho là sai thực ra lại đúng

*Lu ận văn này sử dụng loạ i câu trắc nghi ệm 4 l ựa chọn do có nhiều ưu điểm

và là loại câu được sử dụng phổ biến trong các kì thi hiện nay.

4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ BÀI TRẮC NGHIỆM

4.1 Phân tích câu trắc nghiệm

4.1.1 Mục đích của việc phân tích

Phân tích câu trắc nghiệm giúp ta:

- Đánh giá câu trắc nghiệm và ra quyết định chọn, sửa hay bỏ câu trắc nghiệm đó

- Làm gia tăng tính tin cậy của bài trắc nghiệm

4.1.2 Các bước phân tích câu trắc nghiệm

- Thẩm định độ khó của từng câu trắc nghiệm

- Xác định độ khó của từng câu trắc nghiệm

- Phân tích các mồi nhử Từ đó đưa ra kết luận chung (sửa chửa hay bỏ )

4.1.3 Độ khó của câu trắc nghiệm

* Công thức tính:

Loại câu đúng sai tỉ lệ may rủi là 50%

Lọai câu 5 lựa chọn tỉ lệ may rủi : 20%

Loại câu 4 lựa chọn tỉ lệ may rủi : 25%

 Đối với câu trắc nghiệm 4 lựa chọn DKVP=100% +25%

= 62, 5% = 0,

625 2

* Đánh giá câu trắc nghiệm dựa vào độ khó

Để đánh giá câu trắc nghiệm ta so sánh độ khó của câu( ĐKC) với độ khó vừa phải (ĐKVP)

- ĐKC> ĐKVP => câu trắc nghiệm dễ so với trình độ học sinh

- ĐKC< ĐKVP => câu trắc nghiệm khó so với trình độ học sinh

- ĐKC ≈ ĐKVP => câu trắc nghiệm vừa sức với trình độ học sinh

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan

Câu trắc nghiệm khó

Câu trắc nghiệm vừa

4.1.4 Độ phân cách câu trắc nghiệm

* Công thức tính

Sau khi đã chấm và cộng tổng điểm của từng bài TN, ta thực hiện các bước sau

để tính độ phân cách:

- Bước 1: xếp các bài của học sinh theo thứ tự từ điểm thấp đến điểm cao

- Bước 2: lấy 27% của tổng số bài làm có điểm từ bài cao nhất trở xuống xếp vàonhóm CAO và 27% tổng số bài làm có điểm từ điểm từ bài thấp nhất trở lên xếp vàonhóm THẤP

- Bước 3: đếm số người làm đúng trong mỗi nhóm, gọi là Đúng (CAO) và Đúng (THẤP)

- Bước 4: tính độ phân cách theo công thức:

* Đánh giá câu trắc nghiệm dựa vào độ phân cách

Độ phân cách của một câu TN nằm trong khoảng giới hạn từ -1.00 đến +1.00

Để kết luận về câu TN ta căn cứ vào quy định sau:

- D ≥ 0,40: câu TN có độ phân cách rất tốt.

- 0.30 ≤ D ≤ 0.39 : câu TN cóđộphân cách khá tốt nhưng có thể làm cho tốt hơn

- 0.20 ≤ D ≤ 0.29 :câu TN cóđộphân cách tạm được, cần phảiđiều chỉnh

Mq:trung bình điểm của các bài làm sai câu i.

p: tỉ lệ học viên làm đúng câu i

q: tỉ lệ học viên làm sai câu i

:độ lệch tiêu chuẩn của bài trắc nghiệm

4.1.6 Một số tiêu chuẩn chọn câu trắc nghiệm tốt

- Những câu TN có độ khó quá thấp hay quá cao, đồng thời độ phân cách quá âm hoặcquá thấp là những câu kém cần phải xem lại để loại đi hay sửa chữa cho tốt hơn

- Với đáp án câu TN, số người nhóm CAO chọn phải nhiều hơn số người nhóm THẤP

- Với các mồi nhử, số người trong nhóm CAO chọn phải ít hơn số người trong nhóm THẤP

4.2 Phân tích bài trắc nghiệm

4.2.1 Đánh giá bài trắc nghiệm dựa vào điểm số trung bình

Để biết một bài trắc nghiệm là dễ, vừa sức hay khó so với trình độ hiện tại củahọc sinh ta đối chiếu điểm trung bình bài làm của học sinh với điểm trung bình líthuyết

-Điểm trung bình (Mean) : được tính bằng cách cộng tất cả các điểm số ( của

bài làm học sinh và sau đó chia cho tổng số bài (hay số học sinh có bài làm).

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

X i: số điểm bài TN của học sinh thứ i

N: tổng số học sinh làm bài

- Điểm trung bình lí thuyết ( Mean LT)

o

+ Đối với câu TN 4 lựa chọn điểm may rủi = điểm tối đa x 25%

+ Đánh giá bài trắc nghiệm

o Nếu Mean > Mean LT: bài TN là dễ đối với học sinh

o Nếu Mean ≈ Mean LT: bài TN là vừa sức đối với học sinh

o Nếu Mean < Mean LT: bài TN là khó đối với học sinh

+ Để chính xác hơn ta xác định các giá trị biên trên và biên dưới bằng thống kê

Giá trị biên dưới = Mean - Z×

Giá trị biên trên=Mean + Z×

4.2.2.1 Hàng số

Max: điểm số cao nhất

Min: điểm số thấp nhất

- Nếu hàng số lớn: các điểm số phân tán xa trung tâm => khả năng tiếp thu bài

của lớp không đều

- Nếu hàng số nhỏ: các điểm số tập trung gần trung tâm => khả năng tiếp thu bài của lớpđồng đều

4.2.2.2 Độ lệch tiêu chuẩn

- Công thức tính:

S =

Xi: tổng số bài trắc nghiệm câu i

N tổng số người làm bài trắc nghiệm

- Ý nghĩa của độ lệch tiêu chuẩn: độ lệch tiêu chuẩn cho biết các điểm số trong một

phân bố đã lệch đi so với trung bình là bao nhiêu.

+ Nếu σ là nhỏ : các điểm số tập trung quanh trung bình

+ Nếu σ là nhỏ : các điểm số lệch xa trung bình

4.3 Các loại điểm số trắc nghiệm

4.3.1 Điểm thô:

là tổng cổng các điểm số của từng câu TN

4.3.2 Điểm tiêu chuẩn:

4.3.2.1 Điểm phần trăm đúng (X)

- Công thức :

Đ: số câu học sinh làm đúng

T: tổng số câu bài trắc nghiệm

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

- Ý nghĩa: Điểm phần trăm đúng so sánh điểm của học sinh này với điểm số tối đa có thể

đạt được

X: điểm thô trung bình của nhóm làm TNS: độ lệch tiêu chuẩn

- Ý nghĩa: điểm Z cho biết vị trí của một học sinh có điểm thô X so với trung bình của

nhóm học sinh cùng làm bài trắc nghiệm

4.3.2.3 Điểm tiêu chuẩn V

Căn bản giống điểm Z, nhưng quy về phân bố bình thường có trung bình bằng 5 và

độ lệch tiêu chuẩn là 2 Hệ thống điểm từ 0->10

- Công thức : Điểm V= 2Z + 5

* Đề tài này quy đổi điểm thô sang điểm tiêu chuẩn V bằng phần mềm Test

Chương 2: TÓM TẮC NỘI DUNG CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

VÀ CHƯƠNG TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

1. CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1.1 Hiện tượng cảm ứng điện từ

1.1.1 Kết luận của Faraday về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Mỗi khi từ thông qua mạch kín (khung dây) biến thiên thì trong mạch xuất hiện một dòngđiện cảm ứng i c và một suất điện động cảm ứngεc Đó là hiện tượng cảm ứng điện từ

- Từ thông biến thiên có thể xảy ra theo hai cách:

+ Mạch kín đứng yên trong một từ trường biến thiên

+ Mạch kín chuyển động trong từ trường

1.1.2 Các định luật của hiện tượng cảm ứng điện từ

1.1.2.1 Định luật Lenxo về chiều của dòng điện cảm ứng

- Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại nguyên nhân sinh ra nó

- Theo nguyên tắc của định luật này, muốn có dòng điện cảm ứngi c và suất điện động cảm ứngεc ta phải tốn một năng lượng để chuyển năng lượng đó thành năng lượng điện

1.1.2.2 Định luật Faraday về suất điện động cảm ứng

- Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây bằng về độ lớn nhưng ngược về dấu với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch đó

εc = −

1.1.3 Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Tạo ra nguồn điện xoay chiều ( sản xuất điện năng) : tất cả các máy phát điện xoay chiềuđều có nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, tức là khi cho từ thôngqua khung dây biến thiên thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứngεc vàmột dòng điện cảm ứng i c Có nhiều cách làm cho từ thông qua khung dây biến thiên:

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

+ Cho từ trường không đổi, cuộn dây quay trong từ trường với vận tốc gócω

+ Cho các cuộn dây đứng yên, từ trường qua các cuộn dây biến thiên bằng cách cho nam châm làm roto của máy phát điện

- Tạo ra động cơ không đồng bộ: đặt khung dây có thể quay xung quanh một trục rồi cho

từ trường quay biến thiên qua khung dây này Khi từ trường quay qua khung dây biến thiênthì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng i c Dòng điện cảm ứng lại đặt trong từtrường quay nên xuất hiện lực từ tác dụng lên khung dây sao cho môment từ của dòng điệncảm ứng i c quay theo chiều của từ trường ngoài ( tuân theo định luật Lenxo), nhưng khungdây quay với tốc độ chậm hơn từ trường, ta gọi là động cơ không đồng bộ

- Dòng điện phucô: khi ta đặt vật dẫn trong từ trường biến thiên thì trong vật dẫn xuất hiệnnhững dòng điện cảm ứng khép kín gọi là dòng Fuco Dòng điện phucô có thể gây ra sựđốt nóng vật dẫn

1.2 Hiện tượng tự cảm

1.2.1 Hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch

- Thí nghiệm: Hình 1, khi đóng K thì bóng đèn sáng bình thường

Khi ngắt K, bóng đèn không tắc ngay mà lóe sáng rất mạnh rồi

mới tắt

- Giải thích: khi ngắt K thì dòng điện trong cuộn cảm L giảm rất

nhanh nên từ thông qua cuộn dây giảm rất nhanh Trong cuộn

dây xuất hiện dòng điện cảm ứng i c và suất điện động cảm ứngεc i c có chiều tuân theođịnh luật Lenxo Vì dòng điện qua cuộn L đang giảm nên để chống lại sự giảm của dòngđiện thì i c cùng chiều với dòng điện ban đầu Dòng điện này chạy qua bóng đèn (vì K mở)nên bóng đèn sáng lóe lên rồi mới tắt

1.2.2 Hiện tượng tự cảm khi đóng mạch

- Thí ngiệm: ban đầu ngắt K Khi đóng K thì bóng đèn không sáng lên ngay mà sáng lên từ

từ Một lúc sau mới đạt độ sáng cực đại

- Giải thích: khi đóng K thì dòng điện trong cuộn cảm L tăng từ 0 đến giá trị cực đại I0 Từthông qua cuộn dây tăng nhanh, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng i c và suấtđiện động cảm ứngεc i c có chiều tuân theo định luật Lenxo- chống lại sự tăng của dòngđiện nên i c ngược chiều với dòng điện ban đầu Do đó dòng điện tổng cộng trong mạchgiảm Vì vậy bóng đèn sẽ sáng lên từ từ, một lúc sau mới đạt độ sáng cực đại

- Dòng điện cảm ứng có dạng (hình 3):

I0 : dòngđiện cựcđại qua cuộn cảm khiđóng mạch (ổnđịnh)

1.2.3 Kết luận

- Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong cuộn dây do chính dòng điện qua cuộn dây

đó gây ra gọi là hiện tượng tự cảm

1.2.4 Hệ số tự cảm của ống dây

- Từ thông qua ống dây có dòng điện i tỉ lệ thuận với i, trong hệ SI, ta viết: φ=Li

L: hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và bản chất của môi trường từ môi trong ống dây gọi là hệ số tự cảm của ống dây Đơn vị: H (Herry)

1H =11Wb A

- Herry là độ tự cảm của một mạch kín (trong chân không) sao cho khi dòng điện qua nó

có cường độ 1A thì dòng điện này sinh ra một từ thông qua mạch đó là 1Wb

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

- Độ tự cảm là số đo mức quán tính của mạch đối với sự biến đổi của dòng điện trong

mạch đó

- Hệ số tự cảm của ống dây: L=µ0µ

n =N với l : chiều dài ống dây

l

1.3 Năng lượng của từ trường

1.3.1 Năng lượng của từ trường đều

- Trong hiện tượng cảm ứng khi ngắt mạch, bóng đèn sáng lóe lên Ta chỉ có thể giả thiết

rằng năng lượng của dòng điện trong mạch làm đèn sáng lên là do năng lượng từ trường

của ống dây chuyển thành năng lượng của dòng điện

- Công của dòng điện trong thời giam dt: dA=εc idt , ( i=i c )

− L dt di idt = −Lidi

- Công toàn phần của dòng điện: A=∫dA= −∫0

I

- Năng lượng của từ trường trong ống dây đã chuyển toàn bộ thành công của dòng điện

trong mạch nên năng lượng từ trường trong ống dây:

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

Khi đó, mật độ năng lượng từ trường: w=

Nên năng lượng từ trường trong dV là: dW=wdV=

Vậy năng lượng của từ trường: W =∫∫∫dV=∫∫∫

V

2. CHƯƠNG TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

2.1 Luận điểm thứ nhất của Maxwell- hệ phương trình Maxwell- Farraday

- Mỗi khi trong không gian có một từ trường biến thiên theo thời gian thì trong không gian

đó xuất hiện một điện trường xoáy biến thiên Đây là luận điểm thứ nhất của Maxwell

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây: εc = −d

- Ý nghĩa: Lưu số của vecto cường độ điện trường xoáy dọc theo đường cong kín bất kì

bằng về trị số nhưng trái về dấu với tốc độ biến thiên theo thời gian của từ thông qua diện

tích giới hạn bời đường cong đó

- Hệ phương trình Maxwell- Farraday:



Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

2.2 Luận điểm thứ hai của Maxwell- hệ phương trình Maxwell- Ampe

2.2.1 Dòng điện dịch

- Xét một mạch dao động điện từ đang có dao động điện từ Giả sử ở thời

điểm ban đầu một bản tụ tích điện +Q, bản kia tích điện –Q Do đó, vecto

cường độ điện trường E có chiều từ dương sang âm (hình 4) và trong dây

dẫn đang có dòng điện Maxwell gọi là dòng điện dẫn i d (giữa hai bản tụ

không có i d )

Cảm ứng điện: D = σ , (σ là mật độ điện mặt của tụ điện, σ=

Suy ra:

Xét thêm chiều thì: J

Vì tụ điện đang phóng điện nên điện tích tụ giảm, nên

ngược chiều với

Suy ra J

Chứng tỏ mật độ dòng điện J giữa hai bản tụ điện đã khép kín dòng điện dẫn trong

mạch và được gọi là dòng điện dịch, ∂D

J dich=∂t

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

2.2.3 Hệ phương trình Maxwell- Ampe

- Lưu số của vecto cường độ từ trường H dọc theo đường cong kín bất kì bằng tổng đại số

các dòng điện qua đường cong đó, nên:

- Ý nghĩa: Lưu số của vecto cường độ từ trường H dọc theo đường cong kín bất kì trong

không gian bằng dòng điện toàn phần chạy qua diện tích giới hạn bởi đường cong đó ( i d +

Trong không gian có một từ trường biến thiên theo thời gian thì trong không gian đó

xuất hiện một điện trường xoáy biến thiên Điện trường xoáy biến thiên lại làm xuất hiện ở

những điểm lân cận trong không gian một từ trường biến thiên… Cứ như vậy, điện trường

và từ trường biến thiên chuyển hóa cho nhau và lan truyền trong không gian dưới một

trường duy nhất gọi là trường điện từ

Về mặt định lượng, để nghiên cứu điện trường và từ trường biến thiên ta có thể giải hệ

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

- Điện trường và từ trường được lan truyền trong không gian dưới dạng sóng gọi là sóng

điện từ Như vậy, sóng điện từ là trường điện từ biến thiên theo thời gian được lan truyền

trong không gian

- Vận tốc lan truyền sóng điện từ trong chân không bằng vận tốc ánh sáng

- Trong môi trường có hằng số điện môiε và độ từ thẩm µ thì vận tốc truyền sóng điện từ

c

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan

+ Đối với sóng điện từ phẳng, đơn sắc thì:

2.4.2 Năng lượng sóng điện từ

- Năng lượng sóng điện từ chính là năng lượng trường điện từ lan truyền trong không gian Mật độ năng lượng trường điện từ trong không gian là:

- Với sóng điện từ phẳng, đơn sắc thì từ (2.10)=> w=ε0εE2=µ0µH2=

- Để đặc trưng cho sự truyền năng lượng của sóng điện từ, người ta đưa ra khái niệm

về năng thông sóng điện từ Năng thông sóng điện từ về trị số bằng năng lượng củasóng điện từ truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóngtrong một đơn vị thời gian P= wv=EH

- Vecto mật độ dòng năng lượng là vecto có độ lớn bằng năng thông sóng điện từ, cóphương chiều trùng với phương chiều của vận tốc truyền sóng của sóng điện từ

P = [E,H

Chương 3: QUY HOẠCH BÀI TRẮC NGHIỆM

Phần 2: Hiện tượng tự cảm khi ngắt và đóng mạch- hệ số tự cảm của ống dây

Phần 3: Năng lượng của từ trường

Các phần trong chương có quan hệ rất chặt chẽ với nhau, phần sau tiếp nối phầntrước Phần 1 đã tìm hiểu các vấn đề xung quanh hiện tượng cảm ứng điện từ, các thínghiệm xuất hiện dòng điện cảm ứng, định nghĩa, các định luật có liên quan cũng nhưứng dụng của nó Sang phần 2, ta tiếp tục nghiên cứu trường hợp đặc biệt hơn của hiệntượng cảm ứng điện từ- hiện tượng tự cảm trong mạch có ống dây Từ đó khảo sát hệ số

tự cảm của ống dây Cuối cùng, từ các hiện tượng quan sát được ở phần 2, phần 3 điđến kết luận về năng lượng của từ trường, ý nghĩa và tìm ra công thức của năng lượng

từ trường thông qua công thức hệ số tự cảm của ống dây Ngoài ra, phần này còn tìmhiểu một khái niệm mới liên quan đến năng lượng của từ trường là mật độ năng lượngcủa từ trường

Đây là chương gồm những kiến thức rất cơ bản của chương trình điện đại cương.Nhìn chung chương này có đủ cả lí thuyết lẫn bài tâp Tuy nhiên bài tập tương đối đơngiản, sinh viên chỉ áp dụng các công thức để tính toán, mặc dù vậy sinh viên phải thậthiểu lí thuyết mới phân tích được hiện tượng Để học tốt chương này, sinh viên phảinắm vững các kiến thức có liên quan như từ thông, cảm ứng từ, công của dòng điên…

1.2 Ý tưởng dự định khảo sát sinh viên

1.2.1 Hiện tượng cảm ứng điện từ- các định luật của hiện tượng cảm ứng điện

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

- Định luật Lenxo- áp dụng xác định chiều dòng điện cảm ứng

- Định luật Faraday- áp dụng tính độ lớn suất điện động cảm ứng

- Các ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ

1.2.2 Hiện tượng tự cảm khi ngắt và đóng mạch- hệ số tự cảm của ống dây.

- Định nghĩa hiện tượng tự cảm

- Giải thích được hiện tượng hiện tượng tự cảm khi ngắt và đóng mạch

- Biểu thức dòng điện trong mạch- đồ thị

- Định nghĩa độ tự cảm- hiểu được độ tự cảm là số đo mức quán tính của mạch đối với

sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó

- Hệ số tự cảm phụ thuộc những yếu tố nào

- Định nghĩa Henrry

- Áp dụng công thức độ tự cảm để giải các bài tập nhỏ

1.2.3 Năng lượng của từ trường.

- Cách thiết lập biểu thức tính năng lượng của từ trường đều

- Các dạng khác nhau của biểu thức năng lượng của từ trường

- Mật độ năng lượng từ trường- ý nghĩa

- Năng lượng của từ trường tổng hợp bất kỳ

1.3 Bảng phân tích nội dung

Cách làm phát

Ý tưởng quan trọng

- Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạchxuất hiện một dòng điện cảm ứng i c và một suất điệnđộng cảm ứngεc

- Mạch kín đứng yên trong một từ trường biến thiên

Ứng dụng.

Định nghĩahiện tượng

Biểu thức dòngđiện khi ngắtmạch

Biểu thức dòngđiện khi đóngmạch

Độ tự cảm

- Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dâybằng về độ lớn nhưng ngược về dấu với tốc độ biếnthiên của từ thông qua mạch đó εc = −d

dtφ

- Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động

- Nguyên tắc tạo ra nguồn điện xoay chiều

- Nguyên tắc tạo ra động cơ không đồng bộ

- Dòng điện phucô: khi đặt vật dẫn trong từ trườngbiến thiên thì trong vật dẫn xuất hiện những dòng điệncảm ứng khép kín

- Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong cuộn dây

do chính dòng điện qua cuộn dây đó gây ra

- Từ thông qua ống dây có dòng điện i tỉ lệ thuận với i,trong hệ SI, ta viết: φ=Li

- Độ tự cảm L là một đại lượng vật lí có trị số bằng từthông qua diện tích giới hạn bởi mạch khi cường độdòng điện trong mạch bằng một đơn vị

- phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và bản chất của môi trường từ môi trong ống dây

- là số đo mức quán tính của mạch đối với sự biến đổi

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

Năng

lượng của

từ trường

(W)

của dòng điện trong mạch đó

- Đơn vị: H (Herry)- độ tự cảm của một mạch kín( trong chân không) sao cho khi dòng điện qua nó cócường độ 1A thì dòng điện này sinh ra một từ thôngqua mạch đó là 1Wb 1H=11Wb A

1.4 Mục tiêu nhận thức đạt được cho từng loại kiến thức

A 3

Định luật Lenxo-Định luật Faraday

A 4

Ứngdụng

B

1

Hiệntượngtự cảm

A 13 : Chỉ ra nguyên nhân xuất hiện suất điện động H

cảm ứng trong thanh dây dẫn chuyển động trong từ trường

A 21 : Giải thích nguyên nhân gây ra dòng điện cảm H

ứng khi một khung dây dẫn đứng yên trong từ trường biến thiên

A 22 : Giải thích sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng H

khi mạch kín chuyển động trong từ trường

A 23 : Nhận biết muốn có dòng điện cảm ứng ta phải B

tốn một năng lượng để chuyển năng lượng đó thành năng lượng điện

A 31 : Phát biểu định luật Lenxo. B

A 32 : Vận dụng hai định luật xác định độ lớn suất AD điện

A 42 : Chỉ ra cách làm giảm dòng điện phucô. B

B 11 : Định nghĩa hiện tượng tự cảm. B

B 12 : Nhận biết hiện tượng tự cảm khi đóng mạch. B

B 13 : Vận dụng biểu thức tính dòng điện tự cảm khiAD đóng mạch

B 14 : Giải thích hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch. H

SVTH: Trương Thùy Kiều Oanh

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

1.5.2 Dàn bài chi tiết

2. CHƯƠNG TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

2.1 Nhận xét chung về chương