- Các phép tính toán chứng tỏ rằng
phản ứng phân hạch trên đây là phản
ứng toả năng lượng, năng lượng đó
gọi là năng lượng phân hạch.
- Nêu ví dụ cụ thể cho từng phản ứng.
- Yêu cầu học sinh tham khảo bảng
38.1 để biết sự phân bố của năng
lượng giải phóng trong quá trình phân
hạch của một hạt nhân urani tương
ứng với các sản phẩm của phản ứng.
- Hỏi: Hãy so sánh năng lượng tạo ra
trong phản ứng phân hạch với năng
lượng phóng xạ ?
137 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 2682 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học vật lí (chương trình và sách giáo khoa cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kỹ thuật tổng hợp – hướng nghiệp cho học sinh trung học phổ thông, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
i.
- Sử dụng mô hình cấu tạo của máy phát điện xoay chiều để cho học
sinh nắm được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của nó. Ứng dụng phần mềm
mô tả sự biến thiên lệch pha
2
3
của hệ thống dòng ba pha.
- Sau khi học xong cấu tạo của máy phát điện xoay chiều, học sinh
được tìm hiểu các cách làm quay rôto trong thực tế (Nhà máy thuỷ điện: dùng
sức nước quay rôto; Nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện nguyên tử: dùng nhiệt
toả ra tạo áp suất lớn để quay rôto). Sự liên hệ này giúp học mở mang kiến
thức thực tế, kích thích tính tìm tòi khám phá, ham học hỏi của học sinh.
- Học sinh được tìm hiểu và thấy được quá trình sản xuất điện năng gây
ô nhiễm môi trường như thế nào, từ đó giúp học sinh có thái độ đúng đắn
trước vấn đề này.
- Học sinh được biết đến nguồn năng lượng sạch đang được dần thay
thế nguồn năng lượng hoá thạch vì mục đích bảo vệ môi trường, đó là năng
lượng mặt trời và sự phát triển của ngành điện mặt trời hiện nay.
- Học sinh được giới thiệu những ngành nghề về điện, điều này giúp
học sinh có định hướng nghề trong tương lai của mình.
3.7. Kết quả và sử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm.
a) Yêu cầu chung về việc xử lý kết quả TNSP:
Việc xử lý, phân tích kết quả TNSP gồm các bước:
- Lập bảng thống kê kết quả kiểm tra các bài TNSP; tính điểm trung
bình cộng của lớp thực nghiệm (
X
) và lớp đối chứng (
Y
).
- Lập bảng phân phối tần suất; vẽ đường biểu diễn sự phân phối tần
suất của nhóm TN và nhóm ĐC qua mỗi lần kiểm tra để so kết quả.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 86
- Tính toán các tham số thống kê theo các công thức sau:
+ Điểm trung bình cộng: là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số
liệu.
Lớp TN:
i in X
X
n
; Lớp ĐC: i inY
Y
n
+ Phương sai S2 và độ lệch tiêu chuẩn
: Là tham số đo mức độ phân
tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng.
Phương sai:
Nhóm TN: 2
2
( )i i
TN
n X X
S
n
; Nhóm ĐC: 22 ( )i i
DC
n Y Y
S
n
Độ lệch chuẩn:
Nhóm TN:
2
TN TNS
; Nhóm ĐC:
2
DC DCS
+ Hệ số biến thiên V chỉ mức độ phân tán:
Nhóm TN:
100%TNTNV
X
; Nhóm ĐC:
100%DCDCV
Y
+ Hệ số student: là hệ số kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan.
2 2
( )
tt
TN DC
X Y n
t
Trong đó: Xi: là các giá trị điểm của nhóm TN
Yi: là các giá trị điểm của nhóm ĐC
n: là số HS được kiểm tra
ni: là số HS đạt điểm kiểm tra Xi Yi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 87
b) Kết quả TNSP
* Kết quả bài kiểm tra số 1.
Bảng 3.4: Kết quả bài kiểm tra số 1
Nhóm Trƣờng THPT
Sĩ
số
Điểm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN
10A5- Đồng Hỷ 40 0 2 2 3 10 11 5 4 2 1
10B - Trại Cau 42 0 2 3 5 13 10 5 3 1 0
10C4 - Lê Hồng Phong 40 0 1 3 3 11 12 4 4 1 1
ĐC
10A6 - Đồng Hỷ 40 1 2 4 5 9 11 4 3 1 0
10C - Trại Cau 42 2 2 5 5 13 10 4 1 0 0
10C5 - Lê Hồng Phong 40 0 2 4 5 13 8 4 3 1 0
Bảng 3.5: Xếp loại bài kiểm tra số 1
Nhóm Số HS
Kém Yếu TB Khá Giỏi
1
2 3
4 5
6 7
8 9
10
Thực nghiệm
122 5 19 67 25 6
% 4,1 15,57 54,92 20,49 4,92
Đối chứng
122 9 28 64 19 2
% 7,38 22,95 52,46 15,57 1,64
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 88
Bảng 3.6: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 1.
Điểm Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng
Xi (Yi) ni W(%) 2( )i in X X ni W(%) 2( )i in Y Y
0 0 0,0 0,0 0 0,0 0,0
1 0 0,0 0,0 2 1,64 31,2
2 3 2,46 41,51 7 5,74 60,91
3 10 8,2 73,98 16 13,11 60,84
4 11 9,02 32,54 20 16,39 18,05
5 31 25,4 0,89 31 25,41 0,07
6 34 27,87 23,42 27 22,13 29,76
7 14 11,47 46,88 11 9,02 46,22
8 11 9,02 88,09 6 4,92 55,81
9 6 4,92 88,01 2 1,64 32,8
10 2 1,64 46,65 0 0,0 0,0
Tổng 122 100,0 699 122 100,0 335,66
0
10
20
30
0
50
60
Kém Yếu TB Khá Giỏi
Thực nghiệm
Đối chứng
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số1.
%
Xếp loại
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 89
Bảng 3.7: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 1
X
(
Y
) S
2
V(%) ttt
Thực nghiệm 5,72 3,62 1,9 33,21
3,37
Đối chứng 4,95 2,75 1,65 33,33
Tra bảng phân phối Student ta có:
ttn ttt 58,2)005.0,122(),(
Nhận xét:
- Giá trị của hệ số student theo tính toán lớn hơn giá trị cho trong bảng
lí thuyết với độ tin cậy 99,5% điều này khẳng định giá trị trung bình
(
X
,
Y
) đã tính được trong bài kiểm tra số 1 là có ý nghĩa.
- Hệ số biến thiên của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC, nghĩa là độ phân
tán về điểm số quanh điểm trung bình của nhóm ĐC là nhỏ.
- Đồ thị đường phân phối tần suất của nhóm TN luôn nằm ở bên phải
của nhóm ĐC, chứng tỏ chất lượng và vận dụng của nhóm TN tốt hơn
nhóm ĐC.
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệm
Đối chứng
W(%)
Điểm
Đồ thị 3.1: Đồ thị đƣờng phân phối tần suất bài kiểm tra số 1
%
Tham số
Nhóm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 90
* Kết quả bài kiểm tra số 2.
Bảng 3.8: Kết quả bài kiểm tra số 2.
Nhóm Trƣờng THPT
Sĩ
số
Điểm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN
11A7- Đồng Hỷ 40 0 1 2 4 10 11 5 4 2 1
11E - Trại Cau 42 0 0 4 6 12 11 5 3 1 0
11B1 - Lê Hồng Phong 40 0 1 2 3 11 11 4 5 2 1
ĐC
11A8 - Đồng Hỷ 40 1 2 5 6 9 10 3 3 1 0
11B - Trại Cau 42 1 3 6 8 10 9 4 1 0 0
11B2 - Lê Hồng Phong 40 1 2 4 7 11 8 4 2 1 0
Bảng 3.9: Xếp loại bài kiểm tra số 2
Nhóm Số HS
Kém Yếu TB Khá Giỏi
1
2 3
4 5
6 7
8 9
10
Thực nghiệm
122 2 21 66 26 7
% 1,64 17,21 54,1 21,31 5,74
Đối chứng
122 10 36 57 17 2
% 8,2 29,51 46,72 13,93 1,64
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 91
Bảng 3.10: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 2.
Điểm Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng
Xi (Yi) ni W(%) 2( )i in X X ni W(%) 2( )i in Y Y
0 0 0,0 0,0 0 0,0
1 0 0,0 0,0 3 2,46 46,1
2 2 1,64 28,28 7 5,74 59,68
3 8 6,56 60,94 15 12,3 55,3
4 13 10,66 40,27 21 17,21 17,77
5 32 26,22 18,48 30 24,59 0,19
6 34 27,87 1,96 27 22,13 31,49
7 14 11,47 21,53 11 9,01 47,59
8 12 9,84 60,21 6 4,92 56,92
9 5 4,1 52,49 2 1,64 33,29
10 2 1,64 35,96 0 0,0 0,0
Tổng 122 100,0 320,1 122 100,0 348,3
0
10
20
30
40
50
60
Kém Yếu TB Khá Giỏi
Thực nghiệm
Đối chứng
Biểu đồ 3.2: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 2.
%
Xếp loại
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 92
Bảng 3.11: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 2
X
(
Y
) S
2
V(%) ttt
Thực nghiệm 5,76 2,6. 1,61 27,95
2,84
Đối chứng 4,92 2,85 1,68 34,14
Tra bảng phân phối Student ta có:
ttn ttt 58,2)005.0,122(),(
Nhận xét:
- Giá trị của hệ số studen theo tính toán lớn hơn giá trị cho trong bảng lí
thuyết với độ tin cậy 99,5% điều này khẳng định giá trị trung bình (
X
,
Y
) đã tính được trong bài kiểm tra số 2 là có ý nghĩa.
- Hệ số biến thiên của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC, nghĩa là độ phân
tán về điểm số quanh điểm trung bình của nhóm ĐC là nhỏ.
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệm
Đối chứng
W(%)
Điểm
Đồ thị 3.2: Đồ thị đƣờng phân phối tần suất bài kiểm tra số 2
%
Tham số
Nhóm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 93
- Đồ thị đường phân phối tần suất của nhóm TN luôn nằm ở bên phải
của nhóm ĐC, chứng tỏ chất lượng và vận dụng của nhóm TN tốt hơn
nhóm ĐC.
Bảng 3.12: Kết quả bài kiểm tra số 3.
Nhóm Trƣờng THPT
Sĩ
số
Điểm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN
12A7- Đồng Hỷ 40 0 1 3 3 11 10 5 4 2 1
12D - Trại Cau 42 0 1 4 4 13 11 5 3 1 0
12A1 - Lê Hồng Phong 40 0 0 2 2 11 12 4 5 3 1
ĐC
12A8 - Đồng Hỷ 40 1 2 5 6 9 10 3 3 1 0
12E - Trại Cau 42 1 3 6 8 10 9 4 1 0 0
12A2 - Lê Hồng Phong 40 0 2 5 7 11 8 4 2 1 0
Bảng 3.13: Xếp loại bài kiểm tra số 3
Nhóm Số HS
Kém Yếu TB Khá Giỏi
1
2 3
4 5
6 7
8 9
10
Thực nghiệm
122 2 18 68 26 8
% 1,64 14,75 55,74 21,31 6,56
Đối chứng
122 9 37 57 17 2
% 7,38 30,32 46,72 13,94 1,64
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 94
Bảng 3.14: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 3.
Điểm Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng
Xi (Yi) ni W(%) 2( )i in X X ni W(%) 2( )i in Y Y
0 0 0,0 0 0 0,0 0
1 0 0,0 0 2 1,64 31,04
2 2 1,64 29,03 7 5,74 60,5
3 9 7,38 71,06 16 13,11 60,21
4 9 7,38 29,48 21 17,21 18,55
5 35 28,68 22,96 30 24,59 0,1
6 33 27,04 1,19 27 22,13 30,33
7 14 11,48 19,82 11 9,02 46,67
8 12 9,84 57,55 6 4,92 56,18
9 6 4,92 61,05 2 1,64 32,96
10 2 1,64 35,11 0 0 0
Tổng 122 100,0 327,25 122 100,0 336,54
0
10
20
3
40
50
0
Kém Yếu TB Khá Giỏi
Thực nghiệm
Đối chứng
Biểu đồ 3.3: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 3
%
Xếp loại
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 95
Bảng 3.15: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 3
X
(
Y
) S
2
V(%) ttt
Thực nghiệm 5,81 2,68 1,63 28,05
4,12
Đối chứng 4,94 2,76 1,65 33,4
Tra bảng Student ta có:
ttn ttt 58,2)005.0,122(),(
Nhận xét:
- Giá trị của hệ số studen theo tính toán lớn hơn giá trị cho trong bảng lí
thuyết với độ tin cậy 99,5% điều này khẳng định giá trị trung bình (
X
,
Y
) đã tính được trong bài kiểm tra số 3 là có ý nghĩa.
- Hệ số biến thiên của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC, nghĩa là độ phân
tán về điểm số quanh điểm trung bình của nhóm ĐC là nhỏ.
0
5
10
15
20
25
30
35
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệm
Đối chứng
W(%)
Điểm
Đồ thị 3.3: Đồ thị đƣờng phân phối tần suất bài kiểm tra số 3
%
Tham số
Nhóm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 96
- Đồ thị đường phân phối tần suất của nhóm TN luôn nằm ở bên phải
của nhóm ĐC, chứng tỏ chất lượng và vận dụng của nhóm TN tốt hơn
nhóm ĐC.
* Thống kê kết quả học tập sau ba bài kiểm tra TNSP.
Bảng 3.16: Tổng hợp các thống kê qua ba bài kiểm tra TNSP.
Bài
kiểm tra
Số HS Điểm TB S2
V(%) t
TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC ttt tlt
Số 1 122 122 5,72 4,95 3,62 2,75 1,9 1,65 33,21 33,33 3,37
2,58 Số 2 122 122 5,76 4,92 2,6 2,85 1,61 1,68 27,95 34,14 2,84
Số 3 122 122 5,81 4,94 2,68 1,65 1,63 1,65 28,05 33,4 4,12
3.8. Đánh giá chung về TNSP.
Qua việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến các giờ thực nghiệm,
trao đổi với giáo viên cộng tác và học sinh, việc sử lí các số liệu, sự phân tích,
tính toán thống kê từ các bài kiểm tra của học sinh cho phép chúng tôi nhận
định:
- Ở lớp TN học sinh tích cực, chủ động tiếp thu kiến thức, có khả năng
vận dụng kiến thức đã học vào thực tế đời sống. Học sinh hiểu và nắm được
nguyên lí khoa học của quá trình sản xuất điện năng, biết được tiềm năng phát
triển ngành điện Việt Nam, sự phát triển của các ngành kĩ thuật điện, đặc biệt
là biết đến năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng đang dần được thay thế
cho năng lượng hoá thạch vì mục đích bảo vệ môi trường, triển vọng phát
triển của điện mặt trời. Học sinh biết được những tác động có hại tới môi
trường trong quá trình sản xuất điện năng, từ đó ý thức trách nhiệm trước vấn
đề bảo vệ môi trường. Biết tiết kiệm và sử dụng điện năng hiệu quả.
- Các giá trị điểm trung bình của nhóm TN luôn có giá trị lớn hơn giá
trị điểm trung bình của nhóm ĐC.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 97
- Các tham số thống kê: Phương sai (S2), độ lệch chuẩn (
), hệ số biến
thiên (V) của nhóm TN luôn nhỏ hơn nhóm ĐC. Nghĩa là độ phân tán về điểm
số xung quanh giá trị trung bình của nhóm ĐC là nhỏ.
- Hệ số Student theo tính toán luôn có giá trị lớn hơn giá trị tra trong
bảng lí thuyết phân phối Stuđent. Điều này khẳng định điểm số thực nghiệm
của nhóm TN là hoàn toàn có ý nghĩa chứ không phải ngẫu nhiên.
- Các đường biểu diễn sự phân phối tần suất trong các lần kiểm tra của
nhóm TN đều nằm ở phía bên phải và dịch chuyển theo chiều tăng của điểm
số Xi so với nhóm ĐC, chứng tỏ chất lượng học tập của nhóm TN tốt hơn
nhóm ĐC.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 98
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3
- TNSP đã thực hiện nhiệm vụ và đạt được các mục tiêu đặt ra.
- TNSP chứng tỏ việc tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng vào
bài học đã nâng cao chất lượng giáo dục KTTH&HN cho học sinh, đồng thời
giáo dục cho học sinh có ý thức trách nhiệm trước vấn đề ô nhiễm môi
trường.
- Phân tích, đánh giá kết quả TNSP giúp chúng tôi khẳng định giả
thuyết khoa học của đề tài là đúng đắn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 99
KẾT LUẬN CHUNG
- Với những nội dung đã trình bày ở chương 1, chúng tôi đã bước đầu
làm sáng tỏ cơ sở lí luận về giáo dục KTTH&HN trong dạy học Vật lí.
- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa và các kiến thức liên quan
đến sản xuất điện năng, chúng tôi đã xây dựng chương trình tích hợp các kiến
thức về sản xuất điện năng vào bài học, nhằm góp phần giáo dục KTTH&HN
cho học sinh.
- Qua phân tích, đánh giá thực trạng về thực hiện giáo dục KTTH&HN
trong dạy học vật lí tại 3 trường trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, nghiên cứu
các bài học có thể tích hợp các kiến thức về sản suất điện năng, vận dụng cơ
sở lí luận ở chương 1, chúng tôi đã soạn 6 giáo án đó là các bài:
1. Động năng
2. Thế năng
3. Hiện tượng cảm ứng điện từ (tiết 1)
4. Máy phát điện xoay chiều ba pha
5. Hiện tượng quang điện trong
6. Phản ứng phân hạch
- Tiến hành thực nghiệm 3 giáo án: Thế năng; Hiện tượng cảm ứng điện
từ (tiết 1); Máy phát điện xoay chiều ba pha. Kết quả TNSP bước đầu cho
thấy việc tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng vào bài học đã góp
phần nâng cao chất lượng giáo dục KTTH&HN cho học sinh. Tuy nhiên do
thời gian hạn chế, chúng tôi mới chỉ TNSP tại một số trường, chưa có điều
kiện thực nghiệm ở nhiều trường trên các địa bàn khác nhau.
- Thực tế cho thấy việc tích hợp kiến thức về sản xuất điện năng cũng
như tích hợp kiến thức về các lĩnh vực khác vào bài học vật lí để góp phần
nâng cao chất lượng giáo dục KTTH&HN cho học sinh đòi hỏi giáo viên phải
có kiến thức sâu về chuyên môn, rộng về nhiều lĩnh vực. Việc soạn giáo án
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 100
mất nhiều thời gian hơn, phân phối thời gian cho việc tích hợp phải hợp lí để
vừa đạt được mục tiêu tích hợp vừa không ảnh hưởng đến việc tiếp thu các
kiến thức khác của bài.
- Qua nghiên cứu đề tài, chúng tôi có một số kiến nghị sau đây:
+ Đối với đội ngũ giáo viên: Cần quan tâm nhiều đến giáo dục KTTH –
hướng nghiệp và bảo vệ môi trường cho học sinh.
+ Đối với các nhà quản lí: Cần quan tâm đầu tư trang thiết bị, cơ sở vật
chất, tạo điều kiện thuận lợi cho đội ngũ giáo viên nâng cao ý thức trách
nhiệm trong việc thực hiện nhiệm vụ giáo dục KTTH – hướng nghiệp và giáo
dục môi trường cho học sinh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tô Văn Bình (2002), phân tích chương trình vật lí phổ thông, ĐHSP Thái
Nguyên.
2. Tô Văn Bình (2002), Thí nghiệm vật lí trong trường phổ thông, ĐHSP Thái
Nguyên.
3. Lương Duyên Bình cùng nhóm tác giả (2006), Tài liệu bồi dưỡng giáo
viên- Thực hiện chương trình SGK lớp 10 THPT..
3. Trương Đức Cường (2007), Nghiên cứu xây dựng và tổ chức một số chủ đề
ngoại khoá phần điện học lớp 12 (THPT) nhằm góp phần giáo dục KTTH
cho học sinh, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐHSP Thái Nguyên.
4. Phạm Tất Dong (chủ biên) cùng nhóm tác giả (2006), Hoạt động giáo dục
hướng nghiệp (tài liệu bồi dưỡng giáo viên).
5. Vũ Thị Thanh Hà (2008), Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy
học một số kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 để nâng cao chất
lượng giáo dục học sinh,luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐHSP Thái
Nguyên.
6. Vũ Thị Thanh Hà (2007), Phối hợp các phương tiện dạy học nhằm nâng
cao chất lượng dạy học khi dạy một số kiến thức chương “Từ trường” và
“Cảm ứng điện từ” theo chương trình vật lí 11 THPT, Luận văn thạc sĩ
khoa học giáo dục, ĐHSP Thái Nguyên.
7. Dương Xuân Hải (2006), Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học
một số bài học phần “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” lớp 11 THPT
nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, luận văn thạc sĩ khoa học
giáo dục, ĐHSP Thái Nguyên.
8. Bùi Quang Hân, Nguyễn Duy Hiền, Nguyễn Tuyến, Luyện giải trắc nghiệm
vật lí 10, 11, 12, NXB giáo dục.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 102
9. Nguyễn Văn Khải, Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học vật lí
ở trường THPT để nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, báo cáo tổng
kết đề tài khoa học cấp bộ tháng 1 năm 2008.
10. Nguyễn Văn Khải - Nguyễn Duy Chiến - Phạm Thị Mai (2008), Lí luận
dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB Giáo dục.
11. Luật giáo dục 2005, NXB chính trị quốc gia.
12. Nguyễn Văn Khải, Tài liệu bồi dưỡng giáo viên – Tích hợp giáo dục môi
trường trong dạy học vật lí.
13. Vũ Quang cùng nhóm tác giả (2007), Tài liệu bồi dướng giáo viên- Thực
hiện chương trình SGK lớp 11 THPT.
14. Nguyễn Trọng Sửu cùng nhóm tác giả (2008), Tài liệu bồi dướng giáo
viên – Thực hiện chương trình SGK lớp 12 THPT.
15. Dương Tiến Sĩ (2001), Giảng dạy tích hợp các khoa học nhằm nâng cao
chất lượng giáo dục và đào tạo, Tạp chí giáo dục số 7.
16. Thái Duy Tuyên, Những vấn đề cơ bản của giáo dục học hiện đại, NXB
giáo dục 1999.
17. Nguyễn Đức Thâm – Phạm Hữu Tòng (biên dịch – 1983), Phương pháp
giảng dạy vật lí trong các trường phổ thông ở cộng hoà dân chủ Đức,
NXB giáo dục.
18. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế 92002),
Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐHSP.
19. Xavier Roegiers, Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển
các năng lực ở nhà trường, Biên dịch: Đào Trọng Quang, Nguyễn Ngọc
Nhị, NXB Giáo dục (1996).
20. Bách khoa toàn thư mở Wikipedia.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 103
Phụ lục 1.
PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN
(Phiếu này dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học. Không sử dụng đánh giá giáo viên)
1. Thông tin cá nhân
Trường: ……………………………………………………………………….
Dạy các lớp: …………………………………………………………………..
Số năm công tác: ………………………………………………………………
2. Nội dung phỏng vấn
1. Đồng chí hãy đánh giá mức độ cần thiết của các nhiệm vụ dạy học môn vật
lí ở trường phổ thông ?
Rất cần thiết
; Cần thiết
; Không cần thiết
0
1. Hình thành kiến thức và kĩ năng.
2. Giáo dục thế giới quan, nhân cách.
3. Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo
4. Giáo dục kĩ thuật tổng hợp, hướng nghiệp
5. Giáo dục môi trường gắn với cuộc sống
2. Đồng chí cho biết về mặt chỉ đạo chuyên môn thì nhiệm vụ nào được quan
tâm nhiều nhất ?
1. Hình thành kiến thức và kĩ năng.
2. Giáo dục thế giới quan, nhân cách.
3. Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo
4. Giáo dục kĩ thuật tổng hợp, hướng nghiệp
5. Giáo dục môi trường gắn với cuộc sống
3. Theo đồng chí, việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp, giáo dục
môi trường là
1. Rất cần thiết
2. Cần thiết
3. Bình thường
4. Không có cũng được
4. Theo đồng chí việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp, giáo dục
môi trường có khó khăn gì ?
1. Không có tài liệu hướng dẫn cụ thể.
2. Tài liệu tham khảo ít.
3. Thời gian giờ học hạn chế .
4. Học sinh không có hứng thú.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 104
Các ý kiến khác:
…………………………………………………………………………
5. Đồng chí đã sử dụng phương tiện dạy học nào để phục vụ cho việc giảng
dạy môn vật lí ? Mức độ sử dụng ?
Thường xuyên
; Đôi khi
; Không dùng
0
1. Các vật thật trong đời sống và trong kĩ thuật
2. Các thiết bị thí nghiệm
3. Các mô hình vật chất
4. Tranh ảnh, các bản vẽ
5. Phim học tập
6. Phần mềm hỗ trợ bài giảng, minh hoạ trên lớp
với Projector
7. Công nghệ kiểm tra, đánh giá bằng trắc
nghiệm trên máy vi tính.
6. Đồng chí có quan tâm tới việc giới thiệu về sản xuất điện năng khi dạy vật
lí ?
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
7. Đồng chí có quan tâm tới các biện pháp đưa các nội dung về sản xuất điện
năng vào bài học ?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
8. Quan tâm của đồng chí về vai trò của điện năng trong đời sống và kĩ thuật.
…………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………..
(Xin cảm ơn sự hợp tác của các đồng chí !)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 105
Phụ lục 2.
PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH
1. Thông tin cá nhân
Họ và tên: ………………………………………giới tính: …...........................
Học sinh lớp ………..trường ………………………………………….............
Kết quả học môn vật lí năm học vừa qua: ……………………………………..
2. Nội dung phỏng vấn
Mong em vui lòng trả lời các câu hỏi sau:
1. Em có hứng thú học môn vật lí không ? tại sao?
…………………………………………………………………………………
2. Môn học vật lí đã giúp gì cho em ?
Hiểu được nhiều hiện tượng tự nhiên
Lựa chọn nghề nghiệp
Học các môn kĩ thuật
Giúp vận dụng trong cuộc sống
Tất cả các điều trên
3. Khi học vật lí em có liên hệ kiến thức vật lí với các lĩnh vực sau không ? ở
mức độ nào ?
Thường xuyên
; Đôi khi
; Không
0
Vận dụng vào đời sống và kĩ thuật.
Liên hệ để định hướng nghề nghiệp.
Liên hệ với các môn học khác.
Trách nhiệm bảo vệ môi trường
4. Em hãy cho biết vai trò của điện năng ?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Em cho biết người ta sản xuất điện năng như thế nào ? Những loại năng lượng
nào đã chuyển hoá thành điện năng ?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
5. Em có thích những ngành nghề về điện ?
1. Thiết bị điện – điện tử.
; 2. Tự động hoá xí nghiệp công nghiệp.
3. Hệ thống điện.
; 4. Điện dân dụng.
(Xin cảm ơn sự hợp tác của em)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 106
Phụ lục 3.
BÀI KIỂM TRA SỐ 1
(Thời gian làm bài 10 phút)
Họ và tên: …………………… Lớp: ……..
Trường: …………………………………...
Mã đề: …………………………………….
Điểm
Câu 1. Một vật khối lượng 1 kg có thế năng 1J đối với mặt đất. Lấy g =
9,8m/s
2. Khi đó, vật ở độ cao bằng bao nhiêu ?
A. 0,102 m B. 1 m C. 9,8 m D. 32 m
Câu 2. Nước từ mặt đập nhà máy thuỷ điện cao 80m chảy qua ống dẫn vào
tua bin với lưu lượng 20m3/s. Biết hiệu suất của tuabin H = 0,6, tìm công suất
phát điện của tuabin.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Câu 4. Hãy nêu cách thức hoạt động của nhà máy thuỷ điện ?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Câu 5. Thế năng của dòng nước gây ra những tác hại gì ? Biện pháp nào để
phòng trách, khắc phục những tác hại đó ?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 107
BÀI KIỂM TRA LẦN 2
(Thời gian 10 phút)
Họ và tên: …………………… Lớp: ……..
Trường: …………………………………...
Mã đề: …………………………………….
Điểm
Câu 1. Điều nào sau đây không đúng khi nói về hiện tượng cảm ứng điện từ
?
A. Trong hiện tượng cảm ứng điện từ, từ trường có thể sinh ra dòng
điện.
B. Dòng điện cảm ứng có thể tạo ra bằng từ trường của dòng điện hoặc
từ trường của nam châm vĩnh cửu.
C. Dòng điện cảm ứng trong mạch chỉ tồn tại khi có từ thông biến thiên
qua mạch.
D. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín nằm yên trong từ
trường đều.
Câu 2. Một khung dây đặt trong từ trường đều, cảm ứng từ B = 5.10-2T. Mặt
phẳng khung dây hợp với véc tơ
B
một góc
= 30
0. Khung dây giới hạn một
diện tích S = 12 cm2. Hỏi từ thông qua diện tích S ? (Chiều của pháp tuyến
với mặt phẳng khung dây chọn tuỳ ý)
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Câu 4. Hãy nêu ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ ?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 108
BÀI KIỂM TRA LẦN 3
(Thời gian 10 phút)
Họ và tên: …………………… Lớp: ……..
Trường: …………………………………...
Mã đề: …………………………………….
Điểm
Câu 1. Chọn câu đúng.
Máy phát điện xoay chiều được tạo ra trên cơ sở hiện tượng
A. hưởng ứng tĩnh điện.
B. tác dụng của từ trường lên dòng điện.
C. cảm ứng điện từ.
D. tác dụng của dòng điện lên nam châm.
Câu 2. Máy phát điện xoay chiều tạo nên suất điện động
0 2 cos100e E t
(V). Tốc độ quay của rôto là 600 vòng/phút. Số cặp cực của
rôto là bao nhiêu ?
A. 10 B. 8 C. 5 D. 4
Câu 3. – Trong thực tế để làm quay rôto trong máy phát điện người ta đã sử
dụng những phương pháp nào ?
- Hãy phân tích những ưu nhược điểm khi sử dụng những phương pháp đó
(xét về phương diện bảo vệ môi trường)
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………..
Câu 4. Hãy kể tên những ngành nghề chính về điện ?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 109
Phụ lục 4.
Giáo án số 4
Bài 25. ĐỘNG NĂNG
I. Mục tiêu
1. Về kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa và viết biểu thức của động năng (của một
chất điểm hay một vật chuyển động tịnh tiến)
- Phát biểu được trong điều kiện nào động năng của vật biến đổi.
- Phát biểu được định lí động năng.
2. Kĩ năng
- Vận dụng giải được các bài toán tương tự như trong sách giáo khoa.
- Nêu được nhiều ví dụ về những vật có động năng sinh công.
- Giải thích được các hiện tượng vật lí có liên quan.
- Hiểu được sự chuyển hoá của động năng thành điện năng trong máy
phát điện (động năng của gió, động năng của dòng nước)
3. Giáo dục KTTH: động năng của dòng nước làm quay tuabin trong
máy phát điện của nhà máy thuỷ điện.
4. Giáo dục bảo vệ môi trƣờng
Những ảnh hưởng có hại tới môi trường trong việc sử dụng động năng
của dòng nước làm quay tuabin trong máy phát điện của nhà máy thuỷ điện.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
- Chuẩn bị ví dụ thực tế về những vật có động năng sinh công.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 110
Máy kéo
thực hiện công Cần cẩu
thực hiện công
Lũ quét
thực hiện công
2. Học sinh:
- Ôn lại phần động năng đã học ở lớp 8 THCS.
- Ôn lại công thức tính công của một lực.
- Ôn lại các công thức về chuyển động thẳng biến đổi đều.
III. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 111
Vật có năng lượng nếu vật có khả năng sinh công. Nếu vật chuyển động mà có khả năng
sinh công thì năng lượng của vật thuộc dạng nào ?
Động năng là năng lượng mà vật có do nó chuyển động.
(Tìm hiểu một số ví dụ thực tế về vật có động năng sinh công: cần cẩu, máy
kéo, lũ quét, …)
Động năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
Giả thuyết: Động năng của một vật phụ thuộc vào tốc độ và khối lượng của vật.
Giáo dục KTTH&HN:
Động năng của dòng nước làm quay
tuabin trong máy phát điện.
nhà máy thuỷ điện.
Giáo dục môi trường:
Động năng của dòng nước
gây sói mòn đất, gây lở đất
trồng cây chống sói
mòn, chống đất bạc màu, …
Giáo dục môi trường và việc tiết
kiệm điện năng:
Nhà máy thuỷ điện gây ô nhiễm môi
trường (việc đắp đập nước, nước thải
từ nhà máy ảnh hưởng môi trường
sinh thái)
tiết kiệm trong sử dụng
điện năng.
- Thiết lập công thức của động năng:
21
2
dW mv
Kết luận: Động năng của một vât khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng
lượng mà vật có do nó đang chuyển động và được xác định bằng công thức
21
2
dW mv
Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng có mối liên hệ thế nào ?
Liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng của vật:
2 2
2 1
1 1
2 2
A mv mv
Hệ quả: Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng (vật sinh
công âm). Ngược lại khi lực tác dụng lên vật sinh công âm thì động năng của vật giảm
(vật sinh công dương).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 112
IV. Tiến trình dạy học.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (2 phút):
Đặt vấn đề: Một vật có năng lượng
nếu vật có khả năng sinh công. Nếu
vật chuyển động mà có khả năng sinh
công thì năng lượng của vật thuộc
dạng nào ?
- Tiếp thu được vấn đề cần nghiên
cứu.
Hoạt động 2 (20 phút):
Tìm hiểu khái niệm động năng và
biểu thức của động năng.
- Giúp học sinh ôn lại khái niệm năng
lượng
- Hỏi: + Nhắc lại khái niệm năng
lượng ?
+ Nêu một số ví dụ về sự tồn tại của
năng lượng ?
- Mọi vật xung quanh chúng ta đều
mang năng lượng. Khi một vật tương
tác với vật khác thì giữa chúng có
trao đổi năng lượng. Quá trình trao
đổi năng lượng này diễn ra dưới
những dạng khác nhau: thực hiện
- Thảo luận, trả lời câu hỏi
- Nêu một số ví dụ về sự tồn tại của
năng lượng (học sinh có thể nêu được
một số ví dụ:
+ Năng lượng điện để thắp sáng
+ Năng lượng xăng, dầu để chạy ôtô,
xe máy …)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 113
công, truyền nhiệt, …
- Nêu câu hỏi C1
- Nhận xét câu trả lời và cho học sinh
xem ảnh chụp về sự thực hiện công
của cần cẩu, máy kéo, lũ quét.
- Năng lượng vật có được do chuyển
động gọi là động năng. Khi một vật
có động năng thì vật có thể tác dụng
lực lên vật khác và lực này sinh công.
- Nêu câu hỏi C2
- Hỏi: Động năng của một vật phụ
thuộc vào những yếu tố nào ?
- Nhận xét câu trả lời
- ĐVĐ: Vậy biểu thức toán học nào
thể hiện rõ mối quan hệ trên ?
- Yêu cầu học sinh giải bài toán: Xét
- Thảo luận để trả lời câu hỏi C1
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Trả lời câu hỏi
Vì các vật đều chuyển động nên có
động năng và có thể sinh công.
+ Viên đạn đang bay có thể xuyên
vào gỗ, phạt gãy cành cây.
+ Búa đang chuyển động, đập vào
đinh có thể đóng đinh cắm vào gỗ.
+ Dòng nước lũ đang chảy mạnh có
thể cuốn trôi cây cối, phá huỷ nhà
cửa.
- Dựa vào những ví dụ thực tế về
động năng để trả lời câu hỏi.
Động năng của một vật phụ thuộc vào
tốc độ và khối lượng của vật.
- Tiếp thu vấn đề cần nghiên cứu.
- Nắm được dữ kiện đã cho và yêu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 114
một vật khối lượng m, chuyển động
dưới tác dụng của lực không đổi
F
và theo giá của
F
, đi được quãng
đường s và vận tốc biến thiên từ
1v
đến
2v
. Thiết lập biểu thức liên hệ
giữa công của lực
F
, vận tốc và khối
lượng của vật ?
- Hướng dẫn học sinh giải bài toán
+ Xác định tính chất chuyển động
+ Viết biểu thức tính công của lực
F
+ Viết công thức liên hệ giữa vận tốc
gia tốc và đường đi. Rút tích (a.s)
thay vào biểu thức tính công của
F
- Tương tự xét cho trường hợp vật
chuyển động từ trạng thái nghỉ (v1 =
0) đến trạng thái có vận tốc v2 = v.
- Như vậy, khi lực tác dụng lên vật
sinh công, vật nhận được năng lượng
và chuyển từ trạng thái nghỉ sang
trạng thái chuyển động. Năng lượng
mà vật thu được trong quá trình sinh
công của lực
F
gọi là động năng của
cầu của bài toán.
- Giải bài toán dưới sự hướng dẫn của
giáo viên.
+ Vật chuyển động biến đổi đều
+ Công của lực
F
: A = Fs = mas (1)
+ Từ
2 2 2 2
2 1 2 1
1
2 ( )
2
v v as as v v
(2)
+ Thay (2) vào (1) được:
2 2
2 1
1 1
2 2
A mv mv
- Khi v1 = 0, v2 = v thì
21
2
A mv
- Tiếp thu, ghi nhớ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 115
vật, kí hiệu Wđ.
- Đơn vị động năng là giun (J)
- Nêu câu hỏi C3
- Hoàn thành câu hỏi C3
Hoạt động 3 (5 phút):
Tích hợp giáo dục KTTH và hƣớng
nghiệp, giáo dục môi trƣờng.
- Hỏi: Người ta đã lợi dụng động
năng của dòng nước, động năng của
gió để làm gì ?
- Nhận xét câu trả lời
- Bổ sung: Từ lâu, con người đã biết
lợi dụng động năng của dòng nước
làm cối giã gạo tự động, cọn nước.
Ngày nay, người ta lợi dụng động
năng của gió, của dòng nước để làm
quay tuabin trong máy phát điện.
- Hỏi: Em có biết nước ta có những
nhà máy thuỷ điện nào ?
- Hỏi: Động năng của dòng nước có
gây ra tác hại gì ?
- Nhận xét và bổ sung: Động năng
của dòng nước gây sói mòn đất, lở
đất, lũ, … Để hạn chế những tác hại
trên phải trồng rừng, làm ruộng bậc
thang. Ngoài ra hoạt động của nhà
máy thuỷ điện cũng gây ảnh hưởng
đến môi trường sinh thái (tình trạng ô
- Thảo luận và trả lời câu hỏi
- Tiếp thu, ghi nhớ
- Thảo luận để trả lời câu hỏi.
- Nêu các tác hại do dòng nước gây
ra, đồng thời thấy được để hạn chế
những tác hại đó thì phải làm gì.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 116
nhiễm dòng nước, xối sạch lòng sông
và làm sạt lở bờ sông, …)
Hoạt động 3 (10 phút):
Tìm hiểu liên hệ giữa công của lực
tác dụng và độ biến thiên thế năng.
- Đặt vấn đề: Xét một vật chuyển dời
thẳng theo phương của lực
F
và thay
đổi vận tốc từ
1v
đến
2v
. Hãy so sánh
công của lực thực hiện và độ biến
thiên động năng của vật khi đó ?
- Thông báo nội dung định lí biến
thiên động năng.
- Hỏi: Nhận xét mối liên hệ giữa giá
trị của công và sự tăng (giảm) động
năng của vật ?
- Yêu cầu học sinh đọc bài toán ví dụ
- Viết biểu thức tính độ biến thiên
động năng của vật:
2 2
2 1 2 1
1 1
2 2
d d dW W W mv mv
Vậy
dW A
- Tiếp thu, ghi nhớ
- Nhận xét:
Khi lực tác dụng lên vật sinh công
dương thì động năng của vật tăng.
Khi lực tác dụng lên vật sinh công âm
thì động năng của vật giảm.
- Đọc bài toán ví dụ
Hoạt động 4 ( 6 phút):
Củng cố bài
- Yêu cầu học sinh làm bài tập 5, 6
trang 136.
- Nhận xét trả lời của học sinh.
- Cá nhân làm bài tập
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 117
Hoạt động 5 (2 phút):
Hƣớng dẫn học sinh học ở nhà
- Học bài
- Làm các bài tập 3, 4, 7, 8 trang 136.
- Ôn lại các kiến thức về thế năng đã
học ở lớp 8.
- Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập
Giáo án số 5
Bài 31. HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Trả lời được các câu hỏi: Tính quang dẫn là gì ?
- Nêu được định nghĩa về hiện tượng quang điện trong và vận dụng để
giải thích được hiện tượng quang dẫn.
- Trình bày được định nghĩa, cấu tạo và chuyển vận của quang trở và
pin quang điện.
2. Kĩ năng
- Vận dụng lí thuyết về hiện tượng quang điện để giải thích hiện tượng
quang dẫn.
- Giải thích hoạt động của pin quang điện.
3. Giáo dục KTTH&HN, giáo dục môi trƣờng:
- Nắm được nguyên tắc hoạt động của pin quang điện; Cách tạo ra pin
quang điện có suất điện động lớn.
- Nắm được xu hướng phát triển ngành điện Mặt Trời ở nước ta và trên
thế giới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 118
- Quá trình sản xuất điện Mặt Trời không gây ô nhiễm môi trường.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
- Một máy tính bỏ túi chạy bằng pin quang điện.
- Ảnh chụp pin Mặt Trời được sử dụng ở các vị trí khác nhau.
2. Học sinh:
Ôn lại kiến thức về hiện tượng quang điện ngoài, thuyết lượng tử ánh
sáng.
III. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức.
Điện mặt trời là lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng kĩ thuật biến đổi ánh sáng mặt
trời trực tiếp thành điện năng nhờ pin mặt trời. Pin mặt trời hoạt động dựa vào
hiện tượng quang điện trong.
Hiện tượng quang điện trong là gì ?
Ứng dụng của hiện tượng quang điện trong
Quang điện trở Pin quang điện
Giáo dục KTTH&HN
Cấu tạo, hoạt động và
ứng dụng của quang
điện trở
Cấu tạo, hoạt động và
ứng dụng của pin quang
điện
Giáo dục môi trường: - Năng lượng Mặt Trời là nguồn năng lượng sạch, cần
được đưa vào sử dụng rộng rãi thay thế những nguồn năng lượng gây ô
nhiễm môi trường.
- Sử dụng những sản phẩm dùng nguồn năng lượng Mặt Trời như bình nước
nóng Thái Dương Năng thay cho bình nước nóng dùng ga, điện,…
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 119
IV. Tiến trình dạy học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (2 phút):
Đặt vấn đề: Năng lượng mặt trời là
một trong những nguồn năng lượng
sạch, có thể biến đổi trực tiếp năng
lượng mặt trời thành điện năng bằng
pin mặt trời nhờ ứng dụng hiện tượng
quang điện trong.
Vậy hiện tượng quang điện trong là gì
?
- Cá nhân nhận thức được vấn đề cần
nghiên cứu.
Hoạt động 2 (16 phút):
Tìm hiểu chất quang dẫn và hiện
tƣợng quang điện trong.
- Trước khi tìm hiểu về hiện tượng
quang điện trong, chúng ta tìm hiểu
về chất quang dẫn.
- Yêu cầu HS đọc SGK và trả lời câu
hỏi: Chất quang dẫn là gì ? Ví dụ về
chất quang dẫn.
- Yêu cầu học sinh vận dụng thuyết
lượng tử ánh sáng để giải thích đặc
tính của chất quang dẫn.
Gợi ý:
+ Một chất là dẫn điện kém khi có rất
ít các êlectron tự do.
- Cá nhân đọc SGK, trả lời câu hỏi.
- Thảo luận nhóm, đại diện trả lời:
+ Khi không bị chiếu sáng, hầu như
trong bán dẫn không có êlectron tự do
vì chúng đều ở trạng thái liên kết với
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 120
+ Trạng thái tồn tại của êlectron ở
trong các chất quang dẫn khi không
bị chiếu sáng và khi bị chiếu sáng
bằng ánh sáng thích hợp.
- Phân tích thêm về sự xuất hiện của
lỗ trống và chúng cũng tham gia vào
quá trình dẫn điện làm cho khối chất
trở lên dẫn điện tốt.
- Nêu kết luận về hiện tượng quang
điện trong.
- Yêu cầu học sinh tham khảo bảng
31.1 SGK.
- Nêu câu hỏi C1.
Gợi ý:
+ So sánh giá trị của vùng bước sóng
theo số liệu ở bảng 30.1 và 31.1 SGK.
+ So sánh năng lượng cần cung cấp
để tách êlectron ra khỏi liên kết trong
bán dẫn và năng lượng để bứt
êlectron ra khỏi kim loại.
- Chính vì lí do trên mà hiện nay hiện
tượng quang điện trong đang được
ứng dụng nhiều trong đời sống và sản
xuất.
- Hiện tượng quang dẫn được ứng
dụng trong quang trở và pin quang
điện.
các nút mạng tinh thể.
+ Khi bị chiếu ánh sáng thích hợp,
êlectron được giải phóng thành
êlectron dẫn.
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi:
Giới hạn quang dẫn thuộc vùng bước
sóng dài hơn giới hạn quang điện vì
năng lượng cung cấp để các êlectron
liên kết thành êlectron dẫn nhỏ hơn
năng lượng để tách êlectron ra khỏi
kim loại.
- Tiếp thu, ghi nhớ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 121
Hoạt động 3 (5 phút):
Tìm hiểu cấu tạo của quang điện
trở và ứng dụng.
- Sử dụng hình 31.1 để giới thiệu cấu
tạo của quang điện trở.
- Phát tờ rơi giới thiệu một số loại
quang điện trở thường gặp.
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Tìm hiểu thông tin trên tờ rơi.
Hoạt động 4 (10 phút):
Tìm hiểu cấu tạo của pin quang
điện và ứng dụng.
- Giới thiệu về pin quang điện: Pin
quang điện (còn gọi là pin Mặt Trời)
là một nguồn điện chạy bằng năng
lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp
quang năng thành điện năng.
Hiệu suất của các pin quang điện vào
khoảng trên dưới 10%, suất điện động
của pin cỡ từ 0,5V đến 0,8V.
- Cho HS quan sát những hình ảnh
sưu tầm về pin mặt trời.
- Sử dụng hình vẽ hình 31.3 phóng to,
chỉ cho HS rõ vị trí của lớp bán dẫn
loại n, loại p và vai trò của lớp tiếp
xúc p-n (lớp chặn).
- Yêu cầu học sinh đọc SGK và giải
thích hoạt động của pin quang điện.
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Quan sát tranh vẽ
- Đọc SGK, giải thích hoạt động của
pin quang điện dựa vào hiện tượng
quang điện trong.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 122
- Nêu câu hỏi C2. - Trả lời câu hỏi C2
Hoạt động 5 (5 phút):
Giáo dục KTTH&HN; Giáo dục
môi trƣờng.
- Phát tờ rơi giới thiệu về ứng dụng
của pin quang điện.
- Hỏi:
+ Pin Mặt Trời đầu tiên được ra đời
vào năm nào ?
+ Pin Mặt Trời được dùng ở đâu ?
Làm thế nào để tạo ra nguồn điện Mặt
Trời có suất điện động lớn ?
- Hỏi: Sản xuất điện Mặt Trời có gây
ô nhiễm môi trường không ?
- Trong khi các phương pháp sản xuất
điện chủ yếu hiện nay (nhà máy thuỷ
điện, nhiệt điện, điện nguyên tử) ít
nhiều gây ô nhiễm môi trường thì
việc nghiên cứu và đưa vào sử dụng
rộng rãi năng lượng Mặt Trời là rất
cần thiết.
- Giới thiệu khả năng phát triển ngành
điện Mặt Trời ở nước ta và trên thế
giới.
- Tìm hiểu thông tin trên tờ rơi về ứng
dụng của pin quang điện.
- Thảo luận, trả lời các câu hỏi
- Thảo luận, trả lời câu hỏi
- Tiếp thu, ghi nhớ
Hoạt động 6 (5 phút):
Vận dụng, củng cố.
- Yêu cầu HS đọc phần ghi nhớ.
- Cá nhân hoàn thành nhiệm vụ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 123
- Hoàn thành bài tập 4, 5, 6 trong
SGK.
Hoạt động 7 (2 phút):
Hƣớng dẫn học bài ở nhà.
Học bài, làm bài tập trong SBT.
- Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Tờ rơi 1
Một số quang trở thường gặp:
1. Quang trở CdS rất nhạy với ánh sáng trắng ở nhiệt độ thường, hay
dùng để làm rơle quang điện.
2. Quang trở PbS hoặc PbSe nhạy với tia hồng ngoại. Nó có thể hoạt
động ở nhiệt độ phòng, nhưng nếu làm lạnh đến nhiệt độ không khí lỏng thì
độ nhạy tăng rõ rệt. Thường được dùng để phát hiện các vật nóng.
3. Quang điện trở bằng Ge pha tạp Au (làm lạnh đến nhiệt độ Hêli
lỏng) nhạy cả với vùng hồng ngoại xa nên được dùng để phát hiện các nguồn
bức xạ hồng ngoại trong vũ trụ.
Tờ rơi 2
Ứng dụng của pin quang điện (pin Mặt Trời)
- Pin mặt trời đầu tiên ra đời năm 1883.
- Thời kỳ đầu điện Mặt Trời chỉ được dùng cho vệ tinh nhân tạo hay
phi thuyền, nhưng ngày nay công dụng chính của nó là để cấp điện vào lưới
điện nhờ bộ chuyển đổi từ dòng điện một chiều trong pin sang điện xoay
chiều. Ngoài ra pin Mặt Trời còn được dùng trong các máy đo ánh sáng, máy
tính bỏ túi, ôtô và máy bay chạy bằng pin Mặt Trời, …
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 124
- Theo dữ liệu đến hết năm 2007 cho biết toàn thế giới đạt 12400MW
công suất điện Mặt Trời, trong đó khoảng 90% hoà vào mạng lưới điện
chung, còn lại được lắp trên tường hay mái của nhiều toà nhà gọi là hệ thống
tích hợp điện mặt trời cho toà nhà.
Giáo án số 6
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu được phản ứng phân hạch là gì.
- Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng
hạt nhân toả năng lượng.
- Lí giải được sự tạo thành phản ứng dây chuyền và nêu điều kiện để
có phản ứng dây chuyền.
2. Kĩ năng
- Vận dụng kiến thức đã học để giải những bài toán liên quan.
3. Giáo dục KTTH&HN, giáo dục môi trƣờng.
- Hiểu được nguyên tắc hoạt động của nhà máy điện nguyên tử.
- Phát triển việc sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hoà bình.
- Hiểu vai trò năng lượng nguyên tử đối với vấn đề bảo vệ môi trường.
Từ đó có thái độ nghiêm túc trước vấn đề đó.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
- Tranh mô phỏng nhà máy điện nguyên tử, ảnh chụp sức công phá của
năng lượng hạt nhân.
- Ảnh chụp sự biến đổi trầm trọng của môi trường, ảnh hưởng đến sự
sống do năng lượng hạt nhân gây ra.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 125
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về phản ứng hạt nhân, sự phóng xạ.
- Tìm hiểu về việc sử dụng năng lượng hạt nhân ở nước ta.
III. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức.
- Năng lượng của các phản ứng hạt nhân tạo nên một nguồn năng lượng mới.
- Phản ứng hạt nhân
phản ứng hạt nhân tự phát
phản ứng hạt nhân kích thích
- Những loại phản ứng hạt nhân nào đã được sử dụng ?
- Cách khai thác các nguồn năng lượng ấy ra sao ?
Phản ứng phân hạch
(chỉ xét với phân hạch kích thích)
Phản ứng nhiệt hạch
Năng lượng phân hạch
Phản ứng phân hạch dây chuyền
S > 1: Phản ứng xảy ra
không kiểm soát được
chế tạo bom
nguyên tử
S = 1: Phản ứng xảy
ra kiểm soát được
Tận dụng năng
lượng hạt nhân, xây
dựng nhà máy điện
nguyên tử
S < 1: Phản ứng
không xảy ra.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt
động của nhà máy điện
nguyên tử
GDKTTH&HN
GDMT
Huỷ diệt sự
sống.
rò rỉ phóng xạ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 126
IV. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1 (2 phút): Xác định vấn
đề cần nghiên cứu.
Chúng ta đã biết năng lượng của phản
ứng hạt nhân đã tạo nên một nguồn
năng lượng mới cho nhân loại. Có rất
nhiều phản ứng hạt nhân. Một trong
các phản ứng đã được sử dụng là
phản ứng phân hạch. Phản ứng phân
hạch là gì ? Năng lượng của phản ứng
được sử dụng ra sao ?
- Nhận thức được vấn đề cần nghiên
cứu.
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu cơ
chế của phản ứng phân hạch.
- Yêu cầu học sinh SGK mục 1.
- Hỏi: Phản ứng phân hạch là gì ?
- Nêu câu hỏi C1
- Yêu cầu học sinh đọc SGK để tìm
hiểu về phản ứng phân hạch kích
thích.
Lưu ý: Để tạo ra phản ứng phân hạch
của hạt nhân X, phải truyền cho X
một năng lượng đủ lớn – giá trị tối
- Đọc SGK, tìm hiểu về sự phân hạch.
- Trả lời câu hỏi
- Thảo luận nhóm về câu hỏi C1, đại
diện nhóm trả lời.
Phản ứng phân hạch khác với phóng
xạ
vì các hạt tạo ra từ phản ứng
phân hạch có cùng một cỡ khối
lượng.
- Tìm hiểu về phản ứng phân hạch
kích thích.
- Tiếp thu, ghi nhớ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 127
thiểu của năng lượng này gọi là năng
lượng kích hoạt, vào cỡ MeV.
- Nêu câu hỏi C2
Gợi ý: Chú ý đến điện tích của prôton
và nơtron.
- Hỏi: Từ sơ đồ phản ứng phân hạch,
viết phương trình của phản ứng phân
hạch ?
- Nhận xét:
+ Khi phân hạch, hạt nhân X* vỡ
thành hai mảnh kèm theo một vài
nơtron phát ra.
+ Quá trình phân hạch của X không
trực tiếp mà phải qua trạng thái kích
thích X
*
.
- Thảo luận nhóm, đại diện nhóm trả
lời câu hỏi C2
Vì prôton có điện tích dương, chịu tác
dụng lực đẩy do các hạt nhân tác
dụng, nên nếu dùng prôton thì không
làm cho hạt nhân X chuyển lên trạng
thái kích thích X
*
được.
- Viết phương trình:
*n X X Y Z kn
(k = 1, 2, 3)
- Tiếp thu, ghi nhớ.
Hoạt động 3 (11 phút): Tìm hiểu về
năng lƣợng phân hạch – Phản ứng
phân hạch toả năng lƣợng.
- Hướng dẫn học sinh xét ví dụ điển
hình:
1 235 236 * 95 138 1
0 92 92 39 53 03n U U Y I n
1 235 236 * 95 138 1
0 92 92 39 53 02n U U Xe Sr n
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 128
- Các phép tính toán chứng tỏ rằng
phản ứng phân hạch trên đây là phản
ứng toả năng lượng, năng lượng đó
gọi là năng lượng phân hạch.
- Nêu ví dụ cụ thể cho từng phản ứng.
- Yêu cầu học sinh tham khảo bảng
38.1 để biết sự phân bố của năng
lượng giải phóng trong quá trình phân
hạch của một hạt nhân urani tương
ứng với các sản phẩm của phản ứng.
- Hỏi: Hãy so sánh năng lượng tạo ra
trong phản ứng phân hạch với năng
lượng phóng xạ ?
- Tiếp thu, ghi nhớ
- Tham khảo bảng 38.1
- Trả lời: Năng lượng tạo ra trong
phản ứng phân hạch lớn hơn nhiều so
với trong năng lượng phóng xạ.
Hoạt động 4 (10 phút): Tìm hiểu
phản ứng phân hạch dây chuyền,
phản ứng phân hạch có điều khiển.
- Giới thiệu: Phản ứng dây chuyền là
phản ứng tự duy trì vì sản phẩm của
một bước lại gây ra bước tiếp theo.
Hỏi:
- Với điều kiện nào thì phản ứng dây
chuyền không xảy ra ?
- Với điều kiện nào thì có phản ứng
phân hạch dây chuyền tự duy trì với
năng lượng toả ra không đổi và kiểm
soát được ? Năng lượng của phản
ứng này được sử dụng như thế nào ?
- Tiếp thu, ghi nhớ.
Tìm hiểu SGK, trả lời câu hỏi:
- ĐK: k < 1
- ĐK: k = 1
Thảo luận về vấn đề năng lượng trong
trường hợp này được sử dụng như thế
nào.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 129
Nhận xét câu trả lời và bổ sung: k = 1
là chế độ hoạt động của lò phản ứng
hạt nhân trong nhà máy điện nguyên
tử (năng lượng của phản ứng này
được chuyển hoá thành điện năng).
Nước ta có lò phản ứng hạt nhân ở Đà
Lạt sản xuất đồng vị phóng xạ, công
suất 500KW dùng cho nghiên cứu
khoa học và ytế.
Hoạt động 5 (5 phút): Giáo dục
KTTH&HN, giáo dục môi trƣờng.
GDKTTH&HN: Tìm hiểu cấu tạo,
hoạt động của lò phản ứng hạt nhân
và nhà máy điện nguyên tử.
GDMT: Sử dụng năng lượng hạt
nhân có an toàn cho môi trường
không ? (Tờ rơi)
- Với điều kiện nào thì có phản ứng
phân hạch dây truyền tự duy trì với
năng lượng toả ra tăng nhanh và
không kiểm soát được ? Trong thực tế
phản ứng này đã được dùng để làm gì
?
Nhận xét câu trả lời và bổ sung: k > 1
là chế độ hoạt động của bom nguyên
tử. Hậu quả của hai quả bom nguyên
- Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của
lò phản ứng hạt nhân và nhà máy điện
nguyên tử.
- Tìm hiểu thông tin trên tờ rơi
- ĐK: k > 1
Thảo luận về vấn đề phản ứng này đã
đựơc dùng để làm gì.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 130
tử do Mĩ thả xuống hai thành phố
Hyroshima và Nagaky của Nhật Bản
gây hậu quả khủng khiếp.
GDMT, phản đối vũ khí hạt nhân.
- Tiếp thu, ghi nhớ
Hoạt động 5 (5 phút):
Vận dụng, củng cố.
Yêu cầu học sinh:
- Đọc phần ghi nhớ
- Làm bài tập 3, 4 SGK
Cá nhân hoàn thành yêu cầu của giáo
viên.
Hoạt động 6 (2 phút):
Hƣớng dẫn học ở nhà
- Làm bài tập trong SBT
- Ôn lại kiến thức về phản ứng hạt
nhân, phóng xạ.
Nhận nhiệm vụ học tập
Tờ rơi
1. Nhà máy điện hạt nhân 1 triệu KW, mỗi năm cần 30 tấn nguyên liệu
hạt nhân. Loại nguyên liệu này hầu như không tiêu hao dưỡng khí của không
khí. Nhà máy điện hạt nhân không có khói, bụi, nước thải và khí thải vào môi
trường. Nhà máy thực sự an toàn nếu không có rò rỉ phóng xạ.
2. Sự cố rò rỉ hạt nhân trong lịch sử.
Ngày 26/4/1986 nhà máy điện Trecnobưn của Liên Xô cũ bị nổ. Khí
phóng xạ toả ra trong khí quyển, có tới 3,4% sản phẩm phân hạch ra ngoài
trong đó có khoảng 20% là Iốt – 131 và Xêxi 137.
3. Tác hại của phóng xạ.
Nhiễm độc phóng xạ gây chết người, bệnh máu trắng, u ác tính, đục
thuỷ tinh thể, vô sinh, quái thai, …
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- kfdj_9078.pdf