Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: XÂY DỰNG BÀI TẬP DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH Chủ đề: ĐIỆN, ĐIỆN TỪ - MÔN VẬT LÝ Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Vật lí 11, 12 Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ năm 2014 đến 2015 Tác giả: • Họ tên: Cao Văn Kiên • Năm sinh: 1980 • Nơi thường trú: Thị trấn Cồn - Hải Hậu – Nam Định • Trình độ chuyên môn: Cử nhân Vật lí • Chức vụ công tác: GV Vật lí, tổ trưởng tổ Vật lí - Công nghệ • Nơi làm việc: Trường THPT A Hải Hậu • Địa liên hệ: Cao Văn Kiên – TDP - Thị trấn Yên Định - Hải Hậu – Nam Định • Điện thoại: 0915072161 Đơn vị áp dụng sáng kiến: Tên đơn vị: Trường THPT A Hải Hậu Địa chỉ: TDP -Thị trấn Yên Định - Hải Hậu - Nam Định Điện thoại: 03503.877089 Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 1/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 XÂY DỰNG BÀI TẬP DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH Chuyên đề: ĐIỆN, ĐIỆN TỪ Giáo viên: Cao Văn Kiên Tổ Vật lí - Công nghệ, trường THPT A Hải Hậu I Điều kiện, hoàn cảnh tạo sáng kiến - Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng KT-KN người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc - Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực - Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học - Đẩy mạnh ứng dụng CNTT-TT dạy học” - Đổi hình thức phương pháp thi, KT ĐG kết GD, ĐT, bảo đảm trung thực, khách quan - Việc thi, KT ĐG kết giáo dục, đào tạo cần bước theo tiêu chí tiên tiến xã hội cộng đồng giáo dục giới tin cậy công nhận - Phối hợp sử dụng kết ĐG trình học với ĐG cuối kỳ, cuối năm học; ĐG người dạy với tự ĐG người học; ĐG nhà trường với ĐG gia đình xã hội” (Theo tinh thần Nghị 29) II Thực trạng (trước tạo sáng kiến) - Chương trình dạy học truyền thống gọi chương trình giáo dục “định hướng nội dung” dạy học hay “định hướng đầu vào” Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 2/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 - Ưu điểm: truyền thụ cho người học hệ thống tri thức khoa học hệ thống - Chú trọng việc truyền thụ hệ thống tri thức khoa học theo môn học quy định - Chưa trọng đầy đủ đến chủ thể người học khả ứng dụng tri thức học tình thực tiễn - Mục tiêu đưa cách chung chung, không chi tiết - Việc quản lý chất lượng giáo dục tập trung vào “điều khiển đầu vào” nội dung dạy học việc truyền thụ hệ thống tri thức khoa học theo môn học quy định - Không thích hợp vì: + Việc quy định cứng nhắc nội dung chi tiết chương trình dạy học dẫn đến tình trạng nội dung chương trình nhanh chóng bị lạc hậu so với tri thức đại + Kiểm tra đánh giá chủ yếu dựa khả tái tri thức mà không định hướng vào khả vận dụng tri thức + Phương pháp dạy học mang tính thụ động ý đến khả ứng dụng nên sản phẩm giáo dục người mang tính thụ động, hạn chế khả sáng tạo động - Chương trình giáo dục định hướng phát triển lực hay gọi dạy học “định hướng kết đầu ra” (xu hướng giáo dục quốc tế) - Đảm bảo chất lượng đầu việc dạy học, phát triển toàn diện phẩm chất nhân cách, trọng lực vận dụng tri thức tình thực Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 3/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 tiễn nhằm chuẩn bị cho người lực giải tình sống nghề nghiệp - Nhấn mạnh vai trò người học với tư cách chủ thể trình nhận thức - Việc quản lý chất lượng dạy học chuyển từ việc điều khiển “đầu vào” sang điều khiển “đầu ra” tức kết học tập học sinh - Không quy định nội dung dạy học chi tiết mà quy định kết đầu mong muốn trình giáo dục, sở đưa hướng dẫn chung việc lựa chọn nội dung, phương pháp, tổ chức đánh giá kết dạy học nhằm đảm bảo thực mục tiêu dạy học tức đạt kết đầu mong muốn - Ưu điểm: tạo điều kiện quản lý chất lượng theo kết đầu quy định, nhấn mạnh lực vận dụng học sinh - Mặt khác việc truyền thụ kiến thức vật lí đa số giáo viên nhiều lý thuyết sách giáo khoa, việc vận dụng kiến thức sách với kiến thức thực tế yếu ít, học sinh biết nhiều kiến thức vận dụng lại lúng túng Trên sở đó, xin trình bày số kinh nghiệm cách làm trình giảng dạy III Giải pháp III 1- TÓM TẮT NỘI DUNG GIẢI PHÁP Phần một: Cơ sở lý luận Phần hai: Nội dung 2.1 Nhóm lực sử dụng kiến thức 2.2 Nhóm lực phương pháp 2.3 Nhóm lực trao đổi thông tin 2.2 Nhóm lực cá thể Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 4/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 III 2- NỘI DUNG Phần một: Cơ sở lý luận Trong Tâm lý học, lực vấn đề quan tâm nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lý luận to lớn "sự phát triển lực thành viên xã hội đảm bảo cho người tự lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với khả cá nhân, làm cho hoạt động cá nhân có kết hơn, cảm thấy hạnh phúc lao động" Trong Tâm lý học Liên xô từ năm 1936 đến 1941 có nhiều công trình nghiên cứu vấn đề lực, điểm qua số công trình tiếng tác giả như: Năng lực toán học V.A.Crutetxki, V.N Miaxisốp; lực văn học Côvaliốp, V.P Iaguncôva công trinh nghiên cứu đưa định hướng mặt thực tiễn cho nghiên cứu sau dòng Tâm lý học Liên xô nghiên cứu lực Từ điển tiếng Việt Viện Ngôn ngữ học NXB Từ điển Bách khoa 2007 nhóm Ngọc-Xuân-Quỳnh biên soạn từ "năng lực" "phẩm chất' hiểu sau: - Năng lực: Sức làm ra, phát người, vật, máy móc, - Phẩm chất: Tính chất riêng tốt, xấu vật Theo từ điển tiếng Việt xuất năm 1992 Hoàng Phê chủ biên thì: - "Năng lực" có hai nghĩa: Khả năng, điều kiện chủ quan tự nhiên sẵn có để thực hoạt động Phẩm chất tâm lí sinh lí tạo cho người khả hoàn thành loại hoạt động với chất lượng cao Hiểu theo nét nghĩa thứ nhất, lực khả có thực, bộc lộ thông qua việc thành thạo kĩ người học Hiểu theo nét nghĩa thứ hai, lực sẵn có dạng tiềm người học giúp họ giải tình có thực sống Từ hai nét nghĩa trên, hiểu lực vừa tồn dạng tiềm năng, vừa khả bộc lộ thông qua trình giải tình có thực sống Khía cạnh thực lực mà nhà trường phổ thông tổ chức hình thành đáng giá học sinh Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 5/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 - "Phẩm chất" có nghĩa là: Cái làm nên giá trị người hay vật Như vậy, "năng lực' "phẩm chất" vừa riêng rẽ lại vừa bao hàm Theo giải nghĩa từ điển "năng lực" "phẩm chất tâm lí sinh lí tạo cho người khả hoàn thành loại hoạt động với chất lượng cao" "phẩm chất" "cái tạo nên giá trị người" Trước đây, ta đánh giá "hạnh kiểm" học sinh vào việc thực nhiệm vụ học sinh ghi Điều lệ trường phổ thông Đó đánh giá lực phẩm chất Theo quan niệm chương trình giáo dục phổ thông Quebec (Canada) " Năng lực kết hợp cách linh hoạt có tổ chức kiến thức, kĩ với thái độ, tình cảm, giá trị, động cá nhân nhằm đáp ứng hiệu yêu cầu phức hợp hoạt động bối cảnh định " Với cách hiểu việc học sinh có kiến thức, kĩ thái độ không xem có lực mà ba yếu tố phải người học vận dụng tình định phát triển thành lực Ngoài ra, số cách hiểu khái niệm "năng lực" sau: - Năng lực khả cá nhân đáp ứng yêu cầu phức hợp thực thành công nhiệm vụ bối cảnh cụ thể - Năng lực kĩ khả nhận thức vốn có cá nhân hay học để giải vấn đề đặt sống Năng lực hàm chứa tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí trách nhiệm xã hội để sử dụng thành công có trách nhiệm giải pháp tình thay đổi Có thể nhận thấy điểm chung cốt lõi cách hiểu khái niệm "năng lực" khả vận dụng kiến thức, kĩ thái độ để giải tình có thực sống Từ nhận định lực học sinh phổ thông khả vận dụng, kết hợp kiến thức, kĩ thái độ đẻ thực tốt nhiệm vụ học tập, giải có hiệu vấn đề có thực sống em Các lực chung cốt lõi: + Năng lực sử dụng kiến thức: Sử dụng kiến thức vào việc sử dụng kiến thức xung lượng lực vào việc giải thích vấn đề thực tế liên quan Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 6/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 + Năng lực trao đổi thông tin: Thực trao đổi, thảo luận với bạn để tìm vấn đề cần nghiên cứu + Năng lực cá thể: Kết hợp kiến thức việc gải toán tương tác, sử dụng kiến thức học vào việc giải thích tình thực tế + Năng lực phương pháp: Lựa chọn sử dụng công cụ toán cho phù hợp với học tập vật lí Các lực chuyên biệt môn Vật lí + Năng lực tự học; + Năng lực giải vấn đề; + Năng lực sáng tạo; + Năng lực tự quản lí; + Năng lực giao tiếp; + Năng lực hợp tác; + Năng lực sử dụng công nghệ thông tin truyền thông (ICT); + Năng lực sử dụng ngôn ngữ; + Năng lực tính toán Phần hai: Nội dung 2.1 Nhóm lực sử dụng kiến thức * Gồm mức độ sau: a K1: Trình bày kiến thức tượng, đại lượng, định luật, nguyên lý vật lí bản, phép đo, số vật lí b K2: Trình bày mối quan hệ kiến thức vật lí c K3: Sử dụng kiến thức vật lí để thực nhiệm vụ học tập - Suy luận từ giả thuyết để rút kết quả; - Suy luận từ kiến thức cũ để đưa kiến thức mới; - Sử dụng kiến thức cũ làm đề xuất giả thuyết; - Tính toán công thức làm sở lý thuyết cho phép đo Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 7/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 d K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề giải pháp, ) kiến thức vật lí vào tình thực tế - Nhiệm vụ, nhu cầu thân: ăn uống, lại,… - Các hoạt động thực tiễn gia đình: làm bếp, đồ gia dụng… - Các vấn đề chung, cấp thiết: môi trường, lượng,… * Nhận xét: Nội dung kiến thức phần chủ yếu kiến thức sách giáo khoa, học sinh tiếp nhận tri thức từ định luật, định lý, mối quan hệ đại lượng vật lí, vận dụng vào dạng tập cụ thể Trên sở có gắn vào tình thực tế * Các ví dụ minh hoạ VD 1: Trong đoạn mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp, biểu thức sau không suy từ định luật Ôm? U U A I = B I0 = Z Z C U = I.Z D i = u Z Hướng dẫn Tại thời điểm t, theo định luật Ôm ta có: i = u Z - Nhận xét: Định luật Vật lí (Trong nội dụng phần Điện, Điện từ có nhiều định luật định luật Jun Len-xơ, Fa-ra-đây, Am-pe, Len-xơ,…) VD 2: Cuộn thứ cấp máy biến áp có 1000 vòng, từ thông lõi sắt biến thiên với tần số 50 Hz có giá trị cực đại 0,5 mWb Giá trị hiệu dụng suất điện động cảm ứng xuất cuộn thứ cấp ? Hướng dẫn Áp dụng công thức: E0 = ωNBS = ωN.φmax ⇒ E = E0 Thay số: E = ≈ 157,1 V - Nhận xét: Mối quan hệ đại lượng vật lí VD 3: Trong mạch điện xoay chiều dòng điện xoay chiều chạy qua π  đoạn mạch có biểu thức i = cos 100πt − ÷(A) , t tính giây (s) Vào thời 3  điểm t = s dòng điện chạy đoạn mạch có cường độ 300 A cực tiểu B không C cực đại D cường độ hiệu dụng Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 8/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 Hướng dẫn Thay t = π  − ÷= s vào biểu thức dòng điện ta có: i = cos 100π 300  300  A - Nhận xét: Mối quan hệ đại lượng vật lí (suy luận từ giả thuyết để rút kết quả) VD 4: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L ghép nối tiếp Gọi điện áp tức thời điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử R, L, C đầu đoạn mạch là: u R, uC, uL, uAB; UR, UC, UL, UAB Hệ thức là: A UAB = UR + UC + UL B uAB = uR + uL + uC 2 C uAB = u R + (u L − u C ) D uAB = uR + uL – uC Hướng dẫn Tại thời điểm t (lúc tính chất dòng điện xoay chiều dòng điện chiều) nên ta có: uAB = uR + uL + uC - Nhận xét: Mối quan hệ đại lượng vật lí (suy luận từ kiến thức cũ để đưa kiến thức mới) VD 5: Cho mạch điện xoay chiều gồm: tụ điện, cuộn dây cảm biến trở R ghép nối tiếp Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U không đổi Khi điện trở biến trở R R2 người ta thấy công suất tiêu thụ đoạn mạch hai trường hợp hệ số công suất mạch cosϕ1, cosϕ2 Tỉ số cosϕ1 cosϕ2 ? Hướng dẫn U R Từ công thức (SGK): P = I R , kết hợp với công thức: I = cosϕ = Z Z U ⇒ P= cos 2ϕ R cos ϕ1 R1 = Do P1 = P2, U không đổi nên cos2ϕ ∼ R ⇒ cos ϕ2 R2 - Nhận xét: Mối quan hệ đại lượng vật lí (sử dụng kiến thức cũ làm đề xuất giả thuyết) VD 6: Điện truyền từ trạm phát điện đến tải tiêu thụ đường dây pha Để giảm hao phí dây tải từ α1% đến α2% cần tăng điện áp truyền tải trạm phát lên lần? Biết công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi Hướng dẫn Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 9/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 Gọi P công suất tải tiêu thụ; P P2 công suất nơi phát lúc đầu lúc sau Đặt α1% = a1 α2% = a2 Công suất hao phí lúc đầu: ∆P = P1 - P = a1P1 ⇒ P = P1(1 - a1) (1) a1 P Và: ∆P1 = RI1 = (2) − a1 Tương tự, lúc sau ta có: P = P2(1 - a2) a2 P Và: ∆P1 = RI = 1− a2 P2 − a1 U 'I 2cosϕ U 'I = = = Từ (1) (3) ta có: P1 − a UI1cosϕ UI1 U ' I1 − a1 = ⇒ U I2 − a (3) (4) (5) ∆P1 I12 R a a = = : Từ (2) (4) ta có: ∆P2 I R − a1 − a Hay: I1 a (1 − a ) = I2 a (1 − a1 ) Kết hợp (5) (6) ta có độ tăng điện áp cần tìm: (6) U' a1 (1 − a1 ) = U a (1 − a ) * Lưu ý: Bài toán thay đổi cách diễn đạt " Để giảm hao phí dây tải từ α1% đến α2% " thành " Để tăng hiệu suất truyền tải từ H lên đến H2 " ta có: U' (1 − H1 )H1 = H1 = - a1; H2 = - a2 ⇒ U (1 − H )H - Nhận xét: Mối quan hệ đại lượng vật lí ( tính toán công thức làm sở lý thuyết cho phép đo) VD 7: Dưới số thông số kĩ thuật xe đạp điện YAMAHA ICATS H3 - Quãng đường pin đầy: 50 km; - Tốc độ tối đa: 30 km/h; - Ắc quy chì: 48 V - 15 Ah; - Điện tiêu hao cho lần nạp: 0,75 kWh; - Hiệu suất động điện: 80%; - Khối lượng xe: 46 kg a Hãy nêu ý nghĩa thông số 15 Ah ắc quy b Một học sinh có khối lượng 45 kg xe xe chạy với vận tốc m/s, lực cản chuyển động 0,025 tổng trọng lượng người xe Hãy tìm công Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 10/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 Hướng dẫn NI I' + I'' −7 Áp dụng: I = BT = 4π.10 ⇒ Kết quả: d tan β β Lần thí I’ I’’ BT(T) I nghiệm (mA) (mA) (mA) 33,4 33,45 45 33,4 4,00.10 – 33,4 33,41 450 33,4 4,00.10 – 5 3 33,5 33,43 450 33,4 4,00.10 – ⇒ B= BT1 + BT2 + BT3 ∆BT = ⇒ Từ trường Trái Đất nơi làm TN là: BT = 4,00.10 – 5(T) b)Từ trường dây dẫn sinh điểm phía trên, cách dây 8,0 cm: Áp r dụng quy tắc đinh ốc ta xác định được: Bd có: + phương nằm ngang = 4,00.10 – T ; + chiều: hướng Nam I 2.10−7.16 + độ lớn: Bd = 2.10 = = 4,00.10 – T −2 r 8.10 tổng hợp điểm cách dây dẫn 8,0 cm phía là: r r r Từr trường B = Bd + BT = –7 VD 5: Trên pin điện thoại có thông số 3000 mAh (như pin điện thoại Bphone) Em cho biết ý nghĩa thông số Hướng dẫn Dung lượng pin (hay ta thường gọi dòng pin) đo đơn vị miliampe (mAh) Thí dụ pin có dung lượng 3000 mAh tức cung cấp dòng điện 1000 mA (1 A) cho thiết bị sử dụng ba (3 h) Chỉ số giúp bạn so sánh độ mạnh loại pin Pin có mAh lớn mạnh * Cũng cần lưu ý cho học sinh khái niệm độ bền (tuổi thọ) pin: Là cấu tạo trình nạp, xả VD 6: Cho dây nối, bóng đèn dây tóc có hiệu điện định mức 12 V, bình acquy có suất điện động 12 V điện trở bé, ôm kế, vôn kế, ampekế nhiệt kế Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 16/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 xác định nhiệt độ dây tóc bóng đèn sáng bình thường Hệ số nhiệt độ điện trở vônfam làm dây tóc biết Hướng dẫn Điện trở vật dẫn kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo quy luật: R = R (1 + αt) (1) Như xác định điện trở dây tóc nhiệt độ đèn làm việc bình thường nhiệt độ suy nhiệt độ sáng bình thường Giả sử nhiệt độ phòng (ứng với nhiệt độ t1) điện trở dây tóc là: R1 R1 = R (1 + αt1 ) ⇒ R = (2) + αt1 Khi đèn sáng bình thường, giả sử hiệu điện cường độ dòng điện qua đèn tương ứng U I điện trở bóng đèn là: U R2 = (3) I Thay biểu thức (2) (3) vào (1), ta nhận được:  R1 1 U R2 = (1 + αt ) ⇒ t =  (1 + αt1 ) − 1 (4) + α t1 α  IR1  Từ đưa phương án thí nghiệm theo trình tự sau: + Đọc nhiệt kế để nhận nhiệt độ phòng t1 + Dùng ôm kế để đo điện trở dây tóc bóng đèn đèn chưa thắp sáng để nhận điện trở R1 Khi dùng ôm kế có dòng nhỏ qua dây tóc thay đổi nhiệt độ dây tóc không đáng kể + Mắc mạch điện cho đèn sáng bình thường, ampe kế mắc nối tiếp vôn kế mắc song song với bóng đèn + Đọc số vôn kế ampe kế để nhận U I + Thay số liệu nhận vào công thức (4) để tính nhiệt độ dây tóc VD 7: Cho dụng cụ sau: - Một đèn 220 V - 15 W; - Một đèn 220 V - 100 W; - Một khoá đơn; - Dây nối Hãy mắc mạch điện cho: Khi K đóng đèn sáng , đèn tối K ngắt hai đen sáng tối ngược lại Giải thích tượng Hướng dẫn Mắc mạch điện hình vẽ: - Khi K đóng đèn 15 W tắt đèn 100 W sáng bình thường Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 17/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 - Khi K mở đèn 15 W sáng, đèn 100 W gần không sáng vì: Ud 220 V- 15 W 220V- 100W Từ công thức: R = p Suy ra: R1 ≈ 3200 Ω , R2 ≈ 484 Ω Vì đèn đèn nối tiếp nên ta có: K U1 R1 = U2 R Suy U1 ≈ 190 V ≈ Ud1 nên đèn 15 W sáng gần bình thường U ≈ 30 V R 2C Khi ω = ω1 = 80π rad/s ω = ω2 = 160π rad/s điện áp hai đầu điện trở R Khi ω = ω3 ω = ω3 + 7,59π rad/s điện áp hai đầu cuộn dây 2U Để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây lớn tần số góc gần giá trị sau ? A 160π rad/s B 150π rad/s Hướng dẫn C 140π rad/s D 120π rad/s = 12800π2 LC 2U 2Z 8L ⇒ ZL = ⇒ 4R + 4ZC2 − = − ZL2 Ta có: U L = C 3 8L  2 4R + 4Z − = − Z3L (1) 3C  C ⇒ 4R + 4Z2 − 8L = − Z2 (2) 4C 4L  C  1  2 2 2 Lấy (1) – (2): 4(Z3C − Z4C ) = Z4L − Z3L ⇔  − ÷ = L(ω4 − ω3 ) C  ω3 ω4  Với ω = ω1 ω = ω2 mà I1 = I ⇒ ω1.ω2 = Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 24/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 = 25600π2 LC Mà ω4 = ω3 + 7,59π ⇒ ω3 (ω3 + 7,59π) = 25600π2 ⇒ ω3 = 490,87 (rad s) ⇒ ω4 = 514,71 (rad s) - Để U L đạt cực đại thì: ⇔ ω3 ω4 = 1 1  =  + ÷⇒ ωL = 502,35 (rad s) ≈ 160π (rad s) ωL  ω3 ω4  VD 6: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt + ϕ) vào ba đoạn mạch (1), (2), (3) chứa phần tử điện trở R, tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch i = I01cos(ω + ϕ1); i2 = I02cos(ωt + ϕ2) i3 = I03cos(ωt + ϕ3) Tại thời điểm t1 i1 = i2 i3 = I (với I số) Tại thời điểm t i1 = i3 R i2 = 2I Biết ωRC = Tỉ số gần với giá trị sau đây? ωL Hướng dẫn - Đặt ωt + ϕ = α ωRC = ⇒ R = ZC U −U0 U sin α;i = sin α ⇒ i1 = cosα;i = R R ZL U0 1 - Khi i1 = i2 ⇒ sinα = I = ZL 2 cosα sin α R = ⇒ cot α = - Khi i1 = i3 ⇒ R ZL ZL 2I = −U0 U −U0 sin α ⇔ = sin α R ZL R R = − sin α = cot α ⇒ 3cos 2α − cosα − = ZL R - Bằng máy tính Casio500Plus ta có: α ⇒ cot α = ≈ 1,04 ZL ⇒ - Các ví dụ đòi hỏi phải có nhận xét, đánh giá VD 7: Mạch điện xoay chiều gồm có biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm L có điện trở r ≠ tụ điện C mắc nối tiếp Thay đổi giá trị R Khi công suất R cực đại điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U = nUR Giá trị n A ≤ n ≤ B 0,5 < n ≤ C < n ≤ D ≤ n ≤ Hướng dẫn Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 25/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 - Khi R thay đổi để công suất tiêu thụ biến trở R đạt cực đại lúc ta có: R = r + (ZL − ZC ) ⇔ R = r + (Z L − Z C ) (1) 2 2 - Lại có: U = nUR ⇔ Z = nR ⇔ (R + r) + (Z L − ZC ) = n R (2) Thay (1) vào (2) ta có: 2R + 2Rr = n R ⇔ 2R + 2r = n 2R + Do r ≠ nên từ (1) ta có: R ≥ r ⇒ 2R + 2r ≤ 4R ⇔ n2R ≤ 4R ⇒n≤2 + Cũng r ≠ nên từ (3) ⇒ 2R + 2r > 2R ⇔ n2R > 2R ⇒n> - Từ (4) (5) ⇒ < n ≤ (3) (4) (5) VD 8: Đặt điện áp u = U 2cosωt (U, ω không đổi) vào đoạn mạch AB nối tiếp Giữa hai điểm AM biến trở R, MN cuộn dây có r NB tụ điện C Khi R = 75 Ω đồng thời có biến trở R tiêu thụ công suất cực đại thêm tụ điện C’ vào đoạn NB dù nối tiếp hay song song với tụ điện C thấy UNB giảm Biết giá trị r, ZL, ZC, Z (tổng trở) nguyên Giá trị r ZC là: A 21 Ω; 120 Ω B 128 Ω; 120 Ω C 128 Ω; 200 Ω D 21 Ω; 200 Ω Hướng dẫn U2 UR - Ta có: PR = I2R = r + (ZL − ZC ) 2 = (R + r) + (Z L − ZC ) R+ + 2r R PR = PRmax R2 = r2 + (ZL – ZC)2 (1) - Mặt khác lúc R = 75 Ω PR = PRmax đồng thời UC = UCmax (R + r) + Z2L (R + r) - Do ta có: ZC = = + ZL (2) ZL ZL - Theo giá trị r, ZL ZC Z có giá trị nguyên - Để ZC nguyên (R + r)2 = nZL (với n nguyên dương) - Khi ZC = n + ZL ⇒ ZC – ZL = n - Thay (4) vào (1) r2 + n2 = R2 = 752 ⇒ r < 75 - Để Z = (R + r) + (ZL − ZC ) có giá trị nguyên (3) (4) 2 ⇒ Z2 = (R + r) + (Z L − ZC ) = (75 + r)2 + n2 = (75 + r)2 + (75 – r2) = 25.6 (r + 75) số phương Muốn điều xảy (r + 75) = 6b2 với b số nguyên dương ⇒ (r + 75) = 6b2 ⇒ r = 6b2 – 75 ⇔ < r = 6b2 – 75 < 75 ⇒ b = Suy r = 21 Ω; n = R − r = 72 (R + r) ZL = = 128 Ω ⇒ ZC = n + ZL = 200 Ω n Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 26/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 VD 9: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM có biến trở R, đoạn mạch MB gồm điện trở r mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đặt vào AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Điều chỉnh R đến giá trị 80 Ω công suất tiêu thụ biến trở đạt cực đại tổng trở đoạn mạch AB chia hết cho 40 Khi hệ số công suất đoạn mạch MB đoạn mạch AB tương ứng 33 113 1 A B C D 8 118 160 17 Hướng dẫn A R M L,r •B U2R = PR = I2R = (R + r) + ZL2 U2 r + Z2L R+ + 2r R PR = PRmax mẫu số ⇒ R2 = r2 +ZL2 ⇒ r2 +ZL2 = 802 = 6400 r r = Ta có: cosϕMB = Với r < 80 Ω r + ZL2 80 cosϕAB = r+R (r + R) + Z2L = r+R 40n Với n nguyên dương, theo Z = 40n Z2 = 1600n2 ⇒ (r + 80)2 + ZL2 = 1600n2 r2 +160r + 6400 +ZL2 = 1600n2 ⇒ r = 10n2 – 80 < r = 10n2 – 80 < 80 ⇒ n = ⇒ r =10 Ω r r = = Suy ra: cosϕMB = r + Z2L 80 r+R r+R 90 = = cosϕAB = = 2 40n (r + R) + ZL 120 - Các ví dụ vận dụng kiến thức (đồ thị) VD 10: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây cảm) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt + φ) Khi R biến thiên thu đồ thị hình vẽ Giá trị U0 A 130 V B 60 V Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 27/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 C 120 V D 130 V Hướng dẫn - Từ đồ thị, ta có: Rm = |ZL - ZC| = 60 Ω Pmax - Lại có: P = I R = U2R P[R + (ZL − ZC ) ] ⇒ U= R + (ZL − ZC ) R - Thay P = 130 W, R = 40 Ω, |ZL - ZC| = 60 Ω ta U = 130 V ⇒ U0 = 130 V VD 11: Cho mạch điện RLC không phân nhánh, cuộn dây có điện trở r Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz Cho điện dung C thay đổi người ta thu đồ thị liên hệ điện áp hai đầu phần mạch chứa cuộn dây tụ điện hình vẽ phía Điện trở r có giá trị gần giá trị sau ? A 60 Ω B 30 Ω C 90 Ω D 120 Ω Hướng dẫn U r + (ZL − ZC ) U Ta có: U rLC = I.ZrLC = ZrLC = Z (R + r) + (Z L − ZC ) 87 (V) - Khi C = ⇒ ZC = ∞ ⇒ U rLC = U = 100 µF ⇒ ZC = 100 Ω U rLC cực tiểu, - Khi C = π ⇒ Khảo sát hàm số có được: ZL = ZC = 100 (Ω) U.r U rLC = = 87 ⇒ R = 4r R+r - Khi C = ∞ ⇒ ZC = ⇒ U rLC = U r + Z2L (R + r) + Z2L 87 r + 1002 ⇔ 145 = ⇔ r = 50 (Ω) (4r + r) + 1002 Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 28/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 IV Hiệu sáng kiến đem lại: - Việc nắm vững thông hiểu phát triển lực học sinh giúp thân giáo viên xây dựng hệ thống kiến thức, tập, phương pháp làm việc hiệu - Việc rèn luyện tư cho học sinh việc quan trọng phát triển trẻ Người thầy giáo phải thực tư cho thân trước, sau truyền cảm hứng tới học sinh - Với suy ngẫm sâu sắc thực tâm huyết với nghề, sau chuyên đề chuyên sâu ôn thi đại học hay bồi dưỡng học sinh giỏi, thân đúc rút kinh nghiệm, tìm hiểu thêm kiến thức, cách giải, cách phát triển toán Để từ truyền thụ cho học sinh cách sâu sắc, giúp em học sinh có nhìn đắn việc học tập, trau dồi kiến thức - Cũng với cách làm này, học sinh say mê việc học tập, sáng tạo kiến thức làm em cảm thấy hứng thú có nhiều tâm việc chiếm lĩnh tri thức nhân loại, tri thức khoa học tự nhiên - Tuy nhiên, tri thức vô hạn, sáng tạo phần hạn chế, mong góp ý thầy, cô giáo Tôi xin chân thành cảm ơn./ Hải Hậu, tháng 04 năm 2015 Tác giả: Cao Văn Kiên Xác nhận quan áp dụng sáng kiến: TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lí 10, 11, 12 (NXB Giáo dục) Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 29/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 Chuẩn kiến thức kĩ Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức kĩ Tài liệu, tư liệu Internet: Violet.vn, thuvienvatli.com, vvob.be/vietnam Đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ đề thi HSG tỉnh NĐ năm Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 56 năm 2014 NGUYỄN THÀNH NGỌC BẢO Tài liệu "Đổi dạy học kiểm tra, đánh giá kết học tập trường THPT theo định hướng phát triển lực học sinh" Tiến sỹ Lê Thị Oanh, Giảng viên Đại học Sư phạm Hà Nội Tài liệu tập huấn "Dạy học kiểm tra, đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh" Vụ giáo dục trung học kết hợp với Chương trình phát triển giáo dục trung học Cơ sở vật lí David Halliday - Robert Resnick - Jearl Walker Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 30/30 [...]... Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 56 năm 2014 NGUYỄN THÀNH NGỌC BẢO 6 Tài liệu "Đổi mới dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập ở trường THPT theo định hướng phát triển năng lực học sinh" của Tiến sỹ Lê Thị Oanh, Giảng viên Đại học Sư phạm Hà Nội 7 Tài liệu tập huấn "Dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực của học sinh" của Vụ giáo dục trung học kết hợp với... - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 28/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 IV Hiệu quả do sáng kiến đem lại: - Việc nắm vững cũng như thông hiểu về sự phát triển năng lực của học sinh sẽ giúp bản thân mỗi giáo viên xây dựng hệ thống kiến thức, bài tập, phương pháp làm việc hiệu quả hơn - Việc rèn luyện tư duy cho học sinh là một việc hết sức quan trọng trong sự phát triển của trẻ Người thầy giáo... truyền cảm hứng đó tới học sinh - Với sự suy ngẫm sâu sắc và thực sự tâm huyết với nghề, sau mỗi chuyên đề chuyên sâu như ôn thi đại học hay bồi dưỡng học sinh giỏi, bản thân tôi đều đúc rút kinh nghiệm, tìm hiểu thêm kiến thức, cách giải, cách phát triển bài toán Để từ đó truyền thụ cho học sinh một cách sâu sắc, giúp các em học sinh có cái nhìn đúng đắn hơn trong việc học tập, trau dồi kiến thức... hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và các vấn đề dưới góc nhìn vật lí X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí * Nhận xét: Nội dung phần này cơ bản nói về đối tượng là học sinh Sau khi tiếp nhận kiến thức, phương pháp thì học sinh có... loại có điện áp định mức 12 V Nếu dùng 50 bóng mắc song song thì chúng hoạt động đúng định mức Nếu mắc song song thêm 50 bóng nữa thì chúng chỉ đạt 81% công suất định mức Coi điện trở của bóng đèn không đổi và quá trình mắc thêm làm điện trở của dây dẫn thay đổi không đáng kể Tính hiệu điện thế của nguồn Hướng dẫn - Gọi điện trở của mỗi đèn là R0, điện trở của dây dẫn là Rd Hiệu điện thế của nguồn là... công-tơ nơi truyền tải là: 38400 + 2400 = 40800 kWh 2.4 Nhóm năng lực cá thể * Gồm các mức độ sau: C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, của cá nhân trong học tập vật lí C2: Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí trong các trường hợp cụ thể trong môn... định, đọc trị số của điện áp g Kết thúc các thao tác đo, nhấn nút ON OFF để tắt nguồn của đồng hồ Thứ tự đúng các thao tác là A a, b, d, c, e, g B c, d, a, b, e, g C d, a, b, c, e, g D d, b, a, c, e, g (Đề thi tuyển sinh đại học năm 2014) Hướng dẫn Dựa vào hướng dẫn trong SGK, chọn đáp án B VD 3: Máy (đồng hồ) đo điện hiện số đa năng thường dùng để đo các đại lượng vật lí nào? Hướng dẫn - Dựa vào hướng. .. vấn đề trong học tập vật lí Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 12/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí P6: Chỉ ra được điều kiện lý tưởng trong vật lí P7: Đề xuất được giả thuyết, suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được P8: Xác định mục đích,... cùng loại có điện áp định mức 220 V Nếu dùng 500 bóng thì chúng hoạt động đúng định mức, nếu dùng 1500 bóng thì chúng chỉ đạt 81% công suất định mức Coi điện trở của bóng đèn không đổi, điện áp ra ở cuộn thứ cấp của máy hạ áp là U không đổi Giá trị của U là A 233 V B 310 V C 220 V D 250 V Hướng dẫn - Gọi điện trở của mỗi đèn là R0, điện trở của dây dẫn là Rd Điện áp hiệu dụng ở nơi phát là U R Ta có:... luận, với nhau Trên cơ sở đó, học sinh có thể trao đổi kiến thức, tư duy nghiên cứu, phương pháp tiếp cận cũng như xử lý thông tin Nội dung này giúp cho học sinh ngoài cách biết vận dụng kiến thức vào thực tế thì học sinh còn có thêm được kĩ năng hoạt động nhóm, hoạt động trải nghiệm thực tế, Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định Trang 18/30 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 * Các ví dụ minh ... triển lực học sinh" Tiến sỹ Lê Thị Oanh, Giảng viên Đại học Sư phạm Hà Nội Tài liệu tập huấn "Dạy học kiểm tra, đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh" Vụ giáo dục trung học. ..Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015 XÂY DỰNG BÀI TẬP DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH Chuyên đề: ĐIỆN, ĐIỆN TỪ Giáo viên: Cao Văn Kiên... tế + Năng lực phương pháp: Lựa chọn sử dụng công cụ toán cho phù hợp với học tập vật lí Các lực chuyên biệt môn Vật lí + Năng lực tự học; + Năng lực giải vấn đề; + Năng lực sáng tạo; + Năng lực