ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VÀO GIẢNG DẠY MỘT SỐ BÀI TRONG CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ, VẬT LÝ 11 CCGD

ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VÀO GIẢNG DẠY MỘT SỐ BÀI TRONG CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ, VẬT LÝ 11 CCGD

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1.1 Hoàn cảnh thực tế:

Trong thời đại ngày nay, thời đại phát triển như vũ bão của vật lý học và kỹ thuật, sản xuất đòi hỏi nhiều hơn so với xã hội trước phải có tốc độ phản ứng nhanh, óc quan sát sắc bén, trí tuệ linh hoạt khi tiến hành phân tích và tổng hợp Những phẩm chất đó, tư duy con người không tự nhiên có, mà đạt được nhờ sự rèn luyện lâu dài trên cơ sở những hành động tự lực của học sinh Tư duy phát triển linh hoạt sáng tạo của con người, kỹ năng tự lực trau dồi tri thức mới và nắm vững phương pháp khai thác tri thức là kết quả của việc giáo dục tư duy Do đó, trước mắt khoa học giáo dục nói chung và các ngành phương pháp dạy học bộ môn nói riêng đặt ra nhiệm vụ phát triển toàn diện tư duy của học sinh Việc phát triển tư duy trong quá trình giảng dạy vật lý có tác dụng trước hết là giúp học sinh thu nhận bài giảng một cách sâu sắc, không máy móc, biết cách vận dụng kiến thức vào thực hành, từ đó kiến thức mà học sinh thu nhận trở nên sinh động và vững chắc Hơn nữa còn có một tác dụng lớn là tạo ra một kỹ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có phương pháp chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho học sinh

Trong khoa phương pháp giảng dạy vật lý hiện nay đang đặt ra vấn đề hoàn thiện hơn nữa các phương pháp và các hình thức tổ chức dạy học, tìm các phương pháp và biện pháp dạy học mới nâng cao được một cách rõ rệt hiệu quả của quá trình sư phạm Thế nhưng việc giảng dạy vật lý có thể đảm bảo sự phát triển tư duy của học sinh như thế nào?

Trong khoa học vật lý cả thí nghiệm khoa học và lý thuyết đều đóng vai trò quan trọng như nhau Thực nghiệm và lý thuyết đều phải được thể hiện một cách đầy đủ trong giáo trình ở nhà trường Tuy nhiên, vật lý học là một môn khoa học thực nghiệm nên việc giảng dạy bằng miệng môn vật lý phải nhường chỗ cho việc nghiên cứu thực nghiệm, nó cho phép giải quyết được vấn đề tính trực quan và tính vừa sức của tài liệu học Thực nghiệm là một phương tiện để nhâïn thức đầy đủ và sâu sắc hơn các hiện tượng vật lý Nó cũng cần thiết để giới thiệu với học sinh sự tiến bộ kỹ thuật, để rèn luyện cho học sinh kỹ năng và kỹ xảo sử dụng các dụng cụ, công cụ đo,… Nó không những là một phương tiện hình thành tri thức, kỹ năng và kỹ xảo mà còn là một con đường phát triển tư duy cao độ cho học sinh Ảnh hưởng phát triển của mỗi thí nghiệm trước hết là ở chỗ thí nghiệm làm sáng tỏ logic chặt chẽ của những mối liên hệ nhân quả trong các hiện tượng tự nhiên K.Đ Usinxki đã

một số thí nghiệm vật lý và hóa học phát triển ở người học sinh phép suy luận ba đoạn đúng đắn và óc quan sát tinh tường nhiều hơn hàng trăm bài tập viết về các phạm trù logic" Là một giáo viên vật lý tương lai, tôi mong muốn góp phần công sức nhỏ bé của mình để nâng cao chất lượng giảng dạy ở trường phổ thông Do đó, tôi đã chọn đề tài "Aùp dụng phương pháp thực nghiệm vào giảng dạy một số bài trong chương Từ Trường và Cảm Ứng Điện Từ, Vật Lý 11 CCGD"

1.2 Yêu cầu và nhiệm vụ đạt được của đề tài:

Vấn đề tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh bao giờ cũng là trung tâm chú ý của các giáo viên tiên tiến Tuy nhiên những nhiệm vụ mới đặt ra trong nhà trường đòi hỏi không những phải xem xét lại và hoàn thiện các phương pháp quen thuộc tích cực hóa học sinh, mà còn phải tìm tòi những cách mới, những con đường mới phát triển tính tự lực, sáng tạo và tư duy của học sinh, phù hợp một cách đầy đủ nhất với yêu cầu hiện nay_ tức là yêu cầu liên hệ việc dạy học với cuộc sống, với lao động, với thực tiễn xây dựng chủ nghĩa cộng sản

Phải tổ chức quá trình học tâïp sao cho học sinh thu nhận kiến thức trong các giờ học chủ yếu là trong quá trình làm việc tự lực tích cực Việc cố gắng đảm bảo sự làm việc tích cực của học sinh toàn lớp trong suốt giờ học Phân tích quá trình hoạt động nhận thức để tìm ra các thao tác tư duy và những suy luận logic thường sử dụng trong học tập vật lý Đề ra các biện pháp tác động nhằm rèn luyện cho học sinh kỹ năng hoạt động nhận thức, phương pháp làm việc và suy nghĩ

Trong quá trình dạy học, cần làm cho học sinh hiểu được phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lý và từng bước hướng dẫn học sinh vận dụng phương pháp thực nghiệm của vật lý học trong khi nghiên cứu các kiến thức trong chương trình VLPT Do đó, yêu cầu và nhiệm vụ đạt được của đề tài gồm các vấn đề sau:

- Phương pháp thực nghiệm trong khoa học Vật Lý

- Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật Lý

- Phân tích và soạn giáo án sáu bài chương Từ Trường và Cảm Ứng Điện Từ VL11 CCGD theo tinh thần áp dụng phương pháp thực nghiệm

- Chế tạo một số đồ dùng dạy học

1.3 Thực trạng vấn đề nghiên cứu của đề tài:

1.3.1 Tình hình dạy và học TN vật lý ở trường phổ thông:

Vật lý là môn khoa học thực nghiệm nhưng chưa được giảng dạy đúng như tên gọi của nó, đa số giáo viên từ nhiều năm nay vẫn dạy theo "phương pháp thuyết trình có kết hợp với đàm thoại" là chủ yếu Đây là cách dạy nhồi nhét, dạy chay Kết quả là học sinh chưa thể tự lực thu nhâïn kiến thức theo hướng tích cực

Các điều kiện giáo dục còn thiếu, lớp học đông, chật, phương tiện giảng dạy không đủ, SGK chưa phù hợp, nội dung kiến thức quá nhiều đối với học sinh phổ thông

Hiện nay, phần lớn ở các trường phổ thông chưa chú trọng nhiều đến việc dạy có thí nghiệm vì sợ mất nhiều thời gian và một số giáo viên ngại khó Do đó,

đa số học sinh rất sợ học môn này, xem kiến thức môn này rất trừu tượng, khó hiểu, không thực tế

1.3.2 Cơ sở vật chất:

Đây là một mặt thuận lợi của đề tài, tài liệu tham khảo khá đầy đủ, có nhiều tài liệu nghiên cứu mới, phòng thì nghiêm phổ thông với nhiều dụng cụ khá hiện đại, đầy đủ

2 NHỮNG GIẢ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI:

Có thể nghiên cứu và áp dụng PPTN trong dạy học vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS

Có thể nghiên cứu soạn giáo án một số bài có thí nghiệm trong chương trình vật lý phổ thông theo tinh thần áp dụng phương pháp thực nghiệm

Có thể tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông trong đợt thực tập

sư phạm

Có thể chế tạo một số đồ dùng dạy học

3 CÁC BƯỚC NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI:

Với thời gian là một năm học (từ tháng 7 năm 2002 đến tháng 5 năm 2003), đề tài được thực hiện theo các bước sau:

? Bước 1: (từ tháng 7 năm 2002 đến tháng 12 năm 2002), sưu tầm tài

liệu, nghiên cứu lý thuyết về lý luận dạy học, các phương pháp dạy học, phân tích chương trình vật lý phổ thông,…

? Bước 2: (từ tháng 12 năm 2002 đến tháng 2 năm 2002), rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm và soạn giảng một số bài có thí nghiệm trong SGK VL

11 CCGD

? Bước 3: (từ tháng 2 năm 2003 đến tháng4 năm 2003), thực nghiệm sư

phạm ở trường phổ thông

? Bước 4: (từ tháng 3 đến tháng 4 năm 2003), viết báo cáo

? Bước 5: (từ tháng 5 năm 2003), báo cáo luận văn

4 KHÁI NIỆM CẦN GIẢI THÍCH RÕ:

Giáo án: là tài liệu được giáo viên thiết kế để vạch kế hoạch cho một bài

lên lớp Giáo án cần phải chứa đựng nội dung bài học, những ý đồ của giáo viên chỉ đạo dạy học xảy ra trong một tiết

Phương pháp thực nghiệm (PPTN): là một phương pháp nhận thức khoa học

được thực hiện khi nhà nghiên cứu tìm tòi xây dựng phương án và tiến hành thí nghiệm (TN), nhằm dựa trên kết quả của TN để xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra một giả thuyết nào đó

Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật Lý: là việc vận dụng PPTN

của quá trình sáng tạo khoa học vào quá trình dạy học Vật Lý Cụ thể, giáo viên tổ chức, chỉ đạo hoạt động học tập của học sinh theo các bước tương tự như các giai đoạn của PPTN trong quá trình sáng tạo khoa học, để phát huy tính tích cực, tự giác, sáng tạo của học sinh trong quá trình lĩnh hội kiến thức, làm cho học sinh lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc, đồng thời qua đó góp phần phát huy năng lực nhận thức sáng tạo của học sinh

PHẦN II : CƠ SỞ LÝ LUẬN CHUNG

Nền giáo dục của nước ta là giáo dục toàn diện, nhằm làm cho học sinh phát triển đầy đủ về từng mặt và cân đối giữa các mặt Trong nhà trường việc giảng dạy cũng phải nhằm mục đích làm cho học sinh được rèn luyện và phát triển một cách toàn diện, theo chức năng của môn học Bất cứ môn học nào nói chung cũng không thể chỉ cung cấp kiến thức có sẵn mà phải làm cho trí lực, thể lực của học sinh ngày càng phát triển, làm cho họ lớn lên về nhiều mặt, có những kỹ năng, kỹ xảo cần thiết cho cuộc sống và xã hội

Đồng chí Lê Duẩn đã nói "Thầy giáo phải dạy cho học sinh nắm được kiến thức khoa học phổ thông, đó là yêu cầu của chương trình giáo dục, nhưng đó không phải là tất cả nội dung giảng dạy, mà yêu cầu cơ bản nhất, quan trọng nhất, bao trùm toàn bộ chương trình giảng dạy là đào tạo con người toàn diện”

Dạy học là quá trình bao gồm hai mặt hoạt động thống nhất với nhau: Truyền thụ kiến thức và lĩnh hội kiến thức Điều đó có nghĩa là giảng dạy phải gắn liền với học tập, giảng dạy phải phù hợp với đối tượng và thúc đẩy cho đối tượng phát triển Vì thế phấn đấu để hình thành cho học sinh kiến thức vật lý vững chắc luôn luôn là một công việc phức tạp, đòi hỏi người giáo viên phải có những suy nghĩ học hỏi công phu Hiện nay, có rất nhiều phương pháp được áp dụng trong nhà trường phổ thông Ở đây, ta chỉ nghiên cứu sâu về phương pháp thực nghiệm

Một trong những điều quan trọng của phương hướng cải cách chương trình vật lý phổ thông là “Chương trình phải bao gồm những kiến thức về các phương pháp vật lý cơ bản” Ngoài việc cung cấp kiến thức, việc xây dựng và phát triển các năng lực tư duy cho học sinh (HS) là một yêu cầu có tính nguyên tắc Muốn vậy, làm cho làm cho HS không những nắm vững được kiến thức mà còn hiểu rõ con đường dẫn đến kiến thức, hiểu rõ các phương pháp nhận thưc khoa học

í Đối với môn vật lýù, PPTN là một trong những phương pháp nhận thức cơ bản quan trọng Vì vậy, trong chương trình cải cách vật lý phổ thông coi trọng việc áp dụng PPTN của khoa học vật lý trong quá trình dạy học

í Trong quá trình dạy học, cần làm cho HS hiểu được PPTN trong nghiên cứu vật lý và từng bước hướng dẫn HS tập vận dụng PPTN của vật lý học (VLH) trong nghiên cứu các kiến thức theo chương trình và SGK

Để có thể vận dụng được PPTN của VLH trong quá trình dạy học ta cần làm rõ hai vấn đề sau:

Thứ nhất là: PPTN trong quá trình sáng tạo khoa học vật lý, với tư cách là một

phương pháp nhận thức của khoa học vật lý là gì? Nó bao gồm những yếu tố cơ bản gì?

Thứ hai là: PPTN trong dạy học vật lý, với tư cách là một phương pháp dạy học

(là sự vận dụng PPTN của khoa học vật lý vào dạy học vật lý nhằm rèn luyện cho

HS phương pháp nhận thức của VLH), được thực hiện theo các bước dạy học như thế nào khi hình thành một kiến thức cụ thể cho HS?

1 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG QUÁ TRÌNH SÁNG TẠO KHOA HỌC VẬT LÝ:

í Phương pháp thực nghiệm là một phương pháp nhận thức khoa học, được thực hiện khi nhà nghiên cứu tìm tòi, xây dựng phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm nhằm thu được những thông tin cần thiết cho việc xác lập hoặc kiểm tra một giả thuyết nào đó

í Có thể xây dựng chu trình sáng tạo khoa học theo Razumôpxki theo các giai đoạn sau:

Từ sự khái quát hóa những sự kiện đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết)

Từ mô hình dẫn ra các hệ quả của lý thuyết

Từ hệ quả lý thuyết dẫn đến kiểm tra bằng thực nghiệm

Nếu sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học, một định luật, một thuyết vật lý và kết thúc một chu trình

í Những hệ quả như thế ngày một nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng của một kết luận đã thu được Cho đến khi xuất hiện những sự kiện mới không phù hợp với thực nghiệm thì điều đó dẫn tới phải xem xét lại lý thuyết cũ, chỉnh lý hoặc phải thay đổi và như thế phải bắt đầu một chu trình mới, thiết kế những máy móc mới để kiểm tra, bằng cách đó làm kiến thức khoa học ngày càng phong phú thêm Chu trình này được biểu diễn bằng hình sau, nó không khép kín mà mở rộng dần

Chu trình sáng tạo khoa học Razumôpxki

í Để có thể khái quát hóa các sự kiện thực tế và xây dựng các giả thuyết khoa học về hiện tượng nghiên cứu, nhà khoa học phải tổ chức và tiến hành TN để khảo sát hiện tượng trong những điều kiện xác định và dựa trên những kết quả của TN đó để thu được những tài liệu thực tế làm cơ sở xuất phát cho sự hoàn thành giả thuyết

Để kiểm tra sự đúng đắn của các kết luận lý thuyết thu được nhờ sự suy luận lôgic từ mô hình giả thuyết (và cũng là để kiểm tra sự đúng đắn của chính bản thân giả thuyết) lại phải tiến hành TN để có thể đối chiếu lại kết quả của TN với những kết luận lý thuyết đã có PPTN dựa trên sự tổ chức, tiến hành và xem xét kết quả của TN như thế gọi là PPTN

Vậy PPTN là một phương pháp nhận thức khoa học được thực hiện khi nhà nghiên cứu tìm tòi xây dựng phương án và tiến hành TN, nhằm dựa trên kết quả của TN để xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra giả thuyết nào đó

Cần lưu ý rằng PPTN nói ở đây là nói về phương pháp nhận thức trong quá trình sáng tạo khoa học, chứ không phải là chỉ đơn thuần cách thức tiến hành một

TN đã có sẵn Quá trình nhận thức này đòi hỏi tư duy sáng tạo

Khi áp dụng PPTN nhà nghiên cứu phải tìm tòi thiết kế phương án TN Trong việc đề xuất phương án TN để có thể kiểm tra được giả thuyết đã nêu ra được giả thuyết đã nêu ra hoặc cho phép thu được những thông tin cần thiết cho việc xác lập giả thuyết, tư duy sáng tạo có vai trò quan trọng

í Những yếu tố cơ bản của PPTN bao gồm:

- Vấn đề cần giải đáp hoặc giả thuyết cần kiểm tra

- Xây dựng (thiết kế) phương án TN cho phép thu được lượng thông tin cần thiết cho sự xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra giả thuyết

- Tiến hành TN và thu nhận kết quả (quan sát, đo đạc,…)

- Phân tích kết quả và kết luận

2 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ :

Ở đây ta muốn đề cập đến một phương pháp dạy học Trong đó phương pháp thực nghiệm của quá trình sáng tạo khoa học được vận dụng vào quá trình dạy học vật lý Thực chất của phương pháp dạy học này là ở chỗ:

- Giáo viên tổ chức, chỉ đạo hoạt động học tập của học sinh theo các bước tương tự như các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong quá trình sáng tạo khoa học, để phát huy tính tự giác tích cực, sáng tạo của học sinh trong quá trình lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc Đồng thời qua đó góp phần phát triển năng lực nhận thức sáng tạo của học sinh

- Tất nhiên là khi áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý, giáo viên vẫn sử dụng thí nghiệm (dưới dạng thí nghiệm biểu diễn của giáo viên hoặc thí

pháp thực nghiệm Nhưng cũng cần lưu ý rằng, điều này không có nghĩa là hễ cứ có sử dụng thí nghiệm trong dạy học thì đã áp dụng phương pháp thực nghiệm Bởi vì trong dạy học vật lý, thí nghiệm được sử dụng có khi chỉ như một phương tiện trực quan đơn thuần, chứ không phải là nó được thiết lập và thực hiện trong tiến trình nghiên cứu theo đòi hỏi của việc xác lập hoặc kiểm tra một giả thuyết nào đó Việc sử dụng thí nghiệm trong trường hợp như thế thì không phải là theo hình thức áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm của vật lý học

- Tiến trình dạy học theo tinh thần áp dụng phương pháp thực nghiệm diễn ra

theo các bước chính sau:

í Bước 1 : Làm xuất hiện vấn đề

Có thể dựa vào kinh nghiệm thực tế đời sống của học sinh (qua quan sát tự nhiên, lao động sản xuất, ) hoặc xuất phát từ những kiến thức đã học, hoặc có thể sử dụng thí nghiệm mở đầu làm cơ sở để giáo viên có thể nêu vấn đề cần nghiên cứu và tạo điều kiện cho học sinh có thể đưa ra phỏng đoán

í Bước 2 : Hướng dẫn học sinh đề xuất phỏng đoán, giả thuyết và đàm thoại để

chọn lọc những giả thuyết phù hợp và loại bỏ những giả thuyết không có căn cứ

Ở đây cần phân biệt giả thuyết với phỏng đoán vu vơ không có căn cứ và phân biệt giả thuyết với một kết luận đã suy ra một cách logic từ một điều chân thật đã biết Kết luận này không phải là giả thuyết, trong trường hợp này cũng không còn vấn đề để đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết nữa

Dấu hiệu đặc trưng của giả thuyết ở chỗ tính xác thực của nó là có thể chưa phải là chắc chắn, nhưng giả thuyết không phải là một điều phỏng đoán vu vơ, phỏng đoán vô căn cứ Khác nhau là ở chỗ giả thuyết đưa ra phải có khả năng giải thích, dự đoán hiện tượng Từ điều được coi là giả thuyết người ta có thể giải thích hiện tượng đã biết và dự đoán hiện tượng có thể xảy ra

í Bước 3: Thảo luận (đàm thoại gợi mở)

Nhằm xây dựng phương án thí nghiệm để có thể thu được thông tin cần thiết cho việc kiểm tra giả thuyết

Giáo viên nêu câu hỏi, gợi ý tạo điều kiện để học sinh tham gia đề xuất phương án thí nghiệm kết hợp với giới thiệu dụng cụ, bố trí thí nghiệm và vạch kế hoạch tiến hành thí nghiệm, có thể sử dụng thí nghiệm biểu diễn của giáo viên hoặc thí nghiệm học sinh làm từng nội dung và điều kiện cụ thể

í Bước 4: Tiến hành thí nghiệm :

Giáo viên biểu diễn thí nghiệm hoặc hướng dẫn học sinh tiến hành, hướng dẫn học sinh quan sát ghi nhận kết quả thí nghiệm

Ghi số liệu kết quả lên bảng

Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận xét phân tích kết quả thu được và rút ra kết luận tương ứng với kiến thức cần hình thành

Như vậy, phương pháp thực nghiệm vật lý hiểu theo nghĩa rộng là một trong những phương pháp dạy học vật lý Nó có tác dụng đối với việc phát triển năng lực nhận thức của học sinh Trong đó phương pháp thực nghiệm vật lý có vai trò to lớn Giúp học sinh lĩnh hội sâu sắc và hoàn chỉnh các kiến thức vật lý đã học

Giáo viên có thể sử dụng nhiều hình thức và biện pháp khác nhau để rèn luyện kỹ năng suy lý, quy nạp và diễn dịch, tư duy phân tích, so sánh tổng hợp, phát triển khả năng quan sát, kỹ năng thực hành thí nghiệm, thói quen hoạt đông tự lực giáo dục tư tưởng cho học sinh Mặt khác giúp các em làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, các dụng cụ thiết bị và kỷ thuật trong cuộc sống

3 DẠY HỌC NHÓM:

3.1 Khái niệm về “học nhóm”:

í “Học nhóm” là một phương pháp học tập mà theo đó HS trong nhóm trao đổi, giúp đỡ và hợp tác nhau trong học tập, HS trao đổi ý tưởng và kiến thức với các thành viên trong nhóm Những HS có khả năng giúp đỡ những HS yếu hơn, các thành viên của nhóm tham gia tích cực và hợp tác với nhau để lĩnh hội kiến thức và kỹ năng mới Trong không khí học tập, người học không chỉ có trách nhiệm với mình mà còn có trách nhiệm học tập với các bạn khác

í Về tổ chức, lớp học theo hình thức “học nhóm” được chia thành các nhóm nhỏ Các thành viên làm việc vì thành tích chung của nhóm, chấp nhận và tin tưởng lẫn nhau, quan tâm đến sự đóng góp và hành vi của các thành viên trong nhóm như của chính mình

í Vai trò của “học nhóm”

“Học nhóm” là một hình thức tổ chức học tập có lợi Tất cả HS trong nhóm trao đổi, giúp đỡ và hợp tác với nhau tạo nên một mô hình học tập cởi mở Các thành viên của nhóm được tự do hỏi nhau về vấn đề mình còn chưa hiểu, với việc thảo luận cùng các thành viên khác của nhóm và lớp, nhiệm vụ học tập được giải quyết dể dàng hơn Những HS nhanh hiểu có thể giúp HS chậm hiểu không bị tục hậu so với nhóm Vì vậy, “học nhóm” là vấn đề góp phần giải quyết về kỷ luật lớp học, nâng cao thành tích học tập của nhóm Do có thời gian làm việc độc lập, tự giải quyết các vấn đề và tự do lựa chọn cách học của riêng mình nên HS trong nhóm sáng tạo hơn “Học nhóm” còn chuẩn bị cho HS cách sống trong thế giới hiện thực - thế giới của sự hợp tác

í Tổ chức và tiến hành “học nhóm”: lớp học theo phương pháp “học nhóm” đòi hỏi sự hợp tác từ nhiều phía: học sinh, giáo viên, Ban Giám Hiệu, Hội PHHS,…

thành phần, trình độ, dân tộc và giới tính Trưởng nhóm động viên mọi thành viên thực hiện tốt nhiệm vụ của mình Các thành viên của nhóm có thể phê phán những

tư tưởng khác nhau nhưng không thể phê phán những tư tương của riêng tác giả Những câu hỏi của các thành viên đưa ra làm cho các vấn đề trở nên dể hiểu, giúp cho các thành viên của nhóm thấy được sự khác nhau của các tư tưởng được đưa ra Học sinh phải tôn trọng và lắng nghe ý kiến của tất cả các thành viên trong nhóm

Giáo viên cần đưa ra các quy tắc:

- Hướng dẫn cho HS hiểu các quy tắc và hướng dẫn cho HS làm việc nhằm đem đến cho HS cơ hội lĩnh hội tài liệu học tập Giáo viên còn cần quyết định thời gian làm việc của nhóm Theo A.T.Francisco, các thành viên của nhóm có thể làm việc với nhau trong thời gian ít nhất là một học kỳ Trên lớp, GV có thể áp dụng 70% thời gian để vận dụng kỹ thuật “học nhóm” Trong nhà trường, các giáo viên có thể làm việc như một nhóm để giới thiệu phương pháp “học nhóm” Điều đó góp phần tạo nên việc tuyên truyền và thực hiện phương pháp học mới này ở trường phổ thông

- Học sinh học theo phương pháp “học nhóm” thường phải độc lập làm việc

HS phải tự tìm đọc thêm sách và phải làm những bài tập của riêng mình Vì vậy,

HS rất cần sự ủng hộ của Ban Giám Hiệu và sự hợp tác của cha mẹ trong việc lên kế hoạch và thực hiện phương pháp học tập này

í Hệ thống các biện pháp học tập nhóm (do Kagan đưa ra)

- Để thực hiện có hiệu quả hình thức “học nhóm” ở các giai đoạn khác nhau Thực nghiệm cho thấy, trong các biện pháp đã được nêu không có biện pháp duy nhất nào đem đến hiệu quả cao nhất cho việc lĩnh hội tất cả các môn học

- “Học nhóm” là một trong những hình thức dạy học khơi gợi và tích cực hóa sức mạnh của HS, biến HS từ đối tượng của giáo dục thành chủ đề của giáo dục Từ đó, các em sẽ tự chịu trách nhiệm về sự phát triển của bản thân Thế giới rộng mở trước mắt các em, vì các em không chỉ quan tâm đến vấn đề giải thích thể giới này

ra sau mà còn biết cách hòa nhập cùng thế giới

3.2 Cách bố trí lớp học để học sinh thảo luận nhóm:

í Chính vì muốn HS có điều kiện thể hiện hết tính cách trong học tập nên lớp học có một sơ đồ nhất định Có thể bố trí chổ ngồi theo cụm ba học sinh hoặc bốn

HS để thảo luận khi có vấn đề GV giao cho

í Nếu giờ học được chuẩn bị theo kiểu thầy trò đối thoại trực tiếp thì có thể bố trí chỗ ngồi theo hình chữ U, chữ O, hình vuông (H1) hoặc thành các dãy song song vuông góc với mặt bảng (H2)

í Các vai trong nhóm và nhiệm vụ của mỗi vai:

của nhóm, đôn đốc công việc và bảo đảm mọi người đều có cơ hội học hỏi

lại cho nhóm Giữ lại mọi ghi chép cho nhóm và cũng có thể chuẩn bị tài liệu trình bày trước lớp

quy định Đồng thời chú ý nhắc nhở mọi người giữ sạch sẽ nơi nhóm làm việc, giữ trật tự và nếu phải dời đổi bàn ghế để làm việc, giám sát viên có nhiệm vụ nhắc nhở mọi người trả bàn ghế lại chỗ cũ sau khi hoàn thành công việc

Chú ý, sự phân vai khác với sự phân chia công việc của nhóm Thường thường nhóm trưởng có thể đảm nhận vai trò phân chia công việc cho từng thành viên của nhóm

T

T

PHẦN III: NỘI DUNG

ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SOẠN GIẢNG MỘT SỐ

BÀI TRONG CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG TỪ

1 CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG”:

1.1 Sơ đồ cấu trúc chương :

Khái niệm từ trường

Khái niệm cảm ứng từ

Đường cảm ứng từ

Lực từ tác dụng lên một đoạn

dây dẫn mang dòng điện

TC từ trường

Từ trường trong các dạng mạch

khác nhau

Lực từ tác dụng lên khung dây

mang dòng điện

Lực Lorenxơ Ứng dụng

QT bàn tay trái

QT bàn tay trái

* Nhận xét:

• Nội dung chương này gồm hai nhóm kiến thức từ trường và lực từ:

Nhóm thứ nhất gồm các vấn đề: khái niệm từ trường, đại lượng đăäc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực từ, mô tả từ trường bằng phương pháp hình học, từ trường của dòng điện trong các mạch khác nhau

Nhóm thứ hai gồm các vấn đề: lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện, lực từ tác dụng lên một khung dây mang dòng điện, lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động (Lực Lorenxơ), ứng dụng của lực từ

Trong SGK chỉ xét một đặc tính của lực từ Thực ra thì ngoài lực từ từ trường còn năng lượng Nhưng năng lượng là một vấn đề khó (về mặt sư phạm) vì vậy SGK chỉ nói lướt qua trong một trường hợp cụ thể ở chương VIII

Trong chương này còn có một số quy tắc cần nhớ thuộc lòng Trong số đó có những quy tắc có tên gọi gần giống nhau nhưng nội dung lại khác nhau Ta cần chú

ý những quy tắc đó để tránh cho HS hiểu lầm có thể mắc phải

• Phương án SGK:

Nội dung của phương án này gồm các bước sau đây:

a/ Bước thứ nhất nhằm đi đến kết luận rằng trong thiên nhiên ngoài điện trường còn có một loại trường khác gọi là từ trường

Để đi đến kết luận đó đầu tiên SGK đi đến một số thí nghiệm về những tương tác không cùng loại với tương tác điện (và dĩ nhiên cũng không cùng loại với tương tác hấp dẫn) Gọi những tương tác đó là những tương tác từ Từ đó, đưa ra kết luận đã nói trên

b/ Sau khi đã đưa ra khái niệm từ trường SGK đưa ra khái niệm đường cảm ứng từ của từ trường

Đây là một khó khăn của phương án này Đúng ra thì khái niệm đường cảm ứng từ chỉ có thể đưa ra sau khi đã có khái niệm vectơ cảm ứng từ, nhưng việc khảo sát lực từ có liên quan chặt chẽ với đường cảm ứng từ Vì vậy SGK buộc phải đưa

ra khái niệm đường cảm ứng từ trước

Dùng các nam châm thử đặt trong từ trường để rút ra nhận xét có thể vẽ được các đường cong sao cho một nam châm thử nằm cân bằng bất kỳ tại điểm nào trên đường cong cũng tiếp tuyến với đường đó

Ngoài ra, đường cong có chiều xác định (căn cứ vào sự định hướng nam châm thử) Đường cong đó gọi là đường cảm ứng từ

c/ Như đã nói trên, đêû khảo sát lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện ta phải đặt đoạn dây dẫn trong từ trường đều Nhưng cho đến đây vấn chưa thể đưa ra định nghĩa từ trường đều vì HS chưa có khái niệm vectơ cảm ứng từ

khái niệm từ trường đều – các đường cảm ứng từ của từ trường đều là các đường thẳng song song cách đều nhau

d/ Ba bước trình bày trên đưa ra khái niệm đường cảm ứng từ và từ trường có mục đích chuẩn bị nội dụng của bước thứ tư là tiến hành thí nghiệm để rút ra kết luận về phương và chiều của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện

SGK dùng khung dây mang dòng điện treo vào một đầu đòn cân và đặt một cạnh vào trong từ trường đều của nam châm chữ U

Các kết luận về phương và chiều của lực từ rút ra từ các thí nghiệm chỉ áp dụng cho trường hợp riêng là từ trường đều

e/ Sau khi khảo sát phương và chiều của lực từ, hợp lý hơn cả là tiếp sau đó là khảo sát độ lớn của lực từ Nhưng vì HS vẫn chưa có khái niệm cảm ứng từ nên đến đây phải tạm dừng việc khảo sát lực từ để chuyển sang định nghĩa cảm ứng từ của từ trường

Phương pháp đưa ra khái niệm cảm ứng từ ở đây là phương pháp thường được sử dụng trong SGK Ở đây ta vẫn dùng thí nghiệm như đã nói ở bước bốn nhưng bây giờ chuyển sang khảo sát định lượng

f/ Bước 5 trên đây chỉ mới đưa ra khái niệm về độ lớn của vectơ cảm ứng từ

vì vậy nội dung tiếp theo là hoàn chỉnh định nghĩa vectơ cảm ứng từ Đồng thời sau khi có định nghĩa vectơ cảm ứng từ ta trở lại chính xác hóa những điều mà trước đây ta chưa thể giải thích rõ

g/ Khảo sát mômen lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều Xuất phát từ lực từ ta có thể tính toán để rút ra kết luận

h/ Khảo sát lực Lorenxơ cũng có thể xuất phát từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện và rút ra kết quả Các thí nghiệm chỉ đóng vai trò minh họa và nghiệm lại các kết quả đó

Phương án này có thể có những ưu điểm lớn sau:

-Thí nghiệm lực từ dùng trong phương án này là thí nghiệm có tính chất kinh điển So với thí nghiệm khác về lực từ thì thí nghiệm này dể thực hiện hơn cả

- Việc hình thành khái niệm cảm ứng từ là xuất phát từ thí nghiệm về lực từ Cách hình thành một khái niệm vật lý bằng cách đó cũng là truyền thống của SGK

ở trường trung học

Điều khó khăn của phương án này là không thể trình bày ngay một lần khái niệm đường cảm ứng từ và khảo sát lực từ phải trình bày đang xen nhau

1.2 Giáo án một số bài trong chương:

A TÓM TẮT NỘI DUNG

• Tương tác giữa hai NC là tương tác từ

• Thí nghiệm Ơcxtet tương tác giữa NC và dòng điện Nam châm (từ), dòng điện (điện) có liên quan

• Suy luận, dòng điện và dòng điện có thể tương tác với nhau không? Thí nghiệm chứng tỏ dòng điện và dòng điện tương tác với nhau

• Các tương tác trên gọi là tương tác từ Lực tương tác từ giữa chúng gọi là lực từ

• Tương tác từ là tương tác giữa các hạt mang điện chuyển động và không có liên quan gì đến điện trường của các điện tích

• Từ đó người ta đã đưa ra khái niệm từ trường – là dạng vật chất tồn tại xung quanh hạt mang điện chuyển động và tác dụng lực lên hạt mang điện khác chuyển động trong đó

B SƠ ĐỒ CẤU TRÚC NỘI DUNG

Xung quanh điện tích đứng

yên có điện trường Vậy xung

quanh điện tích chuyển động

có tồn tại môi trường gì?

Tương tác từ

Khái niệm từ trường

Bài tập vận dung

Nam châm – Nam châm Nam châm – Dòng điện Dòng điện – Dòng điện

Các tương tác này gọi là tương tác từ, lực tác dụng trong trường hợp này là lực từ

Xung quanh dòng điện tồn tại môi trường vật chất gọi là từ trường

TC: Tác dụng lực từ lên hạt

mang điện chuyển động khác trong nó

Nguồn gôùc: gây ra từ trường

của dòng điện là các hạt mang điện chuyển động

ĐN: Từ trường là dạng vật

chất tồn tại xung quanh hạt mang điện chuyển động và tác dụng lực từ lên hạt mang điện khác chuyển động trong nó

Ta có thể áp dụng PPTN vào thí nghiệm tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện

*Bước 1: Làm xuất hiện vấn đề

Từ hai TN, NC tác dụng NC và dòng điện tác dụng lên NC Như vậy dòng điện tương nam châm Ta có thể đưa ra vấn đề hai dòng điện đặt gần nhau chúng có tương tác nhau không?

*Bước 2: Đề xuất giả thuyết

Khi NC đặt gần dòng điện thì dòng điện tác dụng lên NC Khi thay NC còn lại bởi dòng điện thì hai dòng điện này có thể tương tác với nhau

*Bước 3: Thảo luận đưa ra phương án thí nghiệm

Để khảo sát sự tương tác giữa hai dòng điện thì dụng cụ ta cần những gì và tiến hành thí nghiệm như thế nào? Ta có thể cho HS thảo luận nhóm đưa ra dụng cụ và phương án tiến hành thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệm theo hai trường hợp: hai dòng điện ngược chiều; hai dòng điện cùng chiều

*Bước 4: THTN

GV THTN cho HS quan sát và nhận xét: hai dòng điện ngược chiều: đẩy nhau; hai dòng điện cùng chiều: hút nhau

*Bước 5: GV hướng dẫn HS giải thích tại sao hai dòng điện có thể tương tác

được với nhau Từ đó hình thành nên khái niệm mới cho HS

C SOẠN GIẢNG

I Mục đích bài dạy

Nghiên cứu các thí nghiệm về tương tác từ để xây dựng tương tác từ Từ đó truyền thụ khái niệm từ trường Thông qua bài này ta giới thiệu cho học sinh một dạng vật chất mới – đó là từ trường

II Phương pháp và phương tiện dạy học

- Phương pháp thực nghiệm, đàm thoại, diễn giảng, học nhóm

- Các đồ dùng dạy học: một nam châm thẳng, một kim nam châm, hai dây dẫn thẳng mang dòng điện

- Chuẩn bị : đọc SGK VL 11, SGV

III Nội dung và tiến trình lên lớp

* Chuẩn bị

- Kiểm tra (không)

-VB: Xung quanh điện tích đứng yên có điện trường Còn nếu điện tích chuyển động thì có tồn tại môi trường xung quanh nó không ? Ta sang bài “Từ trường” (3 phút)

yên thì xảy ra tương tác điện

Nếu 2 điện tích này chuyển

động chúng ta có tương tác nhau

không? Ta đi vào phần 1

1/ Tương tác từ :

a/ Tương tác giữa hai nam châm:

Ta đã biết hai nam châm

tương tác với nhau Vậy chúng

tương tác với nhau như thế nào?

Các em hãy quan sát ?

Tương tác giữa hai nam

châm với nhau gọi là tương tác

từ

(Mở rộng : giải thích kim nam

châm định hướng bắc nam)

Còn khi ta đặt kim nam

châm gần một dòng điện thì

hiện tượng gì xảy ra ? Các em

hãy quan sát cô làm thí nghiệm

Nếu cô đặt kim nam châm

gần một dây dẫn Khi chưa có

dòng điện chạy qua dây dẫn,

kim nam châm đứng yên Khi

cho dòng điện chạy qua dây

dẫn, các em hãy quan sát?

b/ Tác dụng của dòng điện lên

nam châm:

Thí nghiệm này được nhà

bác học người Đan Mạch tên là

Ơcxtet phát hiện ra Thí nghiệm

Cùng cực : đẩy nhau

Khác cực : hút nhau

Kim nam châm bị lệch, chứng tỏ dòng điện tác dụng lên nam châm

-Khác cực : hút nhau

Tương tác giữa hai nam châm gọi là tương tác từ

?

?

2

5

3

này chứng tỏ chẳng những nam

châm tác dụng lên nam châm

mà dòng điện cũng có khả năng

tác dụng lên nam châm

Qua thí nghiệm trên hãy so

sánh tác dụng của nam châm và

dòng điện ?

Như vậy, ta có thể thay

nam châm còn lại bởi dòng điện

hay không? Xét tương tác giữa

hai dòng điện

c/ Tương tác giữa hai dòng điện

Để khảo sát tương tác giữa

hai dây dẫn,dụng cụ ta gồm

những gì?

Ta tiến hành thí nghiệm

như thế nào đây?

Bây giờ, cô có 2 dây dẫn

song song và một nguồn điện

một chiều Ta mắc như thế nào

để dòng điện trong 2 hai dây

dẫn là ngược chiều nhau ?

Khi chưa có dòng điện

chạy qua, hai dây ở vị trí song

song nhau

Dòng điện sẽ có chiều

như thế nào theo hình vẽ trên ?

Các em có nhận xét gì về

chiều của dòng điện trong hai

dây dẫn ?

Các em hãy quan sát khi

Dòng điện có vai trò như một nam châm

Hai dây dẫn song song, nguồn điện

D TH1: cho hai dòng điện trong hai dây dẫn ngược chiều

TH2: cho hai dòng điện trong hai dây dẫn cùng chiều

D Học sinh lên bảng vẽ mạch

B→A→C→D

Ngược chiều nhau

Hai dây dẫn

b/ Tác dụng của dòng điện lên nam châm:

- Thí nghiệm Ơcxtet : +Dòng điện tác dụng lên nam châm

+Nam châm (từ) và dòng điện (điện) có mối quan hệ

c/ Tương tác giữa hai dòng điện :

*MĐ: Khảo sát tương tác giữa hai dây dẫn

*DC: Hai dây dẫn, nguồn

*PA: -TH1: Hai dòng điện ngược chiều

-TH2: Hai dòng điện cùng chiều

3

2

3

có dòng điện chạy qua hai dây

dẫn như thế nào ?

Ta có thể mắc mạch như

thế nào để cho dòng điện trong

hai dây dẫn là cùng chiều ?

Quan sát thí nghiệm ?

Qua thí nghiệm này ta thấy

không phải dòng điện tác dụng

lên nam châm mà còn có thể

tác dụng lên dòng điện khác

Tương tác giữa chúng gọi là

tương tác gì? Ta sang phần d/

d/ Khái niệm tương tác từ :

Trước kia người ta nghĩ rằng

hiện tượng điện và từ độc lập

nhau, có bản chất khác hẳn

nhau Sau thí nghiệm Ơcxtet

người ta đã thay đổi quan niệm

VLH cho rằng, các tương

tác trên là tương tác trên là có

cùng bản chất Vì vậy các tương

tác nói trên gọi chung là tương

tác từ Và lực tương tác giữa

chúng gọi là lực từ

Tương tác từ cũng là tương

tác giữa hai hạt mang điện Vậy

tương tác từ có gì khác với tương

Hai dây dẫn mang dòng điện cùng chiều hút nhau

*KL: Hai dây dẫn mang dòng điện đặt gần nhau chúng tương tác nhau

d/ Khái niệm tương tác tư:ø

Tác dụng giữa :

3 e/ Tương tác điện và tương tác

từ

Hãy nhắc lại tương tác điện

xảy ra khi nào ?

Ta đã biết các điện tích đặt

gần nhau luôn xảy ra tương tác

điện Trong trường này, tương

tác từ có xảy ra không ?

Bỏ dây nối AC để dây AB

có dòng điện chạy qua, còn dây

CD chỉ có điện tích đứng yên

Quan sát thí nghiệm ?

Vậy tương tác từ xảy ra khi

nào ?

Như vậy, tương tác từ và

tương tác điện khác nhau chỗ

nào?

Tương tác điện xảy ra giữa hai hạt mang điện đứng yên gần nhau

Hai dây không tương tác nhau

Tương tác từ xảy ra giữa hai hạt mang điện chuyển động

Tương tác điện xảy ra giữa hai hạt mang điện đứng yên gần nhau

Tương tác từ xảy ra giữa hai

NC D NC

DĐ D NC

DĐ D DĐ Cùng bản chất : tương tác từ

Lực tương tác : lực từ

e/ Tương tác điện và tương tác từ:

Tương tác điện xảy ra giữa hai hạt mang điện đứng yên gần nhau Tương tác từ xảy ra giữa hai hạt mang điện chuyển động và không liên quan gì đến điện trường của các điện tích

2

2

3

Tương tác điện và tương tác

từ khác nhau Mà tương tác điện

thông qua môi trường vật chất là

điện trường Vậy tương tác từ có

thông qua môi trường nào

không?

2/ Khái niệm từ trường :

Khi nghiên cứu tương tác từ

giữa hai dòng điện thì người ta

thấy 2 dòng điện này tác dụng

được với nhau thông một môi

trường vật chất gọi là từ trường

Từ trường ta không thể nhìn

thấy được, để phát hiện nó

thông qua tính chất cơ bản là tác

dụng lực từ lên điện tích khác

chuyển động đặt trong nó

Vậy xung quanh dòng điện

có một môi trường là từ trường

Em hãy giải thích tương tác

giữa hai dòng điện?

Hãy định nghĩa từ trường ?

Từ trường do đâu sinh ra ?

Điện tích đứng yên là nguồn

gốc của điện trường tĩnh

hạt mang điện chuyển động

Dòng điện thứ hai đặt trong từ trường của dòng điện thứ nhất và nó chịu tác dụng lực từ của từ trường này Và ngược lại

Từ trường là

…

Do các hạt mang điện chuyển động

2/ Khái niệm từ trường :

-Xung quanh dòng điện tồn tại môi trường vật chất : từ trường

-Khái niệm : từ trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh hạt mang điện chuyển động và tác dụng lực từ lên hạt mang điện khác chuyển động trong đó

-Tính chất : gây ra tác dụng lực lên các hạt mang điện chuyển động khác trong nó

- Nguồn gốc : + Điện tích đứng yên là nguồn gốc của điện trường tĩnh

+ Điện tích chuyển động vừa là nguồn gốc của điện trường vừa là nguồn gốc của từ trường

?

?

?

Điện tích chuyển động vừa

là nguồn gốc của điện trường

vừa là nguồn gốc của từ trường

*Cũng cố (6 phút)

1/ Từ trường là gì? Tính chất của nó ?

2/ Trả lời các câu hỏi SGK 1,2,3,4,5

—————––––

§47 ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ

A TÓM TẮT NỘI DUNG

Ÿ Từ trường là dạng vật chất không nhìn thấy được Để nghiên cứu từ trường người ta dùng NC thử – nghiên cứu tác dụng của từ trường lên nó

Ÿ Người ta làm thí nghiệm quan sát sự định hướng của NC thử - kết quả : tại một điểm bất kỳ gần NC thẳng kim NC định hướng như nhau ; tại nhiều điểm khác nhau gần NC thẳng, kim NC định hướng khác nhau

Ÿ Đường cảm ứng từ là đường cong mà tiếp tuyến với nó ở mỗi điểm trùng với trục NC thử đặt tại đó

Ÿ Hình ảnh các mạt sắt sắp xếp lại thành các đường cong xác định gọi là từ phổ của từ trường đang xét

Ÿ Đưa ra khái niệm từ trường đều : đường cảm ứng từ là những đường thẳng song song cách đều tồn tại khoảng giữa hai cực NC chữ U

Ÿ Từ thí nghiệm rắc mạt sắt lên tấm bìa cứng, ta suy ra các đường cong mạt sắt gọi là từ phổ của từ trường đang xét

B SƠ ĐỒ CẤU TRÚC NỘI DUNG

Từ trường là dạng vật chất tồn tại không

nhìn thấy Dùng NC thử để nghiên cứu từ

*PA:- Lần lượt đặt các NCT tại một

điểm bất kỳ

- Đặt một NCT tại nhiều điểm kkhác nnhau

- Đặt NCT tai những điểm rất gần nhau

*THTN: - Tại một điểm, định hướng

TN rắc mạt sắt

Các đường cong mạt sắt gọi là từ phổ

của từ trường đang xét

Từ trường đều

Ta có thể áp dụng PPTN vào thí nghiệm khảo sát tác dụng của từ trường lên NCT

*Bước 1: Làm xuất hiện vấn đề

Khi nam châm đặt trong từ trường (TN2) chịu tác dụng lực có hướng xác định Làm thế nào để nhận biết được từ trường ?

*Bước 2: Đề xuất giả thuyết

Để mô tả từ trường trực quan ta dựa vào tính chất của nó Ta sẽ nghiên cứu tác dụng của từ trường lên NCT đặt trong nó bằng cách quan sát sự định hướng của NCT

*Bước 3: Thảo luận đưa ra phương án TN

GV gợi ý HS đưa ra phương án thí nghiệm Có thể tiến hành theo ba TH sau:

- TH1: Lần lượt đặt các NCT tại một điểm bất kỳ

- TH2: Đặt NCT tại những điểm khác nhau

- TH3: Đặt NCT tại những điểm gần nhau

*Bước 4: THTN

GV THTN cho HS quan sát và nhận xét từng TH:

- TH1: Các NCT định hướng giống nhau

- TH2: NCT định hướng khác nhau

- TH3: NCT định hướng gần giống nhau

*Bước 5: Nhận xét

Nối các điểm khác nhau tạo thành đường cong, đường cong ấy có chiều xác định

C SOẠN GIẢNG

I Mục đích bài dạy:

Học sinh hiểu được định nghĩa tạm thời về đường cảm ứng từ, từ phổ, từ

trường đều

II Phương pháp và phương tiện dạy học:

- Phương pháp thực nghiệm, đàm thoại, diễn giảng, học nhóm

- Các đồ dùng dạy học: một nam châm thẳng, một nam hình móng ngựa, nam châm thử, mạc sắt

- Chuẩn bị : đọc SGK VL 11, SGV

III Nội dung và tiến trình lên lớp:

- Kiểm tra (5 phút)

1/ Từ trường là gì ? Nêu tính chất cơ bản của từ trường ?

2/ Cho ví dụ về tương tác từ ?

thể nhận biết được nó ta dựa vào tính chất của nó là tác dụng lực từ lên nam châm Đây là phương pháp mô tả từ trường bằng sự định hướng của nam châm thử trong nó Ta sang bài mới “Đường cảm ứng từ” (2 phút)

1/ Tác dụng của từ trường lên

nam châm thử Đường cảm ứng

từ

Đây là hình dạng một nam

châm thử (NCT) em nào hãy

định nghĩa NCT là gì?

Ví dụ như kim nam châm

trong la bàn,…

Để nghiên cứu tác dụng của

từ trường lên NCT ta dùng TN

Vậy mục đích TN là gì?

Với mục đích như vậy, dụng

cụ ta cần những gì?

Với dụng cụ như vậy, ta tiến

hành TN như thế nào?

Nam châm thử là một kim nam châm nhỏ và ngắn có thể quay tự do xung quanh một đường thẳng đứng

Khảo sát tác dụng của từ trường lên NCT

Một NC thẳng, các NCT

Đặt NCT xung quanh

NC thẳng và quan sát sự định hướng của NCT

§ 47 ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ

1/ Tác dụng của từ trường lên nam châm thử Đường cảm ứng từ

a/ Khái niệm:

Nam châm thử (NCT) là một kim nam châm nhỏ và ngắn có thể quay tự

do xung quanh một đường thẳng đứng b/ Thí nghiệm :

*MĐ: Khảo sát tác dụng của từ trường lên NCT

*DC: một NC thẳng, các NC thử

*PA: Tiến hành thí nghiệm theo 3 TH: -TH1: Lần lượt đặt NCT tại một điểm bất kỳ

-TH2: Đặt một NCT tại nhiều điểm khác nhau

-TH3: Đặt NCT tại những điểm gần nhau

3

3

2

3

Đầu tiên, cô đặt NCT ở gần

đầu thanh nam châm Các em

quan sát và cho nhận xét ?

Nếu cô thay một kim nam

châm khác và đặt tại vị trí đã

được đặt trước Các em có nhận

xét gì ?

Làm thí nghiệm với vị trí

khác ứng với các nam châm

khác? Các em có nhận xét gì ?

Với kim nam châm này cô

sẽ đặt tại các vị trí khác nhau,

các em hãy quan sát và cho nhận

xét về sự định hướng của NCT?

Đặt KNC tại những điểm

gần nhau, KNC định hướng như

thế nào?

Ta có hình vẽ đánh dấu vị trí

kim nam châm như sau :

Qua nhận xét trên các em có

thể rút ra kết luận gì ?

Kim nam châm và thanh nam châm tạo thành một đường thẳng Vẫn định hướng như trước

Tại một điểm bất kỳ các kim nam châm đều định hướng như nhau

Tại các vị trí khác nhau, kim nam châm định hướng khác nhau

Định hướng gần giống nhau

Tại một điểm, các NCT định

hướng giống nhau -TH2: NCT định hướng khác nhau -TH3: NCT định hướng gần giống nhau

*Nhận xét

Nối các điểm khác nhau tạo thành đường cong, đường cong ấy có chiều xác định

3

2

Đặt kim nam châm tại vị trí

khác nhau và đánh dấu các vị trí

đó như hình trên Nối các vị trí

đó ta được hình dạng gì ?

Các em hãy vẽ trục của kim

nam châm và xem nó như thế

nào so với đường cong ?

Như vậy, ta thấy rằng trong

từ trường có thể vẽ được những

đường cong sao cho tại bất kỳ

điểm nào trên đường cong, trục

của kim nam châm nằm cân

bằng cũng tiếp tuyến với đường

cong ấy

Ngoài ra, sự định hướng của

các kim nam châm tại nhiều

điểm khác nhau trên cùng một

đường cong như thế nào ?

Theo hình trên, nếu di

chuyển theo chiều NABCS trên

đường cong đó bao giờ ta cũng đi

từ cực nam sang cực bắc của nam

châm thử và ta qui ước là chiều

hướng như nhau

Tại các vị trí khác nhau, NCT định hướng khác nhau

Tại những điểm gần nhau, NCT định hướng gần giống nhau

Tạo thành một đường cong

Trục kim nam châm tiếp tuyến với đường cong ấy

Theo một chiều xác định

c/ Định nghĩa : -Đường cảm ứng từ là đường cong mà tiếp tuyến với nó ở mỗi điểm trùng với trục của nam châm thử đặt tại đó

-Đối với từ trường của nam châm các đường cảm ứng từ bao giờ cũng đi ra từ cực bắc và đi vào từ cực nam của nam châm đó

- Tại bất kỳ điểm nào trong từ trường ta cũng có thể vẽ một và chỉ một đường cảm ứng từ qua điểm đó

?

?

?

4

3

của đường cong Ta gọi đường

cong vẽ được như trên là đường

cảm ứng từ (tại sao sẽ được nói

rõ ở bài sau)

Vậy đường cảm ứng từ là gì?

(cách vẽ, chiều, đặc điểm)

Đối với từ trường của nam

châm các đường cảm ứng từ bao

giờ cũng đi ra từ cực bắc và đi

vào cực nam của nam châm đó

Và tại bất kỳ điểm nào trong từ

trường ta cũng có thể vẽ một và

chỉ một đường cảm ứng từ qua

điểm đó

Một nam châm có thể có vô

số đường cảm ứng từ Hình ảnh

đó được gọi là gì? Ta sang phần

2

2/ Từ phổ

Ta sẽ tiến hành thí nghiệm

với nam châm và mạt sắt Khi

mạt sắt đặt trong từ trường nó có

tác dụng như một nam châm thử

Thí nghiệm : Rắc mạt sắt lên

một tấm bìa cứng và đặt tấm bìa

trên một nam châm – gõ nhẹ

Các em quan sát ?

Hình ảnh các mạc sắt tự sắp

xếp lại thành các đường cong

xác định gọi là từ phổ của từ

trường đang xét

Các đường cong mạt sắt gọi

là gì ?

Dựa vào từ phổ ta có thể biết

Đường cảm ứng từ là đường cong mà tiếp tuyến với nó ở mỗi điểm trùng với trục của nam châm thử đặt tại đó

Các mạt sắt sắp xếp lại thành các đoạn đường cong xác định

Các đường cảm ứng từ

2/ Từ phổ

*TN : Rắc mạt sắt lên tấm bìa cứng và đặt tấm bìa lên một nam châm – gõ nhẹ tấm bìa : các mạt sắt sắp xếp lại thành một đường cong

*KQ : -Hình ảnh mạt sắt tự sắp xếp lại thành các đường cong xác định gọi là từ phổ của từ trường đang xét

-Dựa vào từ phổ ta có thể biết gần đúng về dạng và sự phân bố các đường cảm ứng từ của từ trường

-Từ trường đều :

?

?

?

gần đúng về dạng và sự phân bố,

về dạng các đường cảm ứng từ

của từ trường

Người ta định nghĩa thêm từ

trường đều là những đường thẳng

song song cách đều nhau Quan

sát từ phổ của nam châm hình

móng ngựa và kết luận xem có

phải là từ trường đều không?

Trong khoảng giữa hai cực nam châm các đường cảm ứng từ song song cách đều nên là từ trường đều

đường cảm từ là những đường thẳng song song cách đều tồn tại khoảng giữa hai cực nam châm chữ

U

*Cũng cố (4 phút)

1/ Thế nào là đường cảm ứng từ ?

2/ Trả lời các câu hỏi SGK 1,2,3,4,5

?

§48 LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DÒNG

ĐIỆN

A TÓM TẮT NỘI DUNG :

Ÿ Khi dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường thì nó chịu tác dụng của lực từ

Ÿ Lực từ có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn và đường cảm ứng từ

Ÿ Chiều của lực từ tuân theo quy tắc bàn tay trái

B SƠ ĐỒ CẤU TRÚC NỘI DUNG :

Ta đã biết, dòng điện đặt

trong từ trường chịu tác dụng của

lực từ Lực này có phương, chiều

như thế nào?

Quy tắc bàn tay trái

Thí nghiệm

Làm bài tập SGK

*MĐ: Khảo sát phương, chiều

của lực từ

*DC: Hệ thốngNC, khung dây,

cân đòn, nguồn điện

*THTN: Cho dòng điện chạy

qua dây dẫn đặt trong từ trường thì nó chịu tác dụng của lực từ

*NX: - Phương lực từ vuông góc

mặt phẳng (I,Bρ

)

- Chiều lực từ, chiều dòng điện, chiều đường cảm ứng từ có liên quan nhau

*PA: Thay đổi chiều I

Thay đổi chiều đường cảm ứng từ

Ta có thể áp dụng PPTN vào thí nghiệm khảo sát chiều của lực từ

*Bước 1: Làm xuất hiện vấn đề

Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn đặt trong từ trường thì nó chịu tác dụng của lực từ Khi đổi chiều dòng điện thì chiều lực từ thay đổi Vậy chiều lực từ tuân theo quy tắc nào?

*Bước 2: Đề xuất giả thuyết

GV gợi ý HS đưa ra giả thuyết chiều lực từ có thể phụ thuộc vào chiều dòng điện hoặc chiều của đường cảm ứng từ

*Bước3: Thảo luận đưa ra phương án TN

GV gợi ý HS đưa ra dụng cụ thí nghiệm và có thể THTN theo hai trường hợp:

- TH1: Giữ nguyên chiều đường cảm ứng từ, thay đổi chiều dòng điện

- TH2: Giữ nguyên chiều dòng điện, thay đổi chiều đường cảm ứng từ

*Bước 4: THTN

GV THTN theo từng trường hợp, HS quan sát và nhận xét Trong hai TH chiều lực từ đều thay đổi so với trước

*Bươc 5: Nhận xét

HS rút ra kết luận: chiều lực từ, chiều dòng điện và chiều đường cảm ứng từ có liên quan nhau

C Soạn giảng

I Mục đích bài dạy

Học sinh biết cách xác định phương và chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện

II Phương pháp và phương tiện dạy học

-Phương pháp thực nghiệm, đàm thoại, diễn giảng

- Các đồ dùng dạy học: Hệ thống nam châm chữ U, khung dây, nguồn, cân đòn

- Chuẩn bị : đọc SGK VL 11, SGV

III Nội dung và tiến trình lên lớp

- Kiểm tra : Hãy nhắc lại từ trường đều là gì? (2 phút)

-VB: Ta đã biết dòng điện đặt trong từ trường thì có lực từ tác dụng lên nó bây giờ ta khảo sát vấn đề này một cách chi tiết hơn Ta sang bài mới (3 phút)

§48 LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN

DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN

Lực từ là một đại lượng vectơ vậy

nó có phương và chiều như thế

nào ?

1/ Phương và chiều của lực từ tác

dụng lên dây dẫn mang dòng

điện:

a/ Thí nghiệm :

Để khảo sát phương và chiều

của lực từ thì dụng cụ gồm những

gì ? (dựa vào hình 48.1a)

Treo khung dây ABCD vào

một đầu đòn cân, cạnh AB của

khung dây nằm trong khoảng

không gian giữa hai cực một nam

châm móng ngựa Trên đĩa ở đầu

kia của đòn cân ta đặt các quả

cân cho cân cân thăng bằng

Khi chưa cho dòng điện chạy

qua khung dây thì cân nằêm thăøng

bằng

Bây giờ cô cho dòng điện

chạy qua khung thì cân sẽ như thế

nào ?

Tại sao lại bị mất thăng bằng?

Lực từ tác dụng lên khung

ABCD là tổng hợp các lực từ tác

dụng lên các cạnh của khung Vì

Dụng cụ : -Khung dây -Hệ thống nam châm chữ U →Từ trường đều

-Cân đòn -Nguồn điện

Cân bị mất thăng bằng

Do khung có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực từ

§48 LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÂY

DÒNG ĐIỆN

1/ Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện:

a/ Thí nghiệm: Hình 48.1a

* MĐ : Xác định phương, chiều lực từ

* Dụng cụ :

- Khung dây

- Hệ thống nam châm chữ U

→Từ trường đều

- Cân đòn

- Nguồn điện

* THTN Khi đặt dây dẫn có dòng điện chạy qua trong một từ trường, dây dẫn sẽ chịu tác dụng của lực từ

?

?

?

2

3

2

từ trường của nam châm chữ U chỉ

tập trung khoảng giữa hai cực

Bên ngoài từ trường rất yếu, do

vậy chỉ có lực từ tác dụng lên

cạnh AB là đáng kể nên ta coi

việc xét lực từ tác dụng lên khung

ABCD thực chất là việc xét lực từ

tác dụng lên cạnh AB của khung

Ta làm thí nghiệm để chứng

tỏ điều đó Rút ngắn dây treo, để

cạnh AB nằm ngoài khoảng

không gian giữa hai cực

Khi đó độ lệch cân đòn như

thế nào so với lần trước ?

Như vậy ta có thể coi đây là

thí nghiệm về lực từ tác dụng lên

đoạn dây AB Bây giờ ta sẽ xét

phương của lực từ

b/ Phương của lực từ:

Ta tiến hành thí nghiệm đặt

cạnh AB trong khoảng giữa hai

cực của nam châm

Ta có hình vẽ mô phỏng

Các em hãy xác định mặt

phẳng chứa dây dẫn và đường

cảm ứng từ của nam châm ?

làm cho cân bị mất thăng bằng

Khi đó độ lệch của đòn cân giảm

đi rõ rệt

b/ Phương của lực từ:

-Phương của lực từ vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây và đường cảm ứng từ

Cho dòng điện chạy qua

khung dây Các em hãy quan sát

phương dịch chuyển của khung và

nhận xét phương của lực từ ? (làm

thí nghiệm)

Ta có nhận xét gì về phương

của lực từ, mặt phẳng chứa dây

dẫn và đường cảm ứng từ ?

Bây giờ nếu cô quay hệ thống

nam châm lại theo hình

Các em hãy xác định mặt

phẳng chứa dây dẫn và đường

cảm ứng từ của nam châm ?

Cho dòng điện chạy qua, hãy

xác định phương của lực từ ?

Trong trường hợp này ta có

nhận xét gì ?

Qua hai TH trên ta có thể rút

ra được kết luận tổng quát về

phương của lực từ ?

Mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ là mặt phẳng nằm ngang

Phương của lực từ theo đường thẳng đứng

Mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ là mặt phẳng nằm ngang và phương của lực từ thẳng đứng nên chúng vuông góc nhau

Là mặt phẳng thẳng đứng

Có phương nằm ngang

Phương của lực từ cũng vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ

2

3

2

Còn chiều của lực từ tuân

theo qui tắc nào?

c/ Chiều của lực từ :

Để khảo sát chiều lực từ ta có

thể tiến hành thí nghiệm như thế

nào ?

Các em hãy quan sát chiều

của lực từ khi cô cho dòng điện

chạy qua AB?

Cô giữ nguyên chiều dòng

điện và thay đổi chiều đường cảm

ứng từ bằng cách đổi cực nam

châm Chiều lực từ như thế nào ?

Còn nếâu cô giữ nguyên đường

cảm ứng từ so với lúc đầu và đổi

chiều dòng điện Quan sát chiều

của lực từ ?

Như vậy, chiều của lực từ tác

dụng lên một đoạn của dây dẫn

có liên quan với chiều dòng điện

trong đoạn dây dẫn đó và chiều

đường cảm ứng từ của từ trường

gây ra lực từ

Ta qui ước nếu đường cảm

ứng từ đi vào ⊕, đi ra ¤

Ta xét cụ thể khi dòng điện đi

từ A đến B, đường cảm ứng từ từ

bắc sang nam (từ trong ra ngoài)

Phương của lực từ là phương vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ

Thay đổi chiều dòng điện

Thay đổi chiều đường cảm ứng từ

Hướng …

Chiều lực từ thay đổi

Cũng thay đổi

so với trước

c/ Chiều của lực từ Chiều của lực từ tuân theo qui tắc bàn tay trái

* QTBTT : đặt bàn tay trái duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tưy đến ngón tay trùng với chiều dòng điện Khi đó ngón cái choãi ra 900 sẽ chỉ chiều lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn

* Lực từ Fϖ

do từ trường đều tác dụng lên đoạn dây thẳng có dòng điện I: +Điểm đặt: trung điểm đoạn dây +Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ

+Chiều: xác định bằng quy tắc bàn tay trái