TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: SP Vật lý BỒI DƯỠNG HỌC SINH NĂNG LỰC TỰ HỌC KHI HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, VẬT LÝ 12 NC GV hướng dẫn: SV thực hiện: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Nguyễn Thị Kim Quyên MSSV: 1100249 Lớp: SP Vật Lý K36 Cần Thơ, tháng năm 2014 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên LỜI CẢM ƠN Bồi dưỡng lực tự học cho học sinh thật trình nghiên cứu đầy hấp dẫn có ý nghĩa sâu sắc Vì vậy, với niềm đam mê nghề nghiệp ý chí phấn đấu học tập, em cố gắng hồn thành luận văn Để đạt kết ngày hôm nay, em xin chân thành gửi đến quý thầy cô thuộc môn Vật lý lời cảm ơn sâu sắc Các thầy cô truyền đạt cho em thật nhiều kiến thức, kinh nghiệm nghề nghiệp sống vô quý báu suốt bốn năm học tập rèn luyện trường Đó hành trang vững khơng giúp em hồn thành đề tài tốt nghiệp mà tảng cho nghiệp em tương lai Đặc biệt em xin gửi lời tri ân đến thầy ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Thầy tận tình hướng dẫn từ cách thức nghiên cứu đến việc sử dụng tài liệu nghiên cứu dành nhiều thời gian để chỉnh sửa luận văn để kết đạt hoàn thiện Lời cuối, xin chân thành cảm ơn lần đến quý thành cô, bạn bè đồng hành em mái trường Đại học Cần Thơ Em xin gửi lời chúc sức khỏe thành công đến tất người Sinh viên thực Nguyễn Thị Kim Quyên Trang ii Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Nhận xét Giảng viên hướng dẫn ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày…….tháng….năm… 2014 ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Trang iii Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên MỤC LỤC MỞ ĐẦU…… 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Các giai đoạn thực đề tài Các chữ viết tắt luận văn Chương ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN VẬT LÝ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Những vấn đề chung đổi giáo dục THPT 1.1.1 Mục tiêu giáo dục nước ta 1.1.2 Đổi phương pháp dạy học 1.2 Phương pháp chiến lược đổi PPDH 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 duy sáng tạo cho HS 1.2.4 Áp dụng PP tiên tiến, phương tiện dạy học đại vào trình DH 1.3 Mục tiêu chương trình Vật lý THPT 1.3.1 Đạt hệ thống KT VL THPT, phù hợp quan điểm đại 1.3.2 Rèn luyện phát triển kĩ HS 1.3.3 Hình thành rèn luyện thái độ, tình cảm cho HS 1.4 Những định hướng đổi PPDH Vật lý 12 theo chương trình 1.4.1 Giảm đến tối thiểu việc giảng giải, minh họa GV, tăng cường việc tổ chức cho HS tự học, tham gia vào giải vấn đề học tập 1.4.2 Áp dụng rộng rãi kiểu dạy học nêu giải vấn đề 1.4.3 Rèn luyện cho HS phương pháp nhận thức VL 1.4.4 Tận dụng phương tiện dạy học mới, trang thiết bị thí nghiệm mới, phát huy sáng tạo GV việc chế tạo sử dụng đồ dùng dạy học 1.4.5 Tăng cường áp dụng phương pháp dạy học theo nhóm 11 1.5 Đổi việc thiết kế học 12 1.5.1 Một số hoạt động học tập phổ biến tiết học 12 1.5.2 Cấu trúc giáo án soạn theo hoạt động học tập 12 1.6 Đổi kiểm tra, đánh giá 13 Trang iv Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên 1.6.1 Quan điểm đánh giá 13 1.6.2 Các hình thức kiểm tra 14 1.6.3 Đổi kiểm tra, đánh giá 15 1.6.4 Xác định mức độ nhận thức đề kiểm tra 16 Chương BỒI DƯỠNG HỌC SINH NĂNG LỰC TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 19 2.1 Khái niệm lực 19 2.2 Sự hình thành phát triển lực 19 2.2.1 Yếu tố sinh học: Vai trị di truyền hình thành lực 19 2.2.2 Yếu tố hoạt động chủ thể 20 2.2.3 Yếu tố môi trường xã hội 20 2.3 Khái niệm lực tự học 21 2.4 Các biện pháp hình thành phát triển lực tự học cho HS 22 2.4.1 Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tị mị, ham hiểu biết HS 22 2.4.2 Góp phần nâng cao nghị lực học tập cho HS 23 2.4.3 Xây dựng logic nội dung phù hợp với đối tượng HS 24 2.4.4 Rèn luyện cho HS kỹ thực thao tác tư duy, hành động nhận thức phổ biến học tập Vật lý 24 2.4.5 Tập dượt để HS giải vấn đề theo phương pháp nhận thức Vật lý 25 2.5 Hoạt động học Vật lý theo hướng tự học học sinh 25 2.5.1 Mục đích ý nghĩa hoạt động học Vật lý theo hướng tự học học sinh 25 2.5.2 Hình thức tự học Vật lý học sinh 27 2.5.3 Quá trình hình thành lực tự học cho học sinh 29 Chương HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VL 30 3.1 Vai trò tập Vật lý dạy học Vật lý 30 3.1.1 Giúp HS lĩnh hội vững kiến thức VL 30 3.1.2 Là phương tiện để ôn tập củng cố kiến thức 30 3.1.3 Là phương tiện để phát triển tư duy, bồi dưỡng PP nghiên cứu khoa học cho HS 30 3.1.4 Là phương tiện để HS liên hệ kiến thức vào thực tiễn đời sống kỹ thuật 31 3.1.5 Là phương tiện để kiểm tra, đánh giá lực tư HS 31 3.2 Phân loại tập Vật lý 31 3.2.1 Phân loại tập theo phương thức giải 31 3.2.2 Phân loại theo nội dung 33 3.3 Phương pháp tư giải tập 33 3.3.1 Phương pháp phân tích 33 3.3.2 Phương pháp tổng hợp 35 3.3.3 Phối hợp phương pháp phân tích phương pháp tổng hợp 36 Trang v Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên 3.4 Các bước tiến hành giải tập VL 37 3.4.1 Tìm hiểu đề 37 3.4.2 Xác lập mối quan hệ 37 3.4.3 Sự luận giải để tìm kết 37 3.4.4 Biện luận trả lời kết 38 3.5 Hướng dẫn HS giải tập Vật lý 38 3.5.1 Kiểu hướng dẫn Angorit (Hướng dẫn theo mẫu) 38 3.5.2 Kiểu hướng dẫn Orixtic (Hướng dẫn gợi ý tìm kiếm) 39 3.6 Lựa chọn sử dụng tập dạy học Vật lý 40 3.6.1 Lựa chọn tập 40 3.6.2 Sử dụng hệ thống tập 40 Chương THIẾT KẾ BÀI TẬP MỘT SỐ BÀI HỌC CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, VẬT LÝ 12 NÂNG CAO 41 4.1 Giới thiệu SGK Vật lý 12 nâng cao 41 4.2 Đại cương chương 42 4.2.1 Mục tiêu 42 4.2.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương 43 4.2.3 Một số dạng tập thường gặp 44 4.3 Thiết kế tập số học chương 48 4.3.1 Bài 26 Dòng điện xoay chiều Mạch điện xoay chiều có điện trở 48 4.3.2 Bài 27 Mạch điện xoay chiều có tụ điện, cuộn cảm 54 4.3.3 Bài 28 Mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cộng hưởng điện 59 4.3.4 Bài 29 Công suất dịng điện xoay chiều Hệ số cơng suất 69 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80 5.1 Mục đích thực nghiệm 80 5.2 Nội dung thực nghiệm 80 5.3 Đối tượng thực nghiệm 80 5.4 Kế hoạch giảng dạy 80 5.5 Tiến trình thực 80 5.6 Kết thực nghiệm 80 NHẬN XÉT, KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Trang vi Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Trang vii SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Theo tinh thần Nghị TW2 Đảng Nhà nước ta việc đổi phương pháp dạy học, chương trình giáo dục phổ thơng ban hành kèm theo Quyết định số 16/2006/QĐ – BGDĐT ngày 5/6/2006 Bộ trưởng Bộ GD&ĐT nêu: “Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo HS; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng HS, điều kiện lớp học; bồi dưỡng cho HS lực tự học, khả hợp tác; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú trách nhiệm học tập cho HS” [3, tr5] Bên cạnh đó, định hướng đổi PP dạy học bồi dưỡng lực tự học cho HS trọng Trong xã hội đại biến đổi nhanh, với bùng nổ khoa học kĩ thuật khơng thể nhồi nhét vào đầu óc trẻ khối lượng kiến thức ngày nhiều, phải quan tâm dạy cho trẻ phương pháp học từ cấp Tiểu học lên cấp học cao phải trọng Do đó, rèn luyện cho HS lực tự học tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có người, kết học tập nâng lên gấp nhiều lần Mặt khác, trước đòi hỏi ngày cao chất lượng nguồn nhân lực phục vụ cho thời kỳ công nghiệp hóa, đại hóa hội nhập quốc tế đất nước ta, người cần phải không ngừng phấn đấu học tập, biết phát huy nội lực, thể lĩnh hoạt động cá nhân; biết vận dụng kiến thức khoa học vào sống, không tư hành động theo khn mẫu có sẵn Vì vậy, phẩm chất lực tính tự học, tính tích cực hoạt động, tư sáng tạo người cần phải rèn luyện bồi dưỡng từ học trường phổ thơng Thật vậy, phương pháp học phương pháp tự học cốt lõi “khơng học thay được” Là GV tương lai, em nhận thấy phương pháp tự học phương pháp tích cực mặt giúp HS chủ động việc tiếp thu kiến thức, mặt khác tiết kiệm thời gian truyền thụ kiến thức lớp mà qua HS nâng cao tinh thần chủ động, tích cực tự giác tìm tịi tiếp thu chiếm lĩnh kiến thức Hướng dẫn HS giải tập phương pháp dạy học dạy học Vật lý Trong khuôn khổ nhà trường phổ thông, tập Vật lý thường vấn đề khơng q phức tạp, giải suy luận logic, tính tốn thực nghiệm dựa sở quy tắc Vật lý, phương pháp Vật lý quy định chương trình học tập Vật lý lại khâu quan trọng trình dạy học Vật lý Trang Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Bài tập Vật lý phổ thơng có ý nghĩa quan trọng việc củng cố, mở rộng hồn thiện kiến thức, rèn luyện cho HS khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn, địi hỏi HS hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập sáng tạo Nhận thấy vấn đề đặt trên, em chọn đề tài: Bồi dưỡng học sinh lực tự học hướng dẫn giải tập chương Dòng điện xoay chiều, Vật lý 12 nâng cao Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc hướng dẫn HS giải tập nhằm bồi dưỡng HS lực tự học giảng dạy Vật lý THPT Vận dụng xây dựng tập chương Dòng điện xoay chiều, VL 12 NC theo hướng bồi dưỡng lực tự học cho HS Giả thuyết khoa học Vận dụng Lý luận dạy học đại, hướng dẫn HS giải tập nhằm bồi dưỡng HS lực tự học giảng dạy VL THPT Nhiệm vụ nghiên cứu  Nghiên cứu sở lý luận đổi phương pháp dạy học VL THPT  Nghiên cứu vấn đề bồi dưỡng HS lực tự học  Nghiên cứu vấn đề xây dựng quy trình hướng dẫn giải tập trình dạy VL  Nghiên cứu chương Dòng điện xoay chiều, Vật lý 12 NC, soạn thử số nhằm hướng dẫn HS giải tập, bồi dưỡng lực tự học cho HS: o Bài 26: Dòng điện xoay chiều Mạch điện xoay chiều có điện trở o Bài 27: Mạch điện xoay chiều có tụ điện, cuộn cảm o Bài 28: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cộng hưởng điện o Bài 29: Cơng suất dịng điện xoay chiều Hệ số công suất Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu lý luận: SGK Vật lý THPT, giáo trình PPDH Vật lý, tài liệu bồi dưỡng giáo viên  Tổng kết kinh nghiệm  Thực nghiệm sư phạm Đối tượng nghiên cứu Các hoạt động hướng dẫn giải tập GV, HS lĩnh hội để áp dụng việc tự học chương Dòng điện xoay chiều, Vật lý 12 NC Trang Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Các giai đoạn thực đề tài  Giai đoạn 1: Tìm hiểu thực trạng, trao đổi với thầy, nhận đề tài nghiên cứu  Giai đoạn 2: Nghiên cứu tài liệu, viết đề cương chi tiết  Giai đoạn 3: Hoàn thành sở lý luận đề tài  Giai đoạn 4: Nghiên cứu nội dung phương pháp hướng dẫn giải tập, bồi dưỡng HS lực tự học GD chương 5, Dòng điện xoay chiều  Giai đoạn 5: Tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT  Giai đoạn 6: Hoàn chỉnh đề tài chuẩn bị báo cáo Powerpoint  Giai đoạn 7: Bảo vệ luận văn tốt nghiệp Các chữ viết tắt luận văn  Giáo viên: GV  Thí nghiệm: TN  Học sinh: HS  Giáo án: GA  Học tập: HT  Thiết bị dạy học: TBDH  Dạy học: DH  Giáo dục: GD  Dạy học Vật lý: DHVL  Vật lý: VL  Kiến thức: KT  Phương pháp: PP  Sách giáo khoa: SGK  Nâng cao: NC  Sách giáo viên: SGV  Công nghệ thông tin: CNTT  Trung học phổ thơng: THPT  Cường độ dịng điện: CĐDĐ  Phương pháp dạy học: PPDH  Hiệu điện thế: HĐT Trang Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Bài 4: Cho mạch điện hình vẽ Trong đó, R  60 , cuộn dây cảm có độ tự cảm L  H , tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch 2 điện áp xoay chiều ổn định: u AB  120 cos(100 t ) (V) Xác định điện dung tụ điện để công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại R A C L B A Tóm tắt bước giải:  Tìm hiểu đề bài: R  60 , L  H , u AB  120 cos(100 t ) (V), Pmax => C =?, Pmax = ? 2  Các mối liên hệ cần xác lập: - Từ biểu thức u => , U0 => Áp dụng cơng thức tính U, ZL - Thay đổi C để Pmax => xảy tượng cộng hưởng => ZC = Z L => C - Khi xảy cộng hưởng, áp dụng công thức tính pmax B Tiến trình hướng dẫn học sinh giải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Yêu cầu học sinh: U U0 (V); Z L  L (  ) - Hãy nêu công thức xác định U, ZL - Xảy tượng cộng hưởng => ZC = - Khi ta thay đổi giá tri C, công suất Z L tiêu thu mạch đạt cực đại mạch xảy tượng gì? Khi đó, Zc có => giá trị bao nhiêu? - Pmax tính theo cơng thức nào?  L  C C Pmax  Trang 72 U2 (W) R Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên   Bài 5: Điện áp hai đầu đoạn mạch u  120 cos 100 t    cường độ dòng điện qua mạch i  cos 100 t      (V), 4  (A) Tính P đoạn mạch 12  A Tóm tắt bước giải:  Tìm hiểu đề bài:      u  120 cos 100 t   (V); i  cos 100 t   (A) =.P = ? 4 12     Các mối liên hệ cần xác lập: - Tìm điện áp U cường độ dịng điện I - Xác định độ lệch pha   u  i  hệ số công suất cos - Áp dụng cơng thức tính cơng suất P  UI cos B Tiến trình hướng dẫn học sinh giải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Đề cho Uo Io Hãy tính điện áp hiệu - U  U o dụng U cường độ dòng điện hiệu dụng I , I Io - Hãy cho biết giá trị u i , xác - Theo đề bài:     ,    u i 12 định độ lệch pha  - Công suất đoạn mạch tính nào?    u  i      12   - Công suất P  UI cos - Thay số, suy giá trị công suất P Bài 6: Cho mạch điện hình vẽ Cuộn dây cảm, có L = 0,159H Tụ điện có điện dung C  104 F Điện trở R = 50 Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức  u AB  100 cos 2 ft (V) Tần số dịng điện thay đổi Tìm f để cơng suất mạch đạt cực đại tính giá trị cực đại A Tóm tắt bước giải:  Tìm hiểu đề bài: L = 0,159H, C  104  , R = 50, u AB  100 cos 2 ft (V) f thay đổi => Tính f = ? để Pmax Tính Pmax Trang 73 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Các mối liên hệ cần xác lập: U2 - Công suất P  UI cos   R Z - Vì U R khơng thay đổi nên P max Zmin - Vì Z  R   Z L  ZC   Zmin ZL = ZC, tức mạch xảy tượng cộng hưởng điện:  LC   4 f LC   Tần số f  - Công suất cực đại mạch: Pmax  2 LC U2 R B Tiến trình hướng dẫn học sinh giải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Yêu cầu học sinh: I - Nêu biểu thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng theo định luật Ohm biểu thức hệ số công suất - Công suất mạch P  UI cos , thay U R ; cos   Z Z P  UI cos  U2 R Z2 hai biểu thức bên vào P biểu thức công suất P viết lại nào? Pmax Zmin - Theo đề bài, U R không đổi, P đạt giá trị cực đại nào? Vì Z  R   Z L  ZC   Zmin ZL = ZC, tức mạch xảy tượng cộng hưởng điện - Từ lý luận đó, tính tần số f để cơng suất mạch đạt cực đại - Tính giá trị cực đại cơng suất - Khi xảy cộng hưởng điện  LC   4 f LC   Tần số f  2 LC - Vì Zmin = R nên: Pmax  Trang 74 U2 U2 R  Z R Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Bài 7: Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp R, L, C Cuộn dây có L  H, tụ điện có  điện dung C thay đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch u  200cos100 t (V) Biết C = 0,159.10-4F cường độ dịng điện i mạch nhanh pha điện áp u hai đầu đoạn mạch góc  a Tìm biểu thức giá trị tức thời i b Tìm cơng suất P mạch Khi cho điện dung C tăng dần cơng suất P thay đổi nào? A Tóm tắt bước giải:  Tìm hiểu đề bài: L  H, C thay đổi được, u  200cos100 t (V) Khi C = 0,159.10-4F  i nhanh pha u góc  rad a Biểu thức i = ? b P = ? Khảo sát P tăng C  Các mối liên hệ cần xác lập: - i nhanh pha u góc      u  i   rad 4 Z L  ZC  giá trị R => tổng trở Z  R   Z L  ZC  R U  - Áp dụng biểu thức định luật Ohm  I o  o , Có Io i   biểu thức i Z - Từ công thức tan   - Áp dụng công thức P = RI2  giá trị công suất P - Khảo sát P C tăng dần: U2 - P  RI  R  Z U R   R   ZL  C   2 - Đạo hàm P theo C, lập bảng biến thiên, vẽ đồ thị P theo C Trang 75 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên B Tiến trình hướng dẫn học sinh giải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Yêu cầu học sinh trả lời: - Biểu thức tính cảm kháng, dung kháng? - Theo bài, u  ? , i  ? Z L   L , ZC  C u  , i nhanh pha u góc  i  -Hãy tính độ lệch pha     u   i        Z  ZC tan   tan     L R - Dựa vào công thức độ lệch pha tan,  4  R  ZC  Z L tính giá trị điện trở R - Yêu cầu học sinh tính tổng trở Z - Dạng biểu thức cường độ dòng điện Z  R   Z  Z 2 L C tức thời i i  I o cos 100 t  i  (A) - Tìm Io cách nào? - Có Io i    biểu thức i Io  - Biểu thức tính công suất P Uo Z - Hãy biến đổi biểu thức (*) để có P phụ P = RI2 thuộc điện dung C (*) U2 P  RI  R  Z U R - Các bước để khảo sát hàm số y theo x gì?   R   ZL  C   2 - Để khảo sát hàm số y theo x, ta tiến hành bước sau: + Lấy đạo hàm y’ theo x - Yêu cầu học sinh khảo sát công suất P thay đổi theo điện dung C C tăng dần,và rút nhận xét P thay đổi C tăng? + Xét cực trị y’ = + Lập bảng biến thiên + Vẽ đồ thị y theo x - Đạo hàm P’ theo C: Trang 76 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên  RU  P'    Z    L C  C      R   ZL   C     2 RU   P 0 Z  0  L C  C  1  ZL    L  C C ' (cộng hưởng điện)  0,318.104 (F)  L U2  Pmax   200 W R C  Vậy C tăng từ  0,318.10-4F P tăng từ  200W Khi C tăng từ 0,318.10-4F   P giảm từ 200W  100W Bài 8: Đặt điện áp u AB  80cos100 t (V) vào mạch điện gồm biến trở R cuộn dây L Với r = 15, L  H 5 a Điều chỉnh giá trị biến trở cho dòng điện hiệu dụng mạch 2A Tính giá trị biến trở điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây b Điều chỉnh biến trở R: - Tính R cho cơng suất tiêu thụ mạch cực đại Tính Pmax - Tính R cho cơng suất tiêu thụ R cực đại Tính PRmax Trang 77 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên A Tóm tắt bước giải:  Tìm hiểu đề bài: u  80cos100 t (V); r = 15; L  H 5 a I = 2A Tính R = ?, Ucuộn dây = ? b Khi R= ? để Pmax Tính Pmax = ? Khi R = ? để PRmax Tính PRmax  ?  Các mối liên hệ cần xác lập: - Áp dụng cơng thức, tính cảm kháng Z L   L - Tính điện áp hiệu dụng U toàn mạch: U  Uo - Từ biểu thức định luật Ohm  Tổng trở toàn mạch: Z  U  I R  r  Z L2  giá trị biến trở R - Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: Ucuộn dây = IZcuộn dây  I r  Z L2 - Cơng suất tiêu thụ tồn mạch: PI R  r  U R  r  R  r   Z L2  U2 Z L2 R  r  Rr ; Pmax  Z L2  R  r     Áp dụng bất đẳng thức Cô-si với hai số không âm để xác R  r   định giá trị công suất P B Tiến trình hướng dẫn học sinh giải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Yêu cầu HS trả lời: - Biểu thức tính cảm kháng điện áp ZL  L ; U  hiệu dụng toàn mạch Uo - Từ biểu thức định luật Ohm, tính Biểu thức định luật Ohm tổng trở tồn mạch I - Biểu thức tính tổng trở toàn mạch U U  Z  (1); Z I R  r - Từ (1) (2), yêu cầu học sinh tìm giá Z trị điện trở R - Từ (1) (2)  Z L2 (2)   R  r   Z  Z L2  giá trị R - Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây tính biểu thức nào? 2 Ucuộn dây = I.Zcuộn dây  I r  Z L - Biểu thức tính cơng suất P tiêu thụ toàn mạch Trang 78 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn - Từ biểu thức (3), tìm điều kiện để cơng suất tiêu thụ toàn mạch đạt giá trị - PI cực đại - - Áp dụng bất đẳng thức Cô-si, tính R để Pmax SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên R  r  U R  r  R  r   Z L2 U R  r U2 P  2 R  r  Z   L R  r    Pmax  R  r    (3) Z L2 Rr Z L2  R  r  - Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số không âm: Z L2 Z L2  R  r R  r  Rr Rr  Z L2  Nên  R  r    (dấu = xảy ra) R  r   Z L2 : R  r   R  r  ZL Rr - Yêu cầu học sinh tính Pmax = ?  giá trị điện trở R = ZL – r - Biểu thức tính cơng suất tiêu thụ R Pmax (PR) U2  2 R  r    r  Z L2 U R PRmax   R   2r  PR  I R  R   R  r   Z L2   r  Z L2  U R (vì 2r số)  R    R   R  Rr  r  Z L2 - Tương tự trên, áp dụng bất đẳng U2  r  Z L2 R  2r R thức Cô-si, tìm R để PRmax tính PRmax - Áp dụng bất đẳng thức Cô-si:  r  Z L2 r  Z L2   R  R   R  R    R  r  Z L2  PRmax Trang 79 U2  2 R  r  Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 5.1 Mục đích thực nghiệm • Tiến hành giảng dạy theo giáo án soạn sẵn, kiểm tra giả thuyết đề tài đưa kết luận • Thử nghiệm khả tự học HS hướng dẫn HS giải tập Vật lý 5.2 Nội dung thực nghiệm Dự kiến hướng dẫn học sinh giải tập chương Dòng điện xoay chiều, Vật lý 12 NC nhằm bồi dưỡng học sinh lực tự học 5.3 Đối tượng thực nghiệm Chọn số lớp dạy thực nghiệm sau so sánh với lớp đối chứng 5.4 Kế hoạch giảng dạy Thực giảng dạy theo phân phối chương trình 5.5 Tiến trình thực Theo giáo án soạn sẵn 5.6 Kết thực nghiệm • Do điều kiện thực tập trường THPT, em phân cơng giảng dạy lớp 11CB Vì vậy, em tiến hành thực nghiệm cho đề tài Thay vào đó, q trình thực tập, em sử dụng phương pháp đề tài để dạy Bài tập thấu kính mỏng Phương pháp giải tập thấu kính theo chương trình lớp 11CB • Bên cạnh đó, khơng có điều kiện để thực kiểm tra 15p 45p nên em tiến hành đánh giá kết thực nghiệm thông qua việc so sánh, đối chiếu tiết dạy sử dụng phương pháp nghiên cứu tiết dạy không sử dụng PP nghiên cứu • Em hứa, sau giảng dạy trường THPT, em cho kiểm tra HS với đề kiểm tra đối chứng với kết lớp lúc chưa giảng dạy giáo án đề tài để xem tính hiệu đề tài Trang 80 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên ĐỀ KIỂM TRA MỘT TIẾT CHƯƠNG I MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA Mức độ Biết Nội dung TN Dòng Hiểu TL TN điện TL Vận dụng Phân tích Tổng hợp TN TN TN TL TL TL xoay chiều 0,5 0,5 a Mạch xoay điện chiều 0,5 0,5 có C, L Mạch R, L, 1 1 C mắc nối 0,5 tiếp Công suất dòng điện xoay 0,5 0,5 1 0,5 0,5 chiều Máy phát điện xoay 0,5 chiều Động không đồng 0,5 ba pha Máy biến áp 0,5 Tổng Trang 81 1 1 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên II NỘI DUNG ĐỀ KIỂM TRA Trắc nghiệm Bài Chọn câu Đúng Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều: A xây dựng dựa tác dụng nhiệt dòng điện B đo ampe kế nhiệt C giá trị trung bình chia cho D giá trị cực đại chia cho Bài Cơng tức tính tổng trở đoạn mạch RLC măc nối tiếp là: A Z  R  ( Z L  ZC )2 B Z  R  (Z L  ZC )2 C Z  R  ( Z L  ZC )2 D Z  R  Z L  ZC Bài Một mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, chọn pha ban đầu hiệu điện khơng biểu thức hiệu điện có dạng: A u = 220cos50t(V) B u = 220cos50πt(V) C u = 220 cos100t(V) D u = 220 cos100πt(V) Bài Trong máy biến áp mà số vòng dây cuộn sơ cấp nhỏ số vịng dây cuộn thứ cấp máy có tác dụng gì? A Giảm cường độ dịng điện, tăng điện áp B Tăng cường độ dòng điện, tăng điện áp C Giảm cường độ dòng điện, giảm điện áp D Chưa đủ kết luận Bài Đặt vào hai đầu tụ điện C  104  ( F ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos100πt(V) Cường độ dòng điện qua tụ điện là: A I = 1,41A B I = 1,00A C I = 2,00A D I = 100Ω Bài Một máy phát điện xoay chiều pha sinh suất điện động biến thiên điều hòa theo biểu thức: e  100 cos100t (V) Biết máy có cặp cực bắc – nam Tốc độ quay roto là: A 600 (vòng/phút) B 300 (vòng/phút) C 150 (vòng/phút) D 1200 (vòng/phút) Bài Chọn câu Đúng Để tăng dung kháng tụ điện phẳng có chất điện mơi khơng khí ta phải: A Tăng tần số hiệu điện đặt vào hai tụ điện B Tăng khoảng cách hai tụ điện C Giảm hiệu điện hiệu dụng hai tụ điện D Đưa thêm điện môi vào lòng tụ điện Trang 82 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên Bài Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chứa cuộn cảm tăng lên lần cảm kháng cuộn cảm: A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần Bài Khi nói động khơng đồng bộ, phát biểu sau sai: A Biến đổi điện dòng điện xoay chiều thành B Hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ sử dụng từ trường quay C Tần số quay roto tần số dòng điện xoay chiều qua động D Roto động quay không đồng với từ trường quay động Bài 10 Dung kháng đoạn mạch RLC nối tiếp có giá trị nhỏ cảm kháng Ta làm thay đổi thông số đoạn mạch cách nêu sau Cách làm cho tượng cộng hưởng điện xảy ra? A Tăng điện dung tụ điện B Tăng hệ số tự cảm cuộn dây C Giảm điện trở đoạn mạch D Giảm tần số dòng điện Bài 11 Phát biểu sau với mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm? A Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/2 B Dịng điện sớm pha hiệu điện góc π/4 C Dịng điện trễ pha hiệu điện góc π/2 D Dòng điện trễ pha hiệu điện góc π/4 Bài 12 Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 100  , tụ điện C  104 (F)  (H) mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB hiệu điện xoay  chiều có dạng u  200cos(100t) (V) Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch là: cuộn cảm L  A I = A B I = 1,4 A C I = A D I = 0,5 A Bài 13 Mạch điện sau có hệ số cơng suất lớn nhất? A Điện trở R1 mắc nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R mắc nối tiếp tvới cuộn cảm L C Điện trở R mắc nối tiếp với tụ C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C Bài 14 Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính cảm kháng, tăng tần số dịng điện xoay chiều hệ số công suất mạch: A Không thay đổi B Tăng C Giảm Trang 83 D Bằng Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên II TỰ LUẬN: Bài Cho mạch điện hình : R = 150 , Cuộn dây cảm có tự cảm L = điện có điện dung C = 200  H, Tụ  F Cường độ dòng điện mạch i = 0,8cos(100t) (A) a) Viết biểu thức hiệu điện hai đầu phần tử R, L, C b) Tính hiệu điện hiệu dụng UAN, UMB Bài 2: Cho mạch RLC mắc nối tiếp đặt mạch, với uAB = 200 cos100t (V) ; R = 80 ; L = 0,255H; C = 19,9F; a) Tính cơng suất hệ số công suất đoạn mạch b) Mắc thêm tụ điện có điện dung C’ bao nhiêu, nối tiếp hay song song với tụ C để cơng suất mạch cực đại Tính giá trị công suất cực đại ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA I TRẮC NGHIỆM A C D A B A B B C 10 D 11 C 12 C 13 A 14 C II TỰ LUẬN Bài 1: a) Biểu thức hiệu điện hai đầu phần tử: uR = 120cos(100t) (V) ; uL = 160cos(100t +   ) (V) ; uC = 40cos(100t - ) (V) 2 b) Các hiệu điện UAN ; UMB : UAN = 100 (V) ; UMB = 60 (V) Mỗi câu 0,4đ Bài 2: a) P = 250W ; cos = /2 ; b) C’ = 19,9F mắc song song với C ; Pmax = 500W Mỗi câu trả lời 0,25đ Trang 84 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên NHẬN XÉT, KẾT LUẬN  Qua thời gian nghiên cứu thực hiện, đề tài hoàn thành Sau em xin điểm lại kết đạt được: + Tìm hiểu nội dung đổi PPDH Vật lý + Chỉ rõ tầm quan trọng lực tự học + Nghiên cứu việc hướng dẫn HS giải tập nhằm giảng dạy số chương Dòng điện xoay chiều, Vật lý 12NC + Tiến hành thực nghiệm Bài tập thấu kính mỏng Phương pháp giải tập thấu kính, Vật lý 11CB thời gian thực tập sư phạm  Qua kết thực tập sư phạm em thấy việc hướng dẫn HS giải tập phương pháp góp phần phát triển khả tư duy, sáng tạo; đặc biệt lực tự học, tự tìm tịi HS tốt  Do thời gian thực tập ngắn, nên em thực hành giảng dạy số Vật lý lớp 11CB, việc thực áp dụng phương pháp đề tài vào thực tiễn chưa rộng khắp, chưa đủ sức thuyết phục Vì em tiếp tục áp dụng phương pháp đề tài giảng dạy trường THPT mà em công tác tới Trang 85 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thị Kim Quyên TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Mai Khanh, Bài giảng Tâm lí học XH giao tiếp XH ĐHCT 2002 [2] Lê Phước Lộc, Trần Quốc Tuấn,… Lý luận dạy học Vật lý THPT ĐHCT 2004 [3] Nguyễn Trọng Sửu, Nguyễn Hải Châu,…Hướng dẫn thực chương trình SGK Vật lý 12 Bộ GD- ĐT.2008 [4] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lý Trường THPT NXB Đại học quốc gia Hà Nội, 1999 [5] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế Phương pháp dạy học Vật lý Trường THPT NXB Đại học Sư phạm 2002 [6] Phạm Hữu Tòng Lý luận dạy học Vật lí Trường THPT NXB giáo dục 2001 [7] Phạm Hữu Tòng Dạy học Vật lý THPT theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học NXB ĐH Sư phạm 2004 [8] Phạm Hữu Tòng Tổ chức hoạt động nhận thức dạy học Vật lý Bài giảng chuyên đề cao học Đại học Sư phạm-Đại học quốc gia Hà Nội 1995 [9] Phạm Hữu Tòng Hình thành kiến thức, kỹ phát triển trí tuệ lực sáng tạo học sinh dạy học Vật lý NXB giáo dục 1996 [10] Phạm Hữu Tòng Bài tập phương pháp dạy tập Vật lý [11] Trần Quốc Tuấn Bài giảng Lý luận dạy học Vật lý THPT ĐHCT.2007 [12] Trần Quốc Tuấn Bài giảng Phân tích chương trình Vật lý THPT ĐHCT [13] Trần Quốc Tuấn Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh dạy học Vật lý THPT Bồi dưỡng giáo viên THPT chu kỳ ĐHCT 2004 [14] Trần Quốc Tuấn Chuyên đề PPDH Vật lý NC ĐH Cần Thơ 2004 [15] Trần Quốc Tuấn Đổi phương pháp dạy học Vật lý 12 Hội nghị bồi dưỡng giáo viên cốt cán tỉnh (thành phố) thực chương trình SGK lớp 12 THPT 2009 [16] Hội nghị tập huấn Phương pháp dạy học Vật lý THPT, Bộ GD-ĐT Hà Nội 10/2000 [17] Sách giáo khoa Vật lý 12 nâng cao NXB Giáo Dục [18] A V Muraviep Dạy cho Học sinh tự lực nắm kiến thức Trang 86 ... tài: Bồi dưỡng học sinh lực tự học hướng dẫn giải tập chương Dòng điện xoay chiều, Vật lý 12 nâng cao Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc hướng dẫn HS giải tập nhằm bồi dưỡng HS lực tự học giảng... quy trình hướng dẫn giải tập trình dạy VL  Nghiên cứu chương Dòng điện xoay chiều, Vật lý 12 NC, soạn thử số nhằm hướng dẫn HS giải tập, bồi dưỡng lực tự học cho HS: o Bài 26: Dòng điện xoay chiều... dạy Vật lý THPT Vận dụng xây dựng tập chương Dòng điện xoay chiều, VL 12 NC theo hướng bồi dưỡng lực tự học cho HS Giả thuyết khoa học Vận dụng Lý luận dạy học đại, hướng dẫn HS giải tập nhằm bồi