Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm chương II môn vật lí 11 cơ bản nhằm phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn

Chia sẻ: Buctranhdo Buctranhdo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

36
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài đã xây dựng được hệ thống, phân loại, và đưa ra các bước giải bài tập thí nghiệm chương: “Dòng điện không đổi” môn vật lí 11 cơ bản nhằm phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn. Từ đề tài này, giáo viên và học sinh có thể áp dụng để xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm cho các chương, các phần khác của chương trình môn vật lí THPT.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm chương II môn vật lí 11 cơ bản nhằm phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn

PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài: Ở nước ta, Các văn kiện của Đảng và Nhà nước như nghị quyết số 29- NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, nghị quyết 88 của Quốc hội và quyết định số 404 của Thủ tướng Chính phủ đều nhấn mạnh đổi mới mục tiêu giáo dục trong chương trình giáo dục phổ thông mới đã khẳng định mục tiêu tổng quát của đổi mới là “phát triển toàn diện và phát huy tốt nhất tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân”, “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ nặng về trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực của người học”[1]. Chương trình giáo dục phổ thông mới giải thích năng lực “là thuộc tính cá nhân được hình thành và phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể”[2]. Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, quá trình giảng dạy Vật lí ở trường phổ thông cần thông qua những thí nghiệm để xây dựng các kiến thức giúp cho học sinh nhận thức một cách vững chắc những kiến thức trong chương trình cũng như các kiến thức thực tiễn liên quan. Trong những năm gần đây được sự đầu tư của Nhà nước cho chương trình cải cách giáo dục trong đó có chương trình cung cấp các thiết bị thí nghiệm phù hợp với chương trình giảng dạy đã làm cho các bài giảng thêm phong phú sinh động và có tính trực quan cao. Tuy những thí nghiệm thực hành và thí nghiệm biểu diễn đã tạo cho học sinh sự hứng khởi trong quá trình tiếp thu kiến thức, nhưng khả năng độc lập tư duy, khả năng tự xây dựng phương án cho một thí nghiệm vẫn còn hạn chế. Số lượng bài tập thí nghiệm thực hành ở SGK, SBT và các tài liệu tham khảo rất ít. Mặt khác! trong các loại bài tập vật lí thì bài tập thí nghiệm có nhiều lợi thế thực hiện nhiệm vụ giáo dưỡng, giáo dục, phát huy tư duy và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Tuy vậy, trong nhà trường phổ thông ở nước ta giáo viên hầu như không quan tâm tới loại bài tập này. Trong đổi mới phương pháp dạy học vật lí, một trong những vấn đề đặt ra là phải phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới dạy học, từ chương trình giáo dục phổ thông mới, từ giá trị của mô hình dạy học hệ thống bài tập thí nghiệm trong bộ môn Vật lí bậc THPT nên tôi đã chọn đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm chương II môn vật lí 11 cơ bản nhằm phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn. 1
1.2. Điểm mới của đề tài: Đề tài đã xây dựng được hệ thống, phân loại, và đưa ra các bước giải bài tập thí nghiệm chương: “Dòng điện không đổi” môn vật lí 11 cơ bản nhằm phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn. Từ đề tài này, giáo viên và học sinh có thể áp dụng để xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm cho các chương, các phần khác của chương trình môn vật lí THPT. 1.3. Đối tượng, phạm vi, thời gian nghiên cứu: 1.3.1. Đối tượng: - Học sinh lớp 11 - Quá trình dạy học chương “Dòng điện không đổi” – Vật lí 11 cơ bản. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu: - Tại 03 trường THPT trên địa bàn Thị xã Thái Hòa - Tỉnh Nghệ An: THPT Thái Hoà, THPT Tây Hiếu, THPT Đông Hiếu. 1.3.3. Kế hoạch thời gian thực hiện” Thời gian Nội dung Viết đề cương và triển khai sáng kiến trong giai Tháng 9/2020 - 12/ 2021 đoạn thử nghiệm, khảo sát và đánh giá kết quả đạt được. Tiếp tục áp dụng sáng kiến để kiểm định độ tin cậy Tháng 01/2021 - 02/ 2021 của các giải pháp đề ra. Tháng 3/2021 Hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm. 1.4. Giả thuyết khoa học: Nếu xây dựng và sử dụng một hệ thống bài tập thí nghiệm bảo đảm tính khoa học, đáp ứng được mục tiêu dạy học chương “Dòng điện không đổi” – vật lí 11 cơ bản thì có thể góp phần phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn. 1.5. Phương pháp nghiên cứu: * Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: - Nghiên cứu các tài liệu lí luận dạy học để làm sáng tỏ về mặt lí luận các vấn đề có liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu chương trình SGK và sách bài tập, các tài liệu tham khảo để phân tích cấu trúc, nội dung của các kiến thức thuộc chương “Dòng điện không đổi”- vật lí 11 cơ bản. * Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: 2
- Tìm hiểu, điều tra, thăm dò thực trạng sử dụng BTTN ở trường THPT. - Thực nghiệm sư phạm. 1.6. Đóng góp của đề tài: - Xây dựng được hệ thống, phân loại BTTN và đưa ra được các bước giải BTTN để dạy học chương “Dòng điện không đổi” môn vật lí 11 cơ bản. - Đề xuất các phương án sử dụng BTTN trong dạy học chương “Dòng điện không đổi” môn vật lí 11 cơ bản. - Từ đề tài này, giáo viên và học sinh có thể xây dựng và giải BTTN cho các chương, phần khác của chương trình vật lí THPT. 3
PHẦN 2. NỘI DUNG Chương 1 . Cở sở lí luận của đề tài. I. Cơ sở lí luận và thực tiễn 1.1. Khái niệm về bài tập thí nghiệm trong môn vật lí ở trường phổ thông: BTTN là loại bài tập mà khi giải, đòi hỏi HS phải vận dụng một cách tổng hợp nhiều kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, các khả năng hoạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết kĩ thuật...để xây dựng phương án, lựa chọn hoặc chế tạo phương tiện thực hiện TN để quan sát diễn biến hiện tượng hoặc để đo đạc một số đại lượng cần thiết, sau đó xử lí tư liệu đã quan sát và đo đạc nhằm tìm ra lời giải và đáp số cuối cùng mà bài tập yêu cầu. Thông thường những TN này khá đơn giản, HS có thể tự thiết kế, lắp ráp bằng cách sử dụng ngay những đồ dùng học tập, dụng cụ sinh hoạt hàng ngày hoặc tự chế tạo được bằng những vật liệu rẻ tiền, phế liệu từ đồ chơi trẻ em và từ các vật dụng cũ hỏng đã bỏ đi. Cũng có lúc HS phải làm một số TN ở trong phòng TN của nhà trường, song nhìn chung đó vẫn là TN đơn giản. Giải BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, tăng cường hứng thú, sáng tạo, gắn học với hành, lí luận với thực tiễn, kích thích tính tích cực, tự lực, tư duy sáng tạo, tháo vát của từng HS và đặc biệt đối với HS khá giỏi. BTTN có thể được sử dụng trong các tiết lí thuyết; dùng trong các tiết bài tập; dùng trong tiết ôn tập; kiểm tra (như yêu cầu học sinh thiết kế, mô tả một thí nghiệm); trong các buổi ngoại khoá; giờ thực hành...Vì thế độ phức tạp của BTTN cũng phải khác nhau. Muốn nâng cao chất lượng học tập, đào sâu mở rộng kiến thức, phát triển tư duy sáng tạo cho HS trong dạy học vật lí, chúng ta phải cho HS tăng cường giải quyết nhiều BTTN. Dĩ nhiên không quên kết hợp BTTN với các loại bài tập vật lí khác. 1.2. Tác dụng của bài tập thí nghiệm với tác dụng với việc phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong giải quyết các vấn đề thực tiễn: - Bài tập thí nghiệm tạo ra ở học sinh động cơ học tập, sự hăng say tò mò khám phá xây dựng kiến thức mới, truyền cảm hứng cho học sinh, tự giác tư duy độc lập, tích cực sáng tạo. - Thông qua bài tập thí nghiệm sẽ tạo ra học sinh khả năng tổng hợp kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kỹ năng hoạt động trí óc và thực hành một cách khéo léo, các vốn hiểu biết về vật lý, kỹ thuật và thực tế đời sống nhằm phát huy tốt nhất khả năng suy luận, tư duy lôgic. - Với bài tập thí nghiệm, học sinh có thể đề xuất các phương án thí nghiệm khác nhau tạo không khí tranh luận sôi nổi trong lớp, trong các hoạt động ngoại khóa... 4
- Bài tập thí nghiệm giúp học sinh phát huy tính sáng tạo trong giải quyết các vấn đề thực tiễn gắn liền với đời sống hàng ngày. 1.3. Phân loại bài tập thí nghiệm vật lí: Căn cứ vào yêu cầu và phương pháp giải chúng ta có thể phân chia BTTN thành hai loại là: BTTN định tính và BTTN định lượng 1.3.1. BTTN định tính: * Loại bài tập này không có các phép đo đạc, tính toán định lượng. Khi giải nó thì HS phải lắp ráp TN theo sơ đồ cho trước hoặc theo những điều kiện đã xác định; sau đó tiến hành TN. HS phải quan sát diễn biến của hiện tượng vật lí trong TN và sử dụng những suy luận lôgic dựa trên cơ sở các định luật, khái niệm vật lí đã học để mô tả và giải thích những kết quả đã quan sát được, hoặc sử dụng kết quả mà từ thí nghiệm quan sát được để giải thích các hiện tượng đã có. * Phân dạng BTTN định tính: Dạng I: BTTN quan sát và giải thích hiện tượng Khi giải bài tập dạng này yêu cầu HS phải thực hiện các công việc sau: + Làm TN theo sự trợ giúp, định hướng của giáo viên. + Quan sát TN theo mục tiêu đã chỉ sẵn. + Mô tả hiện tượng bằng kiến thức đã được lĩnh hội. Để giải dạng bài tập này thì HS cần phải trả lời các câu hỏi như: + Câu hỏi 1: Hiện tượng xảy ra như thế nào? + Câu hỏi 2: Tại sao lại xảy ra hiện tượng đó? Trả lời câu hỏi thứ nhất HS tham gia vào quá trình tích luỹ kiến thức về hiện tượng, mô tả được diễn biến của hiện tượng. Còn câu hỏi thứ hai, giúp cho HS liên hệ sự kiện quan sát xảy ra trong thí nghiệm với những định nghĩa, khái niệm, hiện tượng vật lí đã học. Tức là giúp HS biết cách lập luận khi giải thích bản chất của hiện tượng. Đây chính là cơ hội để bồi dưỡng cho HS các thao tác tư duy, khả năng lập luận, diễn đạt bằng ngôn ngữ nói và viết. Ví dụ 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. R1 R2 Hãy làm thí nghiệm, và cho biết số chỉ của của A Ampe kế thay đổi thế nào khi thay đổi giá trị R3 R4 của R4. Giải thích vì sao số chỉ của Ampe kế lại thay đổi như vậy? E 5
Hướng giải quyết: Để giải được bài tập này, trước tiên HS phải làm thí nghiệm như đã yêu cầu. Quan sát hiện tượng xảy ra. Giải thích hiện tượng đã thấy bằng cách liên hệ hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm với lí thuyết đã học đồng thời diễn đạt bằng ngôn ngữ nói và viết. Dạng II: BTTN thiết kế phương án thí nghiệm Dạng bài tập này khá phổ biến ở trường phổ thông vì TN được tiến hành trong tư duy. Do đó nó hoàn toàn khả thi trong điều kiện trang thiết bị TN còn chưa đầy đủ như hiện nay. Các bài tập này là tiền đề cho HS giải các BTTN định lượng. Nội dung của dạng bài tập này thường là: thiết kế phương án TN để đo các đại lượng vật lí , hoặc để quan sát một quá trình vật lí , minh hoạ cho một định luật vật lí. Để giải dạng bài tập này thì HS cần phải thực hiện các yêu cầu như: + Cho các thiết bị thí nghiệm... hãy tìm cách đo ?... + Cho các thiết bị thí nghiệm ... hãy nêu phương án đo? ... + Hãy trình bày cách đo ?... Với loại bài tập này học sinh phải tiến hành một loạt các hoạt động tư duy sáng tạo, để liên kết yêu cầu của bài toán với các dự kiện đã cho bằng các tri thức vật lí đã có, để thiết kế trong óc một mô hình thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm trong tưởng tượng, sau đó diễn đạt bằng lời thí nghiệm tưởng tượng mà mình đã thực hiện. Ví dụ 2: Cho các dụng cụ thí nghiệm : Một nguồn điện một chiều (có E = 6V), một vôn kế lí tưởng, một ampe kế lí tưởng, một điện trở thuần R0. Hãy xây dựng phương án thí nghiệm để xác định giá trị của điện trở thuần R0 ? Hướng giải quyết: - Đầu tiên là HS phải viết được hệ thức giữa R0, U, I theo định luật ôm: R0 = U/I. - Để xác định được R thì cần dùng vôn kế để đo U hai đầu R0 và dùng ampe kế để đó I chạy qua R0. Ví dụ 3: Cho các dây nối, một bóng đèn dây tóc có hiệu điện thế định mức 12V, một bình acquy có suất điện động 12V và điện trở trong rất bé, một ôm kế, một vôn kế, một ampekế và một nhiệt kế. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để xác định nhiệt độ của dây tóc bóng đèn khi sáng bình thường. Hệ số nhiệt độ điện trở của vônfam làm dây tóc đã biết. 6
Hướng giải quyết: Để giải bài tập này HS phải xác định các đại lượng có liên quan đến việc xác định giá trị nhiệt độ của giây tóc bóng đèn khi sáng, đó là: + Điện trở của vật dẫn kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo quy luật: R  R 0 (1  t) Như vậy nếu xác định được điện trở của dây tóc ở nhiệt độ đèn làm việc bình thường và ở nhiệt độ nào đó thì có thể suy ra nhiệt độ của nó khi sáng bình thường. Giả sử ở nhiệt độ trong phòng (ứng với nhiệt độ t1) điện trở của dây tóc là: R1 R1  R 0 (1  t1 )  R 0  (2) 1  t1 Khi đèn sáng bình thường, giả sử hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đèn tương ứng là U và I thì điện trở của bóng đèn khi đó là: U R2  (3) I Thay các biểu thức (2) và (3) vào (1), ta nhận được: R1 1 U  R2  (1  t 2 )  t 2   (1  t1 )  1 (4) 1  t1   IR 1  Từ đó có thể đưa ra phương án thí nghiệm theo trình tự như sau: + Đọc trên nhiệt kế để nhận được nhiệt độ trong phòng t1. + Dùng ôm kế để đo điện trở của dây tóc bóng đèn khi đèn chưa thắp sáng để nhận được điện trở R1. Khi dùng ôm kế như vậy sẽ có một dòng nhỏ đi qua dây tóc nhưng sự thay đổi nhiệt độ của dây tóc khi đó là không đáng kể. + Mắc mạch điện cho đèn sáng bình thường, trong đó ampe kế mắc nối tiếp và vôn kế mắc song song với bóng đèn. + Đọc số chỉ của vôn kế ampe kế để nhận được U và I. + Thay các số liệu nhận được vào công thức (4) để tính nhiệt độ của dây tóc. 1.3.2. BTTN định lượng: được phân theo 3 mức độ với độ khó tăng dần + Mức độ 1: Cho thiết bị, cho sơ đồ thiết kế và hướng dẫn cách làm thí nghiệm. Yêu cầu đo đạc các đại lượng, xử lí kết quả đo đạc để đi đến kết luận (đây là loại BTTN có mẫu sẵn trong SGK) + Mức độ 2: Cho thiết bị, yêu cầu thiết kế phương án TN, làm TN đo đạc các đại lượng cần thiết, xử lí số liệu để đi đến kết luận. 7
+ Mức độ 3: Yêu cầu tự lựa chọn thiết bị, thiết kế phương án TN, làm TN đo đạc, xử lí số liệu để tìm qui luật. 1.4. Vai trò, chức năng của bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí: Mục đích cơ bản đặt ra cho HS khi giải bài tập vật lí là hiểu sâu sắc các quy luật vật lí, biết phân tích chúng và ứng dụng chúng vào thực tiễn cuộc sống. Trong các loại bài tập thì bài tập thí nghiệm có nhiều lợi thế hơn cả về thực hiện 4 nhiệm vụ của dạy học vật lí: Giáo dưỡng, phát triển trí tuệ, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Giải bài tập thí nghiệm giúp học sinh rèn luyện tính độc lập, tích cực trong học tập, tư duy sáng tạo, vận dụng để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Những dự kiện dùng cho việc giải BTTN là kết quả thu được từ thí nghiệm, bằng con đường đo lường những đại lượng vật lí, quan sát hiện tượng vật lí trong quá trình tiến hành các thí nghiệm. Để tìm được câu trả lời học sinh cần phải vận dụng những kiến thức vật lí đã biết, từ việc phân tích các biểu thức, HS phải hiểu rõ những điều kiện nào là cần thiết để giải bài tập, thiết kế sơ đồ và lắp ráp thí nghiệm, tiến hành những phép đo cần thiết. Kết quả của lời giải có thể là kết quả của những phép đo trực tiếp hoặc gián tiếp. Sau khi có kết quả của các phép đo HS phải biết tính toán xử lí sai số để lựa chọn kết quả. Ưu điểm của bài tập thí nghiệm so với các bài tập tính toán trước hết là ở chỗ không thể giải chúng một cách hình thức khi không biết đầy đủ quá trình vạt lí mà bài tập đề cập đến. Hoạt động giải bài tập thí nghiệm luôn gây được hứng thú lớn đối với học sinh, luôn cuốn được sự chú ý của học sinh vào các vấn đề bài tập yêu cầu, phát huy tính tính cực tìm tòi, khám phá và sáng tạo. Quá trình giải bài tập thí nghiệm học sinh được rèn luyện các thao tác tư duy và những kĩ năng thực nghiệm cũng như việc phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn. Những số liệu khởi đầu về lí thuyết của bài toán sẽ được kiểm tra tính đúng đắn thông qua các kết quả thu được bằng con đường thực nghiệm. Có thể giải các bài tập thí nghiệm chỉ dùng các thiết bị thông thường, đơn giản, bề ngoài có vẻ kém hiệu lực trong việc gây hứng thú cho HS, song nếu biết khai thác lại có ý nghĩa to lớn trong phát triển tư duy sáng tạo của người học như Ka-pi-xa đã từng nói “ Thiết bị dạy học càng đơn giản càng có tác dụng trong việc phát huy năng lực sáng tạo của người học”. II. Phương pháp giải bài tập thí nghiệm BTTN vừa là bài tập, vừa là thí nghiệm, việc giải nó có hiệu quả cao cho sự phát triển phẩm chất, năng lực, tư duy và tính sáng tạo của học sinh vào việc giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. Khi giải các bài tập thí nghiệm cần phải nắm rõ mục đích cần giải quyết để từ đó liên hệ với cơ sở lí thuyết cần vận dựng và trên cơ sở lí thuyết xây dựng phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ đo, tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu, xử lí số liệu tìm kết quả, đánh giá kết quả, kết luận. Sau đây là bước của việc tiến trình giải một bài tập thí nghiệm: 8
Bước 1. Đọc đề và tóm tắt đề bài (cần tóm tắt đại lượng đã cho, đại lượng cần xác định), phân tích bản chất vật lí của đề bài. Bước 2. Xây dựng phương án giải (phương pháp thí ngiệm, lập luận, tính toán). Bước 3. Tiến hành giải: Tính toán, lập luận, trình bày lời giải (nếu có thể giải bằng lí thuyết), hoặc lập phương án thí nghiệm, quan sát để thu thập số liệu. Bước 4. Tiến hành thí nghiệm: quan sát hiện tượng, ghi nhận số liệu và xử lí kết quả. Bước 5. Đánh giá kết quả và trả lời câu hỏi của đề bài (kết luận) 9
Chương 2. Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm dạy học chương II “ Dòng điện không đổi” – vật lí 11 cơ bản. I. Thực trạng sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí hiện nay ở một số trường THPT trên địa bàn Thị xã Thái Hòa- Tỉnh Nghệ An. 1.1. Thực trạng việc nhận thức của GV về việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong quá trình dạy học: Để xác lập cơ sở thực tiễn cho việc xây dựng các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường THPT, Tôi đã tiến hành điều tra về nhận thức, mức độ sử dụng, hiệu quả sử dụng cũng như việc cải tiến, thiết kế các bài tập thí nghiệm của GV 03 trường THPT trên địa bàn Thị xã Thái Hòa (Nội dung điều tra theo mẫu phiếu điều tra thực trạng, phụ lục 3) gồm 46 giáo viên trong đó có 15 GV dạy môn Vật lí và 126 em HS lớp 11. Kết quả khảo sát mức độ nhận thức của GV về việc sử dụng BTTN trong quá trình dạy học Vật lí ở trường THPT thể hiện qua bảng 1.1 Bảng 1.1. Kết quả khảo sát mức độ nhận thức của GV về việc sử dụng BTTN trong quá trình dạy học ở trường THPT Mức độ nhận thức và lí do Số Tỉ lệ phiếu % A. Mức độ nhận thức - Rất cần thiết. 34 73.9 - Cần thiết. 12 26.1 - Không cần thiết. 0 0 B. Các lí do - Kích thích được hứng thú học tập của HS. 25 54.3 - Phát huy được tính tích cực, độc lập, sáng tạo 37 80.43 của HS trong quá trình dạy học. - Đảm bảo kiến thức vững, chắc. 39 84.9 - Chuẩn bị công phu, mất nhiều thời gian. 9 19.6 - Hiệu quả bài học không cao. 0 0 - Không thi cử 18 39.1 Kết quả thu được cho thấy: Hiện nay, giáo viên THPT đều đánh giá cao tầm 10
quan trọng và sự cần thiết của việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong quá trình dạy học. 100% GV được khảo sát đều khẳng định không thể thiếu bài tập thí nghiệm trong quá trình dạy học vật lí. Theo đánh giá của giáo viên THPT, việc sử dụng các bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí đảm bảo cho HS nắm kiến thức vững chắc (84.9%), tạo được hứng thú cho HS (54.3%), phát huy được tính tích cực, độc lập, sáng tạo của HS trong quá trình học tập (80.43%). Từ sự phân tích trên cho thấy giáo viên THPT đã có sự nhận thức đúng đắn về tầm quan trọng của bài tập thí nghiệm trong quá trình dạy học Vật lí. Điều đó có thể cho phép khẳng định mức độ cần thiết và ý nghĩa của bài tập thí nghiệm trong dạy học ở trường THPT hiện nay. 1.2. Mức độ sử dụng bài tập thí nghiệm của giáo viên ở các trường THPT trong quá trình dạy học Vật lí hiện nay: Để đánh giá mức độ sử dụng bài tập thí nghiệm của giáo viên ở các trường THPT hiện nay tôi dựa trên cơ sở đánh giá của GV và kết quả điều tra được trình bày trong bảng 1.2 như sau: Bảng 1.2. Kết quả khảo sát mức độ sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường THPT. Mức độ sử dụng Số phiếu Tỉ lệ (%) - Thường xuyên. 3 20 - Thỉnh thoảng 11 73.3 - Không sử dụng 1 6.7 Từ kết quả thu được chúng tôi có thể đi đến một số nhận định sau: Trong các trường THPT hiện nay, GV đã sử dụng bài tập thí nghiệm trong quá trình dạy học nhưng mức độ sử dụng là không thường xuyên (73.3% GV thỉnh thoảng có sử dụng và 6.7% GV không bao giờ sử dụng). Kết quả này phản ánh thực trạng là mặc dù giáo viên đã nhận thức đúng đắn về sự cần thiết của bài tập thí nghiệm trong quá trình dạy học Vật lí, nhưng việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong thực tế lại rất hạn chế. Điều này tạo nên mâu thuẫn giữa nhận thức và mức độ sử dụng bài tập thí nghiệm của GV trong quá trình dạy học ở trường THPT hiện nay. 1.3. Thái độ và kết quả học tập của HS trong các giờ có sử dụng bài tập thí nghiệm Vật lí: Về thái độ của HS đối với môn học, chúng tôi đã điều tra và kết quả được thể hiện qua bảng 1.3 11
Bảng 1.3. Kết quả điều tra lí do học sinh thích học môn Vật lí Lí do thích học môn Vật lí Số phiếu Tỉ lệ (%) - Thầy, cô dạy dễ hiểu, hấp dẫn 56 47.05 - Được quan sát, được làm TN 48 40.0 - Thầy (cô) vui tính, yêu quý HS. 7 5.9 - Lí do khác 8 7.05 Qua bảng số liệu trên cho thấy, lí do hàng đầu khiến HS thích học môn vật lí là phương pháp giảng dạy của GV và một lí do thứ hai khiến cho HS yêu thích môn học đó là được quan sát, được làm bài tập thí nghiệm. Điều này một lần nữa. Khẳng định vai trò quan trọng của hoạt động thiết kế bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí. Nhiệm vụ của HS mà GV giao cho HS làm việc ở nhà trong việc học vật lí đó là giải bài tập trong SGK, sách bài tập vật lí, và các bài tập đã được giáo viên phân dạng nhằm mục đích phục vụ cho kì thi đại học, còn các mục tiêu khác của việc dạy học thì không được chú ý đúng mức. Thực trạng trên là do những nguyên nhân như sau: - Thứ nhất là do thói quen dạy học chay, GV mô tả thí nghiệm HS lắng nghe một cách từu tượng, chủ yếu dựa vào phương pháp thuyết trình, diễn giảng đã in sâu vào nếp nghĩ, nếp làm của cả GV và HS. - Thứ hai là cơ sở vật chất thiếu thốn hoặc có thì cũng dùng dược lần 1, lần 2 thì không còn dùng được nữa. Thiết bị mới được cấp về không đồng bộ, chất lượng thấp, chủ yếu chỉ có thể tiến hành các thí nghiệm biểu diễn, hoặc mô hình để quan sát. - Thứ ba là việc bố trí phòng thí nghiệm chưa phù hợp, thời gian bố trí tiết dạy chưa tạo điều kiện để giáo viên có thể chuẩn bị thí nghiệm, nhân viên thiết bị không đúng chuyên môn. - Thứ tư là đề thi của các kì thi như thi học kì, thi tốt nghiệp, thi đại học chưa tạo sức ép cần thiết đủ để cả học sinh và giáo viên phải chú ý đến làm thí nghiệm nói chung và BTTN nói riêng. - Thứ năm là do đặc điểm tình hình xã hội, học sinh thích thi vào các khoa kinh tế tài chính, vì vậy mục đích của việc học chỉ cốt là có thể giải đề thi đại học. Việc những kiến thức đang học được áp dụng như thế nào trong thực tế ít được quan tâm. - Thứ sáu là phương thức quản lí của CBQL chưa phù hợp, chưa kích thích được GV tích cực nghiên cứu, toàn tâm toàn ý với việc dạy học như: Số tiết dạy còn nhiều, lương chưa đủ để trang trải cuộc sống, bắt buộc họ phải nuôi sống gia đình 12
bằng việc làm thêm, làm ngoài, làm nghề phụ,... vì vậy sự đầu tư cho việc dạy ở nhiều GV còn mang tính cầm chừng. 1.4. Những thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng bài tập thí nghiệm theo chuẩn Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua khai thác chương “dòng điện không đổi” tại các trường THPT trên địa bàn Thị xã Thái hoà: 1.4.1. Thuận lợi: - Được sự quan tâm chỉ đạo sát sao của BGH các nhà trường, sự phối hợp của các bậc phụ huynh và tinh thần hợp tác, yêu thích môn học của học sinh. - Cơ sơ vật chất của các nhà trường trên địa bàn cơ bản đảm bảo phục vụ cho quá trình giảng dạy và học tập của GV và HS. - Sự quan tâm hợp tác, giúp đỡ nhiệt tình của các GV và đồng nghiệp trong các nhà trường trên địa bàn thị xã Thái Hòa. 1.4.2. Khó khăn: - Một số HS có điều kiện khó khăn cả về kinh tế cũng như nhà ở xã trường, một số ít HS còn chây lười, chưa chịu khó trong học tập. - Một số ít GV chưa thực sự đầu tư về chuyên môn, chưa coi trọng việc sử dụng BTTN trong quá trình giảng dạy. - Do điều kiện của các nhà trường chưa triển khai kế hoạch một cách đồng bộ về học ngoại khóa và dã ngoại nên cũng ảnh hưởng ít nhiều trong việc sử dụng BTTN vật lí cho hình thức này. II. Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm vật lí 2.1. Yêu cầu chung: Xây dựng một hệ thống bài tập (thông qua tuyển chọn và biên soạn) nhằm củng cố, khắc sâu, mở rộng kiến thức đồng thời bồi dưỡng tư duy sáng cho HS. Hệ thống BTTN cho chương “ Dòng điện không đổi” được phân ra từng dạng theo cấu trúc nội dung của SGK để tiện lợi cho việc học tập và giảng dạy. Các BT phải sắp xếp từ đơn giản đến phức tạp phù hợp cho mọi đối tượng HS, đặc biêt là HS học theo sách chương trình cơ bản. Nội dung của bài tập phải phù hợp với các kiến thức cơ bản của chương trình SGK và phải thiết thực gần gũi với cuộc sống hàng ngày của HS. Các thiết bị TN phải đơn giản, dễ tìm, dễ chế tạo hoặc có sẵn ở phòng thí nghiệm. Các thao tác TN không phức tạp. 2.2. Phương pháp xây dựng BTTN vật lí: Hiện nay trong sách bài tập vật lí 11 của chương trình cơ bản hầu như không có BTTN nào (trong tổng số 53 bài của chương), do đó chúng ta cần phải xây dựng, tuyển chọn các BTTN theo các hướng sau: 13
- Dựa vào bài tập thông thường trong SGK, sách bài tập vật lí ở chương trình cơ bản, bằng cách thay đổi các dữ kiện, phương thức tìm ra đáp số từ việc giải đơn thuần thành là áp dụng công thức sang việc phải làm thí nghiệm để tìm ra kết quả, đơn giản hóa yêu cầu,… để được một BTTN phù hợp với học sinh học theo chương trình cơ bản. - Xuất phát từ những hiện tượng, thực tiễn đời sống đòi hỏi, kết hợp với yêu cầu của chương trình môn học để sáng tạo thêm những BTTN. - Sưu tầm các tài liệu kĩ thuật có liên quan đến vật lí học, các đề thi HSG, đề thi THPT các năm. Từ đó tìm tư liệu sát thực để xây dựng các BTTN. 2.3. Hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Dòng điện không đổi”: Hoạt động giải BTTN vật lí rất đa dạng và phong phú, có thể diễn ra ở trên lớp học, ở phòng thí nghiệm thực hành, ở nhà và có thể diễn ra cả ở những buổi du lịch, dã ngoại…Nếu GV và HS biết khai thác BTTN một cách hợp lí thì nó sẽ mang lại hiệu quả giáo dục rất cao. Trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi đã xây dựng và sưu tầm được 20 BTTN vật lí. 2.3.1. Bài tập định tính: * BTTN định tính: Quan sát, mô tả và giải thích Bài 1. Có hai bóng đèn cùng hiệu điện thế định mức, bóng Đ1 có công suất định mức cao hơn công suất định mức của bóng đèn Đ2. Mắc nối tiếp hai bóng đèn và mắc vào một nguồn điện (E, r). Làm thí nghiệm, quan sát độ sáng của hai bóng đèn và giải thích kết quả quan sát? Bài 2. Trong một số loại đèn pin, nó được thiết kế để lắp 2 pin loại 1,5V mắc nối tiếp. Tuy nhiên, bóng đèn được sản xuất để lắp vào loại đèn pin trên lại có hiệu điện thế định mức là 2,5V. Hãy lắp pin vào và bóng vào một đèn pin, bật công tắc cho đèn sáng. Quan sát xem bóng có bị cháy không, và giải thích. * BTTN định tính: Thiết kế phương án thí nghiệm x l-x Bài 3. Có một sợi dây dẫn dài, 2 lõi cách điện với nhau. Do trong quá trình sử dụng,  hai lõi bị chập với nhau tại một vị trí nào đó. Với các dụng cụ như nguồn điện, điện trở, vôn kế, ampe kế, ôm kế có độ chính xác cao, hãy thiết kế thí nghiệm, và giải thích các xác định vị trí dây bị chập. Bài 4. Có hai nguồn điện có suất điện động khác nhau. Nêu các phương án và thiết bị cần thiết để so sánh suất điện động của chúng. 14
Bài 5. Trong tường một toà nhà có đặt ngầm trong bê tông một cáp điện, trong đó có 3 dây dẫn giống nhau và chỉ để lộ đầu dây ở các vị trí xa nhau như hình vẽ . Hãy tìm cách xác định điểm đầu và điểm cuối của mỗi dây với ít thao tác nhất bằng các dụng cụ: - Một pin con thỏ 1,5 V - Một đoạn dây dẫn ngắn khoảng 20 cm - Một bóng đèn 1.5 V, 3W 2.3.2. Bài tập định lượng * BTTN: Mức độ 1 – Sử dụng các dụng cụ thí nghiệm thí nghiệm cho sẵn và đã biết phương án thí nghiệm Bài 6. Sử dụng các thiết bị : Vôn kế, các điện trở. Hãy làm thí nghiệm để chứng tỏ một cục pin (con thỏ chẳng hạn) có điện trở trong. Bài 7. Có hai điện trở có giá trị khác nhau, một cục pin ( nguồn điện không đổi), các vôn kế. Hãy nêu cách so sánh giá trị của của 2 điện trở đó. * BTTN: Mức độ 2 – Các dụng cụ thí nghiệm đã có sẵn, HS tự đưa ra phương án thí nghiệm để xác định đại lượng vật lí Bài 8. Làm thể nào để xác định được hai cực của bộ ac quy trong xe ô tô bằng cách dùng hai đoạn dây dẫn và một cốc nước? Bài 9. Làm thể nào để xác định được hai cực của bộ ac quy trong xe ô tô bằng cách dùng hai đoạn dây dẫn bằng đồng và một củ khoai tây ngậm nước? Bài 10. Có một nguồn điện, các vôn kế, một điện trở đã biết giá trị và các dây nối. Hãy tiến hành thí nghiệm để xác định giá trị một điện trở khác. Bài 11. Bằng các dụng cụ: Một biến trở có con chạy; một điện trở R0 đã biết giá trị, một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một vôn kế không lí tưởng, một thước milimét, dây nối, giá đỡ đủ dùng. Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định điện trở của các bóng đèn với số mạch điện và số lần đo ít nhất. Bài 12. Có một điện trở chưa biết giá trị, một số điện trở đã biết giá trị chính xác, một biến trở, một nguồn điện một chiều, một ampe kế. Hãy đưa ra phương án, và tiến hành thí nghiệm xác định giá trị của điện trở chưa biết. Bài 13: Cho một nguồn điện có hiệu điện thế U nhỏ và không đổi. Một điện trở r chưa biết mắc một đầu vào một cực của nguồn, một ampe kế có điện trở RA ≠0 chưa biết, một biến trở có giá trị biết trước. Làm cách nào để xác định được hiệu điện thế? 15
Bài 14. Một điện trở R1 chưa biết giá trị. Hãy lập các phương án để đo giá trị điện trở đó nếu cho thiết bị: - Một nguồn điện một chiều. - Một vôn kế. - Một ampe kế. - Một điện trở R2 đã biết và các dây nối( điện trở không đáng kể). Bài 15. Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế. Dụng cụ gồm: Một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể. Bài 16. Có hai hộp kín giống nhau, một hộp chứa hai pin mắc nối tiếp và một hộp chứa hai pin mắc song song (các pin giống nhau). Cho các thiết bị: - Một ampe kế. - Một điện trở R( lớn hơn điện trở trong của các pin ). Tìm phương án để xác định : a. Hộp nào chứa hai pin mắc nối tiếp, hộp nào chứa hai pin mắc song song. b. Suất điện động và điện trở của mỗi pin. Bài 17. Cho các dây nối, một bóng đèn dây tóc có hiệu điện thế định mức 12V, một bình acquy có suất điện động 12V và điện trở trong rất bé, một ôm kế, một vôn kế, một ampekế và một nhiệt kế. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để xác định nhiệt độ của dây tóc bóng đèn khi sáng bình thường. Hệ số nhiệt độ điện trở của vônfam làm dây tóc đã biết. Bài 18: Có hai vôn kế (V1) và (V2) khác nhau (đo được hiệu điện thế một chiều), một số dây dẫn có điện trở không đáng kể. Hãy xác định suất điện động của nguồn điện một chiều (có điện trở trong đáng kể), với hai lần mắc mạch điện, bằng dụng cụ đã cho. * BTTN: Mức độ 3 – Đây là loại BTTN mà HS tự chọn dụng cụ thí nghiệm, tự đưa ra phương án thí nghiệm khi đo (xác định) một đại lượng vật lí Bài 19. Làm thí nghiệm kiểm tra tính dẫn điện của dung dịch muối ăn và tìm sự phụ thuộc điện trở của bình dung dịch vào nhiệt độ. Bài 20. Cho hai vật dẫn, một là kim loại, một là chất bán dẫn. Hãy làm thí nghiệm để tìm ra sự phụ thuộc của điện trở hai chất vào nhiệt độ. Từ đó suy ra các phân biệt hai chất. 16
HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN * BTTN định tính: Quan sát, mô tả và giải thích Bài 1. * Để làm được bài tập này thì HS cần trả lời các câu hỏi sau: - Các đèn mắc nối tiếp thì cường độ do nguồn cung cấp qua các đèn I1, I2 có liên hệ với nhau như thế nào? - Độ sáng của đèn phụ thuộc vào các yếu tố nào? - Hãy tính công suất tỏa nhiệt thức tế của các đèn? - Hãy làm thí nghiệm để kiểm chứng? * Tiến hành mắc mạch điện như hình vẽ. Hai bóng đèn loại Đ1(12V-12W) và Đ2(12V-6W), nguồn điện một chiều loại E = 12V. E, r * Hiện tượng: đóng khóa K và quan sát, ta thấy k bóng đèn Đ2 sáng hơn. I * Giải thích: Đ1 Đ2 - Từ giá trị hiệu điện thế định mức và công suất định mức, ta tính được điện trở của hai bóng đèn theo biểu thức: 2 U dm R . Như vậy R2 > R1. Pdm - Do hai bóng đèn mắc nối tiếp với nhau nên cường độ dòng điện qua hai bóng đèn: I1 = I2 = I - Áp dụng định luật Jun- Lenxơ, ta suy ra được công suất tỏa nhiệt trên hai bóng đèn được xác định theo công thức: P = I2R. Như vậy do R2 > R1 nên P2 > P1, vì vậy đèn Đ2 sáng hơn đèn Đ1. Bài 2. - Tiến hành thí nghiệm: Lắp pin và bóng vào đèn, bật công tắc thấy đèn sáng bình thường, không bị cháy. k - Giải thích: Sơ đồ mạch điện của đèn được vẽ A B như hình bên. Đ Hai nguồn điện mắc nối tiếp có suất điện động và điện trở tương đương là: Eb = 2E; rb = 2r. Giả sử khi đóng khóa k, cường độ dòng điện trong mạch là I, khi đó hiệu điện thế hai đầu bóng đèn là UAB = Eb - Irb. Như vậy do pin có điện trở trong nên hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn nhỏ hơn suất điện động của bộ. Chính vì vậy, mặc dù suất điện động của bộ lớn hơn hiệu điện thế của bóng đèn nhưng bóng đèn vẫn sáng bình thường. 17
Bài 3. * Phân tích: Ta biết, trong đoạn mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau. Như vậy, khi mắc nối tiếp hai điện trở với nhau và nối với nguồn điện. Giả sử cường độ dòng điện trong mạch là I, hiệu điện thế hai đầu các điện trở lần lượt là: U1 = IR1, U2 = IR2. Như vậy, nếu so sánh U1 và U2 từ đó ta sẽ so sánh được R1 và R2. V1 V2 * Tiến hành giải: R1 R2 - Mắc mạch điện như hình vẽ. - Đọc số chỉ của các giá trị trên hai vôn kế và so sánh giá trị của chúng. E - Đưa ra kết luận về giá trị của R1 và R2. * Nhận xét: Đây là bài toán thí nghiệm định tính. Như vậy, các bài toán thí nghiệm không cần thiết phải là những bài toán cồng kềnh, chỉ cần những bài toán nhỏ thế này, nó cũng giúp cho học sinh rèn luyện được rất nhiều kĩ năng, cũng như gắn kết lý thuyết với thực tiễn qua thực nghiệm mà học sinh tự làm. * BTTN định tính: Thiết kế phương án thí nghiệm Bài 4. - Giả sử dây bị chập tại vị trí cách một đầu một đoạn x. x l-x - Ta dùng Ôm kế, đo điện trở của đoạn dây gồm 2 phần của hai dây kể từ một đầu dây đến vị trí bị chập. Giả sử giá  trị đo được lần lượt là R1 và R2. Ta có: 2x 2(l  x) R x R R1 =  ; R2 =  => 1   xl 1 S S R2 l  x R2 Như vậy, nếu đo được R1 và R2 ta có thể xác định được vị trí dây bị chập. Độ chính xác của phép đo tùy thuộc vào độ chính xác của đồng hồ đo. Tóm lại, để xác định được vị trí dây bị chập ta dùng Ôm kế đo điện trở các đoạn, mắc mạch điện như sơ đồ. Sau khi đo được giá trị của R1 và R2. Ta thay vào biểu thức trên để tìm ra x. Bài 5. * Phân tích: Từ định luật ôm cho đoạn mạch chứa nguồn, ta suy ra rằng nếu I = 0 ( hai cực của nguồn để hở), suất điện động của nguồn có giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn U = E – Ir = E - Như vậy, nếu ta dùng vôn kế để đo hiệu điện thế hai cực của từng nguồn. So sánh giá trị hiệu điện thế từ đó suy ra kết luận của bài toán. * Tiến hành thí nghiệm: - Mắc mạch điện như hình vẽ: V 18
- Lần lượt thay nguồn điện bằng hai nguồn mà đề bài đã cho. - Ở mỗi lần, đọc số chỉ vôn kế. Giá trị lần lượt là U1 và U2 - So sánh giá trị của U1 và U2, từ đó suy ra kết quả bài toán. Bài 6. * Phân tích: 1 a - Với các dụng cụ đã cho ta sẽ nhận 2 b 3 c biết điểm đầu và điểm cuối của H.5.1 sợi dây dựa vào hiện tượng gì? - Để đèn sáng thì ta phải có điều kiện gì? H.5.2 - Tiến hành thao tác như thế nào? * Tiến hành giải: - Đánh dấu 3 điểm đầu dây là 1, 2, 3 và 3 điểm cuối dây là a, b, c như hình vẽ ( H.5.1) - Cắt đoạn dây dẫn thành 4 đoạn. 3 đoạn mắc nối tiếp pin và bóng đèn. H.5.3 - Nối 1-2, mắc pin nối tiếp đèn rồi chạm vào hai điểm cuối bất kỳ (ví dụ: a, b) nếu đèn sáng thì đầu c chính là điểm cuối của dây 3 (H.5.2) - Tách 1-2, rồi nối 1-3 rồi làm tương tự ta sẽ phát hiện được cuối của dây 2 suy ra điểm cuối của dây 1. * Nhận xét: - Đây là BTTN có tính thực tế. Việc giải bài tập này giúp HS rèn luyện kỹ năng tư duy logic, kết hợp vận dụng kiến thức vào thực tiễn. - HS có thể vận dụng bài tập này để dò hệ thống điện bị đứt ngầm, hoặc mắc điện cầu thang nhà cao tầng. 2.3.2. Bài tập định lượng * BTTN: Mức độ 1 – Sử dụng các dụng cụ thí nghiệm thí nghiệm cho sẵn và đã biết phương án thí nghiệm Bài 7. * Phân tích: Ta biết rằng, trong đoạn mạch chứa nguồn điện, hiệu điện thế hai cực của nguồn được xác định theo công V thức: U = E – Ir. Như vậy, nếu nguồn điện có điện trở trong, ta H.a đo hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn khi nối nguồn với điện trở thuần tạo thành mạch kín (I 0), và khi nguồn để hở (I = 0) thì khi nguồn để hở hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn sẽ có giá trị lớn hơn khi nguồn nối thành mạch kín. 19
* Tiến hành giải: Ta tiến hành nối mạch điện như hình vẽ, R ban đầu là mạch (H.a), sau đó nối như mạch (H.b). Giả sử ở mạch (H.a), giá trị hiển thị của V vôn kế là U1 và ở mạch (H.b), giá trị hiển thị của vôn kế là U2. So sánh giá trị của U1 và U2, H.b ta thấy U1 > U2. Như vậy, nguồn điện chứa điện trở trong. * BTTN: Mức độ 2 – Các dụng cụ thí nghiệm đã có sẵn, HS tự đưa ra phương án thí nghiệm để xác định đại lượng vật lí Bài 8. * Tiến hành thí nghiệm: - Cần mắc dây dẫn vào hai cực của bộ ắc quy, rồi nhúng hai đầu tự do vào cốc nước. (Xảy ra hiện tượng điện phân nước) * Quan sát hiện tượng: Các bọt khí tạo ra ở hai đầu dây dẫn nhúng trong nước * Giải thích: Do hiện tượng điện phân nước bằng cách trên - Một phân tử nước thì được tạo bởi 2 nguyên tử hiđro và 1 nguyên tử oxy. Trong khi dưới áp suất như nhau, những thể tích như nhau chứa cùng một lượng phân tử khí, nhưng quá trình điện phân số phân tử khí được giải phóng hai lần nhiều hơn, vì vậy điện cực có nhiều bọt khí hơn là điện cực tại đó hiđro được giải phóng. - Vì các ion hiđro tích điện dương nên khí này phải được giải phóng ở cực âm (catot) * Nhận xét: BTTN loại này có thể thực hiện khi đi du lịch, dã ngoại. Bài 9. * Bố trí thí nghiệm: - Mắc hai dây đồng vào hai cực của bộ ắc quy và cắm hai đầu tự do vài củ khoai tây ngậm nước. * Hiện tượng: - Khi đó, dòng điện đi qua củ khoai tây sẽ gây ra hiện tượng điện phân nước trong đó. Sau một thời gian, có một đầu dây cắm vào củ khoai tây có màu xanh lơ * Giải thích: - Ở gần đầu dây nối với cực âm của ắc quy hiđro sẽ được giải phóng, còn ở đầu dây nối với cực dương oxi sẽ được giải phóng. Sự tương tác giữa oxi với đồng sẽ tạo nên các xít và hidroxít và các ion này sẽ làm cho vùng lân cận của đầu dây dẫn tượng ứng có màu xanh lơ. Đối với đầu dây kia không có hiện tượng tạo mày như vậy. * Nhận xét: BTTN loại này có thể thực hiện khi đi du lịch, dã ngoại. 20