JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE
Eduational Si., 2009, Vol. 54, No. 4, pp. 29-36
NGHIN CÙU VIC TÊ CHÙC MËT SÈ BUÊI HÅC NGOI KHÂA
V
DAO ËNG IN - DÁNG IN XOAY CHIU
CHO HÅC SINH LÎP 12 TRUNG HÅC PHÊ THÆNG
Nguy¹n V«n Ph¡n
Tr÷íng THPT Chuy¶n B Ninh
1. Mð u
Mët trong nhúng ° iºm ì b£n õa th¸ k¿ XXI l sü ph¡t triºn nh÷ v b¢o
õa ¡h m¤ng Khoa hå æng ngh». Thíi ¤i kinh t¸ tri thù d¨n tîi sü bòng nê
thæng tin, ái häi ph£i khæng ngøng êi mîi, hi»n ¤i hâa nëi dung d¤y hå , ph£n
¡nh nhúng thnh tüu hi»n ¤i v· ¡ l¾nh vü Khoa hå tü nhi¶n, Khoa hå x¢ hëi
v nh¥n v«n nh¬m ung §p ho hå sinh nhúng khèi l÷ñng ki¸n thù lîn, ªp nhªt
º ¡ em â thº th½h ùng vîi uë sèng hi»n ¤i v lm ì sð º ti¸p tö hå tªp,
lm vi». Do â, qu¡ tr¼nh d¤y hå ð ¡ bª hå ang tçn t¤i
m¥u thu¨n giúa mët
b¶n l khèi l÷ñng thæng tin ngy ng lîn, vîi mët b¶n l thíi gian hå tªp h¤n hµp.
Trong qu¡ tr¼nh æng t¡ t¤i tr÷íng trung hå phê thæng (THPT), tæi th§y
r¬ng h÷ìng tr¼nh Vªt l½ lîp 12 kh¡ n°ng èi vîi hå sinh. Tuy nhi¶n, ì sð vªt h§t,
trang thi¸t bà d¤y hå v ç dòng th½ nghi»m nâi hung ð ¡ tr÷íng THPT án r§t
thi¸u thèn, ° bi»t l ¡ döng ö hi»n ¤i. Hå sinh khæng â i·u ki»n mð rëng,
o s¥u ki¸n thù, v¼ th¸ th÷íng m nhi·u sai lm trong vi» ti¸p thu ki¸n thù vªt
l½ nâi hung v ki¸n thù thuë phn
Dao ëng i»n - Dáng i»n xoay hi·u
[3;5-42℄
nâi ri¶ng.
Vîi mö ½h ph¡t hi»n ¡ khâ kh«n, sai lm phê bi¸n õa hå sinh v gi¡o
vi¶n; hóng tæi ¢ i·u tra vi» hå õa hå sinh, phäng v§n ¡ gi¡o vi¶n ang trü
ti¸p d¤y hå , tham quan mët sè tr÷íng THPT trong t¿nh B Ninh, ph¡t phi¸u i·u
tra ho hå sinh ð ¡ lîp h§t l÷ñng trung b¼nh. Qua â hóng tæi th§y ¡ em hå
sinh th÷íng m ph£i ¡ sai lm nh÷ sau: Khæng nm h ¡ kh¡i ni»m
hi»u i»n
th¸ dao ëng i·u háa, dáng i»n xoay hi·u.
Nhm l¨n ¡
gi¡ trà tù thíi, gi¡ trà
hi»u döng
v
gi¡ trà ü ¤i
vîi nhau.
C¡ sai lm nâi tr¶n hõ y¸u xu§t ph¡t tø nguy¶n nh¥n thi¸t bà th½ nghi»m
vªt l½ õa ¡ tr÷íng THPT phö vö ho vi» d¤y v hå r§t thi¸u thèn. Thíi gian
45 phót tr¶n lîp khæng õ º gi£i quy¸t s¥u s nëi dung h÷ìng tr¼nh ¢ °t ra,
29
Nguy¹n V«n Ph¡n
khæng â i·u ki»n º gi¡o vi¶n gióp ¡ em hå sinh kh s¥u ki¸n thù v t¤o i·u
ki»n º ki¸n thù õa ¡ em ÷ñ b ·n vúng.
º gi£i quy¸t ¡ m¥u thu¨n â, n thi¸t ph£i êi mîi ph÷ìng ph¡p d¤y hå
theo h÷îng t½h ü hâa ho¤t ëng nhªn thù, t«ng ÷íng t½nh tü lü õa hå sinh,
õa ng÷íi hå [6;32-74℄. çng thíi k¸t hñp giúa vi» tê hù hå tªp tr¶n lîp v hå
tªp ngoi gií. Ho¤t ëng gi¡o dö ngoi gií l¶n lîp do gi¡o vi¶n tê hù, h÷îng d¨n,
÷ñ thü hi»n ngoi thíi gian hå tªp h½nh khâa nh¬m læi uèn æng £o hå sinh
tham gia, mð rëng, o s¥u, hon thi»n k¸t qu£ gi¡o dö trong gií l¶n lîp [5;12-18℄.
â l ph÷ìng ti»n º ph¡t hi»n y õ ¡ n«ng lü v ti n«ng õa hå sinh, lm
thù t¿nh hùng thó v thi¶n h÷îng õa méi ng÷íi èi vîi mët ho¤t ëng no â.
Xu§t ph¡t tø nhúng l½ do tr¶n, hóng tæi hån v i s¥u vo nghi¶n ùu ·
ti: Nghi¶n ùu vi» tê hù mët sè buêi hå ngo¤i khâa v·
Dao ëng i»n - Dáng
i»n xoay hi·u
ho hå sinh lîp 12 THPT.
Nghi¶n ùu vi» tê hù mët sè buêi ngo¤i khâa v·
Dao ëng i»n - Dáng i»n
xoay hi·u
lîp 12 THPT nh¬m k½h th½h hùng thó hå tªp, n¥ng ao h§t l÷ñng
ki¸n thù, â h» thèng, ph¡t huy t½nh t½h ü õa hå sinh trong qu¡ tr¼nh nhªn
thù ¡ ki¸n thù v·
Dao ëng i»n - Dáng i»n xoay hi·u
. Tø â lm ti·n · ho
qu¡ tr¼nh nhªn thù trong ¡ phn kh¡ õa h÷ìng tr¼nh Vªt l½ lîp 12 THPT.
2. Nëi dung nghi¶n ùu
2.1. æi i·u v· ì sð l½ luªn õa vi» tê hù ho¤t ëng ngo¤i
khâa v· vªt l½ ð tr÷íng phê thæng
Ho¤t ëng ngo¤i khâa vªt l½ l ho¤t ëng gi¡o dö ngoi gií, lm ho qu¡
tr¼nh d¤y hå th¶m phong phó v ton di»n. T½nh h§t a d¤ng, nhi·u h¼nh, nhi·u
v´ õa nâ lm ho vi» hå tªp th¶m sinh ëng, b ê ½h v hùng thó. Ki¸n thù m
hå sinh thu nhªn ÷ñ trong qu¡ tr¼nh ho¤t ëng ngo¤i khâa th÷íng s¥u s v
khâ qu¶n hìn. Muèn vi» tê hù ho¤t ëng ngo¤i khâa â k¸t qu£ tèt th¼ gi¡o vi¶n
ph£i nghi¶n ùu, so¤n th£o, lüa hån nëi dung, ph÷ìng ph¡p v ¡ h¼nh thù tê
hù mët ¡h k¾ l÷ïng. Nhi»m vö m ho¤t ëng ngo¤i khâa ÷a ra n phò hñp
vîi nhªn thù õa hå sinh, çng thíi læi uèn ÷ñ æng £o ¡ em tham gia º
thü sü ph¡t huy h¸t t¡ döng.
2.2. Mù ë nëi dung ki¸n thù v k¾ n«ng ì b£n m hå sinh
n ¤t ÷ñ
- Nëi dung ki¸n thù:
C¡ kh¡i ni»m:
Hi»u i»n th¸ dao ëng i·u háa; dáng
i»n xoay hi·u; ÷íng ë dáng i»n hi»u döng; £m kh¡ng, dung kh¡ng, trð kh¡ng;
dáng i»n xoay hi·u ba pha.
T¡ döng õa R, C, L trong m¤h i»n xoay hi·u h¿
30
Nghi¶n ùu vi» tê hù mët sè buêi hå ngo¤i khâa
Dao ëng i»n - dáng i»n
...
hùa i»n trð thun R, tö i»n C ho° uën £m L. Dáng i»n xoay hi·u trong
o¤n m¤h khæng ph¥n nh¡nh [4;45-59℄.
- K¾ n«ng ì b£n:
Hå sinh n â k¾ n«ng gi£i ¡ bi to¡n v· m¤h i»n xoay
hi·u, t½nh to¡n h½nh x¡ ¡ ¤i l÷ñng dung kh¡ng Z
c
, £m kh¡ng Z
L
, trð kh¡ng
(têng trð) Z, ÷íng ë dáng i»n hi»u döng I, hi»u i»n th¸ hi»u döng U. Vªn döng
linh ho¤t ¡ quan h» õa ÷íng ë dáng di»n v hi»u i»n th¸ º vi¸t biºu thù
õa ÷íng ë dáng i»n
i
v hi»u i»n th¸
u
trong o¤n m¤h h¿ â R, C ho° L
v m¤h R, L, C m nèi ti¸p. Ngoi ra án â k¾ n«ng sû döng ¡ döng ö o, lp
r¡p ¡ m¤h i»n, lm th½ nghi»m v xû l½ k¸t qu£ th½ nghi»m [4;248-251℄.
2.3. X¥y düng nëi dung
- Þ ç s÷ ph¤m hung õa vi» x¥y düng nëi dung:
N¥ng ao h§t l÷ñng ki¸n
thù, ph¡t huy t½nh tü lü, n¥ng ao hùng thó hå tªp ho hå sinh. Kh phö ¡
khâ kh«n, sai lm õa hå sinh trong phn
Dao ëng i»n - Dáng i»n xoay hi·u.
- Nëi dung ö thº:
Nëi dung ¡ buêi hå ngo¤i khâa ÷ñ thæng qua ¡ nhi»m vö (NV) d¤y
hå sau:
+ NV 1: T¼m hiºu t½nh n«ng, t¡ döng, ¡h sû döng õa çng hç v¤n n«ng,
dao ëng k½ i»n tû v m¡y ph¡t ¥m tm.
+ NV 2: o bi¶n ë, tn sè õa hi»u i»n th¸ dao ëng i·u háa.
+ NV 3: Ch¸ t¤o mët sè uën £m ìn gi£n.
+ NV 4: Lm th½ nghi»m kiºm hùng quan h» giúa ÷íng ë dáng i»n v
hi»u i»n th¸ giúa 2 u o¤n m¤h h¿ hùa i»n trð thun, tö i»n, uën £m.
+ NV 5: o trà sè õa i»n trð thun R, i»n dung C õa tö i»n, h» sè tü
£m L õa uën d¥y.
2.4. Lüa hån ph÷ìng ph¡p v h¼nh thù tê hù
Nëi dung ngo¤i khâa ÷ñ hia lm 3 phn, méi phn ÷ñ thü hi»n trong
mët buêi hå , thíi gian v àa iºm õa méi buêi ngo¤i khâa ÷ñ sp x¸p phò hñp
º ¡p ùng ¡ nhi»m vö d¤y hå .
Buêi 1:
- Nëi dung:
Thü hi»n nhi»m vö d¤y hå :
+ T¼m hiºu t¡ döng v ¡h sû döng çng hç v¤n n«ng, m¡y ph¡t ¥m tn v
dao ëng k½ i»n tû.
+ o bi¶n ë, hu k¼, tn sè õa hi»u i»n th¸ dao ëng i·u háa.
+ Ch¸ t¤o mët sè uën £m ìn gi£n.
- Ph÷ìng ph¡p:
Chõ y¸u dòng ph÷ìng ph¡p ành h÷îng t¡i t¤o v ành h÷îng
31
Nguy¹n V«n Ph¡n
t¼m tái.
- H¼nh thù tê hù:
Tr¶n tinh thn tü nguy»n õa hå sinh, bi ngo¤i khâa
thù nh§t ÷ñ ti¸n hnh tr¶n lîp vîi thíi gian l 3 ti¸t hå . Méi lîp ÷ñ hia thnh
nhi·u nhâm, méi nhâm â 5 ¸n 6 hå sinh v khæng qu¡ 8 hå sinh. Vi» h¸ t¤o
mët sè uën £m ÷ñ ¡ nhâm hå sinh lm ð nh.
Buêi 2:
- Nëi dung:
Thü hi»n nhi»m vö d¤y hå :
+ Kiºm hùng mèi quan h» giúa
i
v
u
õa 2 u o¤n m¤h h¿ hùa i»n
trð thun R.
+ Kiºm hùng quan h»
i
sîm pha
π/2
so vîi
u
giúa 2 u o¤n m¤h h¿ hùa
tö i»n C.
+ Kiºm hùng quan h»
i
tr¹ pha
π/2
so vîi
u
giúa 2 u o¤n m¤h h¿ hùa
uën £m L.
- Ph÷ìng ph¡p:
K¸t hñp ph÷ìng ph¡p ành h÷îng t¡i t¤o vîi ph÷ìng ph¡p
ành h÷îng kh¡i qu¡t h÷ìng tr¼nh hâa.
- H¼nh thù tê hù:
Ti¸n hnh tr¶n lîp vîi thíi gian l 2 ti¸t hå. C¡ lîp
÷ñ hia thnh nhi·u nhâm.
Þ ç s÷ ph¤m h¿ ¤o vi» x¥y düng nëi dung [1;21-27℄: Buêi 2 â t½nh k¸ thøa
buêi thù nh§t, mù ë y¶u u t½nh tü lü õa hå sinh ao hìn buêi 1, hå sinh
ph£i tü ÷a ra ph÷ìng ¡n lm th½ nghi»m v tü lm ¡ th½ nghi»m kiºm hùng.
Gióp hå sinh hiºu rã quan h» giúa ÷íng ë dáng i»n v hi»u i»n th¸ giúa 2 u
o¤n m¤h h¿ hùa: i»n trð thun R; tö i»n C; uën £m L.
Sau khi hå sinh lm xong 2 th½ nghi»m v· quan h» giúa ÷íng ë dáng i»n
v hi»u i»n th¸ giúa 2 u o¤n m¤h h¿ hùa i»n trð thun, tö i»n; ¡ em tü
÷a ra ph÷ìng ¡n ti¸n hnh th½ nghi»m kiºm hùng quan h»
i
tr¹ pha
π/2
so vîi
u
giúa 2 u o¤n m¤h h¿ hùa uën £m L b¬ng ¡ döng ö s®n â (¡ uën £m
¢ ÷ñ h¸ t¤o, m¡y ph¡t ¥m tn, dao ëng k½ i»n tû v ¡ d¥y nèi).
Buêi 3:
- Nëi dung:
Thü hi»n nhi»m vö d¤y hå :
+ o trà sè õa i»n trð thun R.
+ o i»n dung C õa tö i»n.
+ o h» sè tü £m L õa uën £m.
- Ph÷ìng ph¡p:
K¸t hñp ph÷ìng ph¡p ành h÷îng t¡i t¤o vîi ph÷ìng ph¡p
ành h÷îng kh¡i qu¡t h÷ìng tr¼nh hâa.
- H¼nh thù tê hù:
Ti¸n hnh tr¶n lîp vîi thíi gian l 3 ti¸t hå. C¡ lîp
÷ñ hia thnh nhi·u nhâm.
Þ ç s÷ ph¤m h¿ ¤o x¥y düng buêi 3 [1;21-27℄: Düa tr¶n ì sð hå sinh ¢
32
Nghi¶n ùu vi» tê hù mët sè buêi hå ngo¤i khâa
Dao ëng i»n - dáng i»n
...
bi¸t sû döng thnh th¤o m¡y ph¡t dao ëng ¥m tn, çng hç v¤n n«ng, dao ëng
k½ i»n tû ¢ ÷ñ hå v lm th½ nghi»m ð ¡ bi th½ nghi»m trong buêi tr÷î. V·
y¶u u, k¾ n«ng, kh£ n«ng vªn döng ki¸n thù  trong h÷ìng
Dao ëng i»n -
Dáng i»n xoay
hi·u ao hìn hai buêi tr÷î, hå sinh tü ÷a ra ¡ ph÷ìng ¡n º
o gi¡ trà õa R, C, L v tü o ÷ñ ¡ gi¡ trà â.
2.5. So¤n th£o ti¸n tr¼nh d¤y hå tøng buêi ngo¤i khâa
Do y¶u u õa bi vi¸t n¶n ð ¥y tæi h¿ t¼nh by hi ti¸t mët bi so¤n mang
t½nh h§t v½ dö:
Bi so¤n h÷îng d¨n buêi ngo¤i khâa 2 [2;25-32℄.
Th½ nghi»m kiºm hùng quan h» giúa ÷íng ë dáng i»n v hi»u i»n th¸
giúa hai u o¤n m¤h i»n trð thun R, tö i»n C ho° uën £m L.
* C¡ döng ö n hu©n bà:
çng hç v¤n n«ng, m¡y ph¡t dao ëng ¥m tn,
dao ëng k½ i»n tû, bi¸n th¸ 220V- 9V, ¡ uën £m do hå sinh tü h¸ t¤o, i»n
trð v tö i»n mët sè lo¤i 100
Ω
, 510
Ω
, 0,1
µF.
* Ti¸n tr¼nh bi gi£ng:
- Gi¡o vi¶n ho hå sinh tr÷ng by s£n ph©m h¸ t¤o ÷ñ v ¡ s£n ph©m
s÷u tm ÷ñ hia ra lm 3 lo¤i: i»n trð, tö i»n, uën £m.
Sau â nhªn x²t, ¡nh gi¡ v· m°t k¾ thuªt xem â £m b£o hay khæng, d¥y
¶-may â x÷î khæng, â bà hªp vîi nhau ho° hªp vîi lãi st khæng. C¡ s£n
ph©m £m b£o v· k¾ thuªt, gån nhµ, µp, k½h th÷î phò hñp,. . .
- Kiºm tra k¸t qu£ õa buêi tr÷î .
+ Gi¡o vi¶n: (N¶u ¥u häi) Em h¢y x¡ ành döng ö º o v o tn sè õa
dáng i»n xoay hi·u m¤ng i»n ang sû döng?
+ Hå sinh: ...
Gi¡o vi¶n: (Gi£ng gi£i) Nhªn x²t ¥u tr£ líi õa hå sinh v °t v§n · vo
bi mîi.
Gi¡o vi¶n: H¢y dòng ¡ döng ö sau: Dao ëng k½ i»n tû, m¡y ph¡t dao
ëng ¥m tn, mët sè i»n trð.
+ Hå sinh: Th£o luªn ph÷ìng ¡n ti¸n hnh th½ nghi»m.
+ Hå sinh: Muèn bi¸t ÷ñ
i
v
u
â òng pha th¼ ta ph£i v³ ÷ñ ç thà õa
÷íng ë dáng i»n
i
v hi»u i»n th¸
u
trong òng mët h» trö tåa ë â hung
trö thíi gian Ot.
Gi¡o vi¶n: Em h¢y v³ 2 ç thà â l¶n b£ng.
+ Hå sinh: V³ ç thà õa
i
v
u
trong òng h» trö tåa ë â trö Ot hung.
Gi¡o vi¶n: Gi£ sû 2 ç thà tr¶n â òng bi¶n ë th¼ sao?
+ Hå sinh: Chóng s³ hçng kh½t l¶n nhau.
33