Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm góp phần bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh (áp dụng cho chương dao động điện dòng điện xoay chiều lớp 12 THPT)

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ---lê tùng lâm xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm góp phần bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh áp dụng cho chơng “dao động điện - dòng điệ

Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng đại học vinh

-lê tùng lâm

xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm

góp phần bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh (áp dụng cho chơng “dao động điện - dòng điện xoay

chiều” lớp 12 thpt)

luận văn thạc sỹ giáo dục học

Vinh – 2007

Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng đại học vinh

-lê tùng lâm

xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm

góp phần bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh (áp dụng cho chơng “dao động điện - dòng điện xoay

chiều” lớp 12 thpt)

luận văn thạc sỹ giáo dục học

Chuyên ngành: Lý luận và phơng pháp dạy học Vật lý

Trong quá trình tiến hành thực hiện luận văn này tác giả đã nhận

đợc sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, các bạn bè, đồng nghiệp và ngời thân Hôm nay, khi luận văn đã hoàn thành tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những ngời đã giúp đỡ tác giả trong thời gian vừa qua.

Trớc hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Quang Lạc ngời trực tiếp hớng dẫn tác giả thực hiện luận văn này.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Vật lý, Khoa Sau đại học đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình làm luận văn.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban giám hiệu, các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp Trờng THPT Nghi lộc II, đã giúp đỡ tác giả trong quá trình tác giả học tập và nghiên cứu.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những ngời thân đã động viên, chia sẻ những khó khăn trong quá trình làm luận văn.

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn tới tất cả mọi ngời!

Vinh, ngày 05 tháng 12 năm 2007

Mục lục

Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài ……… 1

2 Mục đích của đề tài ……… 2

3 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu ……… 2

4 Giả thuyết khoa học ……… 2

5 Nhiệm vụ của đề tài ……… 2

6 Phơng pháp nghiên cứu ……… 3

7 Cấu trúc luận văn ……… 4

Chơng I: cơ sở lý luận của việc phát triển t duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học 1.1 Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh ……… 4

1.1.1 Tích cực hoá là gì ……… 4

1.1.2 Các đặc điểm tính tích cực của học sinh ……… 4

1.1.3 Những biểu hiện của tính tích cực của học sinh 4

1.1.4 Những biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức 5

1.2 T duy trong quá trình nhận thức vật lý ……… 6

1.2.1 Con đờng nhận thức vật lý 6

1.2.2 Các mức độ của t duy 6

1.2.3 Thao tác và hành động t duy trong quá trình nhận thức vật lý 7

1.2.3.1 T duy lý thuyết 7

1.2.3.2 T duy thực nghiệm 8

1.3 Bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học 9

1.3.1 Dạy học và phát triển trí tuệ 9

1.3.2 Năng lực sáng tạo 10

1.3.3 Bồi dỡng t duy sáng tạo trong nhận thức vật lý của học sinh ……… 11

1.3.4 Những điều kiện để hình thành năng lực sáng tạo cho học sinh ……… 12

1.4 Kết luận chơng I ……… 13

Chơng II: bài tập thí nghiệm vật lý chơng “dao động điện dòng điện xoay chiều” với việc bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh phổ thông 2.1 Bài tập thí nghiệm ……… 14

2.1.1 Khái niệm về BTTN ……… 14

2.1.2 Vai trò của BTTN trong việc bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh ……… 14

2.1.3 Các bớc trong quá trình giải BTTN vật lý ……… ……… 15

2.1.4 Phân loại BTTN vật lý ……… ……… 15

2.2 Thực trạng dạy học BTTN vật lý ở trờng phổ thông ……… …… 17

2.3 Vị trí và nội dung của chơng “Dao động điện-Dòng điện xoay chiều” 18

2.3.1 Vị trí của chơng “Dao động điện – Dòng điện xoay chiều” ………… 18

2.3.2 Mục tiêu dạy học chơng “Dao động điện-Dòng điện xoay chiều” ………… 18

2.3.3 Nội dung kiến thức cơ bản chơng ……… 18

2.3.3.1 Grap hoá nội dung của chơng ……… 19

2.3.3.2 Kiến thức cơ bản của chơng …… 21

2.4 Hệ thống bài tập chơng “Dao động điện-Dòng điện xoay chiều” … 26

2.4.1 Yêu cầu chung … ……… 26

2.4.2 Phơng pháp xây dựng BTTN ………… ……… .27

2.4.3 Hệ thống BTTN chơng “Dao động điện-Dòng điện xoay chiều” …… 27

2.4.3.1 Các dạng BTTN ……… 27

2.4.3.2 Hệ thống BTTN ……… 28

Các BTTN dạng 1 ……… 28

Các BTTN dạng 2 ……… 45

Các BTTN dạng 3 ……… 47

2.5 Đề xuất một số giáo án BTTN ……… ……… 55

2.5.1 Giáo án 1: Tiết 24 Bài tập về dòng điện xoay chiều … ……… 54

2.5.2 Giáo án 2: Tiết 25 Máy phát điện xoay chiều một pha … 60

2.5.3 Giáo án 3: Tiết 30 Bài tập về các máy điện ……… 63

2.5.4 Giáo án 4: Ngoại khoá … ……… ……… .68

2.6 Kết luận chơng II ……… 71

Chơng III: thực nghiệm s phạm 3.1 Mục đích thực nghiệm ……… 72

3.2 Đối tợng thực nghiệm ……… 72

3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm ……… 72

3.4 Nội dung thực nghiệm ……… 72

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm ……… 73

3.6 Kết luận chơng III ……… 80

Kết luận ……… 81

Các bài báo đã đợc công bố .83

Tài liệu tham khảo 84

Phụ lục

Mở đầu

1 lý do chọn đề tài

Thế giới đang xảy ra sự bùng nổ tri thức khoa học và công nghệ Xã hội mới phồn vinh ở thế kỉ 21 phải là một xã hội “dựa vào tri thức”, vào t duy sáng tạo, vào tài năng sáng chế của con ngời Để có thể vơn lên đợc, chúng ta không những phải học hỏi kinh nghiệm của các nớc tiên tiến mà còn phải biết vận dụng những kinh nghiệm đó một cách sáng tạo, tìm ra con đờng phát triển riêng của đất nớc Tình hình đó đòi hỏi nền giáo dục của nớc ta phải đổi mới mạnh

mẽ, sâu sắc toàn diện Nghị quyết Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung

-ơng Đảng cộng sản Việt nam khoá VIII đã chỉ rõ: Mục tiêu chủ yếu là thực“

hiện giáo dục toàn diện đạo đức, trí dục, thể dục ở tất cả các bậc học Hết sức

coi trọng giáo dục chính trị t tởng, nhân cách, khả năng t duy sáng tạo và năng lực thực hành ” Để đạt đợc các mục tiêu này, thì việc dạy học không chỉ đơnthuần là việc cung cấp kiến thức cho học sinh, mà hớng cho các em cách gảiquyết vấn đề trong học tập để tìm ra cái mới, khả năng phát hiện ra điều chabiết, cha có, đồng thời tạo ra cái cha biết, cha có và không bị phụ thuộc vào cái

đã có Hay nói cách khác đó chính là bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh

Để thực hiện mục tiêu của quá trình dạy học vật lý nói trên có thể dùng cácphơng tiện dạy học vật lý khác nhau Bài tập vật lý là phơng tiện dạy học thuộcnhóm các phơng tiện dạy học thực hành, trong đó bài tập thí nghiệm vừa pháthuy u thế của bài tập vừa có u thế của thí nghiệm Sử dụng bài tập thí nghiệmtrong dạy học đạt đợc mục đích: phát triển t duy cho học sinh; kỹ năng phântích hiện tợng và thao tác thí nghiệm; kỹ năng tính toán, đo đạc về các đại lợngcần quan tâm Đó là những kỹ năng cần thiết cho việc học tập và nghiên cứu vật

lý Đặc biệt là các bài tập thí nghiệm gắn với thực tế, sẽ giúp học sinh biết vậndụng kiến thức vào cuộc sống thực tiễn, góp phần bồi dỡng kỹ thuật tổng hợp vàhớng nghiệp cho học sinh Mảng bài tập thí nghiệm vật lý trong thực tế dạy học

và biên soạn tài liệu giáo khoa hay tham khảo đang còn rất ít

Từ những lý do nêu trên, tôi chọn đề tài: Xây dựng và sử dụng bài tập thí

nghiệm góp phần bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh (áp dụng cho chơng

“Dao động điện - Dòng điện xoay chiều” lớp 12 THPT)

2 mục đích của đề tài

Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm chơng "Dao động điện - Dòng điệnxoay chiều" và đề xuất tiến trình hớng dẫn giải, theo hớng phát triển năng lực tduy sáng tạo của học sinh, nhờ đó góp phần nâng cao chất lợng dạy học vật lý ởtrờng THPT

3 đối tợng và phạm vi nghiên cứu

4 giả thuyết khoa học

Có thể bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo cho học sinh thông qua việc xâydựng và sử dụng hợp lý hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học chơng “Dao

động điện - Dòng điện xoay chiều” lớp 12 THPT

5 nhiệm vụ của đề tài

Nghiên cứu các đặc điểm của t duy vật lý và t duy sáng tạo

Nghiên cứu lý luận về vai trò, đặc điểm của bài tập thí nghiệm trong việcbồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh.

Tìm hiểu thực tế dạy học bài tập thí nghiệm vật lý ở trờng phổ thông

Nghiên cứu chơng trình vật lý lớp 12 THPT

Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm nhằm bồi dỡng một số thao tác t duy,hành động sáng tạo, khả năng vận dụng vào thực tiễn, hớng nghiệp cho học sinhtrong dạy học chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

Thiết kế thi công một số bài học tiêu biểu sử dụng bài tập thí nghiệm đãbiên soạn để dạy học chơng "Dao động điện - Dòng điện xoay chiều"

6 phơng pháp nghiên cứu

6.1 Phơng pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu lý luận về t duy trong nhận thức khoa học và t duy vật lý

Nghiên cứu cơ sở lý luận về xây dựng và sử dụng bài tập vật lý, bài tập thínghiệm vật lý nhằm phát triển t duy sáng tạo cho học sinh

Nghiên cứu chơng trình sách giáo khoa, sách bài tập và sách tham khảo đểphân tích cấu trúc logic, nội dung các kiến thức thuộc chơng “Dao động điện -Dòng điện xoay chiều” vật lý 12 THPT

6.2 Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực tiễn: quan sát, điều tra thực trạng về việc giảng dạy bài tậpvật lý, đặc biệt là bài tập thí nghiệm ở trờng THPT

Thiết kế một số phơng án sử dụng BTTN đã xây dựng vào dạy học theo giảthuyết khoa học của đề tài

Thực nghiệm s phạm ở các trờng THPT, để chỉnh lý, bổ sung, thẩm định

ph-ơng án đã thiết kế và kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài

Dùng phơng pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thực nghiệm s phạm,

từ đó rút ra kết luận đồng thời đề xuất việc áp dụng kết quả nghiên cứu của đềtài cho các phần khác của chơng trình vật lý

Danh mục các bài báo đã công bố

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

chơng I

Cơ sở lý luận của việc phát triển

t duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học

1.1 Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh

Trong quá trình dạy học tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh (HS)

là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của ngời giáo viên (GV) Vì thế, nó luônluôn là trung tâm chú ý của lý luận và thực tiễn dạy học Các nhà giáo dục Đông,Tây, Kim, Cổ đã trao đổi bàn luận nhiều về vấn đề này và cho đến nay nó vẫn làmột trong những vấn đề của giáo dục - dạy học

1.1.1 Tích cực hoá là gì?

Tích cực hoá là một tập hợp các hành động nhằm chuyển biến vị trí của ngờihọc từ thụ động sang chủ động, từ đối tợng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìmkiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập

1.1.2.Các đặc điểm tính tích cực của học sinh

Tính tích cực của học sinh có hai mặt, đó là mặt tự phát và mặt tự giác:

Mặt tự phát của tính tích cực là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở

tính tò mò, hiếu kì, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà mỗi học sinh

đều có, ở những mức độ khác nhau Chúng ta coi trọng những yếu tố tự phát này,cần nuôi dỡng, phát triển chúng trong dạy học

Mặt tự giác của tính tích cực là trạng thái tâm lý tích cực có mục đích và đối

tợng rõ rệt, do đó khi hoạt động có sự nỗ lực, vợt khó khăn, trở ngại để chiếmlĩnh đối tợng đó Tính tự giác thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong t duy,trí tò mò khoa học…

1.1.3 Những biểu hiện của tính tích cực nhận thức của học sinh

Trong quá trình dạy học, để phát hiện đợc HS có tích cực học tập hay không,ngời GV cần dựa vào một số dấu hiệu sau đây:

- Có vận dụng đợc những kiến thức đã học vào thực tiễn không?

- Có đọc thêm tài liệu tham khảo, làm thêm các bài tập nâng cao không?

T tởng dạy học tích cực là một chủ trơng quan trọng của ngành giáo dục nớc

ta Để thực hiện đợc vấn đề này ta có thể dùng các biện pháp sau:

- Nói lên ý nghĩa của lý thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề cầnnghiên cứu

- Nội dung dạy học phải mới, những cái mới ở đây không phải quá xa lạ đốivới HS, cái mới phải liên hệ và phát triển cái cũ

- Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với cuộc sống, thoả mãn nhu cầunhận thức của HS

- Phải dùng các phơng pháp đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, sosánh, làm việc độc lập và phối hợp chúng với nhau Kiến thức phải đợc trình bàytrong dạng động, phát triển và kế thừa lẫn nhau Những vấn đề quan trọng, cáchiện tợng then chốt có lúc diễn ra đột ngột bất ngờ

- Sử dụng và phát huy tốt tác dụng của các phơng tiện dạy học

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể,câu lạc bộ, ngoại khoá…

- GV, bạn bè động viên, khen thởng khi có thành tích học tập tốt

- Luyện tập dới các hình thức khác, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, vào cáctình huống mới

- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS

- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập

1.2 T duy trong quá trình nhận thức vật lý

1.2.1 Con đờng nhận thức vật lý

Qui luật chung nhất của hoạt động nhận thức đã đợc V.I.Lênin chỉ rõ: Từ“

trực quan sinh động đến t duy trừu tợng và từ t duy trừu tợng đến với thực tiễn,

đó là con đờng biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan” Nhận thức vật lý là nhận thức chân lý khách quan.

Trong việc nhận thức thế giới, con ngời có thể đạt đợc những mức độ nhậnthức khác nhau, từ thấp đến cao từ đơn giản đến phức tạp

+ Mức độ thấp: là quá trình nhận thức cảm tính bao gồm cảm giác, tri giác,trong đó con ngời phản ánh vào óc những biểu hiện bên ngoài của sự vật kháchquan, những cái đang tác động trực tiếp vào giác quan con ngời

+ Mức độ cao gọi là nhận thức lý tính, còn gọi là t duy, trong đó con ngời

phản ánh vào óc những thuộc tính bản chất bên trong của sự vật, những mối quan

hệ có tính qui luật giữa các thuộc tính đó

T duy là giai đoạn cao nhất của nhận thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện

ra tính qui luật của sự vật hiện tợng bằng những hình thức nh biểu tợng, kháiniệm, phán đoán và suy lý T duy với tính cách là sự phản ánh khách quan hiệnthực, đợc thực hiện thông qua ngôn ngữ, từ ngữ T duy vợt qua giới hạn cảmgiác, tri giác rất nhiều nhng nó vẫn gắn chặt với nhận thức cảm tính với t cách lànguồn tri thức chủ yếu về thế giới

T duy là quá trình phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tợng hoá và khái quát

hoá trên con đờng tìm ra cái mới Dựa trên các dữ liệu cảm tính, con ngời thựchiện các thao tác phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tợng hoá để rút

ra những tính chất chủ yếu của đối tợng nhận thức và xây dựng thành những kháiniệm Sự nhận thức không dừng lại ở sự phản ánh vào trong óc những thuộc tínhcủa sự vật, hiện tợng khách quan mà còn thực hiện các phép suy luận để rút ranhững kết luận mới, dự đoán những hiện tợng mới trong thực tiễn Nhờ thế mà tduy luôn có tính sáng tạo, có thể mở rộng sự hiểu biết của mình vào việc cải tạothế giới khách quan, phục vụ lợi ích con ngời Hoạt động t duy luôn gắn chặt vớithực tiễn T duy là hình thức cao nhất của sự phản ánh hiện thực

1.2.2 Các mức độ của t duy

T duy của con ngời có thể chia làm hai mức độ:

T duy tái tạo: Là tái tạo những mối liên hệ đã biết hoặc nhận thức các liên hệ

đó theo những dấu hiệu đã biết

T duy sáng tạo: Là tạo ra tri thức mới không có mẫu sẵn.

Trong quá trình học tập, nhận thức của HS thờng ở mức độ t duy tái tạo Nếutrong quá trình dạy học chỉ đơn thuần sử dụng t duy tái tạo, thì sản phẩm của nó

sẽ là những con ngời có thể hiểu biết thế giới chứ không thể cải tạo thế giới Còn

t duy sáng tạo thờng xuất hiện trong quá trình nghiên cứu khoa học của các nhàkhoa học Vì thế để sản phẩm của quá trình dạy học là những con ngời năng

động, sáng tạo, hiểu biết và có thể cải tạo đợc thế giới thì trong dạy học cần phảirèn luyện, bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS Để làm đợc điều này chúng ta phảitạo ra các tình huống dạy học mô phỏng quá trình nhận thức của nhà khoa học

1.2.3 Thao tác và hành động t duy trong quá trình nhận thức vật lý

Các thao tác và hành động t duy trong quá trình nhận thức vật lý đợc chia làmhai nhóm:

* Thao tác t duy lý thuyết (t duy lý thuyết) bao gồm: phân tích - tổng hợp; so

sánh; khái quát hoá; trừu tợng hoá; cụ thể hoá

* Hành động t duy thực nghiệm (t duy thực nghiệm) bao gồm: quan sát; xây

dựng phơng án thí nghiệm; lựa chọn lắp ráp thí nghiệm; tiến hành thí nghiệm;thu thập số liệu; xử lý kết quả thí nghiệm; khái quát hoá rút ra kết luận

T duy lý thuyết và t duy thực nghiệm luôn đan xen, gắn kết với nhau hỗ trợcho nhau

1.2.3.1 T duy lý thuyết

* Phân tích là sự chia tách đối tợng nghiên cứu ra thành những phần tử nhỏ

hơn nhằm tìm hiểu bản chất của đối tợng nghiên cứu

* Tổng hợp là sự sắp xếp các số liệu, sự kiện lộn xộn, rời rạc đa dạng thu

thập đợc qua nghiên cứu lý luận và khảo sát thực tiễn thành những sự vật hiện ợng và quá trình hoàn chỉnh thống nhất

t-* So sánh là một thao tác t duy rất quan trọng trong quá trình tìm ra cái mới.

Nhờ so sánh, ngời ta có thể phát hiện ra sự giống nhau và khác nhau giữa các đốitợng, sự biến đổi của chúng qua thời gian và không gian, ảnh hởng của môi tr-ờng, điều kiện cần cho quá trình phát triển của sự vật và hiện tợng

* Trừu tợng hoá - Khái quát hoá là những hoạt động chính của quá trình t

duy Trừu tợng là hoạt động trí tuệ nhằm lựa chọn và rút ra đợc những gì làchung và bản chất của một số đối tợng Khái quát hoá là gom những đối tợng cóthuộc tính chung và cùng bản chất vào một nhóm Trừu tợng hoá và khái quáthoá là những hoạt động t duy có quan hệ chặt chẽ với nhau khi tiến hành phânloại đối tợng

* Cụ thể hoá là quá trình nghĩ về cái riêng mà cái riêng này tơng ứng với cái

chung nhất định Khi tiến hành cụ thể hoá thì nhà nghiên cứu không đợc gạt bỏcác dấu hiệu riêng vốn có của các sự vật hiện tợng, mà phải suy nghĩ về cái riêng

ấy trong sự đa dạng của những đặc điểm đặc trng đối với nó Sự cụ thể hóa giúphiểu rõ hơn về cái chung, liên hệ cái chung đó với cái đã biết theo cảm tính Vậndụng lý thuyết vào thực tiễn

1.2.3.2 T duy thực nghiệm

* Quan sát: Là quá trình xem xét một sự vật, hiện tợng hoặc mô hình của

hiện tợng đó Nó tác động lên các giác quan của ngời nghiên cứu ( mắt nhìn, tainghe, mũi ngửi…) và cả trực giác Quan sát là tiền đề cho mọi nghiên cứu củakhoa học thực nghiệm, là cơ sở cho mọi đề xuất nêu vấn đề nghiên cứu

Quan sát cùng với khả năng khái quát hoá sẽ giúp ngời nghiên cứu đa ra vấn

dề nghiên cứu dới dạng giả thuyết khoa học Sau khi quan sát ngời nghiên cứu sẽtrả lời các câu hỏi dạng:

- Sự vật hiện tợng có cấu tạo nh thế nào?

- Qui luật biến đổi của nó ra sao?

- Sự biến đổi đó phụ thuộc yếu tố gì?

* Xây dựng phơng án thí nghiệm: Sau quá trình quan sát, với khả năng phân

tích - tổng hợp, khái quát hoá, ngời nghiên cứu sẽ đa ra một số giả thuyết và lựa

chọn giả thuyết tốt nhất về sự vật hiện tợng đó Nếu giả thuyết còn trừu tợng, chathể kiểm nghiệm đợc thì cần dựa vào kiến thức đã có để suy luận ra hệ quả logic

từ giả thuyết

Khi đã có giả thuyết và hệ quả logic từ giả thuyết, để tiếp tục nghiên cứu cầnphải lập phơng án thí nghiệm và trả lời các câu hỏi dạng:

- Để hiện tợng xuất hiện cần phải làm nh thế nào?

- Đại lợng nào cần phải biết?

- Để đo đợc các đại lợng đó cần phải có dụng cụ gì và bố trí ra sao?

* Chế tạo, lựa chọn dụng cụ và lắp ráp thí nghiệm: khi đã có phơng án thí

nghiệm, ngời nghiên cứu lựa chọn dụng cụ (có thể đã có, hoặc tự chế tạo…) vàtiến hành lắp ráp Khi đó ngời nghiên cứu sẽ trả lời các câu hỏi dạng:

- Để đo đại lợng này cần phải dùng dụng cụ nào cho phù hợp?

- Các dụng cụ phải đợc bố trí nh thế nào?

* Tiến hành thí nghiệm: sau khi hoàn tất các bớc trên thì thí nghiệm bắt đầu

đợc tiến hành, hiện tợng có thể xuất hiện ngay sau khi lắp ráp, hoặc có thể saumột số thao tác hiện tợng mới xuất hiện Trong quá trình tiến hành thí nghiệmngời nghiên cứu phải trả lời các câu hỏi có dạng:

- Để hiện tợng xuất hiện phải làm thế nào?

- Đo đạc các đại lợng liên quan nh thế nào?

- Thay đổi các đại lợng này thì có ảnh hởng gì đến hiện tợng xảy ra?

Trong quá trình tiến hành thí nghiệm cần phải ghi chép các số liệu liên quan,các hiện tợng kèm theo Từ đó xử lý kết quả và đánh giá độ chính xác của kếtquả thu đợc

* Khái quát hoá rút ra kết luận: sau khi có kết quả về hiện tợng sự vật

nghiên cứu, ngời nghiên cứu dùng khả năng phân tích tổng hợp, khái quát hoárút ra kết luận vừa nghiên cứu

1.3 Bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh thông qua quá trình dạy học

1.3.1 Dạy học và phát triển trí tụê

Trong học tập, bằng các này hay cách khác, HS sẽ phát triển về mặt trí tuệ

Đối với sự phát triển trí tuệ, có ý nghĩa trớc hết là việc tích luỹ vốn kiến thức,chúng hình thành nên một hệ thống phức hợp và linh hoạt, nhng chỉ có điều kiệnnày thì cha đủ Đối với sự phát triển trí tuệ vấn đề rất quan trọng là nắm vữngnhững thao tác t duy nào cần thiết cho cả quá trình lĩnh hội và việc vận dụngkiến thức Theo N.A Menchinxcaia, những nét đặc trng của phát triển trí tuệ là:

- Nhịp độ của lĩnh hội

- Tính mềm dẻo của quá trình t duy

- Mối liên hệ giữa những phần hợp thành trực quan và trừu tợng của t duy

- Trình độ của hoạt động phân tích tổng hợp

Lý luận dạy học hiện đại đã dựa vào hai t tởng chủ đạo sau:

+ Coi trí tuệ phát triển là một trí tuệ đã có sở thích đối với chân lý và đã lĩnhhội đợc phơng hớng để tìm ra chân lý

+ T tởng thứ hai cho rằng quá trình dạy học đợc tổ chức đúng đắn, sẽ tiềmtàng những khả năng vô cùng to lớn đối với sự phát triển trí tuệ của HS

1.3.2 Năng lực t duy sáng tạo

Năng lực t duy sáng tạo nói chung của mỗi cá nhân thể hiện ở chỗ cá nhân đó

có thể mang lại những giá trị mới, những sản phẩm mới có giá trị đối với nhânloại

Năng lực t duy sáng tạo của HS trong học tập chính là năng lực biết giải

quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở mức độ nào đó thể hiện đ ợc khuynh ớng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân HS Cụ thể, đó là năng lực tìm ra cáimới, cách giải quyết mới, năng lực phát hiện ra điều cha biết, cha có, đồng thờitạo ra cái cha biết, cha có và không bị phụ thuộc, gò bó vào cái đã có

h-* Các phẩm chất quan trọng của t duy sáng tạo:

+ Tính mềm dẻo

+ Tính linh hoạt

+ Tính độc đáo

+ Tính nhạy cảm

* Những biểu hiện của năng lực t duy sáng tạo trong học tập của HS:

+ Năng lực chuyển tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sang tìnhhuống mới, vận dụng kiến thức đã học vào điều kiện hoàn cảnh mới

+ Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết, nhìn thấy chứcnăng mới của đối tợng quen thuộc

+ Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lý một tìnhhuống

+ Năng lực huy động những kiến thức cần thiết để đa ra các giả thuyết hay

dự đoán khác nhau để giải thích một hiện tợng

* Các yếu tố cần thiết trong việc rèn luyện năng lực t duy sáng tạo cho HS:

- Tạo hứng thú học tập cho HS

- Cung cấp cho HS kiến thức cơ bản vững chắc

- Dạy cho HS thói quen “nghi ngờ khoa học”

- Rèn luyện ý thức t duy độc lập

1.3.3 Bồi dỡng t duy sáng tạo trong quá trình nhận thức vật lý của HS

Trong quá trình nhận thức của HS, t duy mà HS sử dụng chủ yếu để nghiêncứu là t duy tái hiện, bởi vì HS cần phải tiếp thu một khối lợng lớn kiến thứctrong một thời gian ngắn Đây chính là hạn chế của chơng trình cũng nh phơngpháp dạy học cổ truyền Vì thế nếu không có phơng pháp dạy học sáng tạo thìkhó có thể đáp ứng đợc yêu cầu đề ra Cho nên trong quá trình dạy học, chúng tacần chú ý đến việc bồi dỡng t duy sáng tạo và phát triển t duy đó cho từng HS

đến một trình độ sao cho HS có thể suy nghĩ một cách sáng tạo về tất cả nhữnggì lĩnh hội đợc trong quá trình nhận thức.

Quá trình t duy sáng tạo của HS về bản chất tơng tự nh quá trình t duy củanhà vật lý học, tức là cũng có sự nỗ lực vợt qua các khó khăn để đi từ cha biết

đến biết, tuy nhiên khác nhau về mức độ và điều kiện nghiên cứu Muốn thànhcông phải xử lý những vấn đề sau đây có liên quan đến đặc điểm của HS vànhững điều kiện làm việc của họ:

- Nhà khoa học tìm ra cái mới, giải pháp mới mà loài ngời cha biết đến Còn

HS thì tìm ra cái mới cho chính mình cái mà loài ngời đã biết, đặc biệt là giáoviên đã biết Những kiến thức ấy họ có thể tìm thấy dới dạng hoàn chỉnh có sẵntrong sách vở, tài liệu Điều quan trọng là HS phải “tự khám phá lại” để tập làmcác công việc khám phá đó trong hoạt động thực tiễn sau này

- Về thời gian, nhà khoa học có thể làm trong nhiều tháng, nhiều năm, thậmchí cả đời để khám phá một định luật, xây dựng một thuyết… Còn HS thì chỉ cóthời gian rất ngắn trên lớp, trong một tiết học, thậm chí mơi phút, nửa giờ

- Về phơng tiện, nhà khoa học có thiết bị thí nghiệm, máy móc hiện đại Còn

HS trong điều kiện của trờng phổ thông chỉ có một số thí nghiệm thô sơ đơngiản

1.3.4 Những điều kiện để hình thành năng lực học tập sáng tạo cho HS

Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng không phải là bẩm sinh,

mà đợc hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể Để hìnhthành năng lực học tập sáng tạo, phải chuẩn bị cho HS những điều kiện cần thiết

để họ có thể thực hiện thành công hoạt động đó Những điều kiện đó là:

- Đảm bảo cho HS có điều kiện tâm lý thuận lợi để tự lực hoạt động, bằngcách tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ, hứng thú tìm cái mới - thờng gọi làxây dựng tình huống có vấn đề Tạo môi trờng s phạm thuận lợi bằng cách xoá

bỏ thói quen học thụ động, lời suy nghĩ, rụt rè, lúng túng Phải làm cho HS mạnhdạn tham gia thảo luận, phát biểu ý kiến của riêng mình, nêu thắc mắc, lật ngợcvấn đề chứ không chỉ chờ sự phán xét của giáo viên

- Tạo điều kiện để HS có thể giải quyết thành công những nhiệm vụ đợcgiao:

+ Lựa chọn một lôgic nội dung bài học thích hợp: bằng cách phân chia bàihọc thành những vấn đề nhỏ, vừa với trình độ xuất phát của HS sao cho họ có thể

tự lực giải quyết đợc với sự cố gắng vừa phải

+ Rèn luyện cho HS kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bản bao gồm thaotác chân tay (thao tác vật chất) và thao tác t duy Trong học tập vật lý, nhữngthao tác chân tay phổ biến là: sử dụng các thiết bị để đo lờng một số đại lợng cơbản, lắp ráp thí nghiệm, chế tạo dụng cụ… Những thao tác t duy hay dùng là:phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tợng hoá…

+ Cho HS làm quen với các phơng pháp nhận thức vật lý đợc sử dụng phổbiến nh: phơng pháp thực nghiệm, phơng pháp tơng tự, phơng pháp mô hình, ph-

ơng pháp thí nghiệm lí tởng Trong khi áp dụng các phơng pháp nhận thức vật lý,

ta thờng phải phối hợp sử dụng các phơng pháp suy luận lôgic nh phân tích, tổnghợp, qui nạp, diễn dịch… Những phơng pháp suy luận này dợc sử dụng trong tấtcả các giai đoạn của quá trình nhận thức nên giáo viên cần chú ý rèn luyện cho

Để bồi dỡng t duy sáng tạo, tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, chúng

ta cần phải tổ chức các tình huống dạy học sao cho huy động đợc HS vào quátrình xây dựng các tri thức vật lý theo con đờng nhận thức của nhà vật lý học

Lý luận và thực tiễn dạy học cho thấy, bài tập và đặc biệt là bài tập thínghiệm (BTTN) có vai trò quan trọng trong việc bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS,

điều này sẽ đợc nghiên cứu trong chơng II

chơng II

Bài tập thí nghiệm vật lý chơng “DAO ĐộNG ĐIệN DòNG

ĐIệN XOAY CHIềU” với việc bồi dỡng t duy

sáng tạo cho học sinh phổ thông

và từ các vật dụng cũ hỏng đã bỏ đi Cũng có lúc HS phải làm một số TN ở trongphòng TN của nhà trờng, song nhìn chung đó vẫn là TN đơn giản.

Việc giải các BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lợnghọc tập; là điều kiện cho HS vận dụng tổng hợp kiến thức lý thuyết vào thựchành; kết hợp thao tác trí óc với thao tác chân tay Kích thích tính tích cực, tựlực, trí thông minh, tài sáng tạo, tháo vát của từng HS, đặc biệt đối với các HSkhá giỏi

BTTN có thể đợc sử dụng trong các tiết lý thuyết; dùng trong các tiết bàitập; dùng trong tiết ôn tập; kiểm tra; trong các buổi ngoại khoá; giờ thực hành…Vì thế độ phức tạp của BTTN cũng phải khác nhau

2.1.2 Vai trò của BTTN trong việc bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS

Do yêu cầu phải thực hiện cả các thao tác t duy trí tuệ và t duy toán học lẫncác thao tác t duy vật chất cụ thể, cùng với các hành động chân tay, nên BTTN

có vai trò quan trọng và có tác dụng toàn diện trong việc thực hiện mục tiêu vànhiệm vụ của dạy học vật lý ở trờng THPT

BTTN giúp bồi dỡng và rèn luyện cho HS các thao tác t duy nh: phân tích,tổng hợp, phán đoán, xây dựng phơng án TN, lựa chọn dụng cụ TN, lắp ráp TN,quan sát, đo đạc xử lí số liệu, trừu tợng hoá, khái quát hoá và cả trực giác khoahọc Mặt khác, HS còn đợc rèn luyện năng lực thực nghiệm, năng lực hoạt động

độc lập Việc giải các BTTN, nh là những nghiên cứu nhỏ, tạo điều kiện tốt đểphát triển t duy và khả năng nhận thức cho HS BTTN đã khắc phục đợc tìnhtrạng giải bài tập một cách hình thức, áp dụng công thức một cách máy móc.BTTN giúp cho giáo viên phát hiện và bồi dỡng các em có năng khiếu về vật lýhọc và về kĩ thuật Cùng một BTTN HS có thể đa ra nhiều phơng án giải khácnhau, gây ra sự tranh luận sôi nổi trong lớp tạo không khí s phạm tốt Vì thếBTTN giúp các em hình thành năng lực giao tiếp, rèn luyện kĩ năng sử dụngngôn ngữ Trong quá trình làm TN các kĩ năng và kĩ xảo sử dụng máy móc, dụng

cụ đo lờng và các thiết bị TN cũng nh một số kĩ năng khác đợc phát triển BTTN

có ý nghĩa to lớn về mặt đức dục, trí dục, những BTTN có tính nghiên cứu, tạo

điều kiện thuận lợi để giáo dục tính tích cực nhận thức, hoạt động thực tiễncủa HS.

2.1.3 Các bớc trong quá trình giải BTTN vật lý

Để giải một BTTN vật lý chúng ta có thể tiến hành theo các bớc sau đây:

1 - Đọc kĩ đề bài, phân tích yêu cầu của bài toán

2 - Xây dựng phơng án giải: lập luận, thiết kế qui trình giải BT

3 - Tiến trình giải bài toán:

- Lập phơng án thí nghiệm

- Lựa chọn thiết bị, có thể phải cải tiến, chế tạo một số thiết bị và lắp ráp

TN nh phơng án đã đợc xác lập

4 - Tiến hành TN, quan sát hiện tợng, đo đạc số liệu và xử lí kết quả

5 - Rút ra kết luận và trả lời các câu hỏi của bài toán

Nói chung các bớc giải một BTTN có liên quan với các giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm.

t-ợc BTTN định tính có thể phân thành hai dạng:

* Dạng 1 : BTTN quan sát và giải thích hiện tợng

Dạng này yêu cầu HS:

+ Làm TN theo sự hớng dẫn của giáo viên

+ Quan sát TN theo mục tiêu đã chỉ sẵn

+ Mô tả hiện tợng bằng kiến thức đã có

Để giải dạng bài tập này thì HS cần phải trả lời các câu hỏi nh:

+ Hiện tợng xảy ra nh thế nào?

+ Tại sao lại xảy ra hiện tợng đó?

Với câu hỏi thứ nhất HS tham gia vào quá trình tích luỹ kiến thức về hiện ợng, mô tả đợc diễn biến của hiện tợng Còn câu hỏi thứ hai, giúp cho HS liên hệ

t-sự kiện quan sát xảy ra trong TN với những định nghĩa, khái niệm, hiện tợng vật

lý đã học Tức là giúp HS biết cách lập luận khi giải thích bản chất của hiện tợng

Đây chính là cơ hội để bồi dỡng cho HS các thao tác t duy, khả năng lập luận,diễn đạt bằng ngôn ngữ nói và viết

* Dạng 2: Bài tập thiết kế phơng án TN

Dạng bài tập này khá phổ biến ở trờng phổ thông vì TN đợc tiến hành trong

t duy Do đó nó hoàn toàn khả thi trong điều kiện trang thiết bị TN còn cha đầy

đủ nh hiện nay Các bài tập này là tiền đề cho HS giải các BTTN định lợng Nộidung của dạng bài tập này thờng là: thiết kế phơng án TN để đo các đại lợng vật

lý, hoặc để quan sát một quá trình vật lý, một định luật

Để giải dạng bài tập này thì HS cần phải thực hiện các yêu cầu nh:

+ Cho các thiết bị … hãy tìm cách đo …

+ Cho các thiết bị … nêu phơng án đo …

+ Trình bày cách đo …

2.1.4.2 Bài tập thí nghiệm định lợng

Đây là loại bài tập yêu cầu HS phải đo đạc các đại lợng vật lý bằng các thiếtbị; tìm mối liên hệ giữa các đại lợng vật lý BTTN định lợng có thể ở các mức độtăng dần nh sau:

Mức độ 1: Cho thiết bị, cho sơ đồ thiết kế và hớng dẫn cách làm thí nghiệm.

Yêu cầu đo đạc các đại lợng, xử lí kết quả đo đạc để đi đến kết luận

Mức độ 2: Cho thiết bị, yêu cầu thiết kế phơng án TN, làm TN đo đạc các đại

lợng cần thiết, xử lí số liệu để đi đến kết luận

Mức độ 3: Yêu cầu tự lựa chọn thiết bị, thiết kế phơng án TN, làm TN đo

đạc, xử lí số liệu để tìm qui luật

Tóm lại: BTTN vật lý đóng một vai trò rất quan trọng trong việc bồi dỡng t

duy sáng tạo cho HS Tuy nhiên trong dạy học vật lý hiện nay việc sử dụngBTTN còn hạn chế vì nhiều lí do khác nhau Chúng ta hãy tìm hiểu lí do kháchquan và chủ quan của tình trạng này

2.2 Thực trạng dạy học BTTN vật lý ở trờng phổ thông

Trong những năm học gần đây chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu các trờngTHPT trên địa bàn tỉnh Nghệ an thì thấy rằng: khái niệm và vai trò của BTTNtrong dạy học đối với nhiều giáo viên còn rất mơ hồ Việc dạy bài tập vật lý ở tr-ờng phổ thông, chủ yếu tập trung vào các bài tập trong sách giáo khoa và sáchbài tập vật lý Còn việc dạy BTTN thì hầu nh không đợc nhắc đến, có chăng thìchỉ một số trờng chuyên, lớp chọn có HS dự thi HS giỏi tỉnh, thành phố và quốcgia Các trờng phổ thông bình thờng thì một phần do cơ sở vật chất thiếu thốn,không đồng bộ, để làm đợc BTTN thì cần phải có sự đầu t về vật chất và tinhthần Hơn nữa trong các kì thi tốt nghiệp, tuyển sinh đại học không đa BTTN vật

lý vào nên trong dạy học hầu nh bỏ qua loại bài tập này Mặt khác có quan niệmcho rằng: BTTN là khó, lại cần thiết bị, thời gian hạn hẹp không cho phép

Tuy nhiên chúng ta cần phải thấy rằng: thứ nhất không phải BTTN nào cũngkhó Nếu biết lựa chọn một hệ thống bài tập hợp lý từ đơn giản đến phức tạp, phùhợp với từng đối tợng học sinh, thì nó sẽ có tác dụng không chỉ về mặt giáo d-ỡng, mà còn khêu gợi hứng thú học tập của HS đối với bộ môn vật lý Thứ hai -

các thiết bị cho BTTN không phải hoàn toàn đắt tiền, khó tìm kiếm mà chúng ta

có thể sử dụng những phơng tiện kĩ thuật sẵn có trong nhà, trong công việc bếpnúc, trong sinh hoạt đời thờng, hoặc các đồ phế thải nh chai nhựa, lon bia, hộpbìa cứng…Thứ ba - về thời gian, không nhất thiết phải giải BTTN trên lớp, các

em có thể làm ở nhà, có thể trình bày kết quả nghiên cứu trong các buổi ngoạikhoá, buổi thực hành…

Qua kết quả điều tra, chúng tôi thấy trong thực tế dạy học, BTTN rất ít sửdụng đến Do dó phần nào cha đáp ứng đợc mục tiêu của quá trình dạy học Đểkhắc phục tình trạng đó theo chúng tôi nghĩ cần phải nghiên cứu và xây dựngmột hệ thống BTTN hợp lý trong chơng trình vật lý phổ thông Trong khuôn khổcủa luận văn này, chúng tôi đã tập trung chú ý đến tiến trình xây dựng và sửdụng loại bài tập này khi dạy học chơng “Dao động điện - Dòng điện xoaychiều” ở vật lý 12 THPT Hy vọng những kết quả này cũng có thể áp dụng đợccho những phần và những chơng khác trong chơng trình của bộ môn

2.3 Vị trí và nội dung của chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

2.3.1 Vị trí của chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

Chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều” là chơng thứ ba, thuộc phầnthứ nhất trong chơng trình vật lý 12 THPT Việc sắp xếp này là hợp lý, thuận tiệncho giáo viên và HS vì các em đã đợc học phần điện một chiều và từ trờng ở lớp11; đợc học xong phần “Dao động cơ học” ở chơng thứ nhất Đó là những kiếnthức nền tảng để HS có thể học phần “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

Đây là một trong những chơng quan trọng trọng trong chơng trình vật lý 12 nóiriêng và chơng trình vật lý phổ thông nói chung

2.3.2 Mục tiêu dạy học chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

- HS phải nắm đợc các khái niệm và định nghĩa: hiệu điện thế dao động điềuhoà, dòng điện xoay chiều, các giá trị hiệu dụng (U, I, E), cảm kháng, dungkháng, biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có R, L hoặc C, biểu thức tínhtổng trở, biểu thức tính độ lệch pha của đoạn mạch RLC, biểu thức tính côngsuất của dòng điện xoay chiều và ý nghĩa của hệ số công suất

- HS phải hiểu, có kĩ năng vận dụng các biểu thức nói trên Biết cách vẽ giản

đồ vectơ, biết vận dụng giản đồ vectơ để giải các bài tập

- HS phải hiểu về nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoaychiều một pha, ba pha; động cơ không đồng bộ một pha, ba pha; máy biến thế;máy phát điện một chiều và hiểu những nguyên tắc chung của sự truyền tải điệnnăng

2.3.3 Nội dung kiến thức cơ bản chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

2.3.3.1 Grap hoá nội dung chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều” theo SGK vật lý 12 hiện hành

2.3.3.2 Kiến thức cơ bản của chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

Chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều” là chơng có nội dungphong phú nhất cả về mặt định tính lẫn định lợng, chiếm một khối lợng lớn trongchơng trình vật lý 12 THPT Các kiến thức cơ bản của chơng có rất nhiều ứngdụng trong kĩ thuật và đời sống Trong khoa học kĩ thuật dựa vào hiện tợng cảmứng điện từ, đã chế tạo ra các loại máy điện phục vụ cho đời sống nh: máy phát

điện xoay chiều ba pha, một pha, máy biến thế, động cơ không đồng bộ ba pha…Mặt khác dòng điện xoay chiều là nguồn năng lợng chính cho mọi hoạt động sảnxuất công nghiệp, nông nghiệp, cũng nh đời sống hàng ngày Chính vì thế khigiảng dạy phần này chúng ta phải biết kết hợp các kiến thức thực tế vào trong bàihọc

Nội dung của chơng có thể chia thành ba phần chính nh sau:

a Phần thứ nhất: Đặc điểm của dòng điện xoay chiều.

Đây là phần trọng tâm nhất của chơng Nó gồm các đại lợng đặc trng củadòng điện xoay chiều (hiệu điện thế, cờng độ dòng điện, công suất …), các loạimạch điện Nội dung cụ thể nh sau:

* Nguyên tắc tạo ra dòng diện xoay chiều: cho khung dây dẫn có diện tích

S, gồm N vòng dây, quay đều quanh trục đối xứng của nó với vận tốc góc ωtrong từ trờng đều có vectơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay Hình 1.1+ Từ thông qua khung là:

Ф = NBS cosωt (1.1) + Suất điện động cảm ứng xuất hiện

* Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có R, L hoặc C:

- Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R:

Hiệu điện thế u ở hai đầu đoạn mạch và cờng độ dòng điện i biến thiên cùng phacùng tần số

u = U0sinωt => i =

R

u

= U R0 sinωt = I0sinωtGiản đồ vectơ:

- Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có tụ điện:

Hiệu điện thế u ở hai đầu đoạn mạch biến thiên cùng tần số nhng chậm pha hơncờng độ dòng điện i một góc  /2

u = U0sinωt => i =

Zc

U0

sin(ωt + 2 ) = I0 sin(ωt + 2 )Giản đồ vectơ:

C

x I

A

B x

x ’

Hình 1.1

- Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có cuộn cảm:

Hiệu điện thế u ở hai đầu đoạn mạch biến thiên cùng

tần số nhng nhanh pha hơn cờng độ dòng điện i một

góc  /2

u = U0sinωt => i =

L Z

U0

sin(ωt - 2 ) = I0 sin(ωt - 2 )Giản đồ vectơ:

Dòng điện xoay chiều có cờng độ

i = I0sinωt đi qua đoạn mạch RLC Khi đó

hiệu điện thế xoay chiều ở hai đầu đoạn

U

U U

UR = IR là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở R

UL = IZL là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm L

UC = IZC là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu tụ điện C

Hiện tợng cộng hởng trong đoạn mạch RLC: với giá trị U xác định, cờng độdòng điện trong mạch RLC đạt giá trị cực đại I = Imax khi

Z = Zmin tức là khi ZL= ZC hay

LC

1



* Công suất của dòng điện xoay chiều:

- Công suất của dòng điện: P = UIcosφ hoặc P = I2R = URI (1.15)

x

IoO

U

0

x U

P Z



- ý nghĩa của hệ số công suất: cosφ càng lớn thì P càng lớn

o cosφ = 1 (φ = 0) => P = UI, khi đó mạch chỉ chứa R hoặc xảy racộng hởng

o cosφ = 0 (φ = 2 ) => P = 0, đoạn mạch không có R, chỉ có L hoặc

C, hoặc L và C nối tiếp

b Phần thứ hai: Sản xuất điện năng.

Kiến thức phần này chủ yếu ở dạng định tính, gồm có ba loại máy phát điện:+ Máy phát điện xoay chiều một pha

+ Máy phát điện xoay chiều ba pha

+ Máy phát điện một chiều

Các loại máy này đều dựa trên nguyên tắc hoạt động và cấu tạo nh sau:

* Nguyên tắc: Dựa vào hiện tợng cảm ứng điện từ, khi từ thông qua diện tíchmột khung dây dao động điều hoà, nó làm phát sinh trong khung dây một suất

điện động điều hoà, suất điện động tạo ra ở mạch ngoài một dòng điện xoaychiều dao động điều hoà

* Cấu tạo: có hai phần chính

o Phần tạo ra từ trờng gọi là phần cảm: các máy phát nhỏ, thờng dùngnam châm vĩnh cửu làm phần cảm, nhng trong phần lớn các máy phátngời ta thờng dùng nam châm điện để tạo ra những từ trờng mạnh

o Phần tạo ra dòng điện gọi là phần ứng Các cuộn dây của phần cảm vàphần ứng đều đợc quấn trên các lõi làm bằng thép kĩ thuật điện

Phần cảm cũng nh phần ứng có thể là bộ phận đứng yên hoặc chuyển động

Bộ phận đứng yên gọi là stato, bộ phận chuyển động gọi là rôto

Tần số của dòng điện do máy phát ra là:

f = n p

n: số vòng quay của rôto trong một phút

p: số cặp cực

* Máy phát điện xoay chiều ba pha: về nguyên tắc nh trên, chỉ có khác là

cách bố trí các cuộn dây của phần ứng Ba cuộn dây phần ứng đợc bố trí lệch

nhau 1/3 vòng tròn trên stato Để sử dụng đồng thời cả ba pha điện một cáchthích hợp (nhằm phát huy u điểm của máy phát điện xoay chiều ba pha), có haicách mắc: cách mắc hình sao và mắc tam giác.

* Máy phát điện một chiều: nguyên tắc hoạt động và cấu tạo giống nh máy

phát điện xoay chiều một pha Chỉ khác là cách đa dòng điện ra ngoài, bằng cáchcấu tạo lại bộ góp

c Phần thứ ba: Truyền tải và sử dụng điện năng

Phần này gồm máy biến thế và các loại động cơ

* Máy biến thế:

- Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ

- Cấu tạo: gồm hai cuộn dây dẫn quấn trên một lõi chung bằng thép kĩ thuật

điện Cuộn thứ nhất nối với mạch điện xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp, cuộn thứhai đợc nối với tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp

+ Công thức về biến thế:

o Mối liên hệ giữa hiệu điện thế, cờng độ dòng điện và số vòng dây:

'

' '

I

I N

N U

U



+ Công thức về truyền tải điện năng:

o Độ giảm thế trên đờng dây:

* Động cơ điện: gồm hai loại là động cơ không đồng bộ ba pha và động cơ

không đồng bộ một pha

Động cơ điện xoay chiều hoạt động nhờ một từ trờng quay tạo ra trong stato,

từ trờng đó tác dụng lên dòng điện cảm ứng trong rôto và làm quay rôto

- Cách tạo từ trờng quay:

+ Nếu sử dụng dòng điện ba pha: cho ba pha điện đi vào ba nam châm điệncủa stato đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn, thì xuất hiện từ trờng quay.+ Đối với dòng điện một pha, ngời ta tạo ra từ trờng quay trong stato bằngcách dùng hai nam châm điện đặt lệch nhau 900 trên một vòng tròn, một cái nốithẳng vào mạng điện, cái kia nối qua một tụ điện.

Động cơ điện một pha đợc coi nh một cuộn dây có điện trở R và độ tựcảm L

Hệ số công suất của động cơ đợc tính theo công thức:

Hệ số công suất của động cơ là: cosφ = Z R

trong đó R và Z là điện trở thuần và tổng trở của mỗi cuộn dây trong động cơ

Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian t: A = Pt

2.4 Hệ thống bài tập thí nghiệm chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

2.4.1 Yêu cầu chung

ở mục 2.1.4 chúng tôi đã trình bày cách phân loại BTTN thành hai loại, làBTTN định tính và BTTN định lợng Tuy nhiên qua kinh nghiệm giảng dạychúng tôi thấy rằng, dựa vào cấu trúc nội dung SGK để đa ra các dạng bài tập và

hệ thống hoá chúng là hợp lý và tiện lợi cho việc sử dụng

Hệ thống BTTN cho chơng “Dao động điện – Dòng điện xoay chiều” mà đềtài xây dựng, ngoài mục đích củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức thì nó còn

có tác dụng to lớn trong việc bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS Hệ thống BTTNphải sắp xếp từ đơn giản đến phức tạp sao cho phù hợp với mọi đối tợng HS Nộidung của bài tập phải phù hợp với các kiến thức cơ bản của chơng trình SGK vàphải thiết thực gần gũi với cuộc sống hàng ngày của HS Các thiết bị TN phải

đơn giản, dễ tìm, dễ chế tạo hoặc có thể tận dụng các phế liệu Các thao tác TNkhông quá khó

2.4.2 Phơng pháp xây dựng bài tập thí nghiệm vật lý

Trong số các bài tập thuộc SGK và sách bài tập vật lý lớp 12 hầu nh không cóBTTN vật lý, tài liệu về BTTN cũng rất hiếm Điều này đòi hỏi giáo viên phảisuy nghĩ để xây dựng hệ thống BTTN theo các hớng sau:

- Dựa vào bài tập thông thờng trong SGK sách bài tập vật lý, bằng cách thay

đổi các dữ kiện trong đó để đợc một BTTN

- Su tầm các tài liệu kĩ thuật có liên quan đến vật lý học Từ đó tìm t liệu sátthực để xây dựng các BTTN

- Xuất phát từ những sự kiện, những yêu cầu do cuộc sống đòi hỏi, kết hợpvới yêu cầu của chơng trình môn học để sáng tạo nên những BTTN.

2.4.3 Hệ thống bài tập thí nghiệm chơng “Dao động điện - dòng điện xoay chiều”

2.4.3.1 Các dạng BTTN trong chơng “Dao động điện - dòng điện xoay chiều”

Dựa vào các nội dung cơ bản của chơng “ Dao động điện - Dòng điện xoaychiều ” ta có thể đa ra một số dạng BTTN áp dụng cho chơng này nh sau:

Dạng 1: Các BTTN liên quan đến đặc điểm của dòng điện xoay chiều.

Dạng BT này sẽ giúp chúng ta nghiên cứu về các đại lợng đặc trng của dòng điệnxoay chiều: hiệu điện thế dao động điều hoà, dòng điện xoay chiều, các giá trịhiệu dụng, công suất, các loại mạch điện Do đó khi thực hiện dạng BT này HSphải đáp ứng đợc những yêu cầu cơ bản nh: lắp ráp mạch điện, quan sát đo đạcmột số đại lợng nh hiệu điện thế, cờng độ dòng điện …

Dạng 2: Các BTTN liên quan đến việc sản xuất điện năng Dạng BT này

chủ yếu nghiên cứu về các loại máy điện, với yêu cầu HS phải nắm đợc nguyêntắc hoạt động, cấu tạo của các máy phát điện Khi thực hiện dạng BT này có thểyêu cầu HS thực hiện những hành động thực hành nh: lắp ráp, chế tạo một sốmáy phát điện đơn giản

Dạng 3: Các BTTN liên quan đến việc truyền tải và sử dụng điện năng.

Dạng BT này sẽ giúp cho HS hiểu về nguyên tắc, cấu tạo và vận hành của máybiến thế, của các động cơ điện, qua đó có thể yêu cầu HS chế tạo các máy biếnthế và các động cơ điện

* Trong các dạng BTTN này thì bao gồm cả bài tập định tính và bài tập địnhlợng, chúng đợc sắp xếp một cách có hệ thống Các BTTN đều có hớng dẫn giải

và hớng dẫn sử dụng cho phù hợp với mục đích giảng dạy

2.4.3.2 Hệ thống bài tập thí nghiệm chơng “Dao động điện - Dòng điện xoay chiều”

Các BTTN dạng 1

Ví dụ 1: Dùng nguồn điện một chiều và nguồn điện xoay chiều để thắp sáng hai

bóng đèn (đèn dây tóc) giống nhau Khi mắc đèn vào nguồn một chiều, cờng độdòng điện qua đèn là I Khi mắc đèn vào nguồn xoay chiều, cờng độ dòng điệnhiệu dụng qua đèn có giá trị cũng là I

a Độ sáng của đèn trong hai

tr-ờng hợp nh thế nào? Giải thích

b Hãy lập phơng án thí nghiệm

để kiểm tra kết quả câu a

 Yêu cầu của BT

- Câu a của BT này thực chất là một

BT định tính, cụ thể nó chỉ yêu cầu HS

Hình 2.1.3

so sánh độ sáng của hai bóng đèn và giải thích Do đó khi giải nó, HS chỉ cầnvận dụng kiến thức lí thuyết chứ không cần dùng đến TN.

- Câu b là một BTTN và chúng ta tiến hành giải nó nh sau:

 Cơ sở lý thuyết

- Dựa vào tác dụng toả nhiệt trên điện trở thuần khi có dòng điện chạy qua

 Tiến trình giải BTTN ở câu b

ampe kế đo dòng xoay

chiều; biến trở; ngắt điện;

* Nhận xét: Qua BT này giúp HS biết đợc tác dụng toả nhiệt trong một thời

gian dài thì dòng điện xoay chiều i = I0sint tơng đơng với một dòng điện không

đổi có cờng độ I = I0/ 2 BT này có tác dụng củng cố và khắc sâu kiến thức lýthuyết BT này có thể sử dụng trong các tiết bài tập hay các tiết thực hành trongphòng TN

Ví dụ 2: Hãy thiết kế phơng án TN và tiến hành TN để khảo sát tác dụng của:

- Tụ điện trong mạch điện một chiều

- Tụ điện trong mạch điện xoay chiều

 Yêu cầu của BT

- Thiết kế và tiến hành TN để kiểm tra: dòng điện

một chiều không “đi qua” tụ điện; dòng điện xoay

chiều “đi qua” tụ điện

- Tác dụng của tụ điện trong mạch điện.

 Tiến trình giải BT

- GV hớng dẫn để HS thiết kế mạch điện cho BT nh hình 2.2

- Lựa chọn thiết bị TN: 1 điôt phát quang (LED) đỏ; 1 LED xanh; 1 điện trở

100; 1 tụ điện loại (1000F - 12V); 1 tụ điện loại (100 F - 12V); 1 nguồn

điện một chiều 6V; 1 nguồn xoay

chiều 6V (dùng máy phát dao động

điện hình sin); 1 ngắt điện; bảng TN

điện (có sẵn ở các phòng TN) (Hình

2.3)

 Tiến hành TN

- Mắc mạch điện nh hình 2.2

- Đóng khoá K, quan sát các LED

khi K vừa đóng và sau khi K đã đóng

một thời gian

- Tháo nguồn điện, nối A với B bằng

dây dẫn Quan sát các LED

 Kết quả TN1

- Khi K vừa đóng, LED xanh sáng lên trong một thời gian ngắn, LED đỏkhông sáng, sau đó cả hai LED không sáng

* Giải thích: LED xanh sáng vì tụ điện đợc nạp điện nên có dòng điện chạy

qua LED Sau đó cả hai LED đều không sáng, chứng tỏ dòng điện một chiềukhông đi qua tụ Khi tháo nguồn và nối A với B, lúc đầu LED đỏ sáng vì tụ điệnphóng điện Sau đó cả hai LED đều không sáng

* Nhận xét: BTTN này có thể sử dụng làm TN biểu diễn để giảng bài mới.

Đây là một TN dễ tiến hành và trực quan

Ví dụ 3: Hãy xác định độ tự cảm của ống

dây và điện trở thuần của nó Cho các thiết

bị: nguồn xoay chiều (chỉ biết tần số f); một

ampe kế đo dòng xoay chiều có điện trở

Hình 2.4 Hình 2.3

không đáng kể; một ống dây đã biết độ tự cảm L và điện trở thuần của ống dây là

RL và các dây nối (Hình 2.4)

 Yêu cầu của BT

- Lập luận, tính toán, thiết kế TN để xác định độ tự cảm và điện trở thuần củaống dây

 Cơ sở lý thuyết

- áp dụng định luật Ôm cho mạch kín chứa R

và L

2 2

L

R

U I





 Tiến trình giải BT

- Thiết kế mạch điện nh hình 2.5

- Lựa chọn thiết bị TN: bài ra đã cho nguồn xoay

chiều biết tần số f; ampe kế đo dòng xoay chiều; một ống dây đã biết độ tự cảm

L và điện trở thuần RL; các dây nối

 Tiến hành TN

- Mắc mạch điện nh hình 2.5

- Đóng khoá K Quan sát số chỉ của ampe kế là I1, ta có:

2 2 1

L

R

U I





Từ đây xác định đợc hiệu điện thế hiệu dụng của nguồn là:

2 2

1 R L Z L

I

- Thay vào hai điểm MN bằng cuộn dây cần xác định: Rx, ZLx

- Đóng khoá K, quan sát số chỉ của ampe kế là I2 Ta có:

2 2 2

Lx

R

U I



là I3 Ta có:

2 2

3

) (

) (R L R x Z L Z Lx

U I

- Giải hệ phơng trình (2.2) và (2.3) với hai ẩn Rx và ZLx

* Nhận xét: BT này có tác dụng củng cố định luật Ôm cho đoạn mạch chứa

điện trở thuần và cuộn cảm mắc nối tiếp Đồng thời qua đó rèn luyện cho các emcác thao tác TN: lắp ráp, quan sát, đo đạc và tính toán BT này có thể sử dụngtrong các tiết bài tập hay trong phòng TN

A

L R

L

u K

Hình 2.5

Ví dụ 4: Cho một nguồn điện xoay chiều (biết giá trị hiệu điện thế hiệu dụng U

và tần số f), một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, một tụ xoay C và mộtampe kế (Hình 2.7)

a Bằng các dụng cụ trên, hãy trình

bày cách xác định các giá trị định mức của

- áp dụng kiến thức về đoạn mạch RLC

mắc nối tiếp Sử dụng định luật Ôm

2

2 (Z L Z C)

R

U I

I

Z Z I U

b Thay đèn bằng một điện trở thuần R Để số chỉ của ampe kế đạt giá trị cực

đại, bằng cách điều chỉnh tụ xoay C Ta có:

Imax khi ZL = ZC hay

Hình 2.8 C

Đ

* Nhận xét: BT này nhằm củng cố và rèn luyện các kĩ năng về mạch điện

RLC mắc nối tiếp; các thao tác TN, thực hiện các phép đo đạc đơn giản BT này

có thể sử dụng trong tiết bài tập hoặc có thể vận dụng vào thực tiễn

Ví dụ 5: Một bàn là điện có độ tự cảm không đáng kể, trên bàn là có ghi 220V,

các kí hiệu khác đã bị mờ không đọc đợc Hãy lập phơng án xác định công suấtcủa bàn là

 Yêu cầu của BT

- Thiết kế phơng án thí nghiệm, lựa

chọn thiết bị, lắp ráp mạch điện, đo

Sơ đồ mạch điện: xét hai trờng hợp

điều kiện có máy biến thế để điều chỉnh hiệu điện thếhai đầu đoạn mạch đạt giá trị định mức Khi đó áp dụng công thức (2.5)

P= UI do đó chỉ cần đo I

+ Trờng hợp 2: Mắc mạch điện nh hình 2.11, nếu nguồn điện không đạt giátrị định mức và không có biến thế Khi đó áp dụng công thức (2.6)

P = U2/R do đó phải đo điện trở của bàn là và hiệu điện thế hai đầu bàn là

* Nhận xét: Việc giải bài tập trên thực chất là một quá trình nghiên cứu sáng

tạo bởi tình huống đặt ra hoàn toàn cụ thể, cha có bài tập nào có algôrit giải tơng

A BL

220V-50Hz

K Hình 2.10

A BL

V K

Hình 2.11 Hình 2.9

tự Các bớc thực hiện tơng tự chu trình nhận thức vật lí sáng tạo Đây là BTTNgắn với thực tế, có thể giải nó khi ở nhà hay ở phòng TN.

Ví dụ 6: Có hai hộp đen giống nhau, một hộp chứa điện trở, một hộp chứa cuộn

cảm thuần, biết điện trở thuần có giá trị gần bằng cảm kháng (R  ZL) Mỗi hộp

có hai đầu ra Cho các dụng cụ: ampe kế xoay chiều có điện trở không đáng kể,nguồn xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và một tụ điện Hãy xác địnhcác thiết bị điện chứa trong mỗi hộp

(Hình 2.12)

 Yêu cầu của BT

- Sử dụng các thiết bị đã cho để xác

định các dụng cụ chứa trong hộp đen

- Căn cứ vào giá trị của cờng độ dòng

điện I ta có thể xác định trong hộp đen chứa dụng

+ Mắc hộp đen X nối tiếp với tụ và ampe kế

(Hình 2.13) rồi đóng khoá K, quan sát số chỉ của

C

Z R

U I





2 2 2

C

Z R

U I





+ Nếu I1 > I2 thì hộp đen X chứa cuộn cảm

* Giải thích: Nếu trong hộp chứa điện trở thì khi mắc nối tiếp với tụ tổng trở

tăng, nên cờng độ dòng điện nhỏ Nếu trong hộp chứa cuộn cảm thì khi mắc nốitiếp với tụ tổng trở giảm, nên cờng độ dòng điện lớn hơn

* Nhận xét: BT “hộp đen” nêu trên đòi hỏi HS phải nắm vững các kiến thức

lý thuyết và có óc thông minh sáng tạo BT có thể sử dụng trong các tiết bài tập

Ví dụ 7 * : Có ba hộp đen giống nhau, đợc đóng kín, có hai đầu ra Trong hộp có

chứa một linh kiện điện (R, L, C) Hãy xác định trong mỗi hộp đen chứa linh

Hình 2.12

A K

u

C X

Hình 2.13

kiện gì và thông số điện của các linh kiện đó Đợc sử dụng các dụng cụ: nguồnxoay chiều (220V-60Hz), nguồn một

chiều, đồng hồ đo vạn năng (Hình

2.14)

 Yêu cầu của BT

- Sử dụng các thiết bị TN cho trớc

xác định các linh kiện chứa trong hộp

đen

 Cơ sở lý thuyết

- Vận dụng tổng hợp các kiến thức:

định luật Ôm cho mạch điện một chiều

và mạch điện xoay chiều

điện một chiều (miliampe kế)

- Bớc 3: Lắp mạch điện nh hình 2.15 gồm nguồn điện

một chiều, ampe kế, hộp đen 1 Đóng mạch và ghi số chỉ

của ampe kế

Tính điện trở theo công thức:

1 1

- Bớc 6: Thay nguồn điện một chiều bằng nguồn điện xoay chiều và sử dụng

đồng hồ đo ở chế độ đo dòng điện xoay chiều Lặp lại TN theo các bớc 3 – 4,với hai hộp đen 1 và 2

+ Điện dung của tụ điện đợc xác định từ công thức:

3

2 2 2 2 3

1

I

U R C

Z   g 

 với   2  f+ Giá trị của độ tự cảm L của cuộn đợc xác định từ công thức:

2 2 2 '

1

2 '

I

U

R     với RT là điện trở thuần của toàn mạch điện

* Nhận xét: Với BT “hộp đen” nêu trên, để giải đợc nó HS phải sử dụng kiến

thức tổng hợp, phân tích mối quan hệ giữa những dữ kiện ở đầu vào và đầu ra củathông tin lấy từ hộp mà tìm thấy cấu trúc bên trong của “hộp đen” Sử dụng BT

“hộp đen” trong dạy học ngoài tác dụng củng cố, đào sâu kiến thức trong phạm

vi rộng nó có tác dụng rất lớn trong việc phát triển t duy sáng tạo của HS BT này

có thể sử dụng trong các tiết bài tập và dùng cho HS khá giỏi

Ví dụ 8 * : Thiết kế mạch điện, lựa chọn thiết bị TN và tiến hành TN để đo công

suất của dòng điện xoay chiều và kiểm tra ý nghĩa của hệ số công suất

 Yêu cầu của BT

- Đo công suất của dòng điện xoay chiều

- Khảo sát ý nghĩa của hệ số công suất

 Tiến trình giải BT

- Thiết kế mạch điện nh

hình 2.16

- Lựa chọn dụng cụ TN:

Công tơ điện, ampe kế nhiệt,

vôn kế nhiệt, nguồn xoay

- Thay động cơ bằng 9 bóng đèn (220V- 100W) mắc song song.

- Kết quả: sau một giờ công tơ chỉ 900Wh, ampe kế chỉ 4,1A; vôn kế chỉ220V

o Nếu áp dụng công thức P = UI thì P = 220.4,1 = 900W

* Giải thích kết quả TN

- Trờng hợp sử dụng tải tiêu thụ là động cơ thì cờng độ dòng điện trong cuộndây chậm pha hơn hiệu điện thế nên công suất tiêu thụ sẽ phải tính theo côngthức P = UIcos

Trong đó cos là hệ số công suất cos =

Z R

Hay ta có thể tính cos theo công thức cos

k

t P

P



* Nhận xét: Đây là BTTN gắn với thực tế, có thể ứng dụng trong thực tiễn.

Trong kĩ thuật hệ số công suất có ý nghĩa quan trọng, chúng ta cần hệ số côngsuất lớn để nâng cao hiệu suất của mạch Vì thế cần phải tăng hệ số công suấtcủa mạch điện xoay chiều, thờng thì cos  0 , 85 BT này có thể làm ở nhà,trong phòng TN hay sau khi học xong bài mới nhằm củng cố kiến thức

Ví dụ 9: Trong một nhà xởng có một đờng dây tải điện ba pha mắc hình sao (ba

dây pha, một dây trung hoà), đợc đặt ngầm trong bê tông, chỉ để lộ các đầu dây

ra ngoài (Hình 2.18) Hãy tìm cách xác định điểm đầu và điểm cuối của mỗi dâyvới các dụng cụ sau (Hình 2.19):

- Một bóng đèn (220V-25W)

Hình 2.18

Hình 2.19

- Nguồn xoay chiều (220V-50Hz)

- Các đoạn dây dẫn

 Yêu cầu của BT

- Xác định điểm đầu và điểm cuối của

từng dây với ít thao tác nhất, bằng các dụng

- Xác định ba dây còn lại bằng cách sau: sơ đồ nh hình 2.20

+ Đánh dấu điểm đầu của ba dây là 1-2-3 và ba điểm cuối là A-B-C

+ Nối dây 1 với dây trung hoà Nối dây trung hoà với bóng đèn nối tiếp vớinguồn, sau đó chạm lần lợt

vào các điểm cuối bất kì

Điểm nào đèn sáng thì đó

chính là đầu cuối của dây

1

+ Tiếp tục làm cho

dây 2 và xác định đợc điểm cuối của dây 2 và dây 3

* Nhận xét: Đây là BTTN có tính thực tế, khi giải BT này học sinh đã biết

vận dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn BT này có thể thực hiện ở nhà hoặc

ở các nhà máy

Ví dụ 10 * : Một đờng dây điện ngầm (chôn trong tờng), gồm hai dây dẫn, có vỏ

cách điện xoắn vào nhau Tại một điểm nào đó đã bị hỏng lớp cách điện Hãytìm cách xác định vị trí chỗ hỏng với các dụng cụ: nguồn xoay chiều, ampe kế đodòng xoay chiều (Hình 2.21) có điện trở không đáng

kể Biết điện trở của dây trên một mét chiều dài là  (

m

/

 )

 Yêu cầu của BT

- Xác định vị trí chỗ hỏng trên đờng dây tải điện,

với mục đích để sữa chữa đờng dây

 Cơ sở lý thuyết

- Lớp cách điện bị hỏng ở một điểm nào đó

trên dây dẫn có thể coi tại đó có thêm một điện

trở R

Hình 2.20

1 2 3

A B C Dây trung hoà

Hình 2.22 Hình 2.21