TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÍ SỬ DỤNG CROCODILE PHYSICS 6.05 HỖ TRỢ VIỆC ÁP DỤNG CÁC PPNT KHOA HỌC GIẢNG DẠY CHƯƠNG DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, VẬT LÍ 12 NÂNG CAO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên nghành: SƯ PHẠM VẬT LÍ GV hướng dẫn: SV thực hiện: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn Phạm Trường Thịnh MSSV: 1110215 Lớp Sư phạm Vật lí K37 Cần Thơ, 2015 Lời cảm ơn Sau thời gian dài nghiên cứu em hồn thành luận văn Đó kết cố gắng thân năm tháng giảng đường Đại Học; hướng dẫn tận tình q thầy năm vừa qua Để ghi nhớ công ơn em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô trường Đại Học Cần Thơ, Khoa Sư Phạm Bộ Môn Vật lí truyền đạt kiến thức kinh nghiệm Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn ThS-GVC Trần Quốc Tuấn tận tình dẫn cho em suốt trình thực luận văn Mặc dù cố gắng nhiều không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Em mong nhận ý kiến quý báu quý thầy cô bạn bè để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Phạm Trường Thịnh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi thực Các số liệu, kết phân tích luận văn hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu trước Mọi tham khảo, trích dẫn rõ nguồn danh mục tài liệu tham khảo luận văn Cần Thơ, ngày 27 tháng năm 2015 Tác giả Phạm Trường Thịnh MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Các giai đoạn thực đề tài Các chữ viết tắt Chương ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ THPT 1.1 Những vấn đề chung đổi giáo dục trung học phổ thông 1.1.1 Mục tiêu giáo dục nước ta 1.1.2 Đổi phương pháp dạy học để thực mục tiêu 1.2 Phương hướng chiến lược đổi PPDH vật lí trường THPT 1.2.1 Khắc phục cách dạy học truyền thống 1.2.2 Đảm bảo thời gian tự học, tự nghiên cứu HS 1.2.3 Rèn luyện thành nếp tư sáng tạo cho người học 1.2.4 Áp dụng PP tiên tiến, phương tiện DH đại vào trình DH 1.3 Mục tiêu chương trình vật lí THPT nâng cao 1.3.1 Đạt mục hệ thống kiến thức VLPT 1.3.2 Rèn luyện phát triển kĩ 1.3.3 Hình thành rèn luyện thái độ, tình cảm HS 1.4 Những định hướng đổi PPDH VL lớp 12 theo chương trình THPT 1.4.1 Giảm đến tối thiểu việc giảng giải, minh họa giáo viên 1.4.2 Áp dụng rộng rãi kiểu dạy học phát giải vấn đề 10 1.4.3 Rèn luyện cho HS phương pháp nhận thức vật lí 10 1.4.4.Tận dụng phương tiện dạy học 11 1.4.5 Tăng cường áp dụng PPDH theo nhóm, hợp tác 12 1.5 Đổi việc thiết kế học 13 1.5.1 Các quan niệm giáo án 13 1.5.2 Một số hoạt động học tập phổ biến tiết học 14 1.6 Đổi việc kiểm tra, đánh giá 16 1.6.1 Quan điểm đánh giá 16 1.6.2 Các hình thức kiểm tra 16 i 1.6.3 Đổi kiểm tra, đánh giá 17 1.6.4 Xác định mức độ nhận thức đề kiểm tra 18 1.6.5 Khắc phục hạn chế kiểm tra đánh giá 19 Chương MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NHẬN THỨC KHOA HỌC 20 2.1 Phương pháp thực nghiệm dạy học vật lí trường phổ thông 20 2.1.1 Phương pháp thực nghiệm q trình sáng tạo khoa học Vật lí 20 2.1.2 Phương pháp thực nghiệm dạy học Vật lí 21 2.1.3 Phối hợp phương pháp thực nghiệm phương pháp nhận thức khác 23 2.2 Phương pháp giải vấn đề dạy học vật lí trường phổ thơng 24 2.2.1 Khái niệm 24 2.2.2 Tiến trình giải vấn đề khoa học 24 2.2.3 Tổ chức tình học tập giải vấn đề 24 2.2.4 Các kiểu hướng dẫn học sinh giải vấn đề 26 2.2.5 Các pha phương pháp giải vấn đề 27 Chương PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 6.05 29 3.1 Phần mềm dạy học vật lí 29 3.1.1 Thực trạng nghiêng cứu sử dụng phần mềm 29 3.1.2 Tại sử dụng phần mềm dạy học 29 3.2 Phần mềm Crocodile Physics 6.05 dạy học vật lí 30 3.2.1 Giới thiệu Crocodile Physics 6.05 30 3.2.2 Sử dụng Crocodile Physics 6.05 30 3.2.3 Yêu cầu kỹ thuật PPDH trog việc sử dụng phần mềm 43 Chương THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC 46 4.1 Đại cương chương 46 4.1.1 Mục tiêu 46 4.1.2 Kiến thức, kỹ 46 4.1.3 Sơ đồ cấu trúc nội dung 48 4.1.4 Nhận xét sơ đồ chương 48 4.2 Thiết kế giáo án số chương dịng điện xoay chiều, Vật lí 12 NC 48 4.2.1 Bài 27 Mạch điện xoay chiều có tụ điện, cuộn cảm 48 4.2.2 Bài 28 Mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cộng hưởng điện 48 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 49 5.1 Mục đích 49 5.2 Nội dung thực nghiệm 49 ii 5.3 Đối tượng thực nghiệm 49 5.4 Kế hoạch giảng dạy 49 5.5 Tiến trình thực học 49 5.6 Kết thực nghiệm 49 5.6.1 Thiết kế đề kiểm tra tiết 49 5.6.2 Đề kiểm tra tiết (45 phút) 51 5.6.3 Kết kiểm tra: 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC 57 Bài 27 Mạch điện xoay chiều có tụ điện, cuộn cảm 57 Bài 28 Mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cộng hưởng điện 66 Bài 29 Công suất dịng điện xoay chiều Hệ số cơng suất 74 Bài 30 Máy phát điện xoay chiều 79 iii Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đất nước ta bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá, hội nhập với cộng đồng khu vực giới Để bắt nhịp với thời đại, hệ trẻ Việt Nam phải người có tri thức, động, sáng tạo, tự tin, có lực tiếp cận giải vấn đề lĩnh vực sống Do vận dụng định hướng dạy học giải vấn đề trường trung học thông lựa chọn cần thiết Trong trình đổi giáo dục trung học phổ thơng nay, đổi phương pháp dạy học vấn đề cốt lõi, định hướng đổi PPDH coi trọng dạy học áp dụng phương pháp nhận thức khoa học Ưu điểm bật chiến lược dạy học áp dụng phương pháp nhận thức khoa học đề khắc phục hạn chế chiến lược dạy học truyền thống mang nặng tính chất giải thích minh hoạ tư tái Hiệu dạy học áp dụng phương pháp nhận thức khoa học khẳng định nước có giáo dục tiên tiến giới Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, việc lồng ghép TN vào học Vật lí biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hoạt động DH Hiện nay, khối lượng kiến thức học mơn Vật lí chương trình THPT tăng lên, hầu hết có TNBD Nếu dạy theo phương pháp truyền thống với TN thật khơng đủ thời gian Mặt khác, với điều kiện sở vật chất trường THPT chưa có nhiều dụng cụ TN để đáp ứng yêu cầu học theo SGK Theo xu hướng phát triển nhanh chóng rộng rãi cơng nghệ thơng tin, hầu hết trường THPT trang bị phương tiện, thiết bị dạy học đại như: máy vi tính, máy chiếu, bảng điện tử… Vì vậy, việc ứng dụng công nghệ thông tin tiến hành TN ảo máy vi tính giải pháp quan trọng việc giảng dạy, giúp HS tiếp thu kiến thức cách nhanh chóng, sâu sắc, tin tưởng vào kiến thức mà chiếm lĩnh được, đồng thời tạo hứng thú học tập cho học sinh học Crocodile Physics 6.05 phần mềm hay, đáp ứng yêu cầu nói trên, hỗ trợ giáo viên học sinh nhiều việc dạy học Dòng điện xoay chiều ứng dụng lĩnh vực có vai trị to lớn sống, có nhiều vật dụng hoạt động dịng điện xoay chiều thiếu trong đời sống hàng ngày Cho nên trình dạy học thiết bị điện xoay chiều quen thuộc sống kỹ thuật trở thành giáo cụ trực quan sinh động, có tác dụng to lớn học sinh Với dụng cụ học sinh khơng tốn nhiều thời gian tiếp cận Đây thuận lợi không nhỏ cho việc triển khai chiến lược dạy học giải vấn đề Vì lý em chọn đề tài: “Sử dụng Crocodile Physics 6.05 hỗ trợ việc áp dụng PPNT khoa học giảng dạy Chương Dịng Điện Xoay Chiều, Vật lí 12 Nâng Cao” Mục đích nghiên cứu Nghiêng cứu việc sử dụng Crocodile Physics 6.05 hỗ trợ áp dụng PPNT khoa học dạy học chương dòng điện xoay chiều, Vật lí 12 NC Giả thuyết khoa học Vận dụng LLDH Vật lí đại sử dụng Crocodile Physic 6.05 hỗ trợ việc áp dụng PPNT khoa học cho học sinh dạy học chương dòng điện xoay chiều, Vật lí 12 NC Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài  Nghiên cứu sở LL PPDH Vật lí đổi PPDH Vật lí THPT  Nghiên cứu lí thuyết phương pháp NTKH  Nghiên cứu việc áp dung Crocodile Physic 6.05 hỗ trợ áp dụng phương pháp NTKH  Nghiên cứu Chương 5, Dòng Điện Xoay Chiều, VL12NC vận dụng sở lý thuyết đề tài để thiết kế số chương: Bài 27 Mạch điện xoay chiều có tụ điện, cuộn cảm Bài 28 Mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cộng hưởng điện Bài 29 Công suất dịng điện xoay chiều Hệ số cơng suất Bài 30 Máy phát điện xoay chiều  Sử dụng phương tiện dạy học đại  Thực nghiệm sư phạm trường THPT Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu tài liệu: TL PPDHVL, TLBDGV (10,11,12), Các SGK VL THPT,…  Học tập trao đổi với thầy cô, bạn bè  Quan sát sư phạm  Thực nghiệm sư phạm Đối tượng nghiên cứu Các hoạt động dạy học GV hoạt động học HS việc áp dụng phần mềm Crocodile Physic 6.05 hỗ trợ PPNT khoa học dạy học Chương 5, Dòng Điện Xoay Chiều, VL12NC Các giai đoạn thực đề tài     Giai đoạn 1: Tìm hiểu đề tài, trao đổi với thầy hướng dẫn đề tài nghiên cứu Giai đoạn 2: Nghiên cứu tài liệu, viết đề cương chi tiết Giai đoạn 3: Nghiên cứu hoàn thành sở lí luận đề tài Giai đoạn 4: Nghiên cứu Chương Dịng Điện Xoay Chiều, Vật lí 12 nâng cao thiết kế số chương  Giai đoạn 5: Thực nghiệm Sư Phạm trường THPT  Giai đoạn 6: Hoàn Chỉnh đề tài chuẩn bị bảo vệ đề tài Power Point  Giai đoạn 7: Bảo vệ luận văn tốt nghiệp Các chữ viết tắt o Giáo viên : GV o Dạy học: DH o Thí nghiệm: TN o Dạy học vật lí: DHVL o Dịng điện: DĐ o Sách giáo khoa: SGK o Học sinh: HS o Phương pháp dạy học: PPDH o Học tập: HT o Thí nghiệm biểu diễn: TNBD Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn o Crocodile Physics 6.05: o Trung học phổ thông: SVTH: Phạm Trường Thịnh o Phương tiện dạy học: o Thiết bị dạy học: CP605 THPT o Nhận thức khoa học: NTKH PTDH TBDH Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh Chương ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ THPT 1.1 Những vấn đề chung đổi giáo dục trung học phổ thông 1.1.1 Mục tiêu giáo dục nước ta a) Mục tiêu dạy học giai đoạn cơng nghiệp hóa, hiên đại hóa đất nước Nước ta bước vào thời kì cơng nghiệp hóa đại hóa, hội nhập với cộng đồng giới cạnh trang liệt Tình hình phải đổi mục tiêu GD, nhằm đạo tạo người có phẩm chất Nền GD không dừng lại chỗ trang bị cho học sinh kiến thức cơng nghệ nhân loại tích lũy mà cịn phải bồi dưỡng cho HS tính động cá nhân phải có tư sáng tạo lực thực hành giỏi Hội nghị Ban chấp hành Trung Ương Đảng Cộng Sản Việt Nam lần khóa VIII rõ:“Nhiệm vụ mục tiêu GD nhằm xây dựng người hệ thiết tha, gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc chủ nghĩa xã hội, có đạo đức sáng, có ý chí kiên cường xây dựng bảo vệ Tổ quốc tham gia tích cực vào nghiệp cơng nghiệp hóa, hiên đại hóa đất nước, giữ gìn phát huy giá trị văn hóa dân tộc, có lực tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại, phát huy tiềm dân tộc người Việt Nam, có ý thức cộng đồng phát huy tính tích cực cá nhân làm chủ tri thức khoa học cơng nghệ hiên đại, có tư sáng tạo, có kỹ thực hành giỏi, có tác phong cơng nghiệp, có tính tổ chức kĩ luật, có sức khỏe, người thừa kế xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa “ hồng” vừa chuyên” lời dặn Bác Hồ” [3] Hơn nước ta bước vào thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa, chuyển từ chế kế hoạch hóa tập trung sang chế thị trường với quản lí nhà nước Xã hội phồn vinh kỉ 21 phải xã hội “dựa vào tri thức”, vào tư sáng tạo, vào tài sáng chế người Trước tình hình đòi hỏi giáo dục nước ta phải đổi mạnh mẽ, sâu sắc, tồn diện, để tạo đất nước người lao động có hiệu hoàn cảnh Mục tiêu GD nước ta nói riêng giới nói chung không dừng lại việc truyền thụ cho HS kiến thức, kỹ lồi người tích lũy trước mà đăc biệt quan tâm đến việc bồi dưỡng lực sáng tạo tri thức mới, phương pháp mới, cách GQVĐ phù hợp với hoàn cảnh đất nước, dân tộc Trong xã hội biến đổi nhanh chóng người lao động phải biết đổi kiến thức lực cho phù hợp với phát triển khoa học, kĩ thuật Lúc đó, người lao động phải có kỹ tự định hướng tự học để thích ứng với địi hỏi xã hội Giáo dục không ý đến yêu cầu xã hội người lao động mà phải ý đến quyền lợi, nguyện lợi, nguyện vọng, lực, sở trường cá nhân Sự phát triển đa dạng cá nhân dẫn đến phát triển mau lẹ, tồn diện hài hịa xã hội Để thực mục tiêu đó, có nhiều việc phải làm tầm vĩ mô nhà nước, toàn xã hội tầm vĩ mô trường học, lớp học, HS Những vấn đề tầm vĩ mô mục tiêu GD, thiết kế chương trình, cung cấp phương tiện dạy học người dạy, người học,… tầm vi mô phương pháp dạy học, hoạt động GV HS trình dạy học Những vấn đề tầm vi mô vĩ mô tác động qua lại ảnh hướng lẫn Tuy nhiên, chất lượng GD thể sản phẩm cuối phẩm chất, nhân cách HS Điều quan trọng người GV, nhân vật chủ chốt công tác giáo dục dạy học làm cho học sinh thời gian quy định chương trình đào tạo đạt yêu cầu mà xã hội đặt cho nhà trường b) Mục tiêu chương trình Vât lý Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn - Cản trở dòng điện SVTH: Phạm Trường Thịnh - Vai trò Z giống đại lượng ? - Nêu ý nghĩa Z ?  Hoạt động 6: Độ lệch pha điện áp so với cường độ dòng điện (10 phút) Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên C Sử dụng CP605 mô đồ thị biểu L  tg = R diễn biến đổi cường độ dòng điện điện áp hai đầu đoạn mạch Dựa vào đồ thị xác định độ lệch pha điện áp so với cường độ dòng điện mạch u nhanh pha so với i góc  - Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, nêu mối quan hệ u i ? u chậm pha so với i góc  - Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, nêu mối quan hệ u i ?  Hoạt động 7: Tìm hiểu cộng hưởng điện (20 phút) Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Đặt vấn đề chuyển tiếp : Theo dõi tư vấn đề GV đặt Hiện tượng cộng hưởng điện ? Dấu hiệu cho ta biết mạch xảy tượng cộng hưởng điện ? Điều kiện xảy cộng hưởng điện ? Cho học sinh đọc sách phát biểu - Đọc sách nêu định nghĩa tượng cộng hưởng - Hiện tượng cộng hưởng điện gì? 71 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn Khi xảy tượng ZL=ZC L  SVTH: Phạm Trường Thịnh cộng hưởng : - Tìm điều kiện cộng hưởng điện    C LC - Hãy tìm đặc điểm mạch xảy cộng hưởng? Khi học sinh đưa thiếu đặc điểm ta gợi ý: - Tổng trở đoạn mạch có giá trị ? Zmin = R - Cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn Im = mạch có giá trị ? U R - Hiệu điện tức thời hai tụ - Có biên độ điện hai đầu cuộn cảm có đặc điểm gì? - Hiệu điện hai đầu R có đặc điểm - Bằng hiệu điện hai đầu đoạn mạch ? - Đồng pha - Pha u i biến đổi ? - Quan sát đồ thị Giới thiệu đồ thị 28.4 - Điện trở lớn - Hãy cho biết đặc điểm đường Điện trở nhỏ - Giới thiệu ý nghĩa vật lý đường cong cộng hưởng ? Xem sách giáo khoa - Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp có U, R khơng đổi Tìm cơng suất cực đại mạch (do ZL ZC không tiêu thụ - Hãy viết công thức tính cơng suất tiêu P=RI2 điện năng) pR thụ mạch RLC mắc nối tiếp 2 U U  Z  ZC R  (Z L  ZC ) R( L ) R R( Z L  ZC ) R phải nhỏ - Áp dụng bất đẳng thức côsi - Hai số hạng phải dương Khai triển công thức p Nhận xét - Tìm điều kiện để p đạt giá trị cực đại - Làm cách để tìm giá tị nhỏ hai số hạng ? - Điều kiện để áp dụng bất đẳng thức côsi ? 72 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh ZL-ZC=R - Hãy áp dụng bất đẳng thức tìm điều kiện U2 p 2R để p đạt giá trị cực đại - Tìm cơng suất cực đại mạch Sử dụng CP605 mô TN kiểm tra lại - Quan sát TN hệ trên:  Hoạt động 8: Củng cố dặn dò tập (7 phút) Hoạt động học sinh - Trả lời câu hỏi Hoạt động giáo viên Yêu cầu học sinh nhắc lại nội dung thơng qua câu hỏi củng cố - Dặn dò tập: - Ghi nhận tập + Trả lời câu hỏi làm tập 1, 2, 3, sgk - Chuẩn bị + Đọc tìm hiểu Rút kinh nghiệm: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 73 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh Bài 29 Cơng suất dịng điện xoay chiều Hệ số công suất a) Mục tiêu học  Mục tiêu kiến thức + Nắm đặc điểm công suất tức thời, cơng suất trung bình + Nêu khái niệm hệ số công suất ý nghĩa  Kỹ + Xây dựng biểu thức đại lượng vật lý logic toán học + Rèn luyện kỹ giải tập trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn b) Chuẩn bị giáo viên học sinh  Giáo viên + Chuẩn bị TN ảo CP605 đo cơng suất dịng điện xoay chiều + Phiếu học tập  Học sinh + Ôn tập lại kiến thức mạch nối tiếp phương pháp giản đồ Fre-nen + Công thức xác định cơng suất tiêu thụ dịng điện chiều c) Tiến trình xây dựng kiến thức Trong mạch điện xoay chiều, điện áp tức thời, cường độ tức thời,… biến thiên theo thời gian t Vậy tìm cơng suất tiêu thụ mạch nào? Công suất tức thời: Cơng suất trung bình: Hệ số cơng suất: - Khi xảy cộng hưởng: - Bài tập áp dụng - Bài tập nhà 74 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh Cơ hội sử dụng CP605 hổ trợ phương pháp NTKH: Sử dụng CP605 mô mạch điện xoay chiều, dựa vào cơng thức tính tốn cơng suất tức thời, rê chuột vào nguồn lên công suất tức thời so sánh với cơng suất tính d) Tổ chức hoạt động dạy học  Hoạt động 1: Ổn định tổ chức, kiểm tra cũ (8 phút) Hoạt động HS Hoạt động GV - Cán lớp báo cáo với GV tình hình - Yêu cầu cán lớp cho biết tình hình của lớp lớp - HS lên bảng giải tập - Cho đoạn mạch điện hình vẽ: L R A C M Tính Z AB  R   Z L  Z C 2 R  50 Với u AB  100 2cos100 t(V) L  0,318H ; C  0,636.104 F Z L  100; ZC  50 + Tính tổng trở mạch  Z AB  50 2 - Tính I  + Tính giá trị cường độ hiệu dụng hiệu U ZB  2( A) Z AB điện phần tử mạch - GV lưu ý HS số liệu: - Tính U AM  IZ AM  I R  Z L2  50 10(V ) 0,318  U MB  50 2(V ) - Các HS lại quan sát cho nhận xét - HS khác nhận xét làm bạn B  ;0,636   GV nhận xét, đánh giá, cho điểm  Hoạt động 2: Tiếp nhận nhiệm vụ học tập (2 phút) Hoạt động HS Hoạt động GV - HS nhận thức vấn đề học - Đặt vấn đề: Đối với mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp có phần tử R, L, C việc xác định cơng suất khơng đơn giản dùng vôn kế ampe kế, mạch xoay chiều hồn tồn khác mạch chiều đại lượng mạch xoay chiều biến 75 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh thiên điều hòa từ dẫn đến khái niệm cơng suất tức thời cơng suất trung bình  Hoạt động 3: Cơng suất tức thời, cơng suất trung bình (15 phút) Hoạt động HS Hoạt động GV - GV giới thiệu HS sử dụng cơng thức tính cơng suất dịng điện khơng đổi để tính cơng suất tức thời dòng điện xoay chiều - Nếu đoạn mạch có dịng điện - HS suy nghĩ, thảo luận i  I 0cos t điện áp hai đầu đoạn mạch u  U 0cos t +   cơng suất tức thời Ta có p  ui  U I cos t.cos t    xác định biểu thức ?  p  UI 2.cos t.cos t    - GV gợi ý HS dùng phép biến đổi lượng  UI cos   UI cos  2t    giác suy biểu thức tính cơng suất tức thời - Dựa vào cơng thức tính cơng suất tức thời: - Nêu câu hỏi: Công suất tức thời biến đổi - Cơng suất tức thời dịng điện xoay theo qui luật ? Đối với dòng điện tần số chiều biến đổi tuần hoàn quanh giá trị trung 50Hz, cơng suất biến đổi tuần hồn bao bình UI cos với tần số hai lần tần số nhiêu lần 1s ? dòng điện - Suy luận từ cos  2t +   tìm f '  f  100 Hz - Cơng suất trung bình: P W t - Yêu cầu HS đọc mục SGK GV nêu định nghĩa yêu cầu HS tìm hiểu, so sánh cơng suất trung bình chu kỳ với cơng + Nếu t = T P cơng suất trung bình suất trung bình thời gian t >> T dòng điện xoay chiều chu kỳ - GV hướng dẫn HS lấy giá trị trung bình số hạng UI cos + Đó cơng suất trung bình UI cos(2t   ) t >> T - GV hướng dẫn HS chứng minh UI cos  2t     76 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh Trong chu kỳ biến đổi 2  T  hàm cos  2t +   nhận 2  - giá trị khác thời điểm t  T  t   nên tổng chúng 2       cos(2t   )  cos  2  t       2    cos(2t   )  cos(2t     )  Sử dụng CP605 mô mạch điện xoay chiều, đo công suất P so sánh với kết tính tốn: Ta P  UI cos  Hoạt động 4: Hệ số công suất (10 phút) Hoạt động HS - Thực biến đổi, ghi nhận - Ta có: P  RI P  UI cos (1) Ta có: I  - Đại lượng cos biểu thức tính cơng suất dịng điện xoay chiều gọi hệ số công suất (2) R  cos   Z Từ (1) (2): - Trả lời câu hỏi: Hoạt động GV - GV giới thiệu: với đoạn mạch RLC, điện tiêu thụ R - Nêu câu hỏi: Nhận xét giá trị hệ số công suất ? Khi hệ số công suất đạt P , hệ số công suất U cos  giá trị cực đại ? giảm cường độ dịng điện mạch - Lưu ý: Trường hợp cos =0 , mạch RLC phải tăng để cơng suất tiêu thụ khơng thay có chuyển đổi lượng điện từ đổi Khi hao phí nhiệt dây dẫn trường lớn Đó điều nên tránh - Nêu câu hỏi: Nhận xét hao phí điện - HS đọc câu C3 dây dẫn hệ số công suất giảm - HS khác trả lời Biết công suất tiêu thụ đoạn mạch Đo công suất dòng điện đoạn mạch điện áp hai đầu đoạn mạch không thay đổi ? xoay chiều cách: 77 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn + Đo U, I , cosφ SVTH: Phạm Trường Thịnh - Yêu cầu HS đọc trả lời câu hỏi C3 + Đo điện A, thời gian t Tính P theo SGK cơng thức P  A t  Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố (7 phút) Hoạt động HS - Đọc phiếu học tập, suy nghĩ Hoạt động GV - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi phiếu học tập - Đọc câu hỏi tập SGK - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi làm Suy nghĩ, chọn đáp án cho câu trắc tập SGK nghiệm, giải tập tự luận - Ghi tóm tắt nội dung học - Nhận xét, đánh giá tiết dạy  Hoạt động 6: Hướng dẫn nhà (3 phút) Hoạt động HS - Ghi tập nhà Hoạt động GV - Giao tập nhà cho HS: Làm câu hỏi tập lại phiếu học tập SGK, sách tập - Ghi nhớ lời dạy GV - Dặn HS chuẩn bị cho tiết sau: Máy phát điện xoay chiều Rút kinh nghiệm …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 78 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh Bài 30 Máy phát điện xoay chiều a) Mục tiêu học  Mục tiêu kiến thức + Hiểu nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều + Trình bày cấu tạo nguyên tắc hoạt động máy phát xoay chiều pha, máy phát điện xoay chiều ba pha  Mục tiêu kỹ + Vận dụng cơng thức để tính tần số suất điện động máy phát điện xoay chiều + Phân tích nguyên tắc hoạt động máy phát điện chiều xoay ba pha + Nắm sơ đồ mắc mạch ba pha để lắp mạch thực hành + Liên hệ thực tế : Các máy phát điện xoay chiều thực tế b) Chuẩn bị  Giáo viên + Mơ hình máy phát điện xoay chiều pha (Video) + Tranh vẽ loại máy phát hay pha, H30.5, H30.6 + Phiếu học tập  Học sinh + Xem lại phần tượng cảm ứng điện từ lớp 11, xem lại hiệu điện dòng điện xoay chiều + Trả lời phiếu học tập 79 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh c) Tiến trình xây dựng kiến thức - Máy phát điện thiết bị dùng để biến thành điện Vậy hoạt động nào? - Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều - Nguyên tắc tạo suất điện động xoay chiều Máy phát điện xoay chiều pha + Cấu tạo + Hoạt động Máy phát điện xoay chiều ba pha + Cách tạo dòng điện xoay chiều ba pha + Cấu tạo + Hoạt động Cách mắc tải đối xứng hình Cách mắc tải đối xứng hình tam giác Dịng ba pha ưu việt dòng ba pha Câu hỏi: 1, Bài tập: 1, 2, 3, Cơ hội sử dụng CP605 hổ trợ phương pháp NTKH:  Cơ hội 1: Chiếu Video máy phát điện xoay chiều pha  Cơ hội 2: Chiếu Video máy phát điện xoay chiều pha có kèm đồ thị d) Tổ chức hoạt động dạy học  Hoạt động 1: Ổn định lớp kiểm tra cũ (5 phút) 80 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn Hoạt động học sinh SVTH: Phạm Trường Thịnh Hoạt động giáo viên - Cán lớp báo cáo sỉ số lớp - Yêu cầu cán lớp cho biết tình hình lớp - Nêu câu hỏi gọi HS - Lắng nghe câu hỏi GV Câu 1: Nêu nguyên tắc tạo dòng điện - xoay chiều HS1: Suy nghĩ trả lời Câu 2: Viết cơng thức tính hệ số cơng suất Câu3: Vì phải tăng hệ số cơng suất nơi - HS2: Nhận xét câu trả lời bạn tiêu thụ điện? - Nhận xét đánh giá cho điểm  Hoạt động 2: Tiếp nhận nhiệm vụ học tập (2 phút) Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - Quan sát theo dõi GV đặt vấn đề Tạo tình học tập Trong thực tế dòng điện sử dụng tạo từ máy phát điện xoay chiều Vậy máy phát điện ? Chúng có - Suy nghĩ vấn đề giáo viên đặt cấu tạo ? Hoạt động dựa nguyên tắc nào?  Hoạt động 3: Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều ( phút) Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - Máy phát điện thiết bị dùng để biến - Máy phát điện gì? đổi thành điện - Khi từ thơng qua vịng dây biến thiên - Suất điện động sinh cuộn dây điều hồ : =0cos2ft cuộn dây nào? có N vịng giống hệt xuất suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa - Hoạt động dựa tượng cảm ứng - Hãy nêu nguyên tắc hoạt động chung điện từ loại máy phát điện xoay chiều  = 0 cos  t Nhận xét câu trả lời học sinh 81 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn d e =  N dt =  N 0 sin  t SVTH: Phạm Trường Thịnh - Viết biểu thức từ thơng qua vịng dây ? e =  N 0 cos (  t  / ) - Viết biểu thức suất điện động xuất cuộn dây có N vịng ? E0 =  N 0 - Viết biểu thức biên độ suất điện động ? - Nêu cách tạo suất điện động xoay - Theo em, có cách tạo xuất điện động xoay chiều mà người ta thường dùng chiều : máy phát điện ? Đó cách + Từ trường cố định, vòng dây quay nào? + Từ trường quay, vòng dây cố định Gợi ý để học sinh đưa hai phương án - Nhận xét đúc kết lại vấn đề - Trả lời (dựa vào công thức suất điện - Nêu câu hỏi C2 động)  Hoạt động 4: Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều pha (10 phút) Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - Cho HS quan sát video máy phát điện Xem video xoay chiều pha - Quan sát mơ hình - Cho học sinh quan sát mơ hình máy phát điện xoay chiều pha Biểu diễn kí hiệu máy phát điện xoay chiều pha 82 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh - Dựa vào mơ hình phận máy phát điện - Máy phát điện xoay chiều pha có hai Rơto phận chính: Phần cảm; phần ứng + A ~ B – Stato Vành khuyên Chổi quét Sơ đồ máy phát pha có cặp cực Rôto nam châm điện - Phần cảm cấu tạo ? - Nam châm điện, nam châm vĩnh cữu - Phần cảm có nhiệm vụ làm máy có cực xếp xen kẽ nối tiếp phát điện ? vành tròn - Phần ứng cấu tạo ? - Phần cảm tạo từ trường - Phần ứng có nhiệm vụ làm máy - Là cuộn dây giống phát điện? -Tạo suất điện động cảm ứng máy - Nêu tên phần quay phần cố định máy phát điện ? hoạt động - Phần quay : roto - Phần cố định : stato - Phần ứng gồm nhiều cuộn dây, cuộn dây gồm nhiều vòng dây, phần cảm gồm nhiều nam châm điện - Người ta phải làm để tăng suất điện động máy phát ? Để tăng cường từ thông qua cuộn dây người ta phải làm ? - Muốn tránh dịng điện PhuCơ người ta phải làm ? - Các máy phát điện xoay chiều pha có Quấn lõi thép kỹ thuật Lõi thép gồm nhiều thép mỏng ghép cách điện cách hoạt động ? Có cách: + Nam châm quay, cuộn dây cố định - Để dẫn dịng điện ngồi người ta phải làm cách ? 83 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn SVTH: Phạm Trường Thịnh + Nam châm cố định, cuộn dây quay - Dùng hai vành khuyên, hai quét  Hoạt động 5: Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều ba pha ( 15 phút) Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - Máy phát điện xoay chiều pha có - Suy nghĩ trả lời Chế tạo loại máy phát điện có số pha lớn công suất nhỏ Vậy muốn sử dụng nguồn điện có cơng suất lớn ta phải làm sao? Đó máy phát điện xoay chiều ba pha Vậy có cấu tạo ? Hoạt động ? Nó có lợi máy phát điện xoay chiều pha nào? Cho HS xem video máy phát điện coay chiều pha Nêu cấu tạo phần : Phần cảm phần ứng Nêu định nghĩa Quan sát hình vẽ 30.4 mơ tả cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha ? - Dịng điện xoay chiều pha ? Diễn giảng cho học sinh hiểu - Viết biểu thức suất điện động xuất e1 = Eocost e2 = Eocos(t - 2 )  e3 = Eocos(t + ) cuộn dây ? 84 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS – GVC Trần QuốcTuấn cuộn dây giống - Mắc tam giác hình SVTH: Phạm Trường Thịnh - Tải tiêu thụ điện mắc ? - Mắc mắc theo kiểu hình sao? - Quan sát hình 30.5 30.6 trả lời - Mắc mắc theo kiểu hình tam giác?  Hoạt động 6: Củng cố dặn dò tập (5 phút) Hoạt động học sinh - Trả lời câu hỏi Hoạt động giáo viên Yêu cầu học sinh nhắc lại nội dung thơng qua câu hỏi củng cố - Dặn dò tập: - Ghi nhận tập + Trả lời câu hỏi làm tập 1, 2, 3, sgk + Đọc tìm hiểu - Chuẩn bị Rút kinh nghiệm: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 85 ... Crocodile Physics 6. 05 hỗ trợ việc áp dụng PPNT khoa học giảng dạy Chương Dịng Điện Xoay Chiều, Vật lí 12 Nâng Cao? ?? Mục đích nghiên cứu Nghiêng cứu việc sử dụng Crocodile Physics 6. 05 hỗ trợ áp dụng PPNT. .. PPNT khoa học dạy học chương dòng điện xoay chiều, Vật lí 12 NC Giả thuyết khoa học Vận dụng LLDH Vật lí đại sử dụng Crocodile Physic 6. 05 hỗ trợ việc áp dụng PPNT khoa học cho học sinh dạy học chương. .. Đối tượng nghiên cứu Các hoạt động dạy học GV hoạt động học HS việc áp dụng phần mềm Crocodile Physic 6. 05 hỗ trợ PPNT khoa học dạy học Chương 5, Dòng Điện Xoay Chiều, VL12NC Các giai đoạn thực