Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Chế tạo một số thí nghiệm về từ phổ 3D của nam châm để dạy học phần từ phổ trong chương trình vật lí phổ thông

Chia sẻ: Bui Thi Ngoc Tuyen | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

249
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của sáng kiến tập trung hướng dẫn thiết kế, chế tạo dụng cụ giúp biểu diễn hình ảnh từ phổ nam châm trong không gian ba chiều nhằm đổi mới, nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Chế tạo một số thí nghiệm về từ phổ 3D của nam châm để dạy học phần từ phổ trong chương trình vật lí phổ thông

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc MÔ TẢ GIẢI PHÁP Mã số: … … … … 1. Tên sáng kiến: Chế tạo một số thí nghiệm về từ phổ 3D của nam châm để dạy học phần từ phổ trong chương trình vật lí phổ thông . 2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục, thiết kế đồ dùng dạy học. 3. Mô tả bản chất của sáng kiến: 3.1. Trình trạng giải pháp đã biết: Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm nên việc đưa thí nghiệm vào dạy học để học sinh tiếp cận với con đường nghiên cứu khoa học và hiểu sâu sắc các kiến thức Vật lí là hết sức cần thiết và có ý nghĩa vô cùng to lớn. Bởi thông qua thí nghiệm, học sinh sẽ được rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, giáo dục tổng hợp, hình thành tư duy sáng tạo và tinh thần làm việc tập thể. Trong chương trình vật lí lớp 11, các thí nghiệm ở chương từ trường chỉ được trang bị ở mức độ tối thiếu, các thí nghiệm về từ phổ của nam châm không có và sách giáo khoa chỉ mô tả thí nghiệm từ phổ trên mặt phẳng ( không gian hai chiều). Việc dạy học theo phương pháp truyền thống làm cho học sinh chưa hiểu kiến thức của học sinh chưa sâu sắc và thiếu bền vững. Chính vì những lý do trên, với mong muốn góp phần vào việc đổi mới, nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông, tôi chọn đề tài: “Hướng dẫn thiết kế, chế tạo một số thí nghiệm về hình ảnh từ phổ 3D của nam châm để dạy học phần từ phổ trong chương trình vật lí phổ thông”. 1
Giới hạn nghiên cứu của đề tài: Nội dung của sáng kiến tập trung hướng dẫn thiết kế, chế tạo dụng cụ giúp biểu diễn hình ảnh từ phổ nam châm trong không gian ba chiều . 3.2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến: a) Mục đích của giải pháp là hướng dẫn thiết kế, chế tạo dụng cụ giúp biểu diễn hình ảnh từ phổ trong không gian ba chiều của nam châm. b) Tính mới của giải pháp thể hiện ở việc thiết kế, chế tạo dụng cụ giúp biểu diễn từ phổ của nam châm trong không gian 3 chiều c) Nội dung giải pháp Để thiết kế, chế tạo một số thí nghiệm về hình ảnh từ phổ 3D của nam châm tôi xin đưa ra giải pháp theo các trình tự như sau: Vật liệu và dụng cụ để thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm Chai nhựa Hộp nhựa Bìa kiến Băng keo 2 mặt, băng keo trong Kéo, dao, thước, viết Thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm Đối với nam châm thẳng Cách 1: Sử dụng chai nhựa để thiết kế Bước 1: Ta đo kích thước của nam châm và dùng viết vẽ lên chai nhựa Bước 2: Dùng dao hoặc kéo cắt theo hình vẽ của nam châm lên chai. Ở bước này do phải cắt theo đường thẳng trên chai nên khó, người cắt nên cẩn thận dùng mũi nhọn của dao làm thủng chai trước và dùng kéo căt thì sẽ dễ hơn. Bước 3: Ta vẽ kích thước của nam châm lên bìa kiến , và thiết kế để ta có thể ghép hình dàng hộp chứa nam châm chừa một mặt trống, sau đó cắt và ghép bìa kiến lại 2
Bước 4: ghép phần hộp vừa dán , để sao cho dáy hộp lồng vò trong chai,măt trống quay ra ngoài, để ta để nam châm vào. Bước 5: đổ mạt sắt vào chai và ghép nam châm vào , sau đó đặt chai nằm ngang ta lắc nhẹ sẽ có hình dạng từ phổ của nam châm Hình 1: Từ phổ của nam châm thẳng Cách 1: Sử dụng hộp nhựa để thiết kế Bước 1: Ta đo kích thước của nam châm và dùng viết vẽ lên đáy hộp nhựa Bước 2: Dùng dao hoặc kéo cắt theo hình vẽ của nam châm lên hộp. Bước 3: Ta vẽ kích thước của nam châm lên bìa kiến , và thiết kế để ta có thể ghép hình dạng hộp chứa nam châm chừa một mặt trống, sau đó cắt và ghép bìa kiến lại. Lưu ý bước này đo chiều cao của hộp cắt bằng nửa bề dày của nam châm. Bước 4: ghép phần hộp vừa dán , để sao cho dáy hộp lồng vò trong chai,măt trống quay ra ngoài, để ta để nam châm vào. Làm tương tự đối vối hộp th ứ hai. Sau đó ta đặt nam châm vào khung ghép lên hộp nhựa, và ghép 2 đáy hộp lại, nam châm ở giữa. 3
Hình 2: Hộp nhựa sau khi thiết kế đặt nam châm ở giữa 2 hộp Bước 5: đổ mạt sắt vào hai hộp nhựa và cố định bằng keo, sau đó đặt hộp nằm ngang và thẳng đứng để quan sát từ phổ Hình 3: Từ phổ của nam châm thẳng ( nam châm đất hiếm) Hình 4: Từ phổ của nam châm thẳng ( nam châm đất hiếm) 4
Đối với nam châm ch ữ U Bước 1: Ta đo kích thước của nam châm và dùng viết vẽ lên chai nhựa Bước 2: Dùng dao hoặc kéo cắt theo hình vẽ của nam châm lên chai. Do cắt hình chữ U nên bước này người cắt nên cẩn thận dùng mũi nhọn của dao làm thủng chai trước và làm từ từ do. Bước 3: Ta vẽ kích thước của nam châm lên bìa kiến , và thiết kế để ta có thể ghép hình dàng hộp chứa nam châm chừa một mặt trống, sau đó cắt và ghép bìa kiến lại Bước 4: ghép phần hộp vừa dán , để sao cho dáy hộp lồng vò trong chai, măt trống quay ra ngoài, để ta để nam châm vào. Bước 5: đổ mạt sắt vào chai và ghép nam châm vào, sau đó đặt chai nằm ngang ta lắc nhẹ sẽ có hình dạng từ phổ của nam châm Hình 5: Chai được thiết kế vị trí đặt nam châm bên ngoài 5
Hình 6: Từ phổ của nam châm chữ u Đối với nam châm hình vành khuyên Bước 1: Ta đo đường kính của nam châm và dùng viết vẽ lên đáy hộp nhựa hình vuông có cạnh là đường kính của nam châm Bước 2: Dùng dao hoặc kéo cắt theo hình vẽ ở đáy hộp. Bước 3: Ta vẽ hình vuông có kích thước như hình vuông trên lên bìa kiến và thiết kế để ta có thể ghép hình dạng hộp chứa nam châm chừa một mặt trống, sau đó cắt và ghép bìa kiến lại. Lưu ý bước này đo chiều cao của hộp cắt bằng nửa bề dày của nam châm. Bước 4: ghép phần hộp vừa dán , để sao cho dáy hộp lồng vò trong chai, mặt trống quay ra ngoài, để ta để nam châm vào. Làm tương tự đối vối hộp th ứ hai. Sau đó ta đặt nam châm vào khung ghép lên hộp nhựa, và ghép 2 đáy hộp lại, nam châm ở giữa Hình 7: Hộp nhựa sau khi thiết kế vị trí đặt nam châm ở đáy hộp Bước 5: đổ mạt sắt vào hai hộp nhựa và cố định bằng keo, sau đó đặt hộp nằm ngang và thẳng đứng để quan sát từ phổ 6
Hình 8: Từ phổ của nam châm hình vành khuyên Hình 9: Từ phổ của nam châm hình vành khuyên Đối với khung giây tròn ( 200 vòng) Sử dụng khung dây của thí nghiệm dòng điện tương tác với nam châm. Dùng 1 đĩa nhựa tròn, cho mạt sắt vào đĩa và đặt đĩa trên đĩa tròn của 7
Hình 10: Mạt sắt đặt trong đĩa Đặt đĩa đựng mạt sắt trên đĩa ở giữa khung dây. Cho dòng điện chạy qua khung dây, và quan sát từ phổ Hình 11: Từ phổ của dòng điện chạy trong khung dây tròn 3.3. Khả năng áp dụng của giải pháp: Đối tượng áp dụng của giải pháp: + Giáo viên các trường trung học phổ thông áp dụng trong việc giảng dạy từ phổ của nam châm + Giáo viên có thể hướng dẫn cho học sinh làm. Giải pháp nên áp dụng trong trong tiết học về từ phổ nam châm 3.4. Hiệu quả của giải pháp Giáo viên sử dụng các hộp thiết kế trên để biểu diễn từ phổ, rất thuận lợi khi cho hoc sinh thấy hình ảnh của từ phổ trong không gian ba chiều, giúp học sinh nhận thức rõ hơn, so với thí nghiệm được mô tả trong sách giáo khoa nếu không thì giáo viên chỉ biểu diễn được trong không gian 2 chiều. Sử dụng hộp thiết kế biểu diễn, chỉ cần đặt vào vị trí thiết kế đặt nam châm, và mạt sắt vào trong hộp hoặc chai đó là có hình ảnh từ phổ. Khi không biểu diễn lấy nam châm ra, dễ dàng do nam châm bên ngoài hộp, so với khi đặt nam châm trực tiếp 8
vào mạt sắt ta vẫn có hình ảnh từ phổ 3 chiều, nhưng gặp khi lấy nam cham ra khỏi mạt sắt. Hình 12: Cách đặt nam châm Tiết học sôi nổi hơn, học sinh hứng thú, tích cực hơn trong giờ học môn vật lí. Học sinh rèn luyện kỹ năng thực hành, quan sát, nhận xét. Giúp học sinh nắm bắt kiến thức sâu sắc hơn về đường sức từ của nam châm Giúp học sinh phát triển năng lực khám phá, phát hiện cái mới và năng lực sáng tạo. 5. Những người tham gia tổ chức áp dụng sáng kiến lần đầu: 6. Tài liệu kèm theo: không 9