ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - - - - KIỀU THỊ KHÁNH KIỀU THỊ KHÁNH NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CHƢƠNG TRÌNH, HỒN THIỆN NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP TỔ CHỨC THỰC HÀNH MỘT SỐ BÀI NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CHƢƠNG TRÌNH, HỒN THIỆN THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƢƠNG NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP TỔ CHỨC THỰC HÀNH MỘT SỐ BÀI THỰC HÀNH CHO SINH VIÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƢƠNG NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NGHIỆP - ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN THỰC HÀNH CHO SINH VIÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học Vật lý Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Phan Đình Kiển Thái Nguyên - 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên Thái Nguyên - 2010 http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Trang MỞ ĐẦU Luận văn đƣợc hoàn thành dƣới hƣớng dẫn tận tình PGS.TS Phan Đình Lý chọn đề tài Kiển Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ngƣời Thầy hƣớng dẫn thầy, Tổng quan vấn đề nghiên cứu .6 khoa Vật lí trƣờng ĐHSPTN, đồng thời xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp Mục đích- nhiệm vụ nghiên cứu giúp đỡ tác giả trình thực luận văn Giả thuyết khoa học Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa Sau Đại học trƣờng ĐHSP – Phƣơng pháp nghiên cứu ĐHTN tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt trình học tập làm Đóng góp luận văn luận văn Giới hạn luận văn Xin chân thành cảm ơn trung tâm thí nghiệm trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ tác giả thời gian, tƣ liệu nghiên cứu trình làm luận văn Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 10 1.1 MỤC ĐÍCH, MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC ĐẠI HỌC 10 Thái Nguyên, ngày 20 tháng năm2010 Tác giả 1.1.1 Mục đích dạy học đại học 10 1.1.2 Mục tiêu dạy học đại học 10 1.1.3 Nhiệm vụ dạy học đại học .11 1.1.4 Nội dung dạy học đại học 14 1.1.5 Phƣơng pháp dạy học đại học 17 1.2 THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐỐI VỚI Q TRÌNH DẠY HỌC ĐẠI HỌC 18 1.2.1 Thí nghiệm vật lí, đặc điểm thí nghiệm vật lí 18 1.2.2 Các chức thí nghiệm dạy học vật lí 19 1.2.3 Thí nghiệm thực hành vật lí đại cƣơng 23 1.2.4 Nội dung, hình thức tổ chức hƣớng dẫn thí nghiệm thực hành 25 1.3 CHẤT LƢỢNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÍ 27 1.3.1 Khái niệm chất lƣợng 27 1.3.2 Các yếu tố tạo nên chất lƣợng thực hành vật lí 27 1.3.3 Các tiêu chí đánh giá chất lƣợng thực hành vật lí .28 1.4 THỰC TRẠNG CỦA VIỆC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VLĐC 29 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.4.1 Về thiết bị thí nghiệm 29 3.1.1 Mục đích TNSP 74 1.4.2 Về nội dung thí nghiệm 29 3.1.2 Đối tƣợng nội dung TNSP .74 1.4.3 Về việc hƣớng dẫn, tổ chức thí nghiệm 30 3.2 PHƢƠNG PHÁP TNSP 75 1.4.4 Về việc thực hành sinh viên 31 3.2.1 Chuẩn bị TNSP 75 1.4.5 Về việc kiểm tra đánh giá 31 3.2.2 Hình thức tổ chức trình TNSP 75 Kết luận chƣơng 32 3.2.3 Quan sát trình TNSP 76 Chƣơng 2: LỰA CHỌN CHƢƠNG TRÌNH, HỒN THIỆN NỘI DUNG VÀ 3.2.4 Tiêu chí đánh giá kết TNSP 77 PHƢƠNG PHÁP TỔ CHỨC THỰC HÀNH MỘT SỐ BÀI THÍ 3.3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 78 NGHIỆM VLĐC 33 3.4 ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 80 2.1 LỰA CHỌN CHƢƠNG TRÌNH 33 3.4.1 Đánh giá thông qua trình TNSP (đánh giá định tính) 80 2.1.1 Cơ sở lựa chọn chƣơng trình 33 3.4.2 Đánh giá thông qua kết THTN (đánh giá định lƣợng) 81 2.1.2 Khung chƣơng trình 33 Kết luận chƣơng 88 2.2 HOÀN THIỆN NỘI DUNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH KẾT LUẬN 89 VẬT LÍ ĐẠI CƢƠNG 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 2.2.1 Cơ sở hoàn thiện nội dung .35 PHỤ LỤC 94 2.2.2 Thực trạng thí nghiệm thực hành VLĐC 36 2.2.3 Hồn thiện nội dung số thí nghiệm thực hành VLĐC 42 Bài 2: Phép đo độ dài Thƣớc kẹp, thƣớc panme 42 Bài 3: Xác định tỷ số nhiệt dung phân tử Cp/Cv chất khí 48 Bài 4: Đo điện trở mạch cầu Wheaston Đo suất điện động mạch xung đối 54 Bài 5: Khảo sát giao thoa qua khe Young Xác định bƣớc sóng ánh sáng 64 2.3 PHƢƠNG PHÁP TỔ CHỨC THTN VLĐC 72 2.3.1 Cơ sở việc đổi phƣơng pháp tổ chức THTN VLĐC 72 2.3.2 Đổi phƣơng pháp tổ chức, đánh giá kết THTN VLĐC 72 Kết luận chƣơng 73 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 74 3.1 MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG TNSP 74 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Viết tắt Viết DH ĐH Dạy học đại học GV Giáo viên GVTH Giáo viên thực hành hoạt động đắn, sâu sắc Đó ngƣời có khả tƣ phê phán, NH Ngƣời học biết cách phân tích vấn đề xã hội thực điều với ý thức trách NXB Nhà xuất SV Sinh viên TB Trung bình THTN Thực hành thí nghiệm biết phát giải vấn đề, biết phê phán cách độc lập, biết khiêm tốn TNSP Thực nghiệm sƣ phạm tinh thần khoa học, biết chấp nhận tôn trọng khác biệt văn hố, biết VLĐC Vật lí đại cƣơng Tuyên ngôn quốc tế giáo dục Đại học kỷ 21 nói: “Các định chế giáo dục đại học cần phải giáo dục sinh viên nhƣ để họ thực trở thành công dân đƣợc trang bị đầy đủ kiến thức cần thiết có đƣợc động nhiệm đầy đủ” Nghĩa giáo dục đại học phải tạo biến đổi nơi ngƣời học sau trƣờng, sinh viên khơng phải có kiến thức mà cịn phải biết làm, biết sống, biết làm cho kiến thức kĩ học hỏi đƣợc trở thành máu thịt Họ phải dấn thân dám chịu trách nhiệm, biết hợp tác với ngƣời khác thích ứng với môi trƣờng công việc Mục tiêu giáo dục đại học Việt Nam đến năm 2020 có bƣớc chuyển chất lƣợng, qui mơ, tiếp cận trình độ khu vực giới Một việc phải làm để đạt đƣợc mục tiêu xây dựng qui trình đào tạo mềm dẻo liên thơng, đổi mục tiêu, nội dung, phƣơng pháp giảng dạy đại học Tăng cƣờng hoạt động nghiên cứu triển khai nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo Cũng nhƣ trƣờng đại học khác, trƣờng Đại học Kỹ thuật cơng nghiệp- Đại học Thái Ngun (ĐHKTCN-ĐHTN) có nhiều thay đổi nội dung chƣơng trình đào tạo phƣơng pháp giảng dạy nhằm nâng cao chất lƣợng giáo dục Tuy nhiên, thực tế trƣờng kỹ thuật, nhiều môn học liên quan đến chế tạo thiết bị kỹ thuật ngƣời ta thƣờng gặp khó khăn thử nghiệm Khi thí nghiệm đƣợc sử dụng nhƣ phƣơng tiện tạo sở cho việc đào tạo kỹ nghề nghiệp Có thể nói thực hành thí nghiệm hình thức tổ chức đào Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn tạo quan trọng trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên kỹ thuật Lịch sử phát triển vật lí cho thấy thí nghiệm khơng dẫn đến hình thành thuyết vật lí mà làm xuất nhiều ngành kỹ thuật Ví dụ: thí nghiệm Stơlêtốp hiệu ứng quang điện không xuất phát điểm cho việc xây dựng quang lƣợng tử mà tạo sở cho đời ngành kỹ thuật quang điện Có thể nói thực hành thí nghiệm hình thức tổ chức đào tạo quan trọng trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên kỹ thuật Về vấn đề nghiên cứu cải tiến, đổi thí nghiệm thực hành vật lí trƣờng đại học, cao đẳng có số tác giả đề cập: Tác giả Lê Bá Tứ, Xây dựng hoàn thiện hệ thống thí nghiệm thực hành điện kỹ thuật phù hợp với chƣơng trình đào tạo giáo viên Vật lí PTTH miền núi [22] Vậy làm để sinh viên trƣờng kỹ thuật nói chung sinh viên trƣờng ĐHKTCN-ĐHTN nói riêng có đƣợc thực hành thí nghiệm hiệu quả, có chất lƣợng sau học xong chƣơng trình vật lí đại cƣơng? Với mong muốn góp phần giúp sinh viên rèn kỹ thực hành thí nghiệm, củng cố, hệ thống hố sâu sắc lí thuyết, chúng tơi chọn đề tài:”Nghiên cứu lựa chọn chƣơng trình, hồn thiện nội dung phƣơng pháp tổ chức thực hành số thí nghiệm vật lí đại cƣơng nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng Trong cơng trình [21], tác giả Phùng Thị Tuyết, Nghiên cứu vận dụng tƣ tƣởng hoạt động hoá ngƣời học vào việc nâng cao lực giải vấn đề cho sinh viên thí nghiệm vật lí đại cƣơng Cơng trình [22], [21], tác giả nghiên cứu chƣơng trình thí nghiệm vật lí, với đối tƣợng SV sƣ phạm Tác giả Nguyễn Thị Thu Hà, Nghiên cứu xây dựng số thí nghiệm thực hành vật lí ảo hỗ trợ việc dạy học học phần “thí nghiệm thực hành phƣơng pháp thực hành cho sinh viên trƣờng ĐHKTCN-ĐHTN ” giảng dạy vật lí phổ thơng” trƣờng Đại học Sƣ phạm [4] TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Hiện giới nói chung, Việt Nam nói riêng, từ nhà trƣờng phổ thơng đến trƣờng đại học, cách mạng phƣơng pháp dạy học diễn mạnh mẽ Điều xuất phát từ nhu cầu thiết: có khơng ngừng cải tiến phƣơng pháp Cơng trình [10], Nghiên cứu triển khai nâng cấp hệ thống thí nghiệm vật lí đáp ứng nội dung chƣơng trình đào tạo Tuy nhiên, đề tài chƣa đề cập trực tiếp đến nội dung chƣơng trình thí giáo dục phƣơng pháp dạy học theo hƣớng đặc biệt coi trọng đến việc đào tạo nghiệm thực hành vật lí đại cƣơng mà đối tƣợng sinh viên trƣờng ĐHKTCN- ĐHTN ngƣời lao động tự chủ, động, sáng tạo, có lực giải MỤC ĐÍCH - NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU vấn đề sống đặt giáo dục thực động lực thúc đẩy phát triển mạnh mẽ xã hội Nghiên cứu lựa chọn chƣơng trình, hồn thiện nội dung phƣơng pháp tổ chức Vật lí mơn khoa học thực nghiệm Thí nghiệm thực hành vật lí phần quan trọng khơng thể thiếu mơn học vật lí Thí nghiệm thực hành vật lí khơng góp phần hình thành kiến thức cho SV mà cịn góp phần rèn luyện tác phong thực nghiệm khoa học, xây dựng phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cần thiết cho hực hành số thí nghiệm vật lí đại cƣơng nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng thực hành thí nghiệm cho sinh viên trƣờng ĐHKTCN-ĐHTN  Nhiệm vụ + Nghiên cứu sở lí luận đề tài ngƣời làm cơng tác ngành khoa học kỹ thuật Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên  Mục đích http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn + Tìm hiểu nội dung chƣơng trình vật lí đại cƣơng nội dung thí nghiệm trƣờng ĐHKTCN-ĐHTN VIII- CẤU TRÚC LUẬN VĂN Mở đầu + Khảo sát thực trạng: nội dung, trang thiết bị thí nghiệm, phƣơng pháp tổ chức thực hành, việc kiểm tra đánh giá thực hành thí nghiệm trƣờng ĐHKTCN-ĐHTN tham khảo số trƣờng kỹ thuật khác Chƣơng 1: Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài Chƣơng 2: Lựa chọn chƣơng trình, hồn thiện nội dung phƣơng pháp tổ chức thực hành số thí nghiệm vật lí đại cƣơng + Lựa chọn chƣơng trình, biên soạn lại nội dung số thí nghiệm hồn thiện phƣơng pháp tổ chức thực hành thí nghiệm vật lí đại cƣơng Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm Kết luận + Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm Tài liệu tham khảo GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu nội dung chƣơng trình phƣơng pháp tổ chức thực hành thí nghiệm đƣợc Phụ lục hồn thiện cách khoa học, phù hợp với mục tiêu đối tƣợng đào tạo góp phần nâng cao đƣợc chất lƣợng thực hành thí nghiệm cho sinh viên PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU + Nghiên cứu lý luận + Điều tra khảo sát thực trạng + Tham khảo ý kiến chuyên gia + Thực nghiệm sƣ phạm ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN + Góp phần hồn thiện nội dung chƣơng trình phƣơng pháp tổ chức thực hành thí nghiệm vật lí đại cƣơng cho sinh viên trƣờng ĐHKTCN-ĐHTN + Làm tài liệu tham khảo cho quan tâm đến vấn đề GIỚI HẠN CỦA LUẬN VĂN Nghiên cứu lựa chọn chƣơng trình, hồn thiện nội dung phƣơng pháp tổ chức thực hành số thí nghiệm vật lí đại cƣơng nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng thực hành cho sinh viên trƣờng ĐHKTCN-ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 11 - Năng lực quốc tế để thực đƣợc nhiệm vụ, cơng việc Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 MỤC ĐÍCH, MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP liên quan đến hợp tác thích nghi mơi trƣờng quốc tế [5], [11] 1.1.3 Nhiệm vụ dạy học đại học Có thể nói mục đích nhiệm vụ dạy học đại học giữ vị trí hàng đầu trình dạy học đại học với chức quan trọng định hƣớng cho vận DẠY HỌC ĐẠI HỌC động phát triển nhân tố nói riêng, vận động phát triển q trình 1.1.1 Mục đích dạy học đại học Dạy học đại học góp phần bồi dƣỡng cho sinh viên lý tƣởng, niềm tin, hình thành nên họ nhân sinh quan giới quan khoa học; phẩm chất đạo đức dạy học nói chung 1.1.3.1 Dạy học nghề nghiệp trình độ cao tốt đẹp nhƣ thái độ, tác phong ngƣời cán khoa học, kỹ thuật có tri thức, có Trang bị cho sinh viên tri thức, kỹ năng, kỹ xảo tƣơng ứng lĩnh tay nghề, có lực thực hành; động, sáng tạo; có khả thích ứng với vực khoa học, kỹ thuật định trình độ sau trƣờng họ có khả thay đổi nghề nghiệp; có lĩnh tự tìm tạo đƣợc việc làm; có ý thức thực lập nghiệp nghĩa vụ công dân…[5] a Tri thức 1.1.2 Mục tiêu dạy học đại học Tri thức hiểu biết, kết phản ánh thực khách quan thông Đào tạo ngƣời động, sáng tạo, tự chủ, có óc phê phán, có qua hoạt động chủ thể nhận thức, kinh nghiệm loài ngƣời tích luỹ đƣợc lực giải vấn đề nảy sinh, có lực tự học, tự nghiên cứu suốt đời, có q trình đấu tranh với tự nhiên, xã hội hoạt động tƣ Những kinh nghiệm lực lập nghiệp, tiến thân thị trƣờng sức lao động đƣợc hệ nối tiếp kế thừa cách có phê phán, phát triển không Ngƣời tốt nghiệp đại học nƣớc ta thập kỷ đầu kỷ 21 phải có lực trội nhƣ sau: - Năng lực hành động, biết ứng dụng sáng tạo thành tựu khoa học cơng nghệ, biết tìm tịi, tự tạo việc làm, có kỹ tổ chức quản lý cơng việc tập thể có hiệu góp phần nâng cao lực cạnh tranh hợp tác kinh tế nƣớc ta thị trƣờng quốc tế ngừng hoàn thiện sở khái quát hoá, hệ thống hoá thành hệ thống tri thức nhân loại * Hệ thống tri thức bao gồm: - Những kiện khoa học, tri thức phản ánh đối tƣợng, vật, tƣợng, trình hoạt động diễn thực tiễn sống - Những lý thuyết, học thuyết khoa học, khái niệm, phạm trù, - Năng lực tự học, tự nghiên cứu, tự rèn luyện thƣờng xuyên suốt đời cách quy luật, quy tắc…phản ánh kết q trình khái qt hố, hệ độc lập sáng tạo đôi với lực tự đánh giá, tự đổi mới; lĩnh phát huy thống hoá, tổng hợp hoá tƣ tƣởng, quan điểm nhân loại lĩnh tiềm năng, nội lực cá nhân, thƣờng xuyên cập nhật kiến thức cho mình, tạo vực khoa học bƣớc phát triển cho thân, góp phần làm cho đất nƣớc rút ngắn khoảng cách vƣơn lên ngang tầm với quốc gia tiên tiến Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên - Những tri thức thực hành: cách thức hành động, sở lý luận việc hình thành hệ thống kỹ năng, kỹ xảo tƣơng ứng http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 12 13 - Những tri thức phƣơng pháp nhận thức khoa học nói chung, phƣơng pháp - Kỹ xảo: khả thực cách tự động hoá thao tác hay công học tập, phƣơng pháp nghiên cứu khoa học nói riêng Đây điều kiện để phát triển việc định, thể thành thạo hành động ngƣời Kỹ xảo kỹ lực hoạt động trí tuệ, đặc biệt lực tƣ sáng tạo, góp phần nâng cao đƣợc lặp lặp lại nhiều lần trở thành hành động tự động hoá [5], [22] chất lƣợng, hiệu trình dạy học trƣờng đại học 1.1.3.2 Dạy học- phƣơng pháp nhận thức để tìm tri thức - Những kinh nghiệm hoạt động sáng tạo, phát tình điều kiện quen thuộc, tự lực chuyển tri thức kỹ sang tình mới; tìm tịi, phát yếu tố nảy sinh, cấu trúc đối tƣợng a Bồi dưỡng cho sinh viên phương pháp luận khoa học, phương pháp nghiên cứu phương pháp tự học - Phƣơng pháp luận khoa học học thuyết triết học phƣơng pháp nhận thức nghiên cứu - Những tri thức đánh giá: hiểu biết có liên tới khả nhận xét, phân tích, phê phán, đánh giá quan điểm, lý thuyết… * Tri thức khoa học bản, tri thức khoa học sở tri thức khoa học chuyên ngành: - Tri thức khoa học tri thức tạo nên tảng lâu bền để từ sinh viên cải tạo giới khách quan bao gồm: hệ thống luận điểm hệ thống phƣơng pháp cụ thể lĩnh vực khoa học định - Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cách thức, đƣờng thu thập thông tin khoa học, phân tích, xử lý chúng làm sáng tỏ vấn đề nghiên cứu để giải nhiệm vụ nghiên cứu cuối đạt đƣợc mục đích nghiên cứu học tốt tri thức sở chuyên ngành - Tri thức sở chuyên ngành bao gồm tri thức đại cƣơng chuyên - Phƣơng pháp tự học sinh viên đại học cách thức hoạt động tự giác, tích ngành, đƣợc hình thành tảng tri thức bản, đồng thời chỗ cực, chủ động, tự lực sáng tạo nhằm thực có chất lƣợng hiệu mục đích, dựa cho tri thức chuyên ngành nhiệm vụ học tập, nghiên cứu định - Tri thức chuyên ngành tri thức giúp sinh viên nắm vững tri thức trực tiếp có liên quan tới nghề nghiệp tƣơng lai Ngồi sinh viên cịn đƣợc trang bị thêm tri thức công cụ: ngoại ngữ, phƣơng pháp luận, phƣơng pháp nghiên cứu, lôgic học, tin học… b Phát triển phẩm chất lực hoạt động trí tuệ sinh viên Hiện nay, khoa học công nghệ phát triển với tốc độ nhanh, đòi hỏi trƣờng đại học phải quan tâm tới nhiệm vụ trình dạy học * Tri thức đại: tri thức phản ánh thành tựu nhất, tiên Những phẩm chất hoạt động trí tuệ là: tính định hƣớng, bề rộng ,độ tiến lĩnh vực khoa học kỹ thuật, kinh tế, văn hoá…bao gồm quan sâu, tính linh hoạt, tính mềm dẻo, tính độc lập, tính quán, tính phê phán, tính khái điểm, lý thuyết, phƣơng pháp có tác dụng làm cho giới quan sinh quát hoạt động trí tuệ [5], [22] viên đƣợc hoàn thiện hơn, lực nhận thức phát triển hơn, hoạt động cá nhân 1.1.3.3 Dạy học thái độ phong phú có hiệu hơn… Để thực tốt nhiệm vụ này, nguyên tắc quan trọng b Hệ thống kỹ năng, kỹ xảo trình dạy học đại học phải đảm bảo thống biện chứng nội - Kỹ năng: khả thực có kết hành động định sở dung giáo dục tƣ tƣởng, trị, đạo đức với nội dung tri thức khoa học sở tri thức có đƣợc Có thể nói: kỹ tri thức hành động tảng tri thức kỹ nghề nghiệp tƣơng lai sinh viên [5], [22] Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn http://www.lrc-tnu.edu.vn 14 15 1.1.4 Nội dung dạy học đại học ngƣời Tri thức bao gồm: kiện, tƣợng, khái niệm, thuật ngữ khoa học, 1.1.4.1 Khái niệm nội dung dạy học đại học định luật, học thuyết, phƣơng pháp nhận thức, lịch sử phát triển khoa học - Nội dung dạy học đại học đƣợc hiểu nhƣ hệ thống tri thức, kỹ năng, kỹ xảo có liên quan đến ngành nghề định cách thức hoạt động sáng tạo - Nội dung dạy học đại học mơ hình lý luận dạy học kinh nghiệm xã hội cần truyền đạt cho sinh viên nhằm mục đích giúp họ chiếm lĩnh đƣợc kinh nghiệm xã hội đó, phát triển nhân cách họ góp phần vào phát triển kinh tế - xã hội - Nội dung dạy học đại học bao gồm hệ thống tri thức, kỹ năng, kỹ xảo có liên quan đến ngành nghề định mà sinh viên phải nắm vững suốt trình học tập cho phù hợp với mục tiêu đào tạo Hệ thống tri thức, kỹ năng, kỹ xảo đƣợc chọn lọc từ kinh nghiệm xã hội Kinh nghiệm xã hội xuất xứ từ văn hoá xã hội trở thành nguồn gốc trực tiếp nội dung dạy học nhà trƣờng (sơ đồ hình 1.1) [5] Hệ thống tri thức nội dung dạy học đƣợc phân thành bốn loại: tri thức bản, tri thức sở chuyên ngành, tri thức chuyên ngành tri thức công cụ  Tri thức với kiểu diện đào tạo đại học: - Diện đào tạo rộng đa năng: sinh viên đƣợc học tri thức bản, sở chuyên ngành chuyên ngành rộng có khả thực nhiều chức khác hoạt động phạm vi đối tƣợng rộng - Diện đào tạo hẹp: sinh viên đƣợc lĩnh hội tri thức bản, sở chuyên ngành, vào chuyên ngành rộng mà đƣợc đào tạo chuyên ngành hẹp - Cả hai diện đào tạo có ƣu nhƣợc điểm riêng, khơng có diện đào tạo vạn Do đó, nội dung dạy học: Hình 1.1: Quá trình hình thành nên nội dung dạy học + Những tri thức bản, sở chuyên ngành đƣợc tăng cƣờng khối Năng lực Ngƣời Tự nhiên lƣợng, chất lƣợng, thời lƣợng Nền văn hoá xã hội Kinh nghiệm xã hội Nội dung dạy học + Những tri thức chuyên ngành rộng đƣợc trang bị, đảm bảo cho sinh viên trở thành chuyên gia với chuyên môn rộng + Những tri thức chuyên môn hẹp đƣợc bồi dƣỡng mức tối thiểu cần thiết trình nghiên cứu khoa học, làm khoá luận, luận văn, đồ án…tốt nghiệp, đảm Q trình vật thể hố lực ngƣời Q trình phi vật thể hố lực ngƣời Q trình xử lý sƣ phạm theo yêu cầu xã hội chuyên ngành hẹp trình hoạt động thực tiễn nghề nghiệp sau  Trong nội dung dạy học đại học, tri thức bản, sở chuyên ngành chuyên ngành cần đƣợc tích hợp lồng ghép với tri thức khoa học tự 1.1.4.2 Nội dung dạy học đại học a Hệ thống tri thức khoa học, kỹ thuật, tri thức cách thức hoạt động trí óc hoạt động chân tay có liên quan đến ngành, nghề định  Tri thức: Là hiểu biết, kết nhận thức thực đƣợc kiểm nghiệm thực tiễn, phản ánh đắn thực khách quan vào tƣ Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên bảo định hƣớng bƣớc đầu cho sinh viên chuyên ngành hẹp để họ vào http://www.lrc-tnu.edu.vn nhiên, khoa học xã hội - nhân văn b Hệ thống kỹ năng, kỹ xảo nghề nghiệp tương lai tự học nghiên cứu khoa học - Hệ thống kỹ năng, kỹ xảo thành phần quan trọng nội dung dạy học đại học Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 16 17 Ngay ngồi ghế nhà trƣờng, ngƣời sinh viên phải nắm đƣợc hệ thống kỹ năng, kỹ xảo cần thiết sở hệ thống tri thức nắm vững đƣợc Nhờ đó, họ tiến hành tự học, nghiên cứu khoa học đặc biệt tiến hành hoạt động nghề nghiệp tƣơng lai đạt hiệu cao - Hệ thống kỹ năng, kỹ xảo phải đảm bảo đƣợc yêu cầu sau: + Phải cho phù hợp đáp ứng đƣợc yêu cầu hoạt động nghề nghiệp d Hệ thống qui phạm thái độ, xúc cảm tự nhiên, xã hội, người khác thân Đây sở niềm tin, lý tƣởng, phẩm chất đạo đức cần có ngƣời cán khoa học, kỹ thuật, cán quản lý, nghiệp vụ tƣơng lai [5], [11], [22] 1.1.5 Phƣơng pháp dạy học đại học 1.1.5.1 Định nghĩa phƣơng pháp dạy học đại học Phƣơng pháp dạy học đại học tổng hợp cách thức hoạt động tƣơng tác + Chúng cần đƣợc xác định rõ ràng, cụ thể đƣợc điều chỉnh giảng viên sinh viên, hoạt động dạy chủ đạo, hoạt + Chúng phải đƣợc sinh viên nắm đƣợc cách có hệ thống, có kế hoạch, có động học tự giác, tích cực, tự lực sáng tạo, nhằm thực tốt nhiệm vụ dạy sở khoa học học đại học, góp phần đào tạo đội ngũ cán khoa học, kỹ thuật, cán quản lý, c Hệ thống kinh nghiệm hoạt động sáng tạo nghiệp vụ có trình độ đại học - Hệ thống kinh nghiệm hoạt động sáng tạo biểu dƣới dạng quy trình trí tuệ việc giải tình huống, tốn, vấn đề chƣa có đáp số, chƣa có lời giải soạn sẵn - Phƣơng pháp DH ĐH gắn liền với ngành nghề đào tạo trƣờng đại học - Phƣơng pháp DH ĐH gắn liền với thực tiễn xã hội, thực tiễn sống - Hoạt động sáng tạo có đặc trƣng sau: phát triển khoa học, công nghệ + Tự lực chuyển tri thức kỹ vào tình - Phƣơng pháp dạy học đại học ngày tiếp cận với phƣơng pháp nghiên cứu khoa học + Nhìn thấy vấn đề tình quen thuộc - Phƣơng pháp DH ĐH có tác dụng phát huy cao độ tính tự giác, tích cực, độc lập + Nhìn thấy cấu trúc, chức đối tƣợng + Tự lực phối hợp phƣơng pháp hoạt động quen thuộc thành cách sáng tạo sinh viên - Phƣơng pháp DH ĐH phong phú, đa dạng, thay đổi tuỳ theo trƣờng đại học, thức mẻ để giải vấn đề + Xây dựng cách giải vấn đề hoàn toàn mẻ Hoạt động nghề nghiệp với kinh nghiệm sáng tạo dễ dàng thích nghi đƣợc với biến động ln ln nảy sinh thân nghề nghiệp nói riêng đặc điểm môn điều kiện, phƣơng tiện dạy học, đặc điểm nhân cách giảng viên sinh viên - Phƣơng pháp DH ĐH ngày gắn liền với thiết bị phƣơng tiện dạy học đại [5], [11], [22] hoàn cảnh kinh tế xã hội nói chung Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 1.1.5.2 Các đặc điểm phƣơng pháp dạy học đại học http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 122 Vẽ đồ thị: 123 III Cơ sở lý thuyết f(t) Mạch dao động tích phóng - Xác định chu kỳ dao động lắc thuận nghịch - Mạch dao động tích phóng dùng đèn neon + Sai số phép đo mạch dao động điện RC, gồm: + Chu kỳ dao động trung bình x(mm) - Gia tốc trọng trƣờng lắc thuận nghịch: đèn neon Ne (là bóng thuỷ tinh nhỏ, bên ợc hút chân không đến cỡ 10 mmHg + Gia tốc trung bình có hai điện cực kim loại A K đặt + Sai số tƣơng đối cách 2-3 mm) mắc nối tiếp với Hình 2.15 Mạch tích phóng neon điện trở bảo vệ R, song song với tụ + Sai số tuyệt đối điện có điện dung C Mạch điện đƣợc + Kết phép đo gia tốc trọng trƣờng nối với nguồn điện không đổi Un VII Câu hỏi kiểm tra Có thể tính đƣợc mơmen qn tính lắc trục quay cố định - Đầu tiên, cấu tạo nên đèn neon vật cách điện, tụ điện C tích điện từ O1 hay khơng? Viết cơng thức? Vì góc lệch lắc phải nhỏ phải đo nhiều chu kỳ dao động? Khi đo nguồn điện Un Hiệu điện U hai Hình 2.16: Dao động điện mạch tích phóng chu kỳ nhƣ khắc phục đƣợc sai số nào? Sai số phép đo đƣợc tính nhƣ cực tụ điện tăng dần từ đến giá trị Us Khi U=Us khí Ne bị ion hố trỏ thành vật nào? dẫn điện: đèn Ne bừng sáng Giá trị U S gọi hiệu điện sáng Vì đèn Ne mắc nối tiếp với điện trở R lớn nên dịng điện chạy mạch có cƣờng độ nhỏ (~ μA) Nhận xét kết phép đo BÀI 8: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ VÀ ĐIỆN DUNG BẰNG MẠCH DAO ĐỘNG TÍCH PHĨNG DÙNG ĐÈN NEON I Mục đích thí nghiệm Sau phóng điện qua đèn Neon, hiệu điện U hai cực tụ điện C giảm nhanh đến giá trị UT đèn neon tắt lại trở thành vật cách điện Giá trị U T gọi hiệu điện tắt Khi đó,tụ điện lại tích điện từ nguồn U n hiệu điện U hai cực lại tăng dần từ UT đến US đèn neon lại bừng sáng - Khảo sát mạch dao động tích phóng dùng đèn neon, xác định điện trở điện dung Nhƣ vậy, q trình tích điện phóng điện tụ điện mạch RC dùng đèn - Biết mắc mạch điện theo sơ đồ cho sẵn neon đƣợc lặp lại tuần hoàn theo thời gian gọi dao động tích phóng Chu kỳ  - Có kĩ thu thập xử lí số liệu dao động tích phóng RC đo khoảng thời gian hai lần bừng sáng liên tiếp đèn neon Ne: II Câu hỏi định hƣớng  = t2-t1 Mô tả mạch dao động tích phóng dùng đèn neon (1) Vẽ sơ đồ mạch điện viết công thức xác định chu kỳ tích phóng Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 124 125 Xác định điện trở điện dung mạch dao động tích phóng Biểu thức chu kỳ  dao động tích phóng tìm đƣợc cách áp dụng định luật Ôm mạch điện hình 1: i Trong thí nghiệm này, ta khảo sát mạch dao động tích phóng RC dùng đèn neon cách nghiệm lại công thức (7) Mặt khác, sử dụng mạch dao động tích phóng để Un U R (2) Với : i cƣờng độ dòng điện chạy mạcg tụ điệ tích điện từ nguồn điên Un xác định giá trị điện trở R điện dung C mắc mạch IV Dụng cụ thí nghiệm - Bộ thí nghiệm vật lý MC-958 Sau khoảng thời gian nhỏ dt, điện tích tụ điện tăng thêm lƣợng : dq= i.dt Vì điện tích q=C.U Nhƣ vậy, chu kỳ  dao động tích phóng tỷ lệ với điện trở R điện dung C mạch nên: dq=C.dU - Điện trở mẫu R0 (3) - Điện trở cần đo Rx (4) - Điện trở bảo vệ mạch R=100kΩ với C điện dung tụ điện - Tụ điện mẫu C0 C.dU  Thay (2), (4) vào (3) ta có Un U dt R - Tụ điện cần đo Cx - Máy đo thời gian đa số MC-963  dt=R.C dU Un U (5) Thực tế, tụ điện C phóng điện nhanh (gần nhƣ tức thời), nên coi nhƣ gần đúng:   t  t1  t  t ' (6) với t thời điểm tụ điện C lại bắt đầu tích điện từ nguồn điện Un sau đèn neon tắt ' Thực phép tích phan phƣơng trình (5) từ thời điểm t1' đến thời điểm t2 ứng với giá trị hiệu điện UT US hai cực tụ điện C: t2 US dU    dt   R.C Un U UT t' - Cảm biến thu phát quang điện hồng ngoại V Trình tự thí nghiệm Đo hiệu điện sáng US hiệu điện tắt UT đèn neon Bƣớc 1: Chƣa cắm phích lấy điện thiết bị thí nghiệm vào nguồn ~ 220V Quan sát mặt máy giản đồ hình dao ®éng tÝch phãng dïng ®Ìn neon Bƣớc 2: Dùng dây dẫn nối thành mạch điện mặt máy MC-958 theo sơ đồ hình - Điện trở bảo vệ R=100kΩ mắc nối tiếp Ta tìm đƣợc chu kỳ  mạch dao động tích phóng dùng đèn neon   R.C ln U n UT U n US Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên (7) với đèn neon hai chốt P, Q - Vôn kế V mắc song song với đèn neon hai chốt L E - Núm xoay nguồn điện Un đặt http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại hc Thỏi Nguyờn Đo điện trở điện dung V +100V Un P R K  L + Q Ne C E1 E S E2 Hình 2.17: Dao động điện mạch tích phóng http://www.lrc-tnu.edu.vn 126 127 vị trí Bƣớc 3: Bấm khoá K mặt máy MC-958 để cấp điện cho dụng cụ: đèn LED phát - Khoá K đặt trạng thái ngắt điện sáng Vặn từ từ núm xoay nguồn điện Un để tăng dần hiệu điện (quan sát vônkế) đèn neon bừng sáng (khoảng 90V) giữ giá trị không đổi Chú ý: mời giáo viên kiểm tra trước cắm phích lấy điện thời gian mạch R0C0 thực dao động Bƣớc 3: Bấm khoá K: đèn LED sáng Vặn từ từ núm xoay nguồn điện U n để tăng dần hiệu điện U hai cực đèn neon đèn bừng sáng Đọc ghi Dao động mạch tích phóng có chu kỳ bằng: giá trị US vônkế vào bảng   R0 C ln Bƣớc 4: Vặn từ từ núm xoay nguồn Un để giảm dần hiệu điện U hai cực đèn neon đèn tắt Đọc ghi giá trị UT vôn kế vào bảng Bƣớc 5: Lặp lại bƣớc 3, thêm lần ghi giá trị U S, UT tƣơng ứng vào bảng U n UT U n US (8) Bƣớc 4: Cắm phích lấy điện máy đo thời gian MC 963A vào nguồn điện ~ 220V Bấm khoá đóng điện K: chữ số phát sáng hiển thị cửa sổ: CHU KỲ THỜI GIAN Bấm nút RESET để đƣa chữ số trạng thái 00.00 Sau máy đo thời gian MC- 963A tự động đo thời gian t0 n = 50 chu kỳ dao động tích phóng  Bƣớc 6: Vặn núm xoay nguồn Un vị trí Bấm khoá K mặt máy MC-958 mạch R0C0 ứng với 51 lần bừng sáng liên tiếp đèn neon Ne Ghi giá trị t0 vào để ngắt điện Tháo bỏ điện trở bảo vệ R khỏi mạch điện bảng Đo chu kỳ  mạch dao động tích phóng RC Bƣớc 5: Lặp lại bƣớc thêm lần ghi giá trị tƣơng ứng t vào bảng Bƣớc 1: Dùng dây dẫn nối lại mạch điện mặt máy thí nghiệm MC 958 theo sơ đồ hình đó: Trên sở kết đo này, suy ra: 0  - Vôn kế V mắc hai chốt P, E1 - Tụ điện mẫu C0 mắc song song với đèn neon Ne hai chốt L, E t0 t0  n 50 (9) Có thể nghiệm lại công thức (7) cách so sánh kết xác định chu kỳ dao động - Điện trở mẫu R0 mắc nối tiếp với đèn nêon Ne hai chốt P, Q tích phóng theo cơng thức (8), (9) Bƣớc 2: Đặt đầu cảm biến thu – phát quang điện hồng ngoại lên mặt máy cho đèn Bƣớc 6: Vặn núm xoay nguồn Un vị trí Bấm khoá K mặt máy MC 958 neon nằm hai lỗ cửa sổ đầu cảm để ngắt điện biến Cắm đầu cảm biến vào ổ A máy đo đa số MC-963A Đặt núm Bƣớc 1: Thay điện trở cần đo Rx vào vị trí R0 mắc hai chốt P, Q sơ đồ MODE vị trí n = 50 núm TIME hình Bấm khố K mặt máy 958: đèn LED phát sáng RANGE sang vị trí 99,99s Chú ý: mời giáo viên tới kiểm tra mạch Hình 2.18 điện Bƣớc 2: Vặn núm xoay nguồn Un để Un=90V giữ giá trị suốt thời gian mạch điện RxC0 thực dao động tích phóng trƣớc cấp điện Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên Xác định điện trở Rx http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 128 129 Chu kỳ dao động tích phóng  x mạch điện RxCo tính bằng:  x  R x C ln Bƣớc 3: Bấm nút RESET máy đo thời gian MC 963A để đƣa chữ số trạng thái 00.00 Máy đo thời gian tự động đo thời gian t x' n=50 chu kỳ dao động tích U n  UT U n US (10) phóng  x' mạch R0Cx ứng với 51 lần bừng sáng liên tiếp đèn neon Ne Ghi giá Bƣớc 3: Bấm nút RESET máy đo thời gian MC 963A để đƣa chữ số trạng trị t x' vào bảng thái 00.00 Máy đo thời gian tự động đo thời gian tx n=50 chu kỳ dao động tích Bƣớc 4: Lặp lại bƣớc thêm lần ghi giá trị tƣơng ứng t x' vào bảng phóng  x mạch RxC0 ứng với 51 lần bừng sáng liên tiếp đèn neon Ne Ghi giá Trên sở kết đo này, suy ra: trị tx vào bảng  x'  Bƣớc 4: Lặp lại bƣớc thêm lần ghi giá trị tƣơng ứng t x vào bảng t x' t'  x n 50 Chia công thức (13) cho (8), đồng thời ý đến (9) (14) ta tìm đƣợc: Trên sở kết đo này, suy ra: C x  C0 t t x  x  x n 50 (11)  x' t'  C0 x 0 t0 (15) Bƣớc 5: Vặn núm xoay nguồn Un vị trí Bấm khố K mặt máy MC- 958 MC-963A để ngắt điện rút phích lấy điện máy khỏi nguồn ~ 220V Chia công thức 10 cho 8, đồng thời ý đến 11 ta tìm đƣợc: R x  R0 (14) Thu xếp gọn gàng dụng cụ bàn thí nghiệm x t  R0 x 0 t0 (12) Bƣớc 6: Đọc ghi số liệu sau vào bảng: Giá trị cực đại Um cấp xác vơnkế Bƣớc 5: Vặn núm xoay nguồn Un vị trí Bấm khố K mặt máy MC- 958 Độ xác máy đo thời gian MC-963A để ngắt điện Giá trị điện trở mẫu R0 Xác định điện dung Cx Giá trị điện dung mẫu C0 Bƣớc 1: Thay tụ điện có điện dung Cx cần đo vào vị trí tụ điện mẫu C0 mắc VI Kết thí nghiệm cần báo cáo hai chốt L, E sơ đồ mạch điện hình Bấm khố K mặt máy MC- 958: đèn Bảng LED phát sáng Vôn kế V Um =…….(V) δ v =…… Bƣớc 2: Vặn núm xoay nguồn Un để Un=90V giữ giá trị suốt thời Điện trở mẫu R0=…… (Ω)  R =…… gian mạch điện R0Cx thực dao động tích phóng Điện dung mẫu C0 =…….(F)  C =…… Chu kỳ dao động tích phóng  x mạch điện RxCo tính bằng: Độ xác máy đo thời gian MC-963A Lần đo US UT t0  x'  R0 C x ln U n UT U n US (13) 0 ∆t=… (s) tx t x' Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 130 131 Viết kết quả: Khái niệm từ trƣờng? + Hiệu điện sáng Chuyển động hạt mang điện từ trƣờng + Hiệu điện tắt Nghiệm công thức xác định chu kỳ  mạch dao động tích phóng: III Cơ sở lý thuyết - Theo thuyết lƣợng tử, nguyên tử gồm electron chuyển động quanh hạt nhân + Giá trị đo gián tiếp chu kỳ  Một electron có khối lƣợng m chuyển động quay quanh hạt nhân se có mơmen động + Giá trị đo trực tiếp chu kỳ   lƣợng L Mặt khác electron mang điện tích âm chuyển động quanh hạt nhân tạo thành + Độ sai lệch (  )tt (  )gt   dịng điện có mơmen từ  ngƣợc chiều tỷ lệ với L : Viết kết phép đo điện trở Rx Viết kết phép đo tụ điện Cx   VII Câu hỏi kiểm tra Nói rõ phƣơng pháp nghiệm lại cơng thức xác định chu kỳ dao động tích phóng Đại lƣợng mạch Trình bày phƣơng pháp xác định điện trở điện dung mạch dao động tích phóng dùng đèn neon Tại khơng dùng phƣơng pháp để đo điện trở điện dung có giá trị nhỏ? e   gọi tỷ số từ electron, số quan trọng 2m vật lý nguyên tử Còn tỷ số đo C/kg)   trƣờng có cảm ứng từ B phƣơng trình chuyển động hạt là: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH RIÊNG CỦA ELECTRON e m  m BẰNG PHƢƠNG PHÁP MANHÊTÔN dv     e v B dt   (1)   I Mục đích thí nghiệm Nếu vận tốc v vng góc cảm ứng từ B lực Lorent tác dụng lên hạt có giá trị - Hiểu đƣợc tƣợng hạt tích điện chuyển động từ trƣờng khơng đổi đóng vai trị lực hƣớng tâm: mv  evB R - Biết tồn lực Lorent e - Biết xác định điện tích riêng electron phƣơng pháp manhêtôn m II Câu hỏi định hƣớng http://www.lrc-tnu.edu.vn (2) Từ suy bán kính quỹ đạo hạt là: R Lực Lorent gì? Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên e đƣợc gọi điện tích riêng electron (đơn vị m Một hạt mang điện tích e, khối lƣợng m có vận tốc ban đầu v bay vào từ Nhận xét kết phép đo? BÀI 9: e  L 2m v e B m Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên (3) http://www.lrc-tnu.edu.vn 132 133 m: khối lƣợng electron Có thể xác định điện tích riêng electron theo sơ đồ hình 2.19: e nhờ thiết bị thí nghiệm bố trí m + - A2 A U: hiệu điện catốt K lƣới G đo vơnkế V Khi có dịng điện chạy qua ống dây sơlênơit từ trƣờng khơng gian G A1 e: điện tích electron lịng ống dây từ trƣờng đều, nghĩa electron nhiệt chuyển động đèn U1 V U3 manhêtôn chịu tác dụng lực Lorent Theo công thức (3) cảm ứng từ lịng ống dây lớn bán kính R quỹ đạo electron nhỏ Tới giá trị D lớn B0 đóthì electron khơng thể tới anơt (hình 2.20) U2 A Hình 2.19 Gồm : đèn manhêtôn M đặt bên ống dây dẫn D nguồn điện cung BB1 B=B1 cấp cho đèn cuộn dây hoạt động BB1 Đèn manhêtôn đèn điện tử chân không cao (10-7-10-8 mmHg) có ba cực: catốt K, B=0 anốt A lƣới G Cả ba điện cực ống trụ kim loại đồng trục có đƣờng kính khác G Hình 2.20: Quỹ đạo electron ứng với giá trị cảm ứng từ B Khi catốt đƣợc đốt nóng sợi nung cung cấp từ nguồn U2, electron nhiệt phát xạ khỏi catoót đƣợc tăng tốc hiệu điện U3 Các electron chuyển động qua lƣới G tới anot tạo thành dòng điện anốt, đƣợc đo miliampe kế A2 khác đèn manhêtôn Mặt khác cảm ứng từ B lịng ống sơlênơit tỷ lệ với cƣờng độ dịng điện I chạy qua ống đƣợc tính cơng thức: Dịng điện chạy qua ống sơlênơit đƣợc đo ampe kế A1 B    n.I Động electron bay tới lƣới G công lực điện trƣờng catốt K lƣới G: mv  eU (4) (6) Trong đó: μ0 = 4π.10-7 H/m số từ n: số vòng dây đơn vị độ dài ống dây Suy ra: v 2eU m (5) I: cƣờng độ dòng điện chạy qua ống dây Trong đó: - Tăng dần cƣờng độ dòng điện I để tăng dần cảm ứng từ B chi bán kính R v: vận tốc electron bay tới lƣới G Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên α: hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào cấu tạo ống dây dẫn D quỹ đạo tròn cảu electron giảm dần đến giá trị R=d/2 (d khoảng cách anốt A http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 134 135 lƣới G) Khi electron khơng tới đƣợc anốt A nên cƣờng độ dòng điện anốt I2 chạy qua miliampe kế A2 giảm đến giá trị I2=0 -Một thí nghiệm vật lí MC-95.11 Thay (5), (6) vào (2) ta tìm đƣợc: - Một đèn manhêtơn e 8U  m   02 n I 12 d (7) V Trình tự thí nghiệm - Ống dây có hệ số α= 0,1 Chuẩn bị thí nghiệm MC-95.11 - Mật độ vòng dây n = 6000v/m Bƣớc 1: Chƣa cắm phích lấy điện MC-95.11 vào nguồn ~220V Quan sát mặt - Đèn manhêtơn có d = 14 máy hình 2.22 - Điện áp gia tốc lƣới catốt đƣợc thiết lập U=6V, đo vônkế V Bƣớc 2: Dùng Nhƣ vậy, xác định đƣợc cƣờng độ dòng điện I1 chạy qua ống dây D dòng điện anốt I2 bị triệt tiêu ta tính đƣợc điện tích riêng e/m electron điện I2 miliampe kế A2 tăng dần dòng điện I ampekế A1 I2 = dịng điện qua ống dây I1 tới anốt I=I1, nghĩa dòng 2.22 chiều U2 (0-6V/ 0,5A) K đèn M với nguông chiều U3 (0-12V/100mA) a - Mắc nối tiếp ống dây dẫn D ampe kế A1 với nguồn U1 (0-6V/5A) - Gạt núm chuyển mạch để đặt vôn kế V thàn đo 10V, ampe kế A1 b anốt I2 vào dòng I tới đƣợc anơt Khi tiếp tuyến đƣờng - Nối sợi nung - Nối A2 cực lƣới G anốt A đèn M - Nối vônkế V lƣới G catốt I2 đồ thị biểu diễn phụ thuộc dòng trƣờng hợp đa số electron phát xạ khơng MC-95.11 FF vào nguồn Trong q trình phát xạ electron nhiệt, số electron có vận tốc lớn Đoạn ab dốc đƣờng cong ứng với dây dẫn nối mạch điện mặt máy Trong thực nghiệm, để xác định I1 ta cần theo dõi q trình giảm dần dịng cần tìm giá trị thực I1 đồ thị: vẽ - Một ống dây dẫn dùng tạo từ trƣờng - Một dây dẫn dùng nối mạch điện (9 dây) Trong thí nghiệm này: anốt I2 khơng hồn tồn triệt tiêu Do IV Dụng cụ thí nghiệm thang đo 2,5A, miliampe kế A2 thang đo 1mA I1 I Hình 2.21: Đồ thị để xác định giá trị I = để dòng anốt triệt tiêu cong đoạn ab cắt trục hoành - Vặn núm xoay nguồn điện chiều U1 , U2 , U3 vị trí - Đặt công tắc K1 , K2 , K3 trạng thái ngắt mạch Chú ý: mời giáo viên kiểm tra mạch mắc mặt máy trước cắm điện điểm có cƣờng độ I1 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 136 137 Khảo sát phụ thuộc dòng điện anơt I2 vào dịng điện I chạy qua ống dây Hiệu điện lƣới G catôt K: U = 6V sơlênơit Xác định điện tích riêng e/m Bƣớc 1: Bấm công tắc K1 , K2 , K3 : đèn LED phát sáng báo hiệu nguồn U1 , U2 , U3 sẵn sàng hoạt động I(A) 0,1 1,0 … 0.2 … I2(mA) Bƣớc 2: Vặn núm xoay nguồn U3 để thiết lập hiệu điện gia tốc G K đạt giá trị 6V Giữ không đổi giá trị suốt trình đo I(A) Bƣớc 3: Vặn núm xoay nguồn U2 đến vị trí 2-3 vạch số, để cung cấp I2(mA điện áp đốt tóc nung nóng catơt đèn M Sau 3-5 phút dịng anơt I2 xuất I(A) … 2,5 A2 Khi U2 có giá trị khơng đổi 6V dịng anơt phụ thuộc vào nhiệt độ catôt Điều chỉnh U2 cho I2 đạt giá trị khoảng 0,8-1mA, đèn M trạng thái cân nhiệt Đọc ghi giá trị I2 vào bảng * Xác định điện tích riêng electron Bƣớc 4: Vặn từ từ U1để tăng dần cƣờng độ dòng điện I (đo A1) chạy qua ống dây D Ghi giá trị tƣơng ứng I I2 vào bảng I=2,5A kết thúc phép đo Bƣớc 5: Vặn núm xoay nguồn U1 , U2 , U3 theo thứ tự vị trí - Vẽ đồ thị I2=f(I): xác định giá trị cƣờng độ dịng điện I1 - Tính sai số tuyệt đối sai số tƣơng đối e/m - Tính giá trị điện tích riêng (theo cơng thức 7) * So sánh giá trị đo đƣợc thực nghiệm với lý thuyết số Sau bấm khố K1 , K2 , K3 để tắt máy Bƣớc 6: Ghi số liệu sau vào bảng 1: Biết Xlt = - Cấp xác giá trị cực đại vơn kế V, ampe kế A1, miliampe kế A2 - Hệ số α, số vòng dây n, khoảng cách d 1,6.10 19  17,6.1010 C/kg 9,1.10 31 Tính độ lệch tỷ đối theo cơng thức: VI Kết thí nghiệm cần báo cáo  X lt  X X lt VII Câu hỏi kiểm tra Bảng Vôn kế V: I2(mA Trong sơ đồ mạch điện thí nghiệm hình phải mắc cực âm A2 vào Um=….(V); δv=……… Số vòng dây: n = ………(v/m) Ampekế A1: I1m=….(A); δ1A=……… Hệ số ống dây D: α = … Ampekế A2: I2m=….(A); δ2A=……… Khoảng cách anôt-lƣới: d = ……10-3(m) anơt cực dƣơng vào lƣới G đèn manhêtôn? Tại phải giữ giá trị hiệu điện nguồn điện U2 U3 không thay đổi suốt thời gian tiến hành thí nghiệm? Nhận xét kết phép đo? Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 138 139 BÀI 10: SỬ DỤNG DỤNG CỤ ĐO ĐIỆN KHẢO SÁT CÁC MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ XOAY CHIỀU Đồng hồ vạn số loại dụng cụ đo có độ xác cao nhiều tính việt hẳn loại đồng hồ thị trƣớc đây, đƣợc dùng để đo hiệu điện cƣờng độ dòng điện chiều, xoay chiều, điện trở, điện dung tụ điện…Nhờ I Mục đích thí nghiệm núm chuyển mạch thang đo, ta chọn thang đo thích hợp với đại lƣợng cần đo - Làm quen sử dụng đồng hồ đa số để đo hiệu điện cƣờng độ dong điện mạch điện chiều xoay chiều đo điện trở vật dẫn - Khảo sát phụ thuộc nhiệt độ điện trở kim loại cách vẽ đƣờng đặc Các quy tắc thiết phải tuân thủ sử dụng đồng hồ vạn số: - Không đƣợc phép chuyển đổi thang đo có điện đầu đo - Khơng áp đặt điện áp, dịng điện vƣợt qua giá trị thang đo Trƣờng hợp đại lƣợng trƣng vơn- ampe bóng đèn dây tóc - Khảo sát mạch điện RC RL có dịng xoay chiều để kiểm chứng phƣơng pháp giản đồ vectơ Fresnel, đồng thời dựa vào định luật Ơm dịng xoay chiều để xác định tổng trở, cảm kháng, dung kháng mạch điện Từ xác định điện dung đo chƣa biết đo thăm dị thang đo lớn nhất, rút điện để chọn thang đo thích hợp - Để đo cƣờng độ dịng điện nhỏ chạy đoạn mạch, ta dùng hai dây đo cắm vào hai lỗ COM (lỗ chung) lỗ A đồng hồ Hai tụ điện hệ số tự cảm cuộn dây dẫn đầu chốt lại dây đo đƣợc mắc nối tiếp với đoạn II Câu hỏi định hƣớng mạch Chuyển mạch thang đo đƣợc vặn vị trí Phát biểu viết biểu thức định luật Ơm dịng điện không đổi Nêu rõ mối quan hệ tần số, pha biên độ cƣờng độ dòng điện xoay chiều hiệu điện xoay chiều đoạn mạch: thuộc dải đo DCA để đo dòng điện chiều, ACA để đo dòng điện xoay chiều Sau lỗ A bên đồng hồ có cầu chì bảovệ, dòng điện đo vƣợt thang đo cầu chì bị tiêu cháy, tất thang đo dòng - Chỉ chứa điện trở R điện nhỏ ngƣng hoạt động cầu chì - Chỉ chứa tụ điện có điện dung C đƣợc thay Cầu chì bị cháy ta mắc ampe - Chỉ chứa cuộn dây dẫn có hệ số tự cảm L kế song song với hai đầu đoạn mạch có hiệu điện Dùng giản đồ Fresnel, thiết lập mối quan hệ vê ftần số, pha, biên độ cƣờng Hình 2.23 - Để đo cƣờng độ dòng điện lớn 0-10A ta dùng hai dây đo cắm vào hai lỗ COM lỗ độ dòng điện xoay chiều hiệu điện xoay chiều mạch RLC khơng 10A 20A đồng hồ Hai đầu chốtcịn lại dây đo đƣợc mắc nối tiếp với phân nhánh Từ suy biểu thức xác định tổng trở mạch RLC Điều kiện đoạn mạch Chuyển mạch chọn thang đo đƣợc vặn vị trí DCA-10A để đo dòng để cƣờng độ dòng điện mạch RLC đạt cực đại? chiều, ACA-10A để đo dòng xoay chiều Sau lỗ 10A 20A bên đồng hồ III Cơ sở lý thuyết khơng có cầu chì bảo vệ, bị đoản mạch thƣờng gây cháy nổ mạch điện Giới thiệu cách sử dụng đồng hồ đa số (hình 2.23) nguồn điện Tóm lại: chọn thang đo khơng nhầm lẫn thao tác đo dòng hai yếu tố định bảo vệ an toàn cho đồng hồ Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 140 141 - Để đo hiệu điện chiều, xoay chiều đo điện trở , ta dùng hai dây đo Gọi Rp điện trở dây tóc bóng đènở nhiệt độ phịng Khi từ (4) ta suy ra: cắm vào hai lỗ COM lỗ VΩ mặt đồng hồ Hai đầu lại dây đo đƣợc mắc R0  song song với đoạn mạch.Chuyển mạch thang đo ợc vặn vị trí thuộc dải đo DCV để đo hiệu điện chiều , ACV để đo hiệu điện xoay chiều Ω để đo điện trở Rp (5)   t p   t 2p Giả phƣơng trình t, cộng thêm 273K ta xác định đƣợc nhiệt độ tuyệt đối dây tóc đèn: Khảo sát mạch điện chiều T  273  Xét mạch điện gồm : nguồn điện chiều U n cung cấp điện cho bóng đèn dây tóc Đ có điện trở R Điện áp nguồn điện Un thay đổi đƣợc nhờ biến troẻ núm  R      4  t  1    2    R0   xoay P Hiệu điện U hai đầu bóng đèn Đ đo vơn kế V cƣờng độ dịng Trong đó: Rp Rt tính theo cơng thức (1) điện I chạy qua bóng đèn đo ampe kế chiều A I dòng điện chiều chạy qua dây tóc đèn Đ U hiệu điện tƣơng ứng Theo định luật Ôm dòng điện chiều: I U R V A R E C Hình 2.24 (Hình 2.24) dung C mắc nối tiếp với điện trở RGiả sử dòng điện chạy mach thời (2) điểm t có dạng : i =I0.sin2πf.t Do hiệu ứng Jun-Lenxơ, lƣợng nhiệt Q toả điện trở R thời gian  bằng:  (7) Khi u=uR +uC U 0R I0 (8) U 0C (3) U0 Vì uR cùn Lƣợng nhiệt làm tăng nhiệt độ làm thay đổi điện trở đoạn mạch Vì g pha với i, uC chậm pha π/2 so với i dây tóc bóng đèn làm Vonfram, nên điện trở R thay đổi theo nhiệt độ t nên ta viết theo cơng thức : Rt = R0(1+α.t+β.t2) ~U Đặt hiệu điện xoay chiều u có tần số f vào hai đầu mạch điện gồm tụ điện có điện Trong G độ dẫn điện đoạn mạch Q = R.I2  B C Khảo sát mạch điện xoay chiều R-C có dạng đƣờng thẳng qua gốc toạ độ với hệ số góc : G R A hai đầu dây tóc đèn (1) Nếu R khơng đổi I tỷ lệ bậc với U Đồ thị I=f(U) gọi đặc tuyến vôn-ampe, tg  (6) U =U0R.sin2πf.t + U0Csin (2πf.t - (4)  H×nh 2.25 ) (9) Với Rt điện trở t0C R0 điện trở 00C; α = 4,82.10-3K-1 β = 6,76.10-7K-2 Áp dụng giản đồ véctơ Fresnel hình ta tìm đƣợc dạng hiệu đện xoay chiều u: hệ số nhiệt điện trở Vonfram u = U0.sin(2πf.t + φ) (10) Kết đặc tuyến vôn- ampe I = f(U) bóng đèn dây tóc có dạng đƣờng cong Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 142 143 với U0 = U 02R  U 02C tg   u= U0sin(2πf.t + φ) (11) U 0C  U 0R 2f CR tg  Thay U0R = I0R U0C = I0ZC = I0 vào (11) ta có biểu thức : 2f C C (13) Với Z C  dung kháng tụ điện 2f C Chia (13) cho A B L , r ta nhận đƣợc định luật ~U Om mạch điện xoay chiều R-C U 0L 2f L  U R  U 0r Rr U Z (19) A  I0Z C E Hình 2.26 Trong U, I giá trị hiệu dụng cƣờng độ dòng xoay chiều mạch R-C có ta nhận đƣợc định luật Ôm mạch điện xoay chiều I R-L: U Z Trong U, I giá trị hiệu dụng cƣờng độ dịng xoay chiều mạch R-Lcó thể đo đồng hồ đa số IV Dụng cụ thí nghiệm thể đo đồng hồ đa số Khảo sát mạch điện xoay chiều R-L - 02 đồng hồ đa số kiểu DT9202 Đặt hiệu điện xoay chiều u có tần số f vào hai đầu mạch điện gồm cuộn dây dẫn có - 01 bóng đèn dây tóc 12V-3W điện trở r hệ số tự cảm L mắc nối tiếp với điện trở R - 01 mẫu điện trở Rx Giả sử dòng điện xoay chiều chạy mạch thời điểm t có dạng: - 01 mẫu điện trở Cx (14) - 01 mẫu cuộn cảm Lx (15) - 01 bảng lắp ráp mạch điện - 06 dây dẫn nối mạch dài 60cm - 01 nguồn cung cấp điện 12V-3A/AC-DC I=I0 sin 2πf.t Khi u = uR+ur+uL Vì uR ur pha với i cịn uL nhanh pha π/2 so với i nên ta viết: u= U0Rsin2πf.t + U0rsin 2πf.t +U0Lsin(2πf.t +  ) U0  (16) UR Tƣơng tự áp dụng giảm đồ véctơ ta tìm đƣợc: U0L V Trình tự thí nghiệm UL Ur I Hình 2.27 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên (20) Với ZL=2πf.L cảm kháng cuộn dây Chia vế (20) cho V R  r 2  Z L2 U0  I0 R I (18) Thay U0R=I0R; U0r=I0.r U0L=I0.2πf.L vào biểu thức (18) ta có: U0  I0 R  Z  I0Z U R  U 0r 2  U 02L Với U  (12) (17) http://www.lrc-tnu.edu.vn Kiểm tra hoạt động nguồn điện 12V-3A (AC-DC POWER SUPPLY) Bộ nguồn điện 12V-3A/AC-DC cung cấp: Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 144 145  Điện áp chiều 0-12V đƣợc lấy từ hai cọc đầu dây 12V phía phải, cung cấp dịng tối đa 3A điều chỉnh liên tục nhờ núm - Bấm nút ON/OFF vônkế ampekế cho chúng hoạt động xoay P Hai đồng hồ A V lắp mặt nguồn - Vặn từ từ núm xoay P nguồn để điều chỉnh hiệu điện U tăng dần dùng thị gần điện áp dịng điện (>1,5%) vơn một, từ đến 10V  Điện áp xoay chiều cố định ~12V lấy từ hai - Đọc ghi giá trị I tƣơng ứng vào bảng lỗ đầu dây phía phải  Kiểm tra hoạt độn nguồn cách: - Bấm khoá K mặt nguồn: đèn LED phát sáng Bƣớc 4: Kết thúc phép đo: Hình 2.28 - Cắm phích lấy điện nguồn vào ổ điện xoay chiều ~220V bàn thí nghiệm - Bấm khố K mặt nguồn: đèn LED phát sáng báo hiệu sẵn sàng Vặn nhẹ núm xoay P tận bên trái Bấm khoá K để tắt nguồn Bấm nut ON/OFF hai đồng hồ để ngắt điện Xác định nhiệt độ nóng sáng dây tóc bóng đèn Bƣớc 1: Tháo vơnkế V khỏi mạch điện, vặn chuyển mạch thang đo vị trí 200Ω hoạt động - Vặn từ từ núm xoay P theo chiều kim đồng hồ đông thời quan sát vônkế V mặt nguồn Nếu kim thị dịch chuyển đẳntên tồn thang đo (0-12V) dùng làm Ômkế để đo điện trở Các cực V/Ω COM Ơmkế đƣợc nối với hai đầu bóng đèn Đ Bƣớc 2: Bấm núm ON mặt Ômkế Đọc ghi giá trị điện trở dây tóc đèn vào đạt yêu cầu - Vặn trả lại núm xoay P vị trí tận bên trái Bấm khoá K để tắt nguồn Vẽ đặc tuyến vơn-ampe dây tóc bóng đèn bảng Đọc ghi giá trị nhiệt độ nhiệt kế 0-1000C vào bảng Bấm núm OFF để tắt điện cho Ômkế Bƣớc 3: Ghi giá trị sau vào bảng: Bƣớc 1: Mắc mạch điện bảng lắp ráp theo sơ đồ hình Bộ nguồn điện 12V3A/AC-DC cung cấp điện áp chiều biến đổi 0-12V cho bóng đèn dây tóc Đ(12V3W) Dùng đồng hồ đa số làm vônkế chiều V amoe kế chiều A - Giá trị giới hạn - Độ nhạy - Cấp xác Bƣớc 2: Chọn thang đo cho đồng hồ - Vônkế V đặt thang đo chiều DCV 20V Lỗ V/Ω cực dƣơng (+), lỗ COM - n qui định thang đo chọ vônkế V ampekế A cực âm (-) vơnkế Hai đầu cịn lại nối vơnkế song song với mạch điện Xác định điện dung tụ điện mạch R-C - Ampekế A đặt thang đo chiều DCA 10A Lỗ 20A cực dƣơng (+) lỗ COM Bƣớc 1: Mắc mạch điện cực âm (-) Hai đầu dây lại để mắc ampe kế nối tiếp với mạch điện - Mắc tụ điện C điện trở R vào vào bảng điện nhƣ sơ đồ hình Chú ý : mời giáo viên kiểm tra mạch trƣớc đóng điện - Điện áp xoay chiều ~ 12V đƣợc lấy từ hai lỗ xoay chiều ~ 12V mặt Bƣớc 3: Tiến hành đo nguồn để cung cấp cho mạch điện Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 146 147 - Dùng hai đồng hồ đa làm vônkế ampekế - Mắc cuộn dây dẫn có điện trở r; hệ số tự cảm L nối tiếp với điện trở R vào bảng lắp ráp mạch điện theo sơ đồ hình Bƣớc 2: Chọn thang đo cho hai đồng hồ: - Vônkế V đặt thang đo xoay chiều ACV 20V mắc song song với đoạn mạch - Điện áp xoay chiều ~ 12V đƣợc lấy từ hai lỗ xoay chiều ~12V mặt cần đo nguồn để cung cấp cho mạch điện - Ampekế A đặt thang đo xoay chiều ACA 200mA Hai dây đo cắm vào hai lỗ - Dùng hai đồng hồ đa hiên số làm vônkế ampekế xoay chiều COM A mắc nối tiếp xen vào mạch R C hai đầu chốt Bƣớc 2: Giữ nguyên vị trí thang đo vôn kế xoay chiều vônkế xoay chiều V Chú ý: Mời giáo viên kiểm tra mạch điện trƣớc cấp điện cho mạch ampekế xoay chiều A nhƣ thí nghiệm khảo sát mạch RC nêu Chú ý: mời giáo viên kiểm tra mạch điện trƣớc đóng mạch điện Bƣớc 3: Tiến hành đo: Bƣớc 3: Tiến hành đo: - Bấm nút ON/OFF mặt vơnkế ampekế A - Bấm khố K nguồn - Bấm nút ON/OFF mặt vônkế ampekế A - Đọc ghi giá trị cƣờng độ dòng điện ampe kế A vào bảng - Bấm khố K nguồn - Dùng vơnkế V lần lƣợt đo giá trị hiệu điện hiệu dụng U hai đầu đoạn - Đọc ghi giá trị cƣờng độ dòng điện ampe kế A vào bảng mạch, UR hai đầu điện trở R UC hai đầu tụ điện C - Dùng vônkế V lần lƣợt đo giá trị hiệu điện hiệu dụng U hai đầu đoạn - Đọc ghi vào bảng mạch, UR hai đầu điện trở R UL hai đầu cuộn dây dẫn L - Đọc ghi vào bảng Bƣớc 4: Kết thúc phép đo Bƣớc 4: Kết thúc phép đo - Bấm khoá K để tắt nguồn - Bấm nút ON/OFF hai đồng hồ để tắt điện cho chúng - Bấm nút ON/OFF hai đồng hồ để tắt điện cho chúng Bƣớc 5: Ghi giá trị sau vào bảng: Bƣớc 5: Tháo vôn kế khỏi mạch điện - Giá trị giới hạn - Chuyển mạch thang đo vị trí 200Ω 2K dùng làm ômkế để đo - Độ nhạy điện trở r cuộn dây - Cấp xác - n qui định thang đo chọ vônkế V ampekế A Xác định hệ số tự cảm L cuộn dây dẫn mạch RL - Các cực V/Ω COM ômkế đƣợc nối với hai đầu cuộn dây L - Bấm nút ON mặt ômkế Đọc giá trị điện trở r cuộn dây ghi vào bảng - Bấm nút ON/OFF tắt điện cho ômkế Bƣớc 1: Mắc mạch điện: Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên - Bấm khoá K để tắt nguồn http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 148 149 Bƣớc 6: Ghi giá trị sau vào bảng: Vẽ đƣờng đặc trƣng vonampe dây tóc bóng đèn Giá trị giới hạn; Độ nhạy; Cấp xác; n qui định thang đo chọn Tính tốn kết vơnkế V, ampekế A ômkế Ω VII Câu hỏi kiểm tra VI Kết thí nghiệm cần báo cáo Trìng bày cách xác định điện dung C tụ điện hệ số tự cảm L cuộn Bảng 1: Đo đặc trƣng vơn-ampe dây tóc bóng đèn dây dẫn theo phƣơng pháp vơn-ampe dịng xoay chiều Nói rõ cách xác định sai số tuyệt đối cƣờng độ dịng điện hiệu điện Vơn kế V Ampekế A: Ômkế Um=…… α=……… Im=……….α=……… Rm=……α=……… δU=……… n=……… δI=……… n=……… tp=……(0C) δR=…… n=……… Rp=…… (Ω) U I I U U I U đo trực tiếp đồng hồ đa số I 10 11 12 Bảng 2: Khảo sát mạch RC Vônkế V Ampekế A: Um=…… α=……… Im=……….α=……… δU=……… n=……… δI=……… n=……… I U UR UC Z R ZC C Bảng 3: Khảo sát mạch RL Ômkế Rm=…… I U α=……… UR δR=…… UL Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên n=……… Z R Rp=…… (Ω) ZL L http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Y 150 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH SV THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƢƠNG SV tiến hành 4: Xác định tỷ số nhiệt dung phân tử Cp/Cv chất khí Sv tiến hành 6: Khảo sát giao thoa qua khe Young tia laser Xác định bƣớc sóng ánh sáng Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn