Tài liệu Skkn mô hình biểu diễn hình chiếu của chuyển động tròn đều, dòng điện phu cô

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc MÔ TẢ GIẢI PHÁP Mã số: … … … … 1. Tên sáng kiến: MÔ HÌNH BIỂU DIỄN HÌNH CHIẾU CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU, DÒNG ĐIỆN PHU- CÔ. (Bùi Thị Ngọc Tuyển, Cao Huy Thanh, Bùi Hữu Hiền, @THPT Ngô Văn Cấn Bùi Văn Tròn, @THPT Lê Anh Xuân) 2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục, thiết kế đồ dùng dạy học. 3. Mô tả bản chất của sáng kiến: 3.1. Trình trạng giải pháp đã biết: Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm nên việc đưa thí nghiệm vào dạy học để học sinh tiếp cận với con đường nghiên cứu khoa học và hiểu sâu sắc các kiến thức Vật lí là hết sức cần thiết và có ý nghĩa vô cùng to lớn. Bởi thông qua thí nghiệm, học sinh sẽ được rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, giáo dục tổng hợp, hình thành tư duy sáng tạo và tinh thần làm việc tập thể. Trong chương trình vật lí lớp 12, chưa có thí nghiệm về hình chiếu chuyển động tròn đều lên một trục, nên khi dạy phần phương trình của dao động điều hòa giáo viên chỉ có thể mô tả bằng hình vẽ để học sinh tiếp thu. Trong chương trình vật lí lớp 11, khi dạy phần phần dòng điện phu- cô, giáo viên dựa vào hình vẽ sách giáo khoa để giới thiệu cho sinh tiếp thu. Việc dạy học theo phương pháp truyền thống làm cho học sinh chưa hiểu kiến thức của học sinh chưa sâu sắc và thiếu bền vững. Chính vì những lý do trên, với mong muốn góp phần vào việc đổi mới, nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông, tôi chọn đề tài: “ MÔ HÌNH BIỂU DIỄN HÌNH CHIẾU CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU, DÒNG ĐIỆN PHU- CÔ”. 1 Giới hạn nghiên cứu của đề tài: Nội dung của sáng kiến tập trung hướng dẫn thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm về hình chiếu chuyển động tròn đều trên một trục, về dòng điện phu- cô. 3.2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến: a/ Mục đích của giải pháp hướng dẫn thiết kế, chế tạo dụng cụ giúp biểu về hình chiếu chuyển động tròn đều, về dòng điện phu- cô. b/ Tính mới của giải pháp thể hiện sử dụng những dụng cụ đơn giản, vỏ lon nước ngọt, trái bóng bàn, mô- tor, đĩa CD cũ và đèn led để chế tạo dụng cụ thí nghiệm biểu diễn trực quan về hình chiếu chuyển động tròn đều, về dòng điện phu- cô . c/ Nội dung giải pháp Để thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm giúp biểu diễn diễn định tính về hình chiếu của chuyển động tròn đều và dòng điện phu- cô Vật liệu và dụng cụ để thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm - Đĩa tròn - Quả bóng bàn - Đèn led - Mô tơ - Bìa giấy cứng, giấy màu, vỏ lon nước ngọt - Băng keo 2 mặt, - Tấm kim loại - Kéo, dao, mỏ hàn, thước, viết, súng bắn keo. Thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm Thí nghiệm hình chiếu chuyển động tròn đều lên trục bằng bóng của quả bóng Bước 1: Sử dụng thanh nhựa gắn vào mô tơ để có thể quay Bước 2: Dùng thanh kim loại một đầu gắn quả bóng, một đầu gắn vào trục quay 2 Hình 1: Mô hình thí nghiệm Biểu diễn thí nghiêm Đặt bộ thí nghiệm phía trước bức tường, và sử dụng đèn pin điện thoại chiếu vào dụng cụ thí nghiệm, bật mô tơ cho trục quay làm quả bóng quay tròn đều , khi đó hình chiếu của chuyển động tròn đều là bóng của quả bóng trên tường Để dễ nhận biết ta vẽ các vị trí cân bằng, nửa biên, biên, khi quả bóng chuyển động ta thấy hình chiếu của quả bóng là bóng của nó trên tường. . 3 Hình 2: Hình ảnh về hình chiếu của chuyển động tròn đều Hình 3: Học sinh biểu diễn thí nghiệm trên lớp Thí nghiệm hình chiếu chuyển động tròn đều lên trục bằng đèn led Bước 1: Sử dụng tấm bìa cứng gắn đèn led trên cùng trục ứng với các vị trí cân bằng, nửa biên, biên của chuyển động dao động điều hòa. Bước 2: Dùng tấm kim loại cắt thành các miếng nhỏ hình cánh quạt giống nhau Bước 4: Dùng tấm bìa cứng gắn 10 miếng kim loại ghép thành hình tròn, phần mũi nhọn của miếng kim loại xuyên xuống phía dưới tấm bìa cứng, ghép 1 mô tơ điện ở giữa các miếng ghép kim loại, hàn dây điện với các mũi nhọn kim loại với các bóng đèn led và nối vào 1 cực nguồn điện . 4 Bước 4: Dùng đĩa CD gắn vào trục quay của mô tơ và phía dưới đĩa gắn miếng kim loại, và miếng kim lạo này nối vào một cực của nguồn điện. Nguồn điện sử dụng: nguồn 1 chiều 9V 5 Hình 4: Hình ảnh thiết kế Biểu diễn thí nghiệm, khi cho đĩa quay đến các vị trí ứng với các hình chiếu tại vị trí cân bằng, nửa biên, biên thì đèn sáng lên . 6 Hình 5: Hình ảnh thí nghiệm 7 Hình 6: Học sinh biểu diễn thí nghiệm trên lớp Thí nghiệm dòng điện phu- cô Bước 1: Dùng 2 vỏ lon nước ngọt cắt bỏ phần đầu lon, rồi gắn lại với nhau. Bước 2: Gắn trục quay vào mô tơ Bước 4: Đục 2 lổ ở 2 đầu lon đã được ghép, cho trục quay đã gắn mô tơ vào 2 lổ lon. Bước 5: Đặt hệ thống này lên giá đỡ được gắn trên đế nhựa . Nguồn điện sử dụng: nguồn 1 chiều 1,5V Sử dụng 1 nam châm vĩnh cửu Hình 7: Hai vỏ lon đã được ghép lại, và nam châm 8 Hình 8: Mô hình thí nghiệm dòng điện phu -cô dùng mô tơ Nếu không có mô tơ có thể làm mô hình thí nghiệm như sau Hình 9: Mô hình thí nghiệm dòng điện phu -cô không dùng mô tơ Biểu diễn thí nghiệm, đối với mô dùng mô tơ, cho mô tơ quay làm lon nhựa quay theo, ta đưa nam châm lại gần thì lon chuyển động chậm dần do trong vỏ lon này xuất hiện dòng điện phu- cô đã chống lại sự quay của lon ban đầu. Biểu diễn thí nghiệm, đối với mô không dùng mô tơ, ta lấy tay làm lon nhựa quay theo, ta đưa nam châm lại gần thì lon chuyển động chậm dần do trong vỏ lon này xuất hiện dòng điện phu- cô đã chống lại sự quay của lon ban đầu, loại này thì phải làm 1 lần không đưa nam châm lại gần để học sinh thấy được sự khác nhau giữa 2 trường hợp để nhận biết sự xuất hiện dòng điện phu- cô. 9 Hình 6: Học sinh biểu diễn thí nghiệm trên lớp 3.3 Khả năng áp dụng của giải pháp Thí nghiệm áp dụng cho cho giảng dạy phần phương trình dao động điều hòa chương trình vật lí 12 và dòng điện phu –cô chương trình vật lí 11 - Đối tượng áp dụng của giải pháp: + Giáo viên các trường trung học phổ thông áp dụng trong việc giảng về hình chiếu chuyển động tròn đều để xây dựng phương trình dao động điều, và dòng điện phu cô. + Giáo viên có thể hướng dẫn cho học sinh làm. 3.4 Hiệu quả, lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng giải pháp - Chi phí làm các dụng cụ thí nghiệm thấp + Chi phí làm thí nghiệm 1: 40 ngàn đồng + Chi phí làm thí nghiệm 2: 40 ngàn đồng + Chi phí làm thí nghiệm 3:21 ngàn đồng + Chi phí làm thí nghiệm 4:15 ngàn đồng Thí nghiệm thu hút học sinh và giúp tiết học sôi nổi, thí nghiệm đơn giản, chi phí làm thí nghiệm thấp, có thể áp dụng rộng rãi trong các trường phổ thông. - Giáo viên sử dụng các vật liệu đơn giản, dễ tìm, dễ làm nhưng lại giúp học sinh nhận thức trực quan, nhận thức rõ hơn, so với ví dụ trong sách giáo khoa . - Tiết học sôi nổi hơn, học sinh hứng thú, tích cực hơn trong giờ học môn vật lí. - Học sinh rèn luyện kỹ năng thực hành, quan sát, nhận xét. - Giúp học sinh nắm bắt kiến thức sâu sắc hơn về hình chiếu chuyển động tròn đều và dòng điện phu -cô 10 - Giúp học sinh phát triển năng lực khám phá, phát hiện cái mới và năng lực sáng tạo. 4. Những người tham gia tổ chức áp dụng sáng kiến lần đầu: - Bùi Thị Ngọc Tuyển , trường THPT Ngô Văn Cấn - Bùi Văn Tròn, trường THPT Lê Anh Xuân - Cao Huy Thanh, trường THPT Ngô Văn Cấn - Bùi Hữu Hiền, trường THPT Ngô Văn Cấn -Nguyễn Tâm Phục, trường THPT Trương Vĩnh Ký 5. Tài liệu kèm theo: không 11