SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG (tiết 2) 1. Mục tiêu
a. Kiến thức
- Xây dựng được định luật Len- xơ về chiều dòng điện cảm ứng. (S) - Phát biểu được định luật Fa-ra- đây về cảm ứng điện từ. (K)
b. Kỹ năng
- Kỹ năng đề xuất phương án thí nghiệm.
- Kỹ năng làm việc nhóm.
- Tiến hành thí nghiệm xác định chiều dòng điện cảm ứng.
- Vận dụng định luật Len- xơ và định luật Fa-ra- đây về cảm ứng điện từ để giải một số BTTN liên quan.
c. Thái độ
- Rèn luyện tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ.
- Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác trong học tập.
2. Chuẩn bị a. Giáo viên
- Bộ thí nghiệm cảm ứng điện từ cho 4 nhóm học tập: điện kế, dây dẫn, NC thẳng, ống dây.
- Phiếu học tập xác định chiều dòng điện cảm ứng.
b. Học sinh
- Xem lại các khái niệm: từ thông, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng, hiện tượng cảm ứng điện từ.
3. Tiến trình dạy học
3.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức
3.2. Các hoạt động cụ thể
Hoạt động 1: Xác định vấn đề cần giải quyết
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV yêu cầu HS trình bày lại các khái niệm đã học ở tiết trước: từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng.
- Cho biết cách xác định chiều của dòng điện thông thường mà ta đã học ở chương dòng điện không đổi?
- Đối với dòng điện cảm ứng ta có thể dùng cách tương tự được không?
- HS trình bày các khái niệm.
- Dựa vào cách mắc của nguồn điện trong mạch để xác định chiều dòng điện trong mạch: dòng điện đi ra từ cực dương qua mạch rồi về cực âm của nguồn.
- HS rơi vào tình huống có vấn đề:
dòng điện cảm ứng có nguồn gốc từ từ trường biến thiên chứ không do nguồn
PHIẾU HỌC TẬP LỚP:NHÓM:
1. Đề xuất phương án TN xác định chiều dòng điện cảm ứng bằng cách sử dụng dụng cụ có khả năng xác định được chiều dòng điện trong mạch.
- Dụng cụ thí nghiệm: ( HS có thể nêu: nam châm, ống dây, dây dẫn, điện kế hoặc đèn LED dùng để xác định chiều dòng điện trong mạch) - Mô tả thao tác thí nghiệm và hiện tượng xảy ra:
- Từ kết quả TN hãy suy đoán ( xây dựng giả thuyết) về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng trong trường hợp mạch đang xét không có dụng cụ xác định chiều dòng điện.
2. Thực hiện kiểm tra suy đoán vừa nêu.
- Kiểm tra bằng lý thuyết - Kiểm tra bằng thực nghiệm
3. Nêu kết luận về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng - Vậy vấn đề cần giải quyết trong bài học
hôm nay là gì?
điện nào gây ra cả. Làm thế nào để xác định chiều dòng điện cảm ứng?
- HS phát biểu vấn đề: Tìm cách xác định chiều dòng điện cảm ứng.
Hoạt động 2: Xây dựng định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Tổ chức thảo luận nhóm để giải quyết vấn đề đã nêu ra.
- Yêu cầu các nhóm thảo luận theo định hướng trong phiếu học tập.
- Các nhóm tiến hành thảo luận theo yêu cầu GV.
Trong quá trình thảo luận, trong trường hợp nhóm HS gặp khó khăn ở các bước yêu cầu trong phiếu học tập GV có thể đưa ra các định hướng như sau:
1. Về dụng cụ TN, GV có thể định hướng cho HS bằng các câu hỏi:
- Muốn xác định chiều dòng điện cảm ứng thì trước hết cần tạo ra được dòng điện cảm ứng. Vậy sử dụng những dụng cụ nào để tạo ra dòng điện cảm ứng?
- Sử dụng dụng cụ nào để có thể xác định chiều dòng điện trong mạch?
2. Về việc xây dựng giả thuyết về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng GV có thể định hướng cho HS bằng câu hỏi: Hãy xác định mối quan hệ giữa từ trường do tác nhân bên ngoài gây ra với từ trường do dòng điện cảm ứng gây ra?
3. Về việc kiểm tra giả thuyết GV có thể định hướng cho HS như sau: Hãy thay đổi tác nhân gây ra từ trường ngoài, dự đoán hiện tượng xảy ra dựa trên giả thuyết đã nêu. Sau đó, tiến hành TN để kiểm tra dự đoán đó.
GV nên cố gắng để HS tự lực hoạt động nhiều nhất có thể trước khi đưa ra định hướng.
Sau khi các nhóm HS nêu lên được kết luận về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng (được trình bày bằng ngôn ngữ của chính HS), GV có thể đi đến nội dung của định luật Len- xơ như trong SGK.
Hoạt động 3: Tìm hiểu nội dung định luật Fa- ra đây về cảm ứng điện từ.
Vì điều kiện trang thiết bị trường phổ thông không cho phép thực hiện thí nghiệm nên phần này GV chỉ cần tiến hành thông báo cho HS, trong đó chú ý cho HS công thức suất điện động cảm ứng:
= −∆Φ
∆ ec
t
Hoạt động 4: Vận dụng định luật Len- xơ giải một số BTTN
GV có thể lựa chọn một số bài tập từ hệ thống BTTN đã xây dựng (từ bài 8 đến bài 13 phần Cảm ứng điện từ) cho HS vận dụng kiến thức đã học dựa trên các bước giải quyết vấn đề đã được luyện tập.
2.3. Kết luận chương 2
1. Trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chương 1, cùng với việc nghiên cứu chương trình, các yêu cầu về kiến thức, kĩ năng và nội dung phần Từ học Vật lý 11 nâng cao, chúng tôi nhận thấy rằng:
Nội dung kiến thức, kĩ năng trong mỗi tiết học đã được tinh giản, lựa chọn cân đối với việc thực hiện các nhiệm vụ học tập. Các kiến thức được để cập liên quan đến nhiều hiện tượng gần gũi với cuộc sống.
Chương trình đã chú trọng nhiều hơn đến việc rèn luyện các kĩ năng cho HS, đặc biệt là kĩ năng thực hành, thể hiện qua việc SGK đưa vào nhiều TN nghiên cứu kiến thức.
2. Trên cơ sở nghiên cứu nội dung phần Từ học Vật lý 11 nâng cao và những nguyên tắc xây dựng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS, chúng tôi đã xây dựng được một hệ thống BTTN. Hệ thống BTTN được soạn thảo mang tính chất định hướng và tập trung vào những yêu cầu cơ bản về nội dung, hình thức cung cấp thông tin, mức độ vận dụng kiến thức. GV có thể lựa chọn và tự biên soạn những BTTN phù hợp điều kiện giảng dạy của bản thân.
3. Từ quy trình sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề đã được đề xuất ở chương 1, chúng tôi tiến hành soạn thảo 3 giáo án theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS phần Từ học Vật lý 11 nâng cao THPT. Chúng tôi tin tưởng rằng, khi sử dụng những giáo án này để TNSP sẽ mang lại kết quả đúng như giả thuyết khoa học đã đề ra.
Chương 3