1
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, chúng tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu,
Phòng Quản lý Khoa học trường Đại học Sài Gòn, cùng với quý thầy cô trường Đại
học Sài Gòn và các thầy cô ở trường THPT trong địa bàn thành phố Hồ Chí Minh đã
tận tình giúp đỡ và hướng dẫn chúng tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.
Đặc biệt, chúng tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Nguyễn Đăng Thuấn, giảng
viên trường Đại học Sài Gòn đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn trực tiếp cho chúng tôi
trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Tác giả
Đinh Phước Như
2
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................1
MỤC LỤC ....................................................................Error! Bookmark not defined.
BẢN TÓM TẮT.............................................................................................................4
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .........................................................................6
DANH SÁCH CÁC BẢNG...........................................................................................7
DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH..............................................................................8
PHẦN I: MỞ ĐẦU ........................................................................................................9
PHẦN II: NỘI DUNG.................................................................................................12
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU ....................12
1. NĂNG LỰC..............................................................................................................12
1.1 Khái niệm năng lực............................................................................................12
1.2 Phân loại năng lực..............................................................................................13
1.2.1 Năng lực chung.............................................................................................13
1.2.2 Năng lực đặc thù trong môn Vật lý:...........................................................16
1.3 Cấu trúc năng lực...............................................................................................23
1.4 Hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT .................................24
1.4.1 Sự cần thiết của việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh
THPT......................................................................................................................24
1.4.2 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT..26
2. BÀI TẬP VẬT LÝ VÀ BÀI TẬP VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC....................................................................................................34
2.1 Bài tập Vật lý ......................................................................................................34
2.1.1 Vai trò và chức năng của bài tập Vật lý trong dạy học............................34
2.1.2 Phân loại bài tập Vật lý...............................................................................36
2.2 Bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực.......................................37
2.2.1 Khái niệm......................................................................................................37
2.2.2 Đặc điểm .......................................................................................................37
2.2.3 Sự cần thiết của việc xây dựng bài tập phát triển năng lực.....................38
2.2.4 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập Vật lý theo định hướng phát triển
năng lực..................................................................................................................39
3. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 40
3.1 Mục đích khảo sát ..............................................................................................40
3.2 Nội dung khảo sát...............................................................................................41
3.3 Phương pháp khảo sát .......................................................................................43
3
3.4 Đối tượng khảo sát .............................................................................................43
3.5 Kết quả khảo sát và đánh giá thực trạng.........................................................43
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN HỌC -
LỚP 11 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC.....................44
1. MỤC TIÊU DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC ........................................................44
2. XÁC ĐỊNH CÁC NĂNG LỰC CẦN HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CHO
HỌC SINH KHI HỌC XONG PHẦN ĐIỆN HỌC..................................................50
3. HỆ THỐNG BÀI TẬP ............................................................................................50
4. CÁC BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG
PHÁT TRIÊN NĂNG LỰC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ....................................63
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................65
3.1 Kết luận...............................................................................................................65
3.2 Kiến nghị.............................................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................66
PHỤ LỤC .....................................................................................................................67
Phụ lục 1 .......................................................................................................................67
Phụ lục 2 .......................................................................................................................86
Phụ lục 3 .....................................................................................................................101
Phụ lục 4 .....................................................................................................................107
Phụ lục 5 .....................................................................................................................117
4
BẢN TÓM TẮT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN HỌC – LỚP 11 THPT
THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
Mã số: SV2016-01
1. Vấn đề nghiên cứu (vấn đề, tính cấp thiết)
Nghị quyết 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi
mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã đặt ra yêu cầu mới cho giáo dục nói
chung và dạy học vật lý nói riêng, đó không chỉ cung cấp tri thức, rèn luyện kỹ năng
mà còn phải phát triển năng lực người học. Khái niệm năng lực, cấu trúc năng lực,
các phương pháp tổ chức dạy học và hệ thống bài tập bổ trợ nhằm hình thành, phát
triển năng lực cho học sinh THPT là để tài được nhiều nhà nghiên cứu yên tâm, là vấn
đề mới chưa có nhiều nghiên cứu đề cập. Trước kế hoạch đổi mới SGK vào năm 2018
theo định hướng phát triển năng lực của người học thì cần có thêm nhiều nghiên cứu
về các vấn đề trên. Vì vậy, hướng nghiên cứu của đề tài là rất cần thiết và mang tính
thực tiễn.
2. Mục đích nghiên cứu/mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý THPT phần Điện học - lớp 11 nhằm hình
thành và bồi dưỡng năng lực cho học sinh.
3. Nhiệm vụ/nội dung nghiên cứu/câu hỏi nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận về bài tập vật lý, phương pháp dạy học bài tập vật lý.
- Nghiên cứu lý luận về năng lực, hình thành và bồi dưỡng năng lực người học.
- Xây dựng hệ thống bài tập vật lý phần nhiệt học lớp 11 THPT theo định
hướng phát triển năng lực.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây
dựng.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận: tham khảo tài liệu liên quan đến việc phát
triển năng lực học sinh.
- Phương pháp toán học: xử lý số liệu thực nghiệm.
5
5. Kết quả nghiên cứu (ý nghĩa của các kết quả) và các sản phẩm (Bài báo khoa
học, phần mềm máy tính, quy trình công nghệ, mẫu, sáng chế, …)(nếu có)
- Hệ thống bài tập vật lý phần Điện học lớp 11 THPT theo định hướng phát
triển năng lực.
- Biện pháp tổ chức bồi dưỡng năng lực cho học sinh thông qua hệ thống bài tập
đã xây dựng.
6
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CHỮ VIẾT TẮT Ý NGHĨA
THPT Trung học Phổ thông
SGK Sách giáo khoa
NXB Nhà xuất bản
NL Năng lực
7
DANH SÁCH CÁC BẢNG
STT TÊN BẢNG TRANG
1
Bảng 1: Bảng năng lực đặc thù môn Vật lý được cụ thể hóa từ năng
lực chung
17
2 Bảng 2: Bảng năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K) 21
3 Bảng 3: Bảng năng lực thực nghiệm (N) 21
4 Bảng 4: Bảng năng lực tìm kiếm, trao đổi thông tin (T) 22
5 Bảng 5: Bảng năng lực cá thể (C) 23
6
Bảng 6: Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình Vật lý 11 của Bộ
Giáo dục và Đào tạo
45
7 Bảng 7: Bài tập tương ứng cho các năng lực đặc thù của môn Vật lý 51
8 Bảng 8: Bảng giá trị IC phụ thuộc vào thời gian 92
8
DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH
STT TÊN SƠ ĐỒ, HÌNH TRANG
1
Sơ đồ 1: Sơ đồ khái quát quy trình xây dựng hệ thống bài tập Vật
lý theo định hướng phát triển năng lực
40
2 Sơ đồ 2: Sơ đồ tổng hợp lực điện 69
3 Sơ đồ 3: Sơ đồ về các trường hợp đặc biệt của từ trường 118
4 Hình 1: Hình ảnh thực tế về nam châm chữ U 53
5 Hình 2: Hình ảnh thực tế bếp điện từ 53
6 Hình 3: Hình ảnh thực tế dụng cụ cần thiết cho thí nghiệm 55
7 Hình 4: Hình ảnh đồng hồ đo điện năng trong thực tế 57
8 Hình 5: Hình biểu diễn điện trường tác dụng tại M 74
9 Hình 6: Hình mô tả ba bản phẳng 75
10 Hình 7: Hình biểu diễn 3 điểm A, B, C đặt trong từ trường đều 80
11 Hình 8: Hình biểu diễn ba bản kim loại A, B, C 81
12 Hình 9: Hình ảnh pin trong thực tế 82
13 Hình 10: Hình mô tả 6 đoạn dây dẫn hình tứ diện đều 92
14 Hình 11: Hình mô tả cái điều kiển 97
15 Hình 12: Hình ảnh về sấm sét 105
16 Hình 13: Hình ảnh minh họa qui tắc bàn tay trái 109
17 Hình 14: Hình ảnh khung dây đặt trong từ trường đều 120
18 Hình 15: Hình ảnh gợi ý về các đại lượng Vật lý 122
9
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐỀ TÀI Ở
TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
Từ năm 2000, các nước có sự xem xét, cải tổ chương trình giáo dục đều theo
định hướng phát triển năng lực. Tuy nhiên không phải quốc gia nào cũng tuyên bố rõ
đó là chương trình tiếp cận theo năng lực. Trong đó, một số nước tuyên bố chương
trình thiết kế theo năng lực và nêu rõ các năng lực cần có ở học sinh như: Úc, Canada,
NewZealand, Pháp...Một số nước khác, tuy không tuyên bố chương trình thiết kế theo
năng lực, nhưng vẫn đưa ra chuẩn cụ thể cho chương trình giáo dục theo hướng này
như: Indonesia (2006), Hàn Quốc, Phần Lan.
Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, với bối cảnh đất nước đang trên đường
hội nhập quốc tế, tốc độ phát triển xã hội ngày càng nhanh, với những biến đổi liên tục
và không lường, yêu cầu đối với mỗi cá nhân ngày càng cao thì việc đầu tư cho giáo
dục có ý nghĩa quan trọng quyết định đến chất lượng nguồn nhân lực tương lai của đất
nước. Nhận thức được tầm quan trọng của việc tăng cường đổi mới kiểm tra đánh giá,
thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học, trong những năm qua, Bộ Giáo dục và Đào tạo
đã tập trung chỉ đạo đổi mới hoạt động giáo dục, nhằm tạo ra sự chuyển biến cơ bản về
tổ chức hoạt động dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trong các trường
trung học.
2. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trải qua nhiều công cuộc đổi mới trong giáo dục, thông tin và tri thức luôn
được xem là tài sản vô giá, hữu ích của mỗi quốc gia. Ngày nay, giáo dục được xem là
“chìa khóa vàng” để mỗi người, mỗi quốc gia tiến bước vào tương lai. Giáo dục không
chỉ có chức năng chuyển tải những kinh nghiệm lịch sử xã hội của thế hệ trước cho thế
sau, mà quan trọng là trang bị cho mỗi người phương pháp học tập, tìm cách phát triển
năng lực trong mỗi cá nhân, phát triển tư duy nội tại, thích ứng được với một xã hội
học tập thường xuyên, học tập suốt đời. Để giúp người học đáp ứng được những yêu
cầu đó, việc cải cách, đổi mới giáo dục là một việc làm hết sức cần thiết và cấp bách.
Bên cạnh đó, Nghị quyết 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 Hội nghị Trung ương 8
khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và Đào tạo đã đặt ra yêu cầu mới cho
giáo dục nói chung và dạy học Vật lý nói riêng, đó không chỉ cung cấp tri thức, rèn
luyện kỹ năng mà còn phải phát triển năng lực người học. Khái niệm năng lực, cấu
10
trúc năng lực, các phương pháp tổ chức dạy học và hệ thống bài tập bổ trợ nhằm hình
thành, phát triển năng lực cho học sinh THPT là đề tài được nhiều nhà nghiên cứu
quan tâm, là vấn đề mới chưa có nhiều nghiên cứu đề cập.
Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực được bàn đến nhiều từ
những năm 90 của thế kỉ XX và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế.
Giáo dục định hướng phát triển năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy
học, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn, nhằm
chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề
nghiệp. Thông qua đó, kết quả học tập được mô tả chi tiết và có thể quan sát, đánh giá
được; thể hiện được mức độ tiến bộ của học sinh một cách liên tục. Nên chương trình
giáo dục theo định hướng phát triển năng lực có thể hữu ích cho việc đổi mới giáo dục.
Trước kế hoạch đổi mới SGK vào năm 2018 theo định hướng phát triển năng
lực của người học thì cần có thêm nhiều nghiên cứu, tài liệu để hỗ trợ cho giáo viên,
sinh viên các trường sư phạm để có kế hoạch giảng dạy phù hợp. Trong đó, việc xây
dựng một hệ thống các bài tập tương ứng với việc dạy học và kiểm tra đánh giá theo
định hướng phát triển năng lực là một việc làm hết sức cần thiết mang tính thực tiễn.
Xác định được tầm quan trọng của vấn đề này, nên chúng tôi chọn hướng nghiên cứu
đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học – lớp 11 THPT theo định
hướng phát triển năng lực”.
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học - lớp 11 THPT nhằm hình
thành và bồi dưỡng năng lực cho học sinh.
4. CÁCH TIẾP CẬN
Đề tài tiếp cận trực tiếp chương trình Vật lý lớp 11 phần Điện học hiện nay, mà
cụ thể là hệ thống các bài tập. Dựa vào tài liệu tập huấn Giáo viên THPT năm 2014
của Bộ Giáo dục và đào tạo để tham khảo về các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật
lý, sau đó xây dựng hệ thống các bài tập phù hợp với các loại năng lực này.
11
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để nghiên cứu đề tài này, chúng tôi tiến hành sử dụng phương pháp nghiên cứu
sau đây:
- Phương pháp nghiên cứu lý luận: tham khảo tài liệu liên quan đến việc phát triển
năng lực học sinh.
6. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
6.1 Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học - lớp 11 THPT theo định hướng phát
triển năng lực.
6.2 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chỉ khảo sát hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học lớp 11 THPT.
7. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lý luận về bài tập Vật lý, phương pháp dạy học bài tập Vật lý.
- Nghiên cứu lý luận về năng lực, hình thành và bồi dưỡng năng lực người học.
- Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học lớp 11 THPT theo định hướng phát
triển năng lực.
12
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU
1. NĂNG LỰC
1.1 Khái niệm năng lực
Đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu, đưa ra khái niệm về năng lực, chẳng hạn:
- Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công
nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể (OECD*, 2002). [13]
- Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức vốn có ở cá nhân hay có thể học
được… để giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống. Năng lực cũng hàm chứa
trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí và trách nhiệm xã hội để có thể sử
dụng một cách thành công và có trách nhiệm các giải pháp… trong những tình huống
thay đổi (Weinert, 2001) [13]
- Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng thái độ và
hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng
của cuộc sống. (Quebec-Ministrere de I’Education, 2004) [1,13]
- Năng lực là sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân
như hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực hiện một loại công việc trong một bối cảnh
nhất định (Bộ giáo dục và đào tạo, 2015, Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa
giáo dục phổ thông, ban hành theo quyết định 404/QĐ – TTg năm 2015 của Thủ tướng
Chính phủ; Trang 5)
- Năng lực là đặc điểm của cá nhân thể hiện mức độ thông thạo- tức là có thể thực hiện
một cách thành thục và chắc chắn – một hay một số dạng hoạt động nào đó (Từ điển
bách khoa Việt Nam, 2002, tập 3, NXB Từ điển bách khoa Hà Nội)
- Là một loại thuộc tính với sự mở rộng nghĩa của từ này- bao hàm không chỉ các đặc
tính bẩm sinh mà cả những đặc tính hình thành và phát triển nhờ quá trình học tập, rèn
luyện của con người. (Hoàng Hòa Bình, Năng lực và đánh giá theo năng lực, Tạp chí
đại học sư phạm TPHCM, số 6, 2015, trang 71)
- Năng lực (Competence) của học sinh là khả năng vận dụng tổng hợp các kiến thức, kĩ
năng, thái độ vào giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn, thu được những sản
phẩm cụ thể, có thể quan sát, đánh giá được (Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường, 2014,
Lí luận dạy học hiện đại, cơ sở đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học,
NXB đại học sư phạm Hà Nội)
* OECD là tên viết tắt của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (Organization for Economic Cooperation
and Development), thành lập năm 1961 trên cơ sở Tổ chức Hợp tác Kinh tế Châu Âu (OEEC)
13
- Năng lực là sự kết hợp phức tạp của kiến thức, kĩ năng, giá trị và thái độ cho phép
một người thể hiện hành động hiệu quả của họ trong cuộc sống ( Fred Paas & Tamara
van Gog & John Sweller, 2010 Pre-and In-service Preschool Teacher’s Science
Teaching Efficacy Beliefs. Educational Research Review, Vol. 11 (14),
pp 1344-1350)
Từ đó, chúng tôi thống nhất và đưa ra khái niệm năng lực như sau:
“Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của cá nhân vào
việc giải quyết các tình huống đặt ra để thu được kết quả có chất lượng cao”
1.2 Phân loại năng lực
Phân loại năng lực là một vấn đề rất phức tạp. Kết quả phụ thuộc vào quan
điểm và tiêu chí phân loại. Nhìn vào chương trình thiết kế theo hướng tiếp cận năng
lực của các nước có thể thấy 2 loại chính: Đó là những năng lực chung và năng lực đặc
thù (năng lực cụ thể, năng lực đặc thù). [1]
1.2.1 Năng lực chung
 Khái niệm năng lực chung
“Năng lực chung” là năng lực cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống và làm
việc bình thường trong xã hội. Năng lực này được hình thành và phát triển do nhiều
môn học, liên quan đến nhiều môn học.
 Phân loại năng lực chung
Có rất nhiều quan điểm khác nhau về việc phân loại năng lực chung. Trong tài
liệu này chúng tôi dựa trên quan điểm của tài liệu Tập huấn giáo viên của Bộ giáo dục
và đào tạo năm 2014. [1]
1. Năng lực tự học
Bản thân phải xác định được nhiệm vụ học tập một cách tự giác, tự hoàn thiện
bản thân, không quá lệ thuộc vào các yêu tô bên ngoài như: điểm số, thành tích…Năng
lực tự học được thể hiện qua việc: lập và thực hiện kế hoạch học tập nghiêm túc, nề
nếp, thực hiện các cách học, hình thành cách ghi nhớ riêng, phân tích nhiệm vụ học tập
để lựa chọn các nguồn tài liệu phù hợp, các đề mục, các đoạn bài ở sách giáo khoa,
sách tham khảo, internet, lưu giữ thông tin có chọn lọc bằng ghi tóm tắt với đề cương
chi tiết, bằng bản đồ khái niệm, bảng, các từ khóa, ghi chú bài giảng của giáo viên theo
các ý chính, tra cứu tài liệu ở thư viện nhà trường theo yêu cầu của nhiệm vụ học tập.
14
Năng lực tự học còn thể hiện qua việc: nhận ra và điều chỉnh những sai sót, hạn
chế của bản thân khi thực hiện các nhiệm vụ học tập thông qua lời góp ý của giáo viên,
bạn bè, chủ động tìm kiếm sự hỗ trợ của người khác khi gặp khó khăn trong học tập.
2. Năng lực giải quyết vấn đề
Bước đầu phân tích được các tình huống trong học tập, tìm ra những tình huống
có vấn đề, sau đó tìm hiểu các thông tin liên quan và từ đó tìm hướng giải quyết. Cuối
cùng thực hiện các hướng giải quyết đó và nhận ra hướng giải quyết tối ưu nhất.
3. Năng lực sáng tạo
Bản thân phải có những ý tưởng sáng tạo riêng, không phụ thuộc vào người
khác trong quá trình giải quyết các tình huống trong học tập và cuộc sống. Khi gặp
một tình huống thực tiễn trong cuộc sống, phải biết xác định và làm rõ thông tin từ
nhiều nguồn khác nhau. Sau đó hình thành ý tưởng dựa trên các nguồn thông tin đã tìm
hiểu, lên kế hoạch thực hiện. Điều quan trọng ở năng lực sáng tạo là việc phát hiện yếu
tố mới, yếu tố của riêng bản thân và không quá lo lắng về tính đúng sai của ý tưởng.
4. Năng lực tự quản lý
Năng lực tự quản lý thể hiện tính độc lập cao trong việc quản lý và được biểu
hiện qua việc: nhận ra được các yếu tố tác động đến hành động của bản thân, kiềm chế
được cảm xúc của bản thân trong các tình huống khác nhau.Ý thức được quyền lợi và
nghĩa vụ của mình, xây dựng và thực hiện được kế hoạch nhằm đạt được mục đích,
nhận ra và có ứng xử phù hợp với những tình huống không an toàn. Tự đánh giá, tự
điều chỉnh những hành động chưa hợp lý của bản thân trong học tập và trong cuộc
sống hàng ngày.
Mặt khác, năng lực tự quản lý còn thể hiện ở việc tự đánh giá được hình thể của
bản thân so với chuẩn về chiều cao, cân nặng, nhận ra những dấu hiệu thay đổi của bản
thân trong giai đoạn dậy thì, có ý thức ăn uống, rèn luyện và nghỉ ngơi phù hợp để
nâng cao sức khỏe, nhận ra và kiểm soát được những yếu tố ảnh hưởng xấu tới sức
khỏe và tinh thần trong môi trường sống và học tập.
6. Năng lực giao tiếp
Trước bối cảnh hội nhập hiện nay, mỗi cá nhân phải tự trang bị cho bản thân kĩ
năng giao tiếp tốt. Và việc đó cần được thực hiện qua các bước cơ bản sau đây: bước
đầu biết đặt ra mục đích giao tiếp và hiểu được vai trò quan trọng của việc đặt mục
tiêu trước khi giao tiếp. Trong quá trình giao tiếp cần khiêm tốn, lắng nghe tích cực
15
trong giao tiếp, nhận ra được bối cảnh giao tiếp, đặc điểm, thái độ của đối tượng giao
tiếp. Cần chú ý diễn đạt ý tưởng một cách tự tin, thể hiện được biểu cảm phù hợp với
đối tượng và bối cảnh giao tiếp.
7. Năng lực hợp tác
Việc tự lập là rất quan trọng, nhưng trong một vài tình huống của cuộc sống thì
chúng ta không thể giải quyết tốt công việc mà không cần sự trợ giúp của các cá nhân
khác. Nhưng trợ giúp ở đây không có ý nghĩa lệ thuộc hoàn toàn, mà chúng ta phải
hợp tác một cách bình đẳng và vì lợi ích chung. Một người được xem là có năng lực
hợp tác tốt thường có những biểu hiện sau đây: chủ động đề xuất mục đích hợp tác khi
được giao các nhiệm vụ, xác định được loại công việc nào có thể hoàn thành tốt nhất
bằng hợp tác theo nhóm với quy mô phù hợp. Biết trách nhiệm, vai trò của bản thân
trong nhóm ứng với công việc cụ thể, phân tích nhiệm vụ của cả nhóm để nêu được
các hoạt động phải thực hiện, trong đó tự đánh giá được hoạt động mình có thể đảm
nhiệm tốt nhất để tự đề xuất cho nhóm phân công.
Nếu là người đứng đầu cần nhận biết được đặc điểm, khả năng của từng thành
viên cũng như kết quả làm việc nhóm, dự kiến phân công từng thành viên trong nhóm
các công việc phù hợp. Chủ động và gương mẫu hoàn thành phần việc được giao, góp
ý điều chỉnh thúc đẩy hoạt động chung, chia sẻ, khiêm tốn học hỏi các thành viên
trong nhóm. Biết dựa vào mục đích đặt ra để tổng kết hoạt động chung của nhóm, nêu
mặt được, mặt thiếu sót của cá nhân và của cả nhóm.
7. Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông.
Hiện nay, công nghệ hiện đại đang giúp ít rất nhiều cho cuộc sống của chúng ta.
Thế nhưng không phải ai cũng có được khả năng sử dụng các công nghệ hiện đại, vì
vậy chúng ta phải biết lựa chọn những công nghệ phù hợp với khả năng của bản thân.
Ví dụ như cá nhân phải biết sử dụng các chức năng tìm kiếm thông tin, lưu trữu thông
tin, chia sẽ thông tin … của Internet. Sử dụng các thiết bị ICT* để thực hiện các nhiệm
vụ cụ thể, nhận biết các thành phần của hệ thống ICT cơ bản, sử dụng được các phần
mềm hỗ trợ học tập thuộc các lĩnh vực khác nhau…
* ICT là cụm từ thường dùng như từ đồng nghĩa rộng hơn cho công nghệ thông tin, nhưng thường là một thuật ngữ
chung để nhấn mạnh vai trò của truyền thông hợp nhất và sự kết hợp của viễn thông. ICT bao gồm tất cả các phương tiện
kỹ thuật được sử dụng để xử lý thông tin và trợ giúp liên lạc, bao gồm phần cứng và mạng máy tính, điện thoại, phương
tiện truyền thông, tất cả các loại xử lý âm thanh và video, điều khiển dựa trên truyền tải và mạng và các chức năng giám
sát.
16
8. Năng lực sử dụng ngôn ngữ.
Năng lực sử dụng ngôn ngữ được thể hiện qua việc: nghe hiểu nội dung chính
hay nội dung chi tiết các bài đối thoại, chuyện kể, lời giải thích, cuộc thảo luận, nói
chính xác, đúng ngữ điệu và nhịp điệu, trình bày được nội dung chủ đề thuộc chương
trình học tập, đọc hiểu nội dung chính hay nội dung chi tiết các văn bản, tài liệu ngắn,
viết đúng các dạng văn bản về những chủ đề quen thuộc hoặc cá nhân ưa thích, viết
tóm tắt nội dung chính của bài văn, câu chuyện ngắn. Phát âm đúng nhị điệu và ngữ
điệu, hiểu từ vựng thông dụng được sử dụng trong hai lĩnh vực khẩu ngữ và bút ngữ,
thông qua các ngữ cảnh có nghĩa, phân tích được cấu trúc và ý nghĩa giao tiếp của các
loại câu trần thuật, câu hỏi, câu mệnh lệnh, câu cảm khán, câu khẳng định, câu phủ
định, câu đơn, câu ghép, câu phức, câu điều kiện.
Ngoài ra, trong bối cảnh quốc tế hóa hiện nay, mỗi cá nhân cần trang bị cho bản
thân một vốn kiến thức ngoại ngữ cần thiết.
9. Năng lực tính toán
Năng lực tính toán là một năng lực thiết yếu của mỗi con người, nó giúp ít trong
cuộc sống lẫn trong học tập và nghiên cứu.
Sử dụng các phép tính (cộng, trừ, nhân, chia, lũy thừa, khai căn) trong học tập và trong
cuộc sống, hiểu và có thể sử dụng các kiến thức, kĩ năng về đo lường, ước tính trong
các tình huống quen thuộc.
Một cá nhân cần phải biết sử dụng được các thuật ngữ, kí hiệu toán học, tính
chất các số và của các hình học, sử dụng được thống kê toán học trong học tập và
trong một số tình huống đơn giản hàng ngày, hình dung và có thể vẽ phác thảo các đối
tượng, trong môi trường xung quanh, nêu được tính chất cơ bản của chúng. Hiểu và
biểu diễn được mối quan hệ toán học giữa các yếu tố trong các tình huống học tập và
trong đời sống để áp dụng vào cuộc sống. Sử dụng được các dụng cụ đo, vẽ, tính, sử
dụng được máy tính cầm tay trong học tập cũng như trong cuộc sống hàng ngày, bước
đầu sử dụng máy vi tính để tính toán trong học tập.
1.2.2 Năng lực đặc thù trong môn Vật lý:
Ngoài những năng lực chung, từng môn học ở trường phổ thông với những ưu
thế và đặc điểm riêng của mình cũng giúp học sinh phát triển tốt hơn những năng lực
cụ thể. Môn Văn học có ưu thế trong việc phát triển năng lực ngôn ngữ, môn Toán có
ưu thế trong việc phát triển năng lực suy luận logic, môn Vật lý có ưu thế trong việc
17
phát triển năng lực thực nghiệm,… Những năng lực cụ thể có thể được phát triển tốt
nhờ quá trình học môn học cụ thể như vậy được gọi là các năng lực đặc thù của môn
học đó.
Trong lí luận cũng như thực tiễn, tồn tại 2 quan điểm chính trong việc xác định
những năng lực đặc thù cho từng môn học. Một là, xây dựng các năng lực đặc thù dựa
trên các biểu hiện của năng lực chung trong môn học cần xây dựng. Hai là, xây dựng
các năng lực đặc thù dựa trên đặc điểm của lĩnh vực cần xây dựng.
Quan điểm 1: Xây dựng các năng lực đặc thù bằng cách cụ thể hóa các năng lực
chung
Ở cách tiếp cận này, từ những năng lực chung đã có, chúng ta xác định xem
những năng lực chung có những biểu hiện như thế nào trong môn học, và gọi đó là các
năng lực đặc thù. Ví dụ, năng lực tự học có biểu hiện cụ thể trong môn Vật lý là: Tự
tìm kiếm thông tin về các hiện tượng, ứng dụng, kiến thức Vật lý; Tự đánh giá được độ
tin cậy của nguồn thông tin; Tự giác hoàn thành được các nhiệm vụ học tập ở nhà; Tự
tóm tắt và hệ thống được các kiến thức thu nhận được; … Và đó chính là các năng lực
đặc thù trong môn Vật lý. Với cách tiếp cận này, chúng ta có thể kể ra các biểu hiện cụ
thể của các năng lực chung ở trong môn học Vật lý như bảng dưới đây.
Bảng 1: Bảng năng lực đặc thù môn Vật lý được cụ thể hóa từ năng lực chung [1]
STT
Năng lực
chung
Biểu hiện của năng lực chung trong môn Vật lý
(Năng lực đặc thù của môn Vật lý)
Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân:
1 Năng lực tự
học
- Lập được kế hoạch tự học, điều chỉnh cho hợp lý sau đó thực
hiện kế hoạch một cách có hiệu quả.
- Tìm kiếm thông tin về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các
ứng dụng kĩ thuật.
- Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thông tin.
- Đặt được câu hỏi về hiện tượng, sự vật quanh ta.
- Tóm tắt được trọng tâm của nội dung Vật lý bất kì.
- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng
biểu, sơ đồ khối…
- Tự đặt câu hỏi, thiết kế phương án, tiến hành thí nghiệm để
trả lời cho các câu hỏi đó.
18
2 Năng lực giải
quyết vấn đề
(Đặc biệt quan
trọng là NL
giải quyết vấn
đề bằng con
đường thực
nghiệm hay
còn gọi là NL
thực nghiệm)
- Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm.
Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện tượng…
diễn ra như nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là gì? Các đại
lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan hệ với nhau như
thế nào? Các dụng cụ có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như
thế nào?
- Đưa ra các hướng giải quyết khác nhau.
- Tiến hành giải quyết các câu hỏi bằng suy luận lí thuyết hoặc
khảo sát thực nghiệm.
- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được.
- Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được.
3 Năng lực sáng
tạo
- Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết
(hoặc dự đoán)
- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu
- Giải được bài tập sáng tạo.
- Lựa chọn được hướng giải quyết vấn đề một cách tối ưu
4 Năng lực tự
quản lí
Không có tính đặc thù
Nhóm năng lực về quan hệ xã hội:
5 Năng lực giao
tiếp
- Sử dụng được ngôn ngữ Vật lý để mô tả hiện tượng
- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm
- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước
- Vẽ được sơ đồ thí nghiệm
- Mô tả được sơ đồ thí nghiệm
- Đưa ra các cách lập luận logic, biện luận kết quả.
6 Năng lực hợp
tác
- Tiến hành thí nghiệm theo nhóm
- Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau
Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình
thành các năng lực ở trên)
7 Năng lực sử dụng
công nghệ thông tin
- Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng (maple,
coachs…) để mô hình hóa quá trình Vật lý.
19
và truyền thông
(ICT)
- Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô tả đối tượng Vật lý
8 Năng lực sử dụng
ngôn ngữ
- Sử dụng ngôn ngữ khoa học, bảng biểu, đồ thị để diễn tả
quy luật Vật lý
- Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu một cách khoa học.
9 Năng lực tính toán - Mô hình hóa quy luật Vật lý bằng các công thức toán
học
- Sử dụng kiến thức toán học để hình thành kiến thức mới
hay hệ quả từ những kiến thức đã biết.
Quan điểm 2: Xây dựng các năng lực đặc thù dựa trên đặc thù môn học Vật lý
Với cách tiếp cận này, chúng ta sẽ dựa trên đặc thù nội dung, phương pháp
nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống năng lực đặc thù
cho môn học đó. Vật lý nói chung và môn Vật lý ở trường THPT nói riêng có những
đặc thù như: nội dung đề cập đến các hiện tượng - quy luật tự nhiên; phương pháp
nghiên cứu chủ đạo là phương pháp thực nghiệm; vai trò chủ yếu là giúp học sinh
khám phá thế giới vật chất, từ đó có cách hành xử phù hợp và có những những sáng
tạo cụ thể trong cuộc sống. Từ những đặc thù đó, có thể kể ra được các năng lực cụ thể
mà môn Vật lý có nhiều ưu thế trong việc hình thành và phát triển cho học sinh như:
năng lực giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát,
năng lực tự học, năng lực tính toán, năng lực giải thích hiện tượng Vật lý, năng lực
sáng tạo … Tuy nhiên việc hình thành, phát triển và đánh giá các năng lực này như
một chỉnh thể là rất khó khăn và có nhiều trùng lắp. Chẳng hạn như khi học sinh thực
hiện thí nghiệm, bản thân các em phải có kỹ năng quan sát để nắm bắt hiện tượng Vật
lý, phải có kỹ năng tính toán để xử lý số liệu thu được...Các kĩ năng này là biểu hiện
của năng lực quan sát và năng lực tính toán. Hay nói cách khác lúc này năng lực tính
toán và năng lực quan sát đang bị trùng lắp trong năng lực thực nghiệm. Do đó cần
tiếp tục chia nhỏ các năng lực trên thành các năng lực thành phần, rồi gộp các năng lực
thành phần có đặc điểm giống nhau thành các nhóm năng lực thành phần.
Cách xác định năng lực đặc thù như trên cũng được nhiều nước trên thế giới như Đức,
Thụy Sỹ, Áo, Bỉ,… tiếp cận. Điển hình là trong chương trình môn Vật lý ở Đức cũng
chia thành 4 nhóm năng lực thành phần: nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến
20
thức Vật lý, nhóm phương pháp nhận thức Vật lý, nhóm năng lực trao đổi thông tin,
nhóm năng lực đánh giá.
Ở Việt Nam, nhiều nhà nghiên cứu giáo dục cũng xác định các năng lực đặc thù Vật lý
theo hướng này. Có thể kể ra các trường hợp điển hình dưới đây:
+ Tác giả Nguyễn Văn Biên xác định được 3 hợp phần năng lực (tên gọi của tác giả
cho cách nhóm năng lực thành phần), là: Hợp phần nghiên cứu lý thuyết; Hợp phần
thực hiện thí nghiệm; Hợp phần trao đổi và bảo vệ kết quả. Mỗi hợp phần năng lực cụ
thể, tác giả cũng xác định các thành tố, chỉ số hành vi tương ứng.
+ Tác giả Phạm Xuân Quế xác định 4 nhóm năng lực là: Nhóm năng lực thành phần
liên quan đến kiến thức Vật lý; Nhóm năng lực thành phần liên quan đến phương pháp
nhận thức Vật lý; Nhóm năng lực thành phần liên quan đến giao tiếp trong Vật lý;
Nhóm năng lực thành phần liên quan đến đánh giá. Mỗi nhóm năng lực thành phần
này cũng được tác giả chỉ ra các năng lực thành phần cụ thể. Cách xác định này được
tác giả báo cáo tại hội thảo “Dạy học Vật lý theo định hướng phát triển năng lực” với
nhan đề “Xác định các năng lực được phát triển trong dạy học tích hợp - một trong các
cơ sở xây dựng chương trình môn khoa học tự nhiên”. Trong bài báo đó, tác giả đã dựa
trên tài liệu KMK, Kultusministerkonferenz (2005c). Beschlüsse der
Kultusministerkonferenz: Bildungsstandards im Fach Physik für den Mittleren
Bildungsabschluss. Beschluss vom 16.12.2004.
+ Theo Bộ giáo dục và đào tạo (Tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh
giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT, 2014) năng lực đặc thù
môn Vật lý gồm 4 nhóm năng lực thành phần sau: Nhóm năng lực thành phần liên
quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K); Nhóm năng lực thành phần về phương pháp
(tập trung vào năng lực thực nghiệm và năng lực mô hình hóa) (P); Nhóm năng lực
thành phần trao đổi thông tin (X); Nhóm năng lực thành phần liên quan đến cá nhân
(C). Mỗi nhóm năng lực thành phần cũng được chỉ ra các năng lực thành phần cụ thể.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định 4 nhóm năng lực thành phần là:
nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K), nhóm năng lực thực
nghiệm (N), nhóm năng lực tìm kiếm và trao đổi thông tin (T), nhóm năng lực cá thể
(C). Trong từng nhóm năng lực thành phần nhóm chúng tôi xác định các cấp độ và
những chỉ số hành vi tương ứng với từng cấp độ.
21
Nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K): Là những năng
lực của bản thân người học trong việc huy động, sử dụng các kiến thức, kĩ năng đã học
trên lớp hoặc thông qua trải nghiệm thực tế của cuộc sống để giải quyết những vấn đề
đặt ra trong những tình huống đa dạng và phức tạp của đời sống. Nhóm năng lực liên
quan đến sử dụng kiến thức mô tả dưới dạng như sau:
Bảng 2: Bảng năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K)
Nhóm năng lực thực nghiệm (N): Là một năng lực đặc thù quan trọng của
môn học Vật lý. Năng lực thực nghiệm được hiểu là khả năng vận dụng phối hợp kiến
thức, kỹ năng, thái độ nhằm tác động lên đối tượng thực trong các điều kiện khác
nhau, từ đó phát hiện quy luật hoặc tìm được vấn đề cần nghiên cứu.
Bảng 3: Bảng năng lực thực nghiệm (N)
Tên năng lực Mức độ Hành vi
Nhóm năng
lực liên quan
đến sử dụng
kiến thức Vật
lý
(K)
[K1] Tái hiện kiến
thức
+ Xác định được những kiến thức Vật lý
nào liên quan đến đối tượng đã được học.
+ Trình bày được kiến thức Vật lý đã học.
[K2] Hiểu và vận
dụng kiến thức
+ Hiểu nội dung những kiến thức đã tái
hiện.
+ Lựa chọn đúng những kiến thức đã học
vào giải quyết vấn đề trong học tập.
+ Vận dụng thành công các kiến thức đã học
vào giải quyết vấn đề trong học tập.
+ Xác lập được mối quan hệ giữa kiến thức
đã biết và kiến thức mới.
[K3] Chuyển tải kiến
thức vào thực tiễn
+ Giải thích được các hiện tượng ngoài thực
tế bằng các kiến thức đã học.
+ Ứng dụng kiến thức Vật lý để suy diễn
nguyên lý hoạt động của thiết bị thực tế.
+ Nhận ra các mâu thuẫn trong thực tế với lí
thuyết đã học.
Tên năng lực Mức độ Hành vi
Nhóm năng [N1] Phát hiện ra vấn + Quan sát, nhận ra vấn đề cần nghiên cứu
22
Nhóm năng lực tìm kiếm, trao đổi thông tin (T): Là những năng lực liên
quan đến khả năng tìm kiếm, chọn lọc, và trao đổi thông tin của học sinh.
Bảng 4: Bảng năng lực tìm kiếm, trao đổi thông tin (T)
Tên năng lực Mức độ Hành vi
Nhóm năng
lực tìm kiếm,
trao đổi thông
tin
(T)
[T1] Tìm kiếm và
lựa chọn thông tin
+ Xác định được thông tin muốn tìm kiếm.
+ Biết cách sử dụng các công cụ tìm kiếm
thông tin.
+ Lựa chọn và đánh giá độ tin cậy của thông
tin.
[T2] Diễn đạt thông
tin
+ Diễn đạt được vấn đề Vật lý bằng ngôn
ngữ Vật lý.
+ Nhận xét được thông tin về vấn đề Vật lý
lực thực
nghiệm
(N)
đề Vật lý từ tình
huống thực tế, từ thí
nghiệm.
từ hiện tượng Vật lý.
+ Đặt ra câu hỏi liên quan đến vấn đề đã
phát hiện.
[N2] Đề xuất những
giả thuyết để giải
quyết vấn đề Vật lý
mới phát hiện.
+ Dự đoán những câu trả lời liên quan đến
vấn đề Vật lý phát hiện.
+ Đưa ra các căn cứ đã dự đoán.
[N3] Tiến hành thí
nghiệm kiểm tra và
kết luận.
+ Thiết kế được các phương án thí nghiệm.
+ Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối
ưu.
+ Tiến hành thành công thí nghiệm.
+ Đọc được giá trị, biết ghi kết quả thí
nghiệm một cách khoa học.
+ Biết xử lí số liệu thí nghiệm (vẽ đồ thị,
tính trung bình, sai số, …) để tìm ra quy
luật.
+ Chỉ ra được yếu tố ảnh hưởng đến kết quả
thí nghiệm, từ đó biết đề xuất cách khắc
phục.
23
có phù hợp với ngôn ngữ diễn đạt của Vật
lý chưa.
+ Phân biệt được các thuật ngữ Vật lý và
thuật ngữ tương tự trong cuộc sống.
[T3] Trao đổi thông
tin
+ Trình bày cho người khác hiểu được vấn
đề Vật lý.
+ Biết thảo luận nhóm, trình bày, tranh luận
trong nhóm.
+ Có thể diễn đạt, trao đổi thông tin theo
nhiều cách khác nhau.
Nhóm năng lực cá thể (C): Là những năng lực liên quan đến khả năng học
sinh độc lập hoạt động, đánh giá hoạt động của bản thân và người khác.
Bảng 5: Bảng năng lực cá thể (C)
1.3 Cấu trúc năng lực
Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc
của chúng. Có nhiều loại năng lực khác nhau. Việc mô tả cấu trúc và các thành phần
năng lực cũng khác nhau. Cấu trúc chung của năng lực được mô tả là sự kết hợp của 4
Tên năng lực Mức độ Hành vi
Nhóm năng
lực cá thể
(C)
[C1] Tự chuyển hóa
kiến thức thành hệ
thống cho bản thân.
+ Tự xác lập được hệ thống kiến thức đã
học.
+ Tự sắp xếp kiến thức mới vào hệ thống
kiến thức đã có.
[C2] Xác định được
trình độ hiện có của
bản thân.
+ Tự mô tả được hệ thống kiến thức của bản
thân.
+ Nhìn nhận được các khiếm khuyết của
bản thân về kiến thức, kĩ năng Vật lý.
[C3] Tự lên kế hoạch
và thực hiện kế hoạch
nâng cao trình độ bản
thân.
+ Biết xây dựng kế hoạch phù hợp với bản
thân để nâng cao trình độ Vật lý.
+ Biết thực hiện kế hoạch đã vạch ra.
24
năng lực thành phần: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và
năng lực cá thể. [1]
- “Năng lực chuyên môn” là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như
khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính
xác về mặt chuyên môn. Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung chuyên môn và chủ
yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm lý vận động.
- “Năng lực phương pháp” là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định
hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. Năng lực phương pháp
bao gồm năng lực phương pháp chung và năng lực phương pháp chuyên môn. Trung
tâm của phương pháp nhận thức là khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và
trình bày tri thức. Nó được học thông qua việc học phương pháp luận- giải quyết vấn
đề.
- “Năng lực xã hội” là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống giao tiếp
ứng xử xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ
với những thành viên khác. Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp.
- “Năng lực cá thể” là khả năng xác định, đánh giá được những cơ hội phát triển cũng
như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế
hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối
các thái độ và hành vi ứng xử. Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc- đạo đức và
liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm.
1.4 Hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT
1.4.1 Sự cần thiết của việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT
Đối với chương trình dạy học theo truyền thống việc giáo dục chủ yếu “dựa vào nội
dung/ chủ đề” (content or topic based approach) hoặc là “định hướng đầu vào”.
Tiếp cận nội dung là cách tiếp cận nêu ra một danh mục đề tài, chủ đề của một
lĩnh vực/môn học nào đó. Tức là tập trung xác định và trả lời câu hỏi: Chúng ta muốn
học sinh biết và hiểu (know-what) cái gì?
Cách tiếp cận này chủ yếu dựa vào yêu cầu nội dung học vấn của một môn khoa
học nên thường mang tính "hàn lâm", nặng về lý thuyết và tính hệ thống, nhất là khi
người thiết kế ít chú ý đến tiềm năng, các giai đoạn phát triển, nhu cầu, hứng thú và
điều kiện của người học.
- Ưu điểm của dạy học theo truyền thống:
25
Truyền thụ cho người học những tri thức mang tính khoa học và có hệ thống.
- Nhược điểm dạy học theo truyền thống:
Xã hội ngày càng phát triển nên tri thức thay đổi và lạc hậu nhanh chóng, việc quy
định cứng nhắc những nội dung trong chương trình giáo dục được cung cấp trong sách
giáo khoa và quá trình tiếp thu ở nhà trường nhanh chóng bị lạc hậu so với tri thức
hiện đại.
Việc kiểm tra đánh giá chủ yếu dựa trên kiểm tra khả năng tái hiện tri thức mà không
định hướng vào khả năng vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn.
Phương pháp kiểm tra, đánh giá còn đơn điệu, thiếu tính đa dạng, chủ yếu thực hiện
đánh giá bằng các bài viết dạng tự luận, trắc nghiệm khách quan, vấn đáp,... gây nên
sự nhàm chán trong học tập, không phát huy cao năng lực của học sinh.
Phương pháp dạy học mang tính thụ động và ít chú ý đến khả năng ứng dụng nên sản
phẩm giáo dục là những con người mang tính thụ động, hạn chế khả năng sáng tạo và
năng động.
Chương trình dạy học tiếp cận năng lực là chương trình tiếp cận dựa vào kết quả đầu
ra (Outcome-based Education – OBE)
Tiếp cận kết quả đầu ra là cách tiếp cận nêu rõ kết quả- những khả năng hoặc kĩ
năng mà học sinh mong muốn đạt được vào cuối mỗi giai đoạn học tập trong nhà
trường ở một môn học cụ thể". Nói cách khác, cách tiếp cận này nhằm trả lời câu hỏi:
Chúng ta muốn học sinh biết và có thể làm (know-how) được những gì? Chứ không
chỉ biết và hiểu (know-what).
- Ưu điểm dạy học theo tiếp cận năng lực:
Tạo điều kiện quản lý chất lượng kết quả đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận
dụng của học sinh.
Hình thành cho học sinh khả năng kiểm soát được năng lực để từ đó đánh giá được kết
quả học tập phù hợp với bản thân.
Chương trình được thiết kế, tổ chức giúp học sinh có thể chia sẻ, đánh giá lẫn nhau hỗ
trợ để đạt được kết quả học tập tốt.
Khám phá cơ hội học tập đa dạng.
Tạo ra các đồ dùng học tập đại diện cho từng năng lực học sinh.
Các khoá học và tài liệu học tập đánh giá phù hợp với các mục tiêu được xác định rõ.
26
Quá trình đào tạo chú trọng vào kết quả học tập hơn là chú trọng giới hạn chương
trình, thời gian.
Dễ dàng nhận biết một cách linh hoạt để thay đổi quản lý, xây dựng chương trình phù
hợp với năng lực học sinh thông qua từng giai đoạn đánh giá.
Tài liệu được thay đổi một cách linh hoạt để phù hợp với từng năng lực học sinh, học
sinh cũng có thể tự lựa chọn tài liệu phù hợp với năng lực của mình.
Giúp người học không chỉ biết học thuộc, ghi nhớ mà còn phải biết làm thông qua các
hoạt động cụ thể, sử dụng những tri thức học được để giải quyết các tình huống do
cuộc sống đặt ra.
Giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kĩ năng
cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo.
- Nhược điểm dạy học theo tiếp cận năng lực:
Nếu vận dụng một cách sai lệch, không chú ý đầy đủ đến nội dung dạy học thì có thể
dẫn đến các lỗ hổng tri thức cơ bản và tính hệ thống của tri thức. Ngoài ra chất lượng
giáo dục không chỉ thể hiện ở kết quả đầu ra mà còn phụ thuộc quá trình thực hiện.
→ Ngày nay, xã hội ngày một phát triển nên nhiệm vụ xã hội đặt ra cho giáo dục ngày
càng cao hơn. Giáo dục cần phải giải quyết những mâu thuẫn tri thức ngày càng tăng
mà thời gian đào tạo lại có hạn. Giáo dục cần đào tạo ra những con người đáp ứng
được những đòi hỏi của thị trường lao động và nghề nghiệp cũng như cuộc sống, có
khả năng hòa nhập và cạnh tranh quốc tế. Do đó, chúng ta cần phải chuyển từ dạy học
định hướng nội dung sang dạy học định hướng phát triển năng lực để giúp cho học
sinh hoàn thiện bản thân mình một cách toàn diện về trí, đức, thể, mĩ và ngoài việc
học để biết còn có thể vận dụng một cách có khoa học những nội dung kiến thức đã
học được để phát triển năng lực bản thân và tạo điều kiện phát triển chung cho toàn
xã hội. [1, 12]
1.4.2 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT
Biện pháp 1: Định hướng lại mục tiêu dạy học theo hướng phát triển năng
lực cho học sinh
Muốn hình thành và phát triển năng lực cho học sinh thông qua các hoạt động
dạy học việc đầu tiên là phải xác định được mục tiêu dạy học, từ đó mới có cơ sở để
hình thành nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học phù hợp với năng lực
27
của học sinh. Để đạt được các mục đích này cần phải thay đổi mục tiêu kiến thức và
mục tiêu kĩ năng cụ thể như sau:
Đối với mục tiêu kiến thức: Ngoài các yêu cầu về mức độ như nhận biết, tái
hiện kiến thức cần có những mức độ cao hơn như vận dụng kiến thức trong các tình
huống, các nhiệm vụ gắn với thực tế. Học sinh nắm được hệ thống tri thức khoa học
khách quan về nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ngoài việc định hướng lại những mục tiêu về kiến thức không thể bỏ qua việc
định hướng mục tiêu kĩ năng để giúp cho học sinh phát triển năng lực. Đối với mục
tiêu kĩ năng: yêu cầu học sinh phát triển kĩ năng thực hiện các hoạt động đa dạng. Các
mục tiêu này đạt được thông qua các hoạt động trong và ngoài nhà trường. Nhấn mạnh
vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức, rèn cho học sinh khả
năng giải quyết vấn đề gắn với thực tiễn một cách linh hoạt.
Biện pháp 2: Đổi mới nội dung dạy học dựa trên những mục tiêu đã đặt ra
Để xây dựng nội dung dạy học theo định hướng phát triển năng lực cần phải:
- Chuyển từ dạy học theo định hướng nội dung – chú trọng kết quả đầu vào sang định
hướng năng lực – chú trọng kết quả đầu ra.
- Chuyển từ đánh giá tổng kết sang đánh giá quá trình; từ đánh giá chủ yếu ghi nhớ,
hiểu kiến thức... sang đánh giá năng lực vận dụng, giải quyết những vấn đề của thực
tiễn, đặc biệt chú trọng đánh giá các năng lực tư duy bậc cao như tư duy sáng tạo.
- Lựa chọn những nội dung nhằm đạt được kết quả đầu ra gắn với các tình huống thực
tiễn, các kiến thức tích hợp, liên môn. Chương trình chỉ quy định những nội dung
chính theo hướng phát triển năng lực không nên quy định chi tiết.
- Trong việc thiết kế bài dạy, cần xác định mục tiêu dạy học về kiến thức, kĩ năng một
cách rõ ràng, có thể đạt được, đánh giá và có thể kiểm tra.
- Trong việc xác định nội dung dạy học, không chỉ chú ý đến các kiến thức kĩ năng
chuyên môn mà cần chú ý những nội dung có thể phát triển các năng lực chung như:
năng lực phương pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể.
- Trong việc thiết kế nội dung dạy học cần bắt đầu từ bình diện vĩ mô: xác định quan
điểm, hình thức tổ chức dạy học phù hợp. Từ đó xác định các nội dung dạy học cụ thể
và thiết kế hoạt động của giáo viên và học sinh theo trình tự các tình huống dạy học
nhỏ ở bình diện vi mô.
28
- Không chỉ giới hạn trong tri thức và kỹ năng chuyên môn mà còn những nội dung
nhằm phát triển năng lực như: Giáo dục cho học sinh nội dung chuyên môn, giáo dục
cho học sinh phương pháp – chiến lược, giáo dục cho học sinh giao tiếp xã hội, giáo
dục cho học sinh tự trải nghiệm, đánh giá. [1]
Biện pháp 3: Đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học ở trường
THPT [1]
Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích
cực hoá học sinh về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn
đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động
trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn. Tăng cường việc học tập trong nhóm có ý
nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội. Bên cạnh việc học tập những tri
thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập
phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp. Bằng các hoạt
động cụ thể như sau:
Một là, cải tiến các phương pháp dạy học truyền thống
Đổi mới phương pháp dạy học không có nghĩa là loại bỏ các phương pháp dạy
học truyền thống quen thuộc mà cần bắt đầu bằng việc cải tiến để nâng cao hiệu quả và
hạn chế nhược điểm của chúng. Để nâng cao hiệu quả của các phương pháp dạy học
này người giáo viên trước hết cần nắm vững những yêu cầu và sử dụng thành thạo các
kỹ thuật của chúng trong việc chuẩn bị cũng như tiến hành bài lên lớp, chẳng hạn như
kỹ thuật mở bài, kỹ thuật trình bày, giải thích trong khi thuyết trình, kỹ thuật đặt các
câu hỏi và xử lý các câu trả lời trong đàm thoại, hay kỹ thuật làm mẫu trong luyện tập.
Tuy nhiên, các phương pháp dạy học truyền thống có những hạn chế tất yếu, vì thế bên
cạnh các phương pháp dạy học truyền thống cần kết hợp sử dụng các phương pháp dạy
học mới, đặc biệt là những phương pháp và kỹ thuật dạy học phát huy tính tích cực và
sáng tạo của học sinh . Chẳng hạn có thể tăng cường tính tích cực nhận thức của học
sinh trong thuyết trình, đàm thoại theo quan điểm dạy học phát hiện và giải quyết vấn
đề.
Hai là, tăng cường sử dụng phương pháp, hình thức tổ chức dạy học giúp
phát triển năng lực cho học sinh.
29
Ngoài những phương pháp, hình thức tổ chức dạy học truyền thống như thuyết
trình, đàm thoại, luyện tập cần tăng cường sử dụng phối hợp các phương pháp, hình
thức tổ chức giúp phát triển năng lực như:
- Bàn tay nặn bột là một phương pháp dạy học tích cực dựa trên thí nghiệm nghiên
cứu, áp dụng cho việc giảng dạy các môn khoa học tự nhiên. "Bàn tay nặn bột" chú
trọng đến việc hình thành kiến thức cho học sinh bằng các thí nghiệm tìm tòi nghiên
cứu để chính các em tìm ra câu trả lời cho các vấn đề được đặt ra trong cuộc sống
thông qua tiến hành thí nghiệm, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra…
- Mô hình VNEN (Viet Nam Escuela Nueva): Chuyển hoạt động, hình thức dạy học
truyền thống: Thầy chủ động hướng dẫn học sinh tìm ra tri thức sang học sinh tự giác
tổ chức các hoạt động học tập của mình. Học sinh biết hợp tác và thông qua sự tương
tác giữa các thành viên trong nhóm học tâ ̣p, học sinh hoàn toàn chủ động để khám phá
và tìm ra tri thức. Học sinh tự đánh giá bản thân mình, và được bạn bè đánh giá thông
qua hoạt động nhóm. Phối hợp quy trình của các môn học hiện nay với tiến trình 10
bước học tập và qui trình 5 bước lên lớp của mô hình VNEN. Tức là theo qui trình của
tiết dạy các môn học hiện nay giáo viên lồng ghép, thay đổi một số hình thức lên lớp
mà trong đó giáo viên mang tính chủ đạo sang các hoạt động học sinh tự tổ chức các
hoạt động học tập của cá nhân, nhóm, lớp… thông qua các “lô gô” và “lệnh”.
- Dạy học theo tình huống (Situated learning): Dạy học được tổ chức theo những chủ
đề phức hợp gắn với các tình huống thực của cuộc sống và nghề nghiệp. Quá trình dạy
học được tổ chức trong một môi trường tạo điều kiện kiến tạo tri thức theo cá nhân và
trong mối quan hệ xã hội của việc học tập. “Giáo dục là chuẩn bị cho người học vào
việc giải quyết các tình huống của cuộc sống”. Việc học cần được liên hệ với các tình
huống hiện thực (SoulB. Robinsohn 1967).
- Nghiên cứu trường hợp (Case study method): Trong đó người học tự lực nghiên cứu
một tình huống thực tiễn và giải quyết các vấn đề của tình huống đặt ra.
- Dạy học dự án (Project – based learning): Học sinh thực hiện một nhiệm vụ học tập
phức hợp gắn liền với thực tiễn, kết hợp lý thuyết với thực hành, tự lực lập kế hoạch,
thực hiện và đánh giá kết quả. Hình thức làm việc chủ yếu là theo nhóm, kết quả dự án
là những sản phẩm hành động có thể giới thiệu được.
- Dạy học theo trạm (learning by station) là cách thức tổ chức dạy học đặt dấu nhấn
vào việc tổ chức nội dung dạy học thành từng nhiệm vụ nhận thức độc lập của các
30
nhóm học sinh khác nhau. Học sinh có thể thực hiện nhiệm vụ theo cặp, theo nhóm
hoặc hoạt động cá nhân theo một thứ tự linh hoạt. Việc phân hóa trong dạy học theo
trạm khá là linh hoạt, đa dạng, có thể thực hiện phân hóa theo nội dung, cũng có thể tổ
chức dạy học theo trạm với sự phân hóa về mức độ hướng dẫn cụ thể, chi tiết hay là
khái quát, định hướng chung thông qua hệ thống phiếu trợ giúp.
- Các phương pháp, hình thức tổ chức dạy học khác như: Khăn trải bàn, mảnh ghép,
bể cá, đổ bi, theo góc, 1 phút, hỏi dây chuyền, hỏi chuyên gia,…
Ba là, kết hợp đa dạng các phương pháp với nhau.
Không có một phương pháp dạy học toàn năng phù hợp với mọi mục tiêu và
nội dung dạy học. Mỗi phương pháp và hình thức dạy học có những ưu, nhựơc điểm
và giới hạn sử dụng riêng. Vì vậy việc phối hợp đa dạng các phương pháp và hình thức
dạy học trong toàn bộ quá trình dạy học là phương hướng quan trọng để phát huy tính
tích cực và nâng cao chất lượng dạy học.
Bốn là, đổi mới quan hệ giáo viên – học sinh theo hướng cộng tác.
Đối với việc dạy học truyền thống việc truyền thụ kiến thức chỉ theo một chiều giáo
viên đọc chép, giáo viên hoạt động là chủ yếu nên học sinh trở nên thụ động, tiếp nhận
kiến thức một cách máy móc. Phương pháp dạy học phát triển năng lực chú trọng đến
việc tích cực hoá học sinh hoạt động trí tuệ, rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề,
những tình huống trong cuộc sống, tham gia các hoạt động nhóm, vì vậy cần đổi mới
mối quan hệ giữa giáo viên và học sinh theo hướng cộng tác trao đổi qua lại lẫn nhau.
Giáo viên hướng dẫn cho học sinh tự tìm tòi kiến thức.
Năm là, vận dụng dạy học theo định hướng hành động.
Dạy học định hướng hành động là quan điểm dạy học nhằm làm cho hoạt động
trí óc và hoạt động chân tay kết hợp chặt chẽ với nhau. Trong quá trình học tập, học
sinh thực hiện các nhiệm vụ học tập và hoàn thành các sản phẩm hành động, có sự kết
hợp linh hoạt giữa hoạt động trí tuệ và hoạt động tay chân. Đây là một quan điểm dạy
học tích cực hoá và tiếp cận toàn thể. Vận dụng dạy học định hướng hành động có ý
nghĩa quan trong cho việc thực hiện nguyên lý giáo dục kết hợp lý thuyết với thực tiễn,
tư duy và hành động, nhà trường và xã hội.
Dạy học theo dự án là một hình thức điển hình của dạy học định hướng hành
động, trong đó học sinh tự lực thực hiện trong nhóm một nhiệm vụ học tập phức hợp,
gắn với các vấn đề thực tiễn, kết hợp lý thuyết và thực hành, có tạo ra các sản phẩm có
31
thể công bố. Trong dạy học theo dự án có thể vận dụng nhiều lý thuyết và quan điểm
dạy học hiện đại như lý thuyết kiến tạo, dạy học định hướng học sinh, dạy học hợp tác,
dạy học tích hợp, dạy học khám phá, sáng tạo, dạy học theo tình huống và dạy học
định hướng hành động.
Sáu là, vận dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề:
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là quan điểm dạy học nhằm phát triển
năng lực tư duy, khả năng nhận biết và giải quyết vấn đề. Học sinh được đặt trong một
tình huống có vấn đề, đó là tình huống chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, thông qua
việc giải quyết vấn đề, giúp học sinh lĩnh hội tri thức, kỹ năng và phương pháp nhận
thức. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là con đường cơ bản để phát huy tính tích
cực nhận thức của học sinh, có thể áp dụng trong nhiều hình thức dạy học với những
mức độ tự lực khác nhau của học sinh.
Các tình huống có vấn đề là những tình huống khoa học chuyên môn, cũng có
thể là những tình huống gắn với thực tiễn. Trong thực tiễn dạy học hiện nay, dạy học
phát hiện và giải quyết vấn đề thường chú ý đến những vấn đề khoa học chuyên môn
mà ít chú ý hơn đến các vấn đề gắn với thực tiễn. Tuy nhiên nếu chỉ chú trọng việc
giải quyết các vấn đề nhận thức trong khoa học chuyên môn thì học sinh vẫn chưa
được chuẩn bị tốt cho việc giải quyết các tình huống thực tiễn. Vì vậy bên cạnh dạy
học phát hiện và giải quyết vấn đề, lý luận dạy học còn xây dựng quan điểm dạy học
theo tình huống.
Bảy là, tăng cường sử dụng phương tiện và công nghệ thông tin hợp lý trong
dạy học.
Phương tiện dạy học có vai trò quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy
học, nhằm tăng cường tính trực quan và thí nghiệm, thực hành trong dạy học. Việc sử
dụng các phương tiện dạy học cần phù hợp với mối quan hệ giữa phương tiện dạy học
và phương pháp dạy học. Hiện nay, việc trang bị các phương tiện dạy học mới cho các
trường phổ thông từng bước được tăng cường. Tuy nhiên các phương tiện dạy học tự
làm của giáo viên luôn có ý nghĩa quan trọng, cần được phát huy.
Đa phương tiện và công nghệ thông tin vừa là nội dung dạy học vừa là phương
tiện dạy học trong dạy học hiện đại. Đa phương tiện và công nghệ thông tin có nhiều
khả năng ứng dụng trong dạy học. Bên cạnh việc sử dụng đa phương tiện như một
phương tiện trình diễn, cần tăng cường sử dụng các phần mềm dạy học cũng như các
32
phương pháp dạy học sử dụng mạng điện tử (E-Learning). Phương tiện dạy học mới
cũng hỗ trợ việc tìm ra và sử dụng các phương pháp dạy học mới. Webquest là một ví
dụ về phương pháp dạy học mới với phương tiện mới là dạy học sử dụng mạng điện
tử, trong đó học sinh khám phá tri thức trên mạng một cách có định hướng.
Tám là, sử dụng các kỹ thuật dạy học phát huy tính tích cực và sáng tạo.
Kỹ thuật dạy học là những cách thức hành động của giáo viên và học sinh trong các
tình huống hành động nhỏ nhằm thực hiện và điều khiển quá trình dạy học. Các kỹ
thuật dạy học là những đơn vị nhỏ nhất của phương pháp dạy học.
Chín là, tăng cường các phương pháp dạy học đặc thù bộ môn.
Phương pháp dạy học có mối quan hệ biện chứng với nội dung dạy học. Vì vậy
bên cạnh những phương pháp chung có thể sử dụng cho nhiều bộ môn khác nhau thì
việc sử dụng các phương pháp dạy học đặc thù có vai trò quan trọng trong dạy học bộ
môn. Các phương pháp dạy học đặc thù bộ môn được xây dựng trên cơ sở lý luận dạy
học bộ môn. Ví dụ: Thí nghiệm là một phương pháp dạy học đặc thù quan trọng của
các môn khoa học tự nhiên; các phương pháp dạy học như trình diễn vật phẩm kỹ
thuật, làm mẫu thao tác, phân tích sản phẩm kỹ thuật, thiết kế kỹ thuật, lắp ráp mô
hình, các dự án là những phương pháp chủ lực trong dạy học kỹ thuật; phương pháp
“Bàn tay nặn bột” đem lại hiệu quả cao trong việc dạy học các môn khoa học;…
Biện pháp 4: Đổi mới kiểm tra, đánh giá các hoạt động dạy học
Đổi mới phương pháp dạy học cần gắn liền với đổi mới về đánh giá quá trình
dạy học cũng như đổi mới việc kiểm tra và đánh giá thành tích học tập của học sinh.
Đánh giá kết quả học tập là quá trình thu thập thông tin, phân tích và xử lý thông tin,
giải thích thực trạng việc đạt mục tiêu giáo dục, tìm hiểu nguyên nhân, đưa ra những
quyết định sư phạm giúp học sinh học tập ngày càng tiến bộ.
Có thể sử dụng một số công cụ đánh giá nhằm phát triển năng lực:
- Xây dựng phiếu hướng dẫn đánh giá theo tiêu chí (Rubic) là bảng thang điểm chi tiết
mô tả đầy đủ các tiêu chí mà người học cần đạt được. Nó là công cụ đánh giá chính
xác mức độ đạt chuẩn của học sinh và cung cấp thông tin phản hồi để học sinh tiến bộ
không ngừng. Nội dung Rubric tập hợp các tiêu chí liên hệ với mục tiêu học tập và
được sử dụng để đánh giá hoặc thông báo về sản phẩm, năng lực thực hiện hoặc quá
trình thực hiện nhiệm vụ học tập.
33
- Hồ sơ học tập là bộ sưu tập có hệ thống các hoạt động học tập của học sinh trong
thời gian liên tục. Nó giúp giáo viên và học sinh đánh giá sự phát triển và trưởng thành
của học sinh.Thông qua hồ sơ học tập, học sinh hình thành ý thức sở hữu hồ sơ học tập
của bản thân, từ đó biết được bản thân tiến bộ đến đâu, cần hoàn thiện ở mặt nào.
- Một số công cụ đánh giá khác như: Ghi chép ngắn là việc đánh giá thường xuyên
thông qua quan sát học sinh trong lớp học, thẻ kiểm tra nhằm đánh giá kiến thức của
học sinh trước, trong và sau mỗi bài học hoặc sau mỗi chủ đề học tập, tập san có thể
được sử dụng để đánh giá quy trình học tập và sự phát triển của học sinh . Chúng có
thể ở dạng mở hoặc giáo viên cung cấp các câu hỏi, hướng dẫn cách làm.
Đánh giá theo năng lực không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm
trung tâm của việc đánh giá mà là khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những
tình huống ứng dụng khác nhau. Đánh giá kết quả học tập theo từng giai đoạn phát
triển nhằm xác định mức độ thực hiện mục tiêu dạy học, có vai trò quan trọng trong
việc cải thiện kết quả học tập của học sinh.
Đánh giá kết các môn học, hoạt động giáo dục ở mỗi lớp và sau cấp học cần
phải:
- Dựa vào chuẩn kiến thức, kĩ năng (theo định hướng tiếp cận năng lực) từng môn học,
từng hoạt động, từng lớp; yêu cầu cơ bản cần đạt về kiến thức, kĩ năng, thái độ (theo
định hướng tiếp cận năng lực) của học sinh của mỗi cấp học.
- Phối hợp giữa đánh giá thường xuyên và đánh giá định kì, giữa đánh giá của giáo
viên và tự đánh giá của học sinh, giữa đánh giá của nhà trường và đánh giá của gia
đình, cộng đồng.
- Kết hợp giữa hình thức đánh giá bằng trắc nghiệm khách quan và tự luận nhằm phát
huy những ưu điểm của mỗi hình thức đánh giá.
- Có công cụ đánh giá thích hợp nhằm đánh giá toàn diện, công bằng, trung thực, có
khả năng phân loại, giúp giáo viên và học sinh điều chỉnh kịp thời việc dạy và học.
Việc đổi mới công tác đánh giá kết quả học tập môn học của giáo viên được thể
hiện qua một số đặc trưng cơ bản sau:
- Xác định được mục đích chủ yếu của đánh giá kết quả học tập là so sánh năng lực
của học sinh với mức độ yêu cầu của chuẩn kiến thức và kĩ năng môn học ở từng chủ
đề, từng lớp học, để từ đó cải thiện kịp thời hoạt động dạy và hoạt động học.
34
- Tiến hành đánh giá kết quả học tập môn học theo các công đoạn cơ bản là: Xác định
loại quyết định mà chúng ta sẽ phải đề ra, xác định các tiêu chí, thu thập thông tin
thích hợp có giá trị và đáng tin cậy, phân tích và xử lý thông tin, xác nhận kết quả học
tập và ra quyết định điều chỉnh hoạt động dạy và học. [1, 13]
2. BÀI TẬP VẬT LÝ VÀ BÀI TẬP VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC
2.1 Bài tập Vật lý
Bài tập là hệ thống những câu hỏi, bài toán nhằm giúp con người xử lý, rèn
luyện những vấn đề nào đó (bài toán: bất cứ vấn đề nào đưa ra cần giải quyết theo cách
tính toán). [2]
Bài tập Vật lý là bài tập đặt ra đòi hỏi phải giải quyết bằng những suy luận logic,
những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật, các thuyết Vật lý.
Theo nghĩa rộng, bài tập Vật lý được hiểu là mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên
cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài toán đối với học sinh. Sự tư duy tích cực
luôn là việc giải bài tập.
2.1.1 Vai trò và chức năng của bài tập Vật lý trong dạy học
Trong quá trình dạy học Vật lý, các bài tập Vật lý có vai trò và chức năng quan
trọng đặc biệt, chúng được sử dụng theo những mục đích khác nhau:
- Bài tập Vật lý có thể được sử dụng như là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới.
- Bài tập tạo ra tình huống có vấn đề để bước vào dạy bài mới.
- Bài tập giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức.
Khi giải các bài tập, học sinh phải nhớ lại các công thức, định luật, kiến thức đã
học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức khái quát trừu
tượng trong cả một chương, một phần hoặc giữa các phần, vào những trường hợp cụ
thể rất đa dạng, nhờ đó mà học sinh sẽ hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc các kiến thức đã
học, nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế, phát hiện ngày càng
nhiều những hiện tượng, khái niệm hoặc chịu sự chi phối của các định luật hay thuộc
phạm vi ứng dụng của chúng. Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật, bài
tập Vật lý sẽ giúp cho học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong
thực tiễn của các kiến thức đã học.
35
Các khái niệm, định luật Vật lý rất đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong
tự nhiên lại rất phức tạp. Bài tập sẽ giúp cho học sinh phân tích để nhận biết được
những trường hợp phức tạp.
- Bài tập có thể là điểm khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức mới
Với trình độ toán học đã phát triển, nhiều khi các bài tập được sử dụng một
cách khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây
dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra.
- Giải bài tập Vật lý rèn luyện những kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn,
rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát.
Có thể xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn. Khi giải các bài tập đó
không chỉ làm cho học sinh nắm vững hơn các kiến thức đã học, mà còn tập cho học
sinh quen với việc liên hệ lý thuyết với thực tế vận dụng kiến thức đã học giải quyết
những vấn đề đặt ra trong cuộc sống như giải thích các hiện tượng cụ thể của thực tiễn,
dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn.
- Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh.
Trong khi giải bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây
dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được nên
tư duy học sinh được phát triển, năng lực làm việc tự lực của họ được nâng cao, tính
kiên trì được phát triển.
- Giải bài tập Vật lý góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng
phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh.
Trong khi giải bài tập học sinh phải huy động các thao tác tư duy để xây dựng
những lập luận, thực hiện việc tính toán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, thực hiện
các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra các kết luận
của mình (đánh giá kết quả giải quyết). Trong những điều kiện đó tư duy logic, tư duy
sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực làm việc
độc lập của học sinh được nâng cao.
- Giải bài tập Vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh.
Bài tập Vật lý cũng là phương tiện hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức
của học sinh. Tuỳ theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ
nắm vững kiến thức của học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của
học sinh được chính xác.
36
- Thông qua bài tập Vật lý có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt và tác
phong làm việc khoa học.
Khi giải bài tập học sinh có thể rèn luyện được tính tự lực cao, tính kiên trì vượt
khó, tính cẩn thẩn, tính khiêm tốn học hỏi…
2.1.2 Phân loại bài tập Vật lý
Có rất nhiều cách phân loại bài tập Vật lý. Nếu dựa vào phương tiện giải, có thể
chia bài tập Vật lý thành bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm, bài tập
đồ thị. Nếu dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh, có thể chia bài tập
thành bài tập tập dượt, bài tập tổng hợp, bài tập sáng tạo.
a. Bài tập định tính
Bài tập định tính là bài tập mà khi giải học sinh không cần phải thực hiện các
phép tính phức tạp hay chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được.
Muốn giải bài tập định tính học sinh phải thực hiện những phép suy luận logic,
do đó phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật Vật lý và nhận biết được
những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể.
Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một hiện
tượng xảy ra trong những điều kiện xác định.
Bài tập định tính có thể sử dụng một hình vẽ đơn giản, bài tập định tính có thể
chuyển thành một dạng của bài tập thí nghiệm.
b. Bài tập tính toán
Bài tập tính toán là những bài tập mà muốn giải chúng ta phải thực hiện một
loạt phép tính và kết quả là thu được một đáp số định lượng. Có thể chia bài tập tính
toán ra làm hai loại: bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp.
c. Bài tập tính toán tập dượt
Bài tập tính toán tập dượt là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập
đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản. Những bài
tập này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm cho học sinh hiểu rõ ý
nghĩa của các định luật và các công thức biểu diễn chúng, sử dụng các đơn vị Vật lý và
thói quen cần thiết để giải những bài tập phức tạp hơn.
d. Bài tập tính toán tổng hợp
Bài tập tính toán tổng hợp là bài tập mà muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều
khái niệm, định luật, dùng nhiều công thức. Loại bài tập này có tác dụng đặc biệt giúp
37
cho học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối liên hệ khác nhau giữa
các phần của chương trình Vật lý, tập cho học sinh biết phân tích những hiện tượng
thực tế phức tạp ra thành những phần đơn giản tuân theo một định luật xác định.
đ. Bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải
lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập.
Bài tập thí nghiệm cũng có thể có dạng định tính hoặc định lượng.
Vận dụng các định luật Vật lý để lý giải các hiện tượng mới là nội dung chính
của bài tập thí nghiệm.
e. Bài tập đồ thị
Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải
tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình
diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị.
Nếu theo tiêu chí mục đích dạy học ta có bài tập củng cố kiến thức, bài tập rèn luyện kĩ
năng, bài tập hình thành và phát triển năng lực.
2.2 Bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực
2.2.1 Khái niệm
Bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực là bài tập Vật lý được xây
dựng nhằm khai thác những khả năng của cá nhân cho việc vận dụng những kiến thức,
kỹ năng, kỹ xảo.
2.2.2 Đặc điểm
Các thành tố quan trọng trong việc đánh giá việc đổi mới xây dựng bài tập là:
Sự đa dạng của bài tập, chất lượng bài tập, sự lồng ghép bài tập vào giờ học và sự liên
kết với nhau của các bài tập.
Những đặc điểm của bài tập định hướng phát triển năng lực:
Yêu cầu của bài tập
- Có mức độ khó khác nhau.
- Mô tả tri thức và kỹ năng yêu cầu.
- Định hướng theo kết quả.
2.2.2.2 Hỗ trợ học tích lũy
- Liên kết các nội dung qua suốt các năm học.
- Làm nhận biết được sự gia tăng của năng lực.
38
- Vận dụng thường xuyên cái đã học.
2.2.2.3 Hỗ trợ cá nhân hóa việc học tập
- Chẩn đoán và khuyến khích cá nhân.
- Tạo khả năng trách nhiệm đối với việc học của bản thân.
- Sử dụng sai lầm như là cơ hội.
2.2.2.4 Xây dựng bài tập trên cơ sở chuẩn
- Bài tập luyện tập để bảo đảm tri thức cơ sở.
- Thay đổi bài tập đặt ra (mở rộng, chuyển giao, đào sâu và kết nối, xây dựng tri thức
thông minh).
- Thử các hình thức luyện tập khác nhau.
2.2.2.5 Bao gồm cả những bài tập cho hợp tác và giao tiếp
- Tăng cường năng lực xã hội thông qua làm việc nhóm.
- Lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức.
2.2.2.6 Tích cực hóa hoạt động nhận thức
- Bài tập giải quyết vấn đề và vận dụng.
- Kết nối với kinh nghiệm đời sống.
- Phát triển các chiến lược giải quyết vấn đề.
2.2.2.7 Có những con đường và giải pháp khác nhau
- Nuôi dưỡng sự đa dạng của các con đường, giải pháp.
- Đặt vấn đề mở.
- Độc lập tìm hiểu.
- Không gian cho các ý tưởng khác thường.
- Diễn biến mở của giờ học.
2.2.2.8 Phân hóa nội tại
- Con đường tiếp cận khác nhau.
- Phân hóa bên trong.
- Gắn với các tình huống và bối cảnh.
2.2.3 Sự cần thiết của việc xây dựng bài tập phát triển năng lực
Trong quá trình xây dựng hệ thống bài tập đối với chương trình bài tập truyền
thống có những hạn chế như sau:
- Tiếp cận một chiều, ít thay đổi trong việc xây dựng bài tập, thường là những bài tập
đóng.
39
- Thiếu về ứng dụng, chuyển giao cái đã học sang vấn đề chưa biết cũng như các tình
huống thực tiễn cuộc sống.
- Kiểm tra thành tích, chú trọng các thành tích nhớ và hiểu ngắn hạn.
- Quá ít ôn tập thường xuyên và bỏ qua sự kết nối giữa cái đã biết và cái mới.
- Tính tích lũy của việc học không được lưu ý đến một cách đầy đủ…
Còn đối với bài tập tiếp cận năng lực, những ưu điểm nổi bật là:
- Trọng tâm không phải là các thành phần tri thức hay kỹ năng riêng lẻ mà là sự vận
dụng có phối hợp trên cơ sở một vấn đề mới đối với người học.
- Rèn luyện cho học sinh những kĩ năng và kĩ xảo, phát triển năng lực tư duy độc lập
và nâng cao hiệu quả tự học.
- Tiếp cận năng lực không định hướng theo nội dung học trừu tượng mà luôn theo các
tình huống cuộc sống của học sinh, theo “thử thách trong cuộc sống”. Nội dung học
tập mang tính tình huống, tính bối cảnh và tính thực tiễn.
- So với dạy học định hướng nội dung, dạy học định hướng phát triển năng lực định
hướng mạnh hơn đến học sinh và các quá trình học tập.
Hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực chính là công cụ để học sinh
luyện tập nhằm hình thành, phát triển năng lực chuyển giao những vấn đề, tình huống
vào thực tiễn cuộc sống và là công cụ để giáo viên và các cán bộ quản lý giáo dục
kiểm tra, đánh giá năng lực của học sinh và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình
dạy học.
2.2.4 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng
lực.
Xác định mục tiêu dạy học (Phần Điện học)
Xác định các năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh
khi học phần Điện học với từng kiến thức cụ thể
Sắp xếp các bài tập thành một hệ thống nhằm tối ưu hóa
việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh
Xây dựng các bài tập để hình thành và
phát triển các năng lực trên
Sơ đồ 1: Sơ đồ khái quát quy trình xây dựng hệ thống bài tập Vật lý theo
định hướng phát triển năng lực.
40
Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học (phần Điện học)
Dựa vào chuẩn kiến thức, kỹ năng cần đạt đã được quy định trong mỗi bài của
phần “Điện học” để xác định mục tiêu dạy học (được quy định trong tài liệu: chương
trình giáo dục phổ thông cấp THPT). Cụ thể, mục tiêu dạy học ứng phần Điện học như
sau:
Cung cấp cho học sinh những kiến thức khoa học cơ bản phần Điện học. Thông
qua đó có thể giúp học sinh giải thích được các hiện tượng thường gặp trong cuộc
sống, cũng như rèn luyện cho học sinh phương pháp đặc thù của môn Vật lý là phương
pháp thực nghiệm. Giúp học sinh làm quen với các cơ chế hoạt động của các dụng cụ,
thiết bị điện để phần nào hướng nghiệp cho học sinh phổ thông.
Bước 2: Xác định các năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh khi học
phần Điện học với từng kiến thức cụ thể
Dựa vào các năng lực chuyên biệt của môn Vật lý và mục tiêu dạy học phần
Điện học (đã xác định trong bước 1) để xác định các năng lực cần hình thành và phát
triển cho học sinh. Các năng lực cụ thể (đặc thù cho môn Vật lý) được chỉ rõ ở mục
1.2.3 của chương 1.
Bước 3: Xây dựng các bài tập để hình thành và phát triển các năng lực trên
Từ các năng lực đã xác định ở bước 2 và nội dung kiến thức phần Điện học để
xây dựng các bài tập phù hợp nhằm hình thành và phát triển các năng lực đó.
Bước 4: Sắp xếp các bài tập thành một hệ thống nhằm tối ưu hóa việc hình thành
và phát triển năng lực cho học sinh
Theo trình tự các bài từ 1 đến 25 thuộc 5 chương: I, II, III, IV, V trong SGK
Vật lý 11 cơ bản. Tương ứng với bài tập từ 1 đến 130 trong phụ lục I, chúng tôi xếp
chúng vào bảng các năng lực trình bày ở “Bảng : Bài tập tương ứng cho các năng lực
đặc thù của môn Vật lý ”.
3. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
3.1 Mục đích khảo sát
Tìm hiểu thực trạng việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở các
trường phổ thông trong khu vực thành phố Hồ Chí Minh.
41
3.2 Nội dung khảo sát
Để điều tra thực trạng của việc hình thành và phát triển năng lực, chúng tôi có
thiết kế mẫu phiếu “Khảo sát ý kiến về việc dạy học và kiểm tra đánh giá theo định
hướng phát triển năng lực” như sau:
PHIẾU KHẢO SÁT Ý KIẾN VỀ VIỆC DẠY HỌC VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ
THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
Thầy (cô) đã từng nghe và tìm hiểu về việc dạy học theo định hướng tiếp cận năng
lực bao giờ chưa?
 Có
 Chưa
 Đã từng nghe nhưng chưa tìm hiểu, nghiên cứu
Các câu từ 2 đến 6: thầy (cô) có thể chọn nhiều phương án.
Theo quan điểm của thầy (cô), “năng lực” được hiểu là gì?
 Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn...
 Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu
cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động có kết quả tốt.
 Năng lực là khả năng thực hiện, là kết quả đầu ra của hoạt động: học để biết và
làm.
 Năng lực là sự tích hợp các kĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung
trong một loại tình huống cho trước để giải quyết những vấn đề trong tình
huống đã đặt ra.
 Khác
Theo thầy (cô), lợi ích từ việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng chú
trọng phát triển năng lực học sinh có thể là:
 Trau dồi các phẩm chất linh hoạt, độc lập, tự chủ, sáng tạo...của người học.
 Huy động được các thành tố năng lực chung và chuyên biệt phát triển trong một
con người.
 Phản ánh được sự hội tụ, tích hợp của cá kết quả học tập nhiều giai đoạn
 Xây dựng được một thước đo giá trị của một hoạt động học
 Học sinh không chỉ học thuộc, ghi nhớ mà còn phải biết làm thông qua các hoạt
động cụ thể, giải quyết được các tình huống do cuộc sống đặt ra.
 Khác
42
Theo ý kiến của thầy (cô), đâu là những “năng lực chuyên biệt” của môn Vật lý?
 Năng lực giải quyết vấn đề
 Năng lực hợp tác
 Năng lực quan sát
 Năng lực giao tiếp
 Năng lực tư duy phê phán
 Năng lực thực nghiệm
 Năng lực tự học
 Năng lực sáng tạo, tự chủ
 Năng lực làm việc nhóm
 Khác
Đã là dạy học thì phải có phương pháp. Vậy theo thầy (cô) phương pháp nào dưới
đây có thể áp dụng vào việc dạy học nhằm tạo điều kiện phát triển năng lực học
sinh?
 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
 Dạy học dựa trên tìm tòi, khám phá khoa học (inquiry by learning)
 Dạy học dự án
 Dạy học ngoại khóa
 Dạy học phân hóa
 Dạy học theo trạm (learning by station)
 Dạy học nghiên cứu tình huống
 Dạy học VNEN (Viet Nam Escuela Nueva)
 Khác
Những đặc thù của bài tập dạy học phát triển năng lực, theo quan điểm của thầy
(cô) đó có thể là:
 Có mức độ khó khác nhau
 Định hướng theo kết quả
 Liên kết các nội dung qua suốt các năm học
 Có những con đường tiếp cận và giải pháp khác nhau
 Tích cực hóa hoạt động nhận thức (như kết nối với kinh nghiệm sống...)
 Lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức
 Gắn với các tình huống và bối cảnh
43
 Gắn với các năng lực đặc thù của môn học
 Khác
Ý kiến khác của thầy (cô) (nếu có):
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Thầy (cô) vui lòng để lại họ và tên của mình và tên trường mình đang công tác:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Chúc quý thầy (cô) một ngày làm việc vui vẻ!
3.3 Phương pháp khảo sát
Chúng tôi sử dụng phương pháp thực nghiệm thăm dò.
3.4 Đối tượng khảo sát
Các giáo viên dạy Vật lý ở một số trường phổ thông trên địa bàn Thành Phố Hồ
Chí Minh.
3.5 Kết quả khảo sát và đánh giá thực trạng
Kết quả của phiếu khảo sát ở phụ lục .
Sau khi điều tra, chúng tôi có một số kết luận như sau:
- Dạy học theo định hướng phát triển năng lực là một vấn đề mới chưa được phổ biến
rộng ở nước ta, một số ít giáo viên có biết về khuynh hướng phát triển này nhưng
không có nhiều thời gian, điều kiện để tìm hiểu rõ.
- Việc định hướng kiểm tra, đánh giá năng lực trong thực tế còn nhiều hạn chế.
- Các trường phổ thông chưa có điều kiện để áp dụng.
44
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN HỌC -
LỚP 11 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
1. MỤC TIÊU DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC
Cung cấp cho học sinh những kiến thức khoa học cơ bản phần Điện học. Thông
qua đó có thể giúp học sinh giải thích được các hiện tượng thường gặp trong cuộc
sống, cũng như rèn luyện cho học sinh phương pháp đặc thù của môn Vật lý là phương
pháp thực nghiệm. Giúp học sinh làm quen với các cơ chế hoạt động của các dụng cụ,
thiết bị điện để phần nào hướng nghiệp cho học sinh phổ thông.
Bảng 6: Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình Vật lý 11 của Bộ Giáo dục
và Đào tạo
Chủ đề Mức độ cần đạt
a) Điện tích. Định luật bảo toàn điện
tích. Lực tác dụng giữa các điện tích.
Thuyết êlectron.
b) Điện trường. Cường độ điện trường.
Đường sức điện.
c) Điện thế và hiệu điện thế.
d) Tụ điện.
e) Năng lượng của điện trường trong tụ
điện.
+ Kiến thức
- Nêu được các cách làm nhiễm điện một
vật (cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng).
- Phát biểu được định luật bảo toàn điện
tích.
- Phát biểu được định luật Coulomb và
chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai
điện tích điểm.
- Nêu được các nội dung chính của
thuyết êlectron.
- Nêu được điện trường tồn tại ở đâu, có
tính chất gì.
- Phát biểu được định nghĩa cường độ
điện trường.
- Nêu được trường tĩnh điện là trường
thế.
- Phát biểu được định nghĩa hiệu điện thế
giữa hai điểm của điện trường và nêu
được đơn vị đo hiệu điện thế.
- Nêu được mối quan hệ giữa cường độ
điện trường đều và hiệu điện thế giữa hai
45
điểm của điện trường đó. Nhận biết được
đơn vị đo cường độ điện trường.
- Nêu được nguyên tắc cấu tạo của tụ
điện. Nhận dạng được các tụ điện thường
dùng và nêu được ý nghĩa các số ghi trên
mỗi tụ điện.
- Phát biểu được định nghĩa điện dung
của tụ điện và nhận biết được đơn vị đo
điện dung.
- Nêu được điện trường trong tụ điện và
mọi điện trường đều mang năng lượng.
+ Kĩ năng
- Vận dụng được thuyết êlectron để giải
thích các hiện tượng nhiễm điện.
- Vận dụng được định luật Coulomb và
khái niệm điện trường để giải được các
bài tập đối với hai điện tích điểm.
- Giải được bài tập về chuyển động của
một điện tích dọc theo đường sức của
một điện trường đều.
a) Dòng điện không đổi.
b) Nguồn điện. Suất điện động của
nguồn điện. Pin, acquy.
c) Công suất của nguồn điện.
d) Định luật Ohm đối với toàn mạch.
e) Ghép các nguồn điện thành bộ.
+ Kiến thức
- Nêu được dòng điện không đổi là gì.
- Nêu được suất điện động của nguồn
điện là gì.
- Nêu được cấu tạo chung của các nguồn
điện hoá học (pin, acquy).
- Viết được công thức tính công của
nguồn điện :
Ang = Eq = EIt
- Viết được công thức tính công suất của
nguồn điện :
Png = EI
46
- Phát biểu được định luật Ohm đối với
toàn mạch.
- Viết được công thức tính suất điện
động và điện trở trong của bộ nguồn mắc
nối tiếp, mắc song song.
+ Kĩ năng
- Vận dụng được hệ thức =
E
N
I
R + r
hoặc U
= E – Ir để giải các bài tập đối với toàn
mạch, trong đó mạch ngoài gồm nhiều
nhất là ba điện trở.
- Vận dụng được công thức Ang = EIt và
Png = EI.
- Tính được hiệu suất của nguồn điện.
- Nhận biết được, trên sơ đồ và trong
thực tế, bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc
song song.
- Tính được suất điện động và điện trở
trong của các loại bộ nguồn mắc nối tiếp
hoặc mắc song song.
- Tiến hành được thí nghiệm đo suất điện
động và xác định điện trở trong của một
pin
a) Dòng điện trong kim loại. Sự phụ
thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Hiện
tượng nhiệt điện. Hiện tượng siêu dẫn.
b) Dòng điện trong chất điện phân. Định
luật Faraday về điện phân.
c) Dòng điện trong chất khí.
d) Dòng điện trong chân không.
+ Kiến thức
- Nêu được điện trở suất của kim loại
tăng theo nhiệt độ.
- Nêu được hiện tượng nhiệt điện là gì.
- Nêu được hiện tượng siêu dẫn là gì.
- Nêu được bản chất của dòng điện trong
chất điện phân.
- Mô tả được hiện tượng dương cực tan.
- Phát biểu được định luật Faraday về
47
e) Dòng điện trong chất bán dẫn. Lớp
chuyển tiếp p - n.
điện phân và viết được hệ thức của định
luật này.
- Nêu được một số ứng dụng của hiện
tượng điện phân.
- Nêu được bản chất của dòng điện trong
chất khí.
- Nêu được điều kiện tạo ra tia lửa điện.
- Nêu được điều kiện tạo ra hồ quang
điện và ứng dụng của hồ quang điện.
- Nêu được điều kiện để có dòng điện
trong chân không và đặc điểm về chiều
của dòng điện này.
- Nêu được dòng điện trong chân không
được ứng dụng trong các ống phóng điện
tử.
- Nêu được bản chất của dòng điện trong
bán dẫn loại p và bán dẫn loại n.
- Nêu được cấu tạo của lớp chuyển tiếp p
– n và tính chất chỉnh lưu của nó.
- Nêu được cấu tạo, công dụng của điôt
bán dẫn và của tranzito.
+ Kĩ năng
- Vận dụng định luật Faaday để giải
được các bài tập đơn giản về hiện tượng
điện phân.
- Tiến hành thí nghiệm để xác định được
tính chất chỉnh lưu của điôt bán dẫn và
đặc tính khuếch đại của tranzito.
a) Từ trường. Đường sức từ. Cảm ứng từ
b) Lực từ. Lực Lorentz
+ Kiến thức
 Nêu được từ trường tồn tại ở đâu và có
tính chất gì.
 Nêu được các đặc điểm của đường sức
48
từ của thanh nam châm thẳng, của nam
châm chữ U, của dòng điện thẳng dài,
của ống dây có dòng điện chạy qua.
 Phát biểu được định nghĩa và nêu được
phương, chiều của cảm ứng từ tại một
điểm của từ trường. Nêu được đơn vị đo
cảm ứng từ.
 Viết được công thức tính cảm ứng từ
tại một điểm trong từ trường gây bởi
dòng điện thẳng dài vô hạn và tại một
điểm trong lòng ống dây có dòng điện
chạy qua.
 Viết được công thức tính lực từ tác
dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện
chạy qua đặt trong từ trường đều.
 Nêu được lực Lorentz là gì và viết
được công thức tính lực này.
+ Kĩ năng
 Vẽ được các đường sức từ biểu diễn từ
trường của thanh nam châm thẳng, của
dòng điện thẳng dài, của ống dây có
dòng điện chạy qua và của từ trường đều.
 Xác định được độ lớn, phương, chiều
của vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong
từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài và
tại một điểm trong lòng ống dây có dòng
điện chạy qua.
 Xác định được vectơ lực từ tác dụng
lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện
chạy qua được đặt trong từ trường đều.
 Xác định được cường độ, phương,
49
chiều của lực Lorentz tác dụng lên một
điện tích q chuyển động với vận tốc v
trong mặt phẳng vuông góc với các
đường sức của từ trường đều.
a) Hiện tượng cảm ứng điện từ. Từ
thông. Suất điện động cảm ứng
b) Hiện tượng tự cảm. Suất điện động tự
cảm. Độ tự cảm
c) Năng lượng từ trường trong ống dây
+ Kiến thức
- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng
cảm ứng điện từ.
- Viết được công thức tính từ thông qua
một diện tích và nêu được đơn vị đo từ
thông. Nêu được các cách làm biến đổi
từ thông.
- Phát biểu được định luật Faraday về
cảm ứng điện từ, định luật Lorentz về
chiều dòng điện cảm ứng và viết được hệ
thức : ce
t

 

.
- Nêu được dòng điện Foucault là gì.
- Nêu được hiện tượng tự cảm là gì.
- Nêu được độ tự cảm là gì và đơn vị đo
độ tự cảm.
- Nêu được từ trường trong lòng ống dây
có dòng điện chạy qua và mọi từ trường
đều mang năng lượng.
+ Kĩ năng
- Làm được thí nghiệm về hiện tượng
cảm ứng điện từ.
- Tính được suất điện động cảm ứng
trong trường hợp từ thông qua một mạch
kín biến đổi đều theo thời gian.
- Xác định được chiều của dòng điện
cảm ứng theo định luật Lorentz.
- Tính được suất điện động tự cảm trong
50
ống dây khi dòng điện chạy qua nó có
cường độ biến đổi đều theo thời gian.
2. XÁC ĐỊNH CÁC NĂNG LỰC CẦN HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CHO
HỌC SINH KHI HỌC XONG PHẦN ĐIỆN HỌC
Dựa vào các năng lực chuyên biệt của môn Vật lý và mục tiêu dạy học phần
Điện học (đã xác định trong bước 1) để xác định các năng lực cần hình thành và phát
triển cho học sinh. Các năng lực cụ thể (đặc thù cho môn Vật lý) được chỉ rõ ở mục
1.2.3 của chương 1.
3. HỆ THỐNG BÀI TẬP
Dựa trên mục tiêu, chúng tôi xây dựng 130 bài tập dựa trên các năng lực đã được xây
dựng. Chúng tôi có hệ thống các bài tập cụ thể trình bày ở phụ lục I. Ứng với 12 mức
độ của 4 nhóm năng lực đặc thù cho bộ môn Vật lý đã xây dựng, chúng tôi đưa ra bảng
các năng lực và bài tập tương ứng. Các bài tập mà chúng tôi soạn thảo thể hiện rõ các
đặc điểm của bài tập theo định hướng phát triên năng lực.
Bảng 7: Bài tập tương ứng cho các năng lực đặc thù của môn Vật lý
Tên năng lực Mức độ Bài tập tương ứng
Nhóm năng
lực liên quan
đến sử dụng
kiến thức Vật
lý
(K)
[K1] Tái hiện kiến
thức
Bài 1*, bài 52
[K2] Hiểu và vận
dụng kiến thức
Bài 1, bài 2, bài 3, bài 4*, bài 5*, bài 6, bài
17, bài 19*, bài 22, bài 23, bài 24, bài 25,
bài 27, bài 28, bài 29, bài 30, bài 32, bài
33*, bài 34, bài 36, bài 38, bài 39, bài 40,
bài 42*, bài 43, bài 44, bài 45, bài 46*, bài
47*, bài 52, bài 53, bài 54, bài 55, bài 64,
bài 66*, bài 67, bài 68, bài 70, bài 71, bài
72, bài 73, bài 74, bài 75, bài 82, bài 83, bài
84*, bài 87*, bài 89, bài 90, bài 91, bài 92,
bài 93, bài 95, bài 96, bài 97, bài 102, bài
103, bài 105, bài 106, bài 109, bài 110, bài
113, bài 114, bài 115*, bài 117, bài 124, bài
51
125, bài 126.
[K3] Chuyển tải kiến
thức vào thực tiễn
Bài 10, bài 11, bài 13, bài 14, bài 19, bài 35,
bài 42, bài 46, bài 48, bài 49, bài 56, bài 57,
bài 58, bài 60, bài 65, bài 66, bài 76, bài 77,
bài 79, bài 81, bài 85, bài 86, bài 87, bài 88,
bài 95, bài 96, bài 115, bài 119, bài 122.
Nhóm năng
lực thực
nghiệm
(N)
[N1] Phát hiện ra vấn
đề Vật lý từ tình
huống thực tế, từ thí
nghiệm.
Bài 50*, bài 60*, bài 80*, bài 120*
[N2] Đề xuất những
giả thuyết để giải
quyết vấn đề Vật lý
mới phát hiện.
Bài 12, bài 63, bài 70*, bài 80, bài 120.
[N3] Tiến hành thí
nghiệm kiểm tra và
kết luận.
Bài 16, bài 18, bài 78, bài 101, bài 104, bài
107, bài 120, bài 121.
Nhóm năng
lực tìm kiếm,
trao đổi thông
tin
(T)
[T1] Tìm kiếm và
lựa chọn thông tin
[T2] Diễn đạt thông
tin
Bài 7, bài 26, bài 31*, bài 33, bài 37, bài 47,
bài 50, bài 51, bài 61, bài 62, bài 94, bài
108, bài 127.
[T3] Trao đổi thông
tin
Bài 31, bài 61, bài 69, bài 100, bài 123.
Nhóm năng
lực cá thể
(C)
[C1] Tự chuyển hóa
kiến thức thành hệ
thống cho bản thân.
Bài 4, bài 9, bài 17, bài 19, bài 21, bài 41,
bài 100, bài 112, bài 116, bài 118, bài 130.
[C2] Xác định được
trình độ hiện có của
bản thân.
Bài 5, bài 26, bài 29.
[C3] Tự lên kế hoạch Bài 128
52
Ghi chú: Những bài tập có đánh dấu sao (*) là những bài tập mà trong đó, loại
năng lực tương ứng ở cột bên trái thể hiện rõ hơn so với những năng lực còn lại.
Dưới đây, ứng với mỗi loại năng lực, chúng tôi chọn ra một bài tập ví dụ tiêu biểu để
minh họa cho từng loại năng lực đó.
Bài 1: [K1] Mỗi ô chữ là một lời gợi ý cho từ khoá liên quan đến một kiến thức các
em đã được học. Em hãy trả lời 4 ô chữ dưới đây đề tìm từ khoá gồm có 8 chữ cái.
Từ khoá:
1. Em hãy dùng vốn ngôn ngữ Vật lý của mình để điền vào đoạn khuyết sau:
………..trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do
dưới tác dụng của điện trường.
2. Hình ảnh dưới đây liên quan đến vật gì?
và thực hiện kế hoạch
nâng cao trình độ bản
thân.
1
2
3
4
53
Hình 1: Hình ảnh thực tế về nam châm chữ U
3. Từ nằm trong ô chữ hàng 3 là một kiến thức Vật lý. Em hãy xác định kiến thức đó
dựa vào những lời gợi ý như sau:
- Để xác định chiều của nó ta dùng quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc.
- Là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu
- Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường.
4. Nhìn hình đoán chữ
Hình 2: Hình ảnh thực tế bếp điện từ
Hướng dẫn giải:
1. Dòng điện
2. Nam châm
3. Đường sức từ
4. Lực từ
Từ khoá: Từ trường
Bài 2: [K2] Giáo viên giao bài tập về nhà cho tất cả các thành viên trong lớp, nội dung
bài tập như sau: “Tính lực tương tác tĩnh điện giữa một electron và một proton nếu
khoảng cách giữa chúng bằng 5.10-9
cm”. Hôm sau giáo viên gọi một bạn học sinh lên
kiểm tra bài tập về nhà và thấy trong tập để trống bài giải cho bài tập này. Giáo viên
yêu cầu học sinh giải thích cho việc làm đó, bạn học sinh trả lời rằng: “Em không tính
được lực tương tác tĩnh điện đối với bài tập này”.
Theo em chuyện gì sẽ xảy ra đối với bạn học sinh đó? Được 8 điểm kiểm tra miệng
F = ma
100F0
54
hay sẽ vào sổ kỉ luật của lớp.
Hướng dẫn giải
Câu trả lời của bạn học sinh hoàn toàn có căn cứ. Lực Coulomb chỉ áp dụng được đối
với các điện tích điểm hoặc các vật nhiễm điện hình cầu. Vậy nên bài tập cần được bổ
sung thêm để chặt chẽ hơn: “Tính lực tương tác tĩnh điện giữa một electron và một
proton nếu khoảng cách giữa chúng bằng 5.10-9
cm. Coi electron và proton như những
điện tích điểm”
Bài 3: [K3] Thuật ngữ “sấm” và “sét” thường được gộp lại và hay sử dụng trong
cuộc sống là “sấm sét”. Theo em hiện tượng “sấm” và “sét” có phải là hai hiện
tượng khác nhau hay chỉ là một hiện tượng “sấm sét”.
Hướng dẫn giải
Sấm và sét là hai hiện tượng là 2 hiện tượng khác nhau.
Sự cọ xát mạnh giữa những giọt nước trong luồng không khí bốc lên là một
trong những nguyên nhân tạo thành các đám mây dông bị nhiễm điện. Khi đó giữa các
đám mây này hoặc giữa chúng với mặt đất xuất hiện tia lửa điện phát ánh sáng chớp
chói lòa. Do nhiệt độ cao của tia lửa điện, không khí giãn nở đột ngột, phát ra tiểng
nổ gọi là tiếng sấm (khi có tia lửa điện giữa hai đám mây), hoặc tiếng sét (khi có tia
lửa điện giữa đám mây và mặt đất).
Bài 4: [N1] Thầy giáo giao cho bạn An các dụng cụ sau:
+ Vòi nước đang chảy.
+ Một ống hút bằng nhựa.
+ Một mảnh vải len.
Và bạn An đã thực hiện thí nghiệm với các bước:
+ Cọ xát mảnh vải len vào ống hút.
+ Mở vòi cho nước chảy thành dòng nước nhỏ.
+ Đưa ống hút lại gần dòng nước đang chảy
Kết quả thu được đó là: Dòng nước bị hút về đầu hút nhựa.
Và bạn An không biết đặt tên cho thí nghiệm của mình. Em hãy giúp bạn An đặt tên
cho thí nghiệm này nhé.
Hướng dẫn giải
Điện môi trong điện trường.
Bài 5: [N2] Điện trở của một dây dẫn hình trụ có chiều dài 𝑙, tiết diện 𝑆, điện trở
55
suất 𝜌 được tính bởi biểu thức R = ρ
l
S
Nên ta có 3 nhận định sau:
- Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn.
- Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn.
- Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu của dây dẫn.
Trong phòng thí nghiệm có các đoạn dây dẫn giống nhau (có cùng chiều dài l, tiết
diện S, cùng làm từ 1 loại vật liệu). Em hãy đưa ra 2 phương án thí nghiệm để kiểm
tra 2 trong 3 nhận định trên.
Hướng dẫn giải
+ Phương án thí nghiệm 1: lần lượt đo điện trở của: 1 đoạn dây dẫn, 2 đoạn dây dẫn
mắc nối tiếp, 3 đoạn dây dẫn mắc nối tiếp.
+ Phương án thí nghiệm 2: lần lượt đo điện trở của: 1 đoạn dây dẫn, 2 đoạn dây dẫn
mắc song song, 3 đoạn dây dẫn mắc song song.
Bài 6: [N3] Thí nghiệm về lực từ.
1. Em hãy cùng với một bạn trong lớp
xây dựng phương án thí nghiệm để chỉ
ra sự tồn tại của lực từ với các dụng cụ
sau:
- Một nam châm có từ trường mạnh
- Một cục pin tiểu
- Sợi dây đồng
2. Sau khi xây dựng phương án thí
nghiệm, em hãy quay video hướng dẫn
cách tiến hành thí nghiệm.
3. Em hãy giải thích nguyên lý hoạt động của thí nghiệm.
Bài 7: [T1] “Không nên nhầm lẫn thuyết electron với lý thuyết về điện. Lý thuyết về
điện và về từ, mà ta gọi là lý thuyết điện từ vĩ mô, đã được phát triển rất lâu trước
khi thuyết electron ra đời với các công trình của Coulomb, Faraday, Maxwell,
Lorentz… Nhưng, như Einstein đã viết, lúc đó các lý thuyết này chưa có diễn viên
vật chất. Thuyết electron, mà ta thường gọi là thuyết electron cổ điển, chỉ ra đời vào
Hình 3: Hình ảnh thực tế dụng cụ cần
thiết cho thí nghiệm
56
cuối thế kỉ XIX, sau khi người ta phát hiện ra electron, nhờ các công trình của
Stoney, Plucker, Crookes, Schuster và đặc biệt là của Thomson và Millican.” Nội
dung chính của đoạn trích trên là gì? Nếu em muốn tìm hiểu thêm về vấn đề trên thì
em sẽ chọn những từ khóa nào để search google? Hãy ghi lại các kết quả với các từ
khóa đó.
Hướng dẫn giải
- Nội dung của đoạn trích là tóm tắt sơ lược lịch sử ra đời của thuyết electron.
- Các từ khóa:
+ Thuyết electron. (288.000 trong 0,48 giây)
+ Lịch sử ra đời thuyết electron (44.900 trong 0,74 giây)
Bài 8: [T2] Máy sao chụp quang học (photocopy) có bộ phận quan trọng nhất hoạt
động tương tự như một tụ điện. Em hãy tìm kiếm các thông tin về máy sao chụp
quang học, trình bày sơ lược nguyên tắc hoạt động và chỉ ra bộ phận quan trọng đó
là gì?
Hướng dẫn giải
Bộ phận quan trọng nhất trong máy sao chụp quang học là một mặt trụ mà
người ta thường gọi là cái trống. Trống làm bằng nhôm có phủ một lớp chất bán dẫn,
ví dụ như sê len. Nhôm là chất dẫn điện tốt; còn sê len thì khi khi thiếu ánh sáng nó là
chất cách điện, khi được chiếu sáng nó trở thành dẫn điện tốt. Mặt trống ở gần một
điện cực mà ta gọi là điện cực trống.
Quá trình sao chụp văn bản gồm các bước như sau:
+ Tích điện cho trống. Khi trống quay, mặt của nó lướt qua điện cực trống. Điện cực
trống là điện cực dương, vì vậy khi quay qua điện cực này thì mặt trống nhiễm điện
dương.
+ Hiện ảnh trên mặt trống. Giả sử tài liệu gốc là số 3. Nhờ hệ thống gương và thấu
kính, ảnh của số 3 được hiện trên mặt trống. Thành ra trên mặt trống có chỗ tối, chỗ
sáng. Ở chỗ sáng thì sê len trở thành dẫn điện tốt, vì vậy các electron từ nhôm truyền
sang sê len làm cho chỗ đó trở thành trung hòa. Còn chỗ tối, tức là ảnh của số 3, vẫn
còn nhiễm điện dương.
+ Phun mực in vào trống. Mực in là loại bột màu đen đã được nhiễm điện âm. Vì vậy,
khi các hạt mực này đến trống, chúng sẽ bị hút vào chỗ nhiễm điện dương ở mặt trống,
nghĩa là chỗ có ảnh số 3.
57
+ Chuyển nét mực trên mặt trống sang trang giấy trắng. Muốn vậy người ta cho trang
giấy chuyển động qua một điện cực thứ hai gọi là điện cực giấy. Điện cực này làm cho
trang giấy cũng nhiễm điện dương. Do đó nét mực từ mặt trống bây giờ lại được
chuyển sang trang giấy.
+ Cuối cùng là trang giấy đã có nét mực di chuyển qua bộ phận làm nóng để các mực
chảy ra kết dính vào nhau và kết dính vào giấy.
Bài 9: [T3]
Hình 4: Hình ảnh đồng hồ đo điện năng
trong thực tế
Hình ảnh trên đây là công tơ điện là một dụng cụ dùng để đo lượng điện năng
tiêu thụ, nó hoạt động dựa vào nguyên tắc của dòng điện foucault. Công tơ điện
được cấu tạo như sau:
1. Cuộn dây điện áp
2. Cuộn dây dòng điện
3. Đĩa nhôm
4. Nam châm vĩnh cữu
5. Hộp số cơ khí
Em hãy thành lập một nhóm với bốn thành viên thực hiện các nhiệm vụ sau:
a. Các em hãy giải thích nguyên lý hoạt động của công tơ điện dựa trên nguyên tắc
của dòng điện Foucault
b. Sau khi giải thích nguyên lý hoạt động của công tơ điện các em hãy chế tạo một
công tơ điện.
Hướng dẫn giải:
Hoạt động: Khi dòng điện qua cuộn dây trong công tơ, sinh ra momen làm cho
đĩa kim loại trong công tơ quay. Đĩa được đặt vào hai cực của nam châm vĩnh cữu, khi
đĩa quay giữa hai cực của nam châm vĩnh cữu lúc này xuất hiện dòng điện Foucault.
58
Dòng điện Foucault gây ra một momen có tác dụng làm cản chuyển động quay của
đĩa. Khi momen cản và momen quay cân bằng thì đĩa quay đều.
Khi ngắt dòng điện đĩa không dừng lại ngay mà theo quán tính đĩa vẫn quay và
dòng điện Foucault có tác dụng cản trở chuyển động quay theo quán tính của đĩa làm
cho đĩa dừng lại nhanh chóng.
Bài 10: [C1] Đây là bản tóm kiến thức phần động năng-thế năng- năng lượng của
một học sinh lớp 10. Đối với kiến thức của em hiện nay, bảng trên còn phù hợp hay
không? Cần chỉnh sửa và bổ sung thêm những gì?
ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG- NĂNG LƯỢNG
1. Động năng
+ Wđ =
1
2
mv2
+ Wđ2 − Wđ1 = Angoại lực
Angoại lực: công của tất cả các lực tác dụng lên vật.
2. Thế năng
+ Wt =
1
2
kx2
(thế năng đàn hồi)
= mgz (thế năng hấp dẫn)
+ Wt1 − Wt2 = Alực thế
Alực thế: công của lực thế. Lực thế gồm lực hấp dẫn và lực đàn hồi.
3. Năng lượng
+ W = Wđ + Wt
+ W1 = W2 (Vật chịu tác dụng của những lực thế)
+ W2 − W1 = Alực không thế (Vật chịu tác dụng của những lực không thế)
Hướng dẫn giải
ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG- NĂNG LƯỢNG
1. Động năng
+ 𝑊đ =
1
2
𝑚𝑣2
+ 𝑊đ2 − 𝑊đ1 = 𝐴 𝑛𝑔𝑜ạ𝑖 𝑙ự𝑐
𝐴 𝑛𝑔𝑜ạ𝑖 𝑙ự𝑐: công của tất cả các lực tác dụng lên vật.
2. Thế năng
+ 𝑊𝑡 =
1
2
𝑘𝑥2
(thế năng đàn hồi)
59
= 𝑚𝑔𝑧 (thế năng hấp dẫn)
= 𝒒𝑽 (thế năng tĩnh điện)
𝑊𝑡1 − 𝑊𝑡2 = 𝐴𝑙ự𝑐 𝑡ℎế
𝐴𝑙ự𝑐 𝑡ℎế: công của lực thế. Lực thế gồm lực hấp dẫn, lực đàn hồi và lực tĩnh điện
3. Năng lượng
+ 𝑊 = 𝑊đ + 𝑊𝑡
+ 𝑊1 = 𝑊2 (Vật chịu tác dụng của những lực thế)
+ 𝑊2 − 𝑊1 = 𝐴𝑙ự𝑐 𝑘ℎô𝑛𝑔 𝑡ℎế (Vật chịu tác dụng của những lực không thế)
Bài 11: [C2] Cho mạch điện gồm đường tròn bán kính R và đường kính AB như
trên hình vẽ. dây dẫn đồng nhất có điện trở trên một đơn vị độ dài là 𝜌. Cường độ
dòng điện qua mạch điện là I. Biểu thức nào dưới đây mô tả sự phụ thuộc của cường
độ dòng điện qua đoạn dây dẫn AB vào góc 𝜃.
0
𝜋 − 𝜃
𝜋 + 2
𝐼
𝜋 − 𝜃
𝜋 + 4
𝐼
𝜋 − 2𝜃
𝜋 + 4
𝐼
Đây là một câu hỏi trong đề thi Olympic Vật lý sinh viên Toàn quốc năm
2016, em hãy đưa ra dự đoán kết quả của mình đối với câu hỏi trên. Giaỉ thích cho
dự đoán đó.
Hướng dẫn giải
Khi 𝜃 =
𝜋
2
thì không có dòng điện đi qua dây dẫn AB. Chỉ có đáp án D thỏa
mãn yêu cầu đó.
Học sinh không cần thiết phải chọn đúng đáp án, mà điều quan trọng là phải lý
giải được tại sao mình chọn đáp án đó.
A
B
I
I 𝜃
60
Bài 12: [C3] Hình ảnh ngôi sao dưới đây là một bài toán với tâm của ngôi sao là đề bài
toán và 5 cánh của ngôi sao là những câu hỏi liên quan đến đề bài toán được cho ở tâm
ngôi sao.
1. Hãy tính câu hỏi ở cánh thứ 1.
2. Hãy đặt câu hỏi cho những cánh còn lại, sau đó trả lời những câu hỏi đã đặt.
Hướng dẫn giải:
1. Độ tự cảm của ống dây:
2
7 3
4 .10 1,25.10 ( )
N
L S H
l
  
 
2.
- Tính cảm ứng từ trong lòng ống dây?
Một ống dây có chiều
dài l = 50 cm, diện
tích S = 5 cm2
gồm
1000 vòng dây phân bổ
đều dọc theo trục của
nó, có dòng điện I = 2
A chạy qua. Bỏ qua từ
trường Trái Đất.
Tính độ
tự cảm
của ống
dây
? ?
??
61
Trong lòng ống dây có một từ trường mà cảm ứng từ tính bằng công thức
7 3
4 .10 5.10 ( )
NI
B T
l
  
 
- Tính từ thông qua mỗi vòng dây?
Gọi mỗi từ thông qua mỗi vòng dây là Φ1. Vì vectơ cảm ứng từ trong lòng ống dây
vuông góc với diện tích các vòng dây, ta có:
12Φ BS
Với: 2 4 2
5 5.10S cm m
 
3 4 6
1 5.10 .5.10 2,5.10 Wb  
   
- Tính từ thông qua ống dây?
Từ thông qua N vòng của ống dây là:
3 6 3
1Φ Φ 10 .2,5.19 2,5.10N Wb 
  
- Ngắt mạch trong khoaorng thời gian Δt = 0,02s cho rằng cường độ dòng điện giảm
đều trong mạch từ giá trị I nói trên đến 0. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây.
3Δ 0 2
1,25.10 0,125
Δ 0,02
L
I
L V
t
  
    
Bài 13: [T1, K2, C1] Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau, mang các điện tích
q1; q2 đặt trong không khí, cách nhau một đoạn R = 20 cm. Chúng hút nhau bằng
lực F = 3,6. 10−4
N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về khoảng cách cũ,
chúng đẩy nhau bằng lực F′
= 2,025. 10−4
N. Tính q1; q2
Giải
Ta có F = k
q1q2
R2
⟹ q1q2 =
FR2
k
= 16. 10−16
Do hai quả cầu hút nhau nên q1q2 < 0 → q1q2 = −1,6. 10−15
(1)
Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau nên điện tích trên các quả cầu được phân bố lại. Vì
các quả cầu giống nhau nên các điện tích của chúng bằng nhau:
q′1 = q′2 =
q1 + q2
2
⟹ F′ = k
q′1q′2
r2
= k
(q1 + q2)2
4R2
⟹ (q1 + q2)2
=
F′
. 4R2
k
= 3,6. 10−15
⟹ q1 + q2 = 6. 10−8
(2)
62
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình {
q1q2 = −1,6. 10−15
q1 + q2 = 6. 10−8
Trường hợp 1: {
q1q2 = −1,6. 10−15
q1 + q2 = 6. 10−8
q1; q2 là nghiệm của phương trình: x2
− 6. 10−8
. x − 1,6. 10−15
= 0
{⟹
x1 = 8. 10−8
x2 = −2. 10−8
Trường hợp 2: {
q1q2 = −1,6. 10−15
q1 + q2 = −6. 10−8
q1; q2 là nghiệm của phương trình: x2
+ 6. 10−8
. x − 1,6. 10−15
= 0
{⟹
x3 = 2. 10−8
x4 = −8. 10−8
Vậy q1; q2 có thể là một trong 4 cặp giá trị sau đây:
{
q1 = 8. 10−8
(C)
q2 = −2. 10−8
(C)
; {
q1 = −2. 10−8
(C)
q2 = 8. 10−8
(C)
;{
q1 = 2. 10−8
(C)
q2 = −8. 10−8
(C)
;{
q1 = −8. 10−8
(C)
q2 = 2. 10−8
(C)
a. Khi giải bài toán trên tác giả đã sử dụng những định luật Vật lý và định lí Toán
học nào?
b. Em hãy vận dụng cách giải trên để giải một bài tập tương tự như sau: “Hai quả
cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q1; q2 đặt trong không khí cách nhau
R = 2cm, đẩy nhau bằng lực F = 2,7. 10−4
(N). Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi
đưa về vị trí cũ, chúng đẩy nhau bằng một lực F′
= 3,6. 10−4
. Tính q1; q2”
Hướng dẫn giải
a. Tác giả đã sử dụng 2 định luật Vật lý, 1 định lí Toán học
- Định luật bảo toàn điện tích.
- Định luật Coulomb cho 2 điện tích điểm đứng yên.
- Định lí Vi-ét.
b. {
𝑞1 = 6. 10−9
(𝐶)
𝑞2 = 2. 10−9
(𝐶)
; {
𝑞1 = 2. 10−9
(𝐶)
𝑞2 = 6. 10−9
(𝐶)
;{
𝑞1 = −6. 10−9
(𝐶)
𝑞2 = −2. 10−9
(𝐶)
;{
𝑞1 = −2. 10−9
(𝐶)
𝑞2 = −6. 10−9
(𝐶)
Bài 14: [T1,N3] Đây là đường link của 1 video hướng dẫn làm điện nghiệm
https://www.youtube.com/watch?v=gsjJMBLWq7A
Em hãy truy cập vào đường link trên và tiến hành chế tạo 1 điện nghiệm.
63
Bài 15: [T1, K2, K3] Mạch tích hợp là gì? Phạm vi ứng dụng của mạch tích hợp? Vì
sao sản xuất mạch tích hợp phải cần đến môi trường siêu sạch?
Hướng dẫn giải
Mạch tích hợp (IC) được ứng dụng nhiều và liên tục cải tiến trong máy tính,
đồng hồ điện tử, đồ chơi, remote điều khiển từ xa, nhiều đồ điện gia dụng...
Mạch tích hợp có thể hiểu là loại mạch điện điện tử tích hợp. Người ta có thể tập hợp
rất nhiều linh kiện điện tử lên một tấm Silic bán dẫn nhỏ chẳng hạn.
Qua nhiều năm nghiên cứu và phát triển, người ta đã đưa ra công nghệ gia công mạch
tích hợp. Với những mạch tích hợp này, có khi bố trí chi chít dày đặc các linh kiện,
khoảng trống giữa chúng không đến 1/1000 mm. Nếu có 1 hạt bụi rơi vào giữa khoảng
đó, có thể gây chập mạch, ngắt mạch và gây hỏng mạch. Cho nên cách tốt nhất là
dùng dây chuyền sản xuất mạch tích hợp tự động hóa.
4. CÁC BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG
PHÁT TRIÊN NĂNG LỰC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
Tùy vào tình hình lớp học mà giáo viện chọn những bài tập phù hợp.
Biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong đặt vấn đề (điểm khởi đầu để dẫn dắt đến
kiến thức mới)
Ở bậc trung học phổ thông, với trình độ toán học nhìn chung khá phát triển, nếu chúng
ta sử dụng bài tập một cách khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về hiện
tượng mới hoặc xây dựng khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới mà bài tập phát
hiện ra.
Biện pháp 2: Xây dựng kiến thức mới
Có thể đưa ra một bài tập thực nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ để giải quyết phần mở
bài. Nhóm hoặc cá nhân học sinh trong quá trình tiến hành các yêu cầu cầu bài tập và
các phép toán đơn giản, sẽ phát hiện ra quy luật, biểu thức của định luật. Thông qua
đó, bài tập xây dựng kiến thức mới đó sẽ giúp học sinh phần nào hình dung được con
đường mà các nhà Vật lý đã đi.
Biện pháp 3: Ôn tập
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm được những cái chung, cái khái
quát của các khái niệm, định luật…Trong quá trình giải bài tập, học sinh phải vận
dụng những kiến thức khái quát đó vào những trường hợp cụ thể, đa dạng. Từ đó học
64
sinh nắm được biểu hiện cụ thể trong thực tế, hay nói cách khác quá trình giải ôn tập
giúp học sinh tiếp tục vận dụng những khái niệm, định luật Vật lý vào thực tế. Ngoài
ra bài tập ôn tập giúp học sinh thấy được sự liên kết giữa các kiến thức, thấy được bức
tranh chung của chúng trong tự nhiên.
Biện pháp 4: Kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của học sinh.
Bài tập vốn là một công cụ hữu hiệu giúp giáo viên dễ dàng thấy được mức độ nắm
vững kiến thức của học sinh, từ đó có hướng điều chỉnh, bổ sung bài tập cho phù hợp
với tình hình chung của lớp.
65
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1 Kết luận
Những vấn đề nghiên cứu được:
Qua quá trình nghiên cứu, nhóm tác giả đã xây dựng được:
Hệ thống cơ sở lý luận về việc phát triển năng lực cho học sinh THPT
Hệ thống bài tập phần Điện học - lớp 11 theo định hướng phát triển năng lực
- Những khó khăn trong quá trình nghiên cứu:
Tài liệu về phát triển năng lực ở Việt Nam không nhiều.
Dạy học đánh giá phát triển năng lực chưa được áp dụng rộng rãi ở Việt Nam.
3.2 Kiến nghị
- Cần xây dựng một hệ thống đánh giá bài tập theo định hướng phát triển năng lực.
- Cung cấp thêm những bài tập phát triển năng lực cho cả chương trình 10,11,12.
66
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
[1] Tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định
hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT môn Vật lý, Bộ Giáo dục
và đào tạo, Hà Nội tháng 6 năm 2014.
[2] Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế,
Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông (2002), NXB Đại học
Sư phạm.
[3] Nguyễn Đức Thâm – Nguyễn Ngọc Hưng, Tổ chức hoạt động nhận thức
cho học sinh trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông (1999), NXB Đại
học Quốc gia Hà Nội.
[4] Nguyễn Văn Đồng (chủ biên) – An Văn Chiêu – Nguyễn Trọng Di –
Lưu Văn Tạo, Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông, NXB
Giáo dục Hà Nội, tập 1 (1979), tập 2 (1980)
[5] Roegier, X., Khoa Sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các
năng lực ở nhà trường (1996), NXB Giáo dục Hà Nội.
[6] Đỗ Hương Trà, Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học Vật lý ở
trường phổ thông (2012), NXB Đại học Sư phạm.
[7] Richard Feynman, Tính chất các định luật Vật lý (1983), NXB Giáo dục
Hà Nội.
[8] Đào Văn Phúc, Lịch sử Vật lý học (2013), NXB Giáo dục Việt Nam.
[9] Mười vạn câu hỏi vì sao tri thức thế kỉ 21 - Vật lý (2014), NXB Giáo dục
Việt Nam.
[10] GS.TS Nguyễn Quang Uẩn – TS. Nguyễn Văn Lũy- TS. Đinh Văn Lang
giáo trình tâm lý học đại cương, NXB Đại học Sư phạm.
CÁC TRANG WEB
[11] http://www.ebook.edu.vn/
[12] http://www.giaoduc.edu.vn/
[13] http://www.slideshare.net/vanliem/kh-suphamtichhop201407in
67
PHỤ LỤC
Phụ lục 1
Bài tập chương 1: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG
Bài 1: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN LUẬT CU-LÔNG
Bài 1: [K1, K2] Với các từ gợi ý sau: chất cách điện, chất dẫn điện, lực tương tác,
lực hấp dẫn, giảm, không đổi, tăng, không khí khô, nước tinh khiết, đồng. Em hãy
điền vào phần còn trống của đoạn giới thiệu về hằng số điện môi dưới đây.
Hằng số điện môi là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một
……………. …………….. (1). Nó cho biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì
………………… (2) giữa chúng sẽ ………………... (3) đi bao nhiêu lần so với khi
đặt chúng trong chân không. Như vậy, nếu chúng ta nói hằng số điện môi
của……………………(4)là không có ý nghĩa.
Hướng dẫn giải
(1) Chất cách điện
(2) Lực tương tác
(3) Giảm
(4) Đồng
Bài 2: [K2] Cho ba quả cầu kim loại giống hệt nhau A,B,C. Hai quả cầu A và B tích
điện bằng nhau, đặt cách nhau một khoảng lớn hơn rất nhiều so với kích thước của
chúng. Lực tác dụng giữa hai quả cầu này là F. Quả cầu C không tích điện. Người ta
cho quả cầu C tiếp xúc với quả cầu A, sau đó cho tiếp xúc với quả cầu B, rồi cuối
cùng đưa C ra rất xa A và B. Bây giờ lực tĩnh điện giữa A và B là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Lúc đầu, điện tích của quả cầu A và B bằng nhau và bằng q. Cho quả cầu C
tiếp xúc với quả cầu A, điện tích quả cầu A bằng điện tích quả cầu C và bằng q/2. Cho
C tiếp xúc với B, điện tích của B và C bằng nhau và bằng 3/4q. Do đó lực tương tác
tĩnh điện giữa A và B bây giờ là 3F/8.
Bài 3: [K2] Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r = 3cm trong chân không
hút nhau bằng một lực F = 6. 10−9
N. Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm
làQ = 10−9
C . Tính điện đích của mỗi điện tích điểm.
Hướng dẫn giải
Theo định luật Coulomb ta có: 𝐹 = 𝑘
𝑞1 𝑞2
𝑟2
68
⟹ 𝑞1 𝑞2 =
𝐹. 𝑟2
𝑘
= 6. 10−22
⟹ 𝑞1 𝑞2 = −6. 10−22
(Hai quả cầu hút nhau nên điện tích trái dấu)
Mà 𝑞1+𝑞2 = 10−9
⟹ {
𝑞1 = 10−9
(𝐶)
𝑞2 = −6. 10−9
(𝐶)
Bài 4: [K2, C1] Cho hai điện tích q1 = 4 C , q2 = 9 C đặt tại hai điểm A và B
trong chân không AB = 1m.
a. Xác định vị trí của điểm M để đặt tại M một điện tích q0, lực điện tổng hợp tác
dụng lên q0 bằng 0.
b. Nếu thay q0 bằng 1 điện tích q′
= 2q0 thì tại điểm M lực điện tổng hợp thay đổi
như thế nào?
c. Nếu thay q1 bằng điện tích q3 = -4 C thì tại điểm M lực điện tổng hợp tác dụng
lên q0 không bằng 0. Vậy muốn lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 bằng 0 thì M phải
đặt ở vị trí nào?
d. Thông qua bài tập này, em hãy rút ra các kinh nghiệm cần thiết để giải một bài tập
tương tự nhưng ở dạng trắc nghiệm.
Hướng dẫn giải
a. Điểm M nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích q1q2, cách q1 0,4 m và cách q2 0,6m.
b. Lực điện tổng hợp không đổi.
c. Điểm M nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích q1q2 cách q1 2 m và cách q2 3 m
d. q0 luôn nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích q1q2.
+ Nếu q1 q2 cùng dấu thì q0 nằm phía trong 2 điện tích và nằm gần điện tích có độ lớn
nhỏ hơn.
+ Nếu q1 q2 trái dấu thì q0 nằm phía ngoài 2 điện tích và nằm gần điện tích có độ lớn
nhỏ hơn.
Lực điện tổng hợp vẫn bằng 0 khi thay đổi q0 (Không phụ thuộc vào q0)
Bài 5: [K2,C2] “Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g,
tích điện q = 2. 10−7
C được treo bằng một sợi dây tơ mảnh”
Em hãy thiết kế câu hỏi cho bài tập này và tiến hành giải.
69
Hướng dẫn giải
Câu hỏi: “Ở phía dưới quả cầu cần đặt 1 quả cầu khác có điện tích bằng bao
nhiêu để lực căng dây giảm đi một nữa”
Giải:
+Lực căng dây lúc đầu: T = P = mg.
+Lực căng dây lúc sau: T’ = P-F
Mà T’ = T/2
⟹ 𝐹 =
𝑃
2
⟹ 𝑘
𝑞1 𝑞2
𝑟2
=
𝑚𝑔
2
⟹ 𝑞2 =
𝑚𝑔𝑟2
2𝑘 𝑞1
= 4. 10−7
𝐶
Vậy phải đặt 1 quả cầu có điện tích q = 4.10-7
C
Bài 6: [T2] Bạn Tuyền đọc một bài liệu tham khảo về Vật lý và gặp một bài tập như
sau: “Electron quay quanh hạt nhân nguyên tử hidro theo quỹ đạo tròn với bán kính
R = 5. 10−11
m
a. Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron.
b. Tính vận tốc và tần số chuyển động của electron.”
Bạn Tuyền không thể giải được bài tập trên nên đã đọc phần hướng dẫn giải
“Hướng dẫn:
Trong chuyển động tròn đều: F = ma =
mv2
R
; v = 2πRf; f là tần số chuyển động
ĐS a.F ≈ 9. 10−8
N
b.v ≈ 2,2. 106
m/s; n = 0,7. 1016
s−1
”
Bạn Tuyền vẫn không thể giải được bài tập trên, em hãy giải thành một bài hoàn
chỉnh (dựa vào phần hướng dẫn phía trên) để giúp bạn Tuyền hiểu được bài tập này
nhé!
Hướng dẫn giải
a. Lực tương tác tĩnh điện giữa electron và proton 𝐹đ = 𝑘
𝑞1 𝑞2
𝑟2
= 9,2. 10−8
𝑁
Do electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân nên lực tĩnh điện đóng vai trò là lực
hướng tâm: 𝐹ℎ𝑡 = 𝐹đ = 9,2. 10−8
𝑁
b. Ta có 𝐹ℎ𝑡 =
𝑚𝑣2
𝑅
⟹ 𝑣 =
𝐹ℎ𝑡 𝑅
𝑚
= 2,2. 106
𝑚/𝑠
Ta lại có 𝑣 = 𝜔𝑅 = 2𝜋𝑓𝑅 ⟹ 𝑓 =
𝑣
2𝜋𝑅
= 7. 1015
𝑚/𝑠
70
Bài 7: [T1] “Proton (p hay H+
, tiếng Hy Lạp πρώτον/proton = đầu tiên, tiếng Việt
đọc là p-rô tôn hay p-rô tông) là một loại hạt tổ hợp, một thành phần cấu tạo hạt
nhân nguyên tử. Bản thân proton được tạo thành từ 3 hạt quark (2 quark lên và
1 quark xuống), vì vậy proton mang điện tích +1e hay +1.602 ×10−19
coulomb.
Có spin bán nguyên, proton là fermion. Cấu thành từ 3 quark, proton là baryon.
Khối lượng 1.6726 ×10−27
kg xấp xỉ bằng khối lượng hạt neutron và gấp 1836 lần
khối lượng hạt electron.
Trong nguyên tử trung hòa về điện tích, số proton đúng bằng số electron.
Số proton trong nguyên tử của một nguyên tố đúng bằng điện tích hạt nhân của
nguyên tố đó, và được chọn làm cơ sở để xây dựng bảng tuần hoàn.
Proton và neutron được gọi là nucleon. Đồng vị phổ biến nhất của nguyên
tử hydrô là một proton riêng lẻ (không có neutron nào). Hạt nhân của các nguyên tử
khác nhau tạo thành từ số các proton và neutron khác nhau. Số proton trong hạt nhân
xác định tính chất hóa học của nguyên tử và xác định nên nguyên tố hóa học.”
Dựa vào đoạn trích trên, em hãy tìm kiếm các thông tin cần thiết để thiết kế một bài
tập đơn giản về lực tương tác hấp dẫn và lực tương tác tĩnh điện. Sau đó tiến hành
giải bài tập vừa thiết kế.
Hướng dẫn giải
Mỗi proton có khối lượng 𝑚 = 1,67. 10−27
𝑘𝑔, điện tích 𝑞 = 1,6. 10−19
𝐶. Hỏi
lực đẩy tĩnh điện giữa hai proton lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần? Xem
proton có kích thước rất nhỏ như một điện tích điểm. ĐS: 1,23. 1036
Bài 8: [C1] Em hãy điền phần còn trống ở sơ đồ sau
Sơ đồ 2: Sơ đồ tổng hợp lực điện
𝐹 = 𝐹1 + 𝐹2
𝐹1 ⇈ 𝐹2
𝐹 = 𝐹1 + 𝐹2
𝐹 𝑐ù𝑛𝑔 ℎướ𝑛𝑔 𝐹1 𝑣à 𝐹2
𝐹1 ↑↓ 𝐹2
𝐹1 ⊥ 𝐹2
𝐹1; 𝐹2 = 𝛼
71
Hướng dẫn giải
𝐹 = 𝐹1 − 𝐹2
𝐹 cùng chiều với 𝐹1
⃗⃗⃗ nếu 𝐹1 > 𝐹2; 𝐹 cùng chiều với 𝐹2
⃗⃗⃗ nếu 𝐹2 > 𝐹1
𝐹 = 𝐹1
2
+ 𝐹2
2
𝐹 = 𝐹1
2
+ 2𝐹1 𝐹2 𝑐𝑜𝑠𝛼 + 𝐹2
2
Bài 9: [K3] Trong sản xuất và đời sống ta thường nghe các thuật ngữ: “sơn thường”
và “sơn tĩnh điện”. Vậy bản chất của sơn tĩnh điện là gì? Sơn này có ưu điểm gì so
với các loại sơn khác?
Hướng dẫn giải
Sơn tĩnh điện là loại sơn đã được làm nhiễm điện. Thực tế khi sơn những vật
cần lớp sơn bảo vệ người ta tích điện trái dấu cho sơn và vật cần sơn. Làm như vậy
sơn sẽ bám chặt hơn vào vật cần sơn nhờ lực tương tác tĩnh điện.
Bài 10: [K3] Lực hút tĩnh điện lớn gấp nhiều lần lực hấp dẫn. Tuy nhiên, thông
thường chúng ra lại không nhận ra lực hút tĩnh điện giữa ta và các vật thể xung
quanh, trong khi ta cảm nhận rất rõ lực hấp dẫn giữa ta và Trái Đất. Giải thích vì
sao?
Hướng dẫn giải
Vì các vật thể thông thường ở trạng thái trung hòa về điện nên không chịu tác
dụng của lực tương tác tĩnh điện.
Bài 11: [N2] Vào những thời tiết hanh, khô nếu chải đầu bằng lược nhựa, ta nghe
tiếng “lắc rắc” và trông thấy nhiều tia lửa từ tóc được tóe ra. Nhiều học sinh làm thử,
nhưng không nhận thấy hiện tượng đó. Dường như ở đây lý thuyết mâu thuẫn với
thực nghiệm chăng? Hãy giải thích?
Hướng dẫn giải
Không mâu thuẫn gì. Thực ra hiện tượng trên sẽ xảy ra nếu chú ý hơn về các
điều kiện sau đây:
- Tóc phải sạch và khô (nếu được sấy nóng thì càng tốt)
- Lược phải khô và không bám những cặn bẩn.
- Chải tóc phải mạnh hơn một chút, để cọ xát giữa lược với tóc diễn ra thuận lợi cho
việc nhiễm điện.
72
BÀI 2: THUYẾT ELECTRON.
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Bài 12: [K3] Hãy giải thích hiện tượng bụi bám chặt vào các cánh quạt trần, mặc dù
cánh quạt thường xuyên quay rất nhanh?
Hướng dẫn giải:
Các cánh quạt trần có phủ một lớp sơn. Lớp sơn này là chất cách điện. Khi
quạt quay thì lớp sơn này cọ xát với không khí nên bị nhiễm điện và hút các hạt bụi
trong không khí. Các hạt bụi này sẽ dính chặt vào cánh quạt, nên khi cánh quay,
chúng vẫn không bị văng ra.
Bài 13: [N3] Với một số dụng cụ sau đây:
- 2 điện nghiệm A và B
- 1 sợi dây đồng.
- 1 sợi dây nhựa.
- Một số dụng cụ đơn giản khác
Em hãy tiến hành thí nghiệm chứng minh rằng sợi dây đồng là chất dẫn điện, sợi dây
nhựa là chất cách điện.
Hướng dẫn giải
- Nối hai điện nghiệm lại với nhau bằng sợi dây đồng. Tiến hành cọ xát 1 thanh thước
nhựa sau đó cho tiếp xúc với điện nghiệm A. Kim của 2 điện nghiệm đều bị lệch.
- Tương tự nối 2 điện nghiệm với nhau bằng sợi dây nhựa. Tiến hành cọ xát thanh
thước và cho tiếp xúc với điện nghiệm A. Chỉ có kim của điện nghiệm A bị lệch còn
điện nghiệm B thì không.
Bài 14: [K2, K3, C1] Vật dẫn điện và vật cách điện được định nghĩa như sau: “Vật
dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do. Vật cách điện là vật không chứa hoặc
chứa rất ít điện tích tự do”. Em hãy nêu một định nghĩa khác về vật dẫn điện và vật
cách điện mà em thường sử dụng trong cuộc sống. Theo em chân không dẫn điện
73
hay cách điện? Tại sao?
Hướng dẫn giải
Vật dẫn điện là vật cho dòng điện chạy qua, vật cách điện là vật không cho
dòng điện chạy qua. Chân không là môi trường cách điện. Vì chân không không chứa
vật chất dẫn đến không chứa các điện tích tự do.
Bài 15: [T1] Nội dung chính của thuyết electron được trình bày như sau:
“Thuyết dựa vào sự có mặt của electron và chuyển động của chúng để giải thích một
số hiện tượng điện từ gọi là thuyết electron.
Thuyết electron trong phạm vi giải thích tính dẫn điện hay cách điện và sự nhiễm
điện của các vật gồm một số nội dung sau:
+ Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên
tử trung hòa về điện.
Nếu nguyên tử bị mất đi một số electron thì tổng đại số các điện tích trong nguyên tử
là một số dương, nó là một ion dương. Ngược lại, nếu nguyên tử nhận thêm một số
electron thì nó là ion âm.
+ Khối lượng của electron rất nhỏ nên độ linh động của electron rất lớn. Vì vậy, do
một số điều kiện nào đó (cọ xát, tiếp xúc, nung nóng…) một số electron có thể bứt
ra khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác.
Electron di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật nhiễm điện. Vật nhiễm
điện âm là vật thừa electron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.”
Hãy dùng bút chì gạch dưới các từ hay cụm từ mà em xem là quan trọng nhất cần
lưu ý.
Hướng dẫn giải
“Thuyết dựa vào sự có mặt của electron và chuyển động của chúng để giải thích một
số hiện tượng điện từ gọi là thuyết electron.
Thuyết electron trong phạm vi giải thích tính dẫn điện hay cách điện và sự nhiễm điện
của các vật gồm một số nội dung sau:
+ Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử
trung hòa về điện.
74
Nếu nguyên tử bị mất đi một số electron thì tổng đại số các điện tích trong nguyên tử
là một số dương, nó là một ion dương. Ngược lại, nếu nguyên tử nhận thêm một số
electron thì nó là ion âm.
+ Khối lượng của electron rất nhỏ nên độ linh động của electron rất lớn. Vì vậy, do
một số điều kiện nào đó (cọ xát, tiếp xúc, nung nóng…) một số electron có thể bứt ra
khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác. Electron
di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm là
vật thừa electron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.”
Bài 16: [C1] Em hãy kể tên các định luật và thuyết mà em đã được học từ đầu cấp
trung học phổ thông đến nay. Trong đó có mấy định luật bảo toàn.
Hướng dẫn giải
- Định luật: 3 định luật Newton, định luật vạn vật hấp dẫn, định luật Hooke, định luật
bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng (định luật bảo
toàn cơ năng), định luật Boyle Mariotte, định luật Charles, định luật Gay Lussac, định
luật Coulomb, định luật bảo toàn điện tích.
- Thuyết: thuyết động học phân tử chất khí, thuyết electron.
- Trong đó có 3 định luật bảo toàn.
BÀI 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
Bài 17: [K2] Hãy chứng minh véc tơ cường độ điện trường tại điểm M của một điện
tích điểm Q có phương và chiều như hình vẽ.
Hình 5: Hình biểu diễn điện trường tác dụng tại M
Hướng dẫn giải
+ TH1: Khi đặt tại M một điện tích q>0 thì 𝐸⃗ và 𝐹 cùng chiều
+ TH2: Khi đặt tại M một điện tích q<0 thì 𝐸⃗ và 𝐹 ngược chiều
𝐸⃗
M
Q>0
𝐹
M
Q>0 𝐸⃗
75
=> Cả 2 trường hợp 𝐸⃗ đều có phương và chiều như nhau.
Bài 18: [K2] Ba bản phẳng rộng vô hạn được
đặt song song với nhau như hình vẽ. Các bản
tích điện với mật độ điện tích bề mặt lần lượt
là +𝜎, +2𝜎 và – 𝜎. Xác định cường độ điện
trường tổng hợp tại điểm X, biết độ lớn
cường độ điện trường của 1 bản phẳng rộng
vô hạn gây ra không gian xung quanh được
xác định bởi biểu thức 𝐸 = 𝜎/2𝜀0 (𝜀0 là
hằng số điện môi của chân không).
Hình 6: Hình mô tả ba bản phẳng
Hướng dẫn giải
Áp dụng nguyên lí chống chất điện trường ta dễ dàng tính được cường độ điện
trường tổng hợp tại điểm X bằng 0.
Bài 19: [K2] Một bạn học sinh lớp 11 dựa vào biểu thức 𝐸⃗ =
𝐹
𝑞
phát biểu như sau:
“Tại một điểm xác định trong điện trường thì cường độ điện trường E tỉ lệ thuận với
lực tĩnh điện F và tỉ lệ nghịch với độ lớn điện tích q”. Theo em câu phát biểu đó
đúng hay sai?
Hướng dẫn giải
Phát biểu của bạn học sinh là sai, vì cường điện điện trường không phụ thuộc
vào độ lớn của điện tích thử.
Bài 20: [K2] Có thể coi các “đường mạt sắt” của điện phổ là các đường sức được
không? Giải thích
Hướng dẫn giải
Không thể xem các “đường mạt sắt” của điện phổ là các đường sức. Bởi vì các
đường mạt sắt chỉ cho ta hình ảnh về đường sức của điện trường, các hạt mạt sắt chỉ
là phương tiện giúp ta phát hiện sự tồn tại của các đường sức.
𝐹
M
Q>0
𝐸⃗
a 2a
X
+𝜎 +2𝜎 −𝜎
76
Bài 21: [T1,T2] Đây là một đường link có nội dung nói về các loại tương tác cơ bản
trong Vật lý.
https://vi.wikipedia.org/wiki/T%C6%B0%C6%A1ng_t%C3%A1c_c%C6%A1_b%E1
%BA%A3n
Em hãy truy cập vào và viết 1 đoạn văn khoảng 300 từ để trình bày một số nội dung
sau đây:
- Có những quan điểm nào giải thích cho việc 2 vật không tiếp xúc được với nhau mà
vẫn tương tác được.
- Hiện nay quan điểm nào được xem là phù hợp với thực nghiệm.
Hướng dẫn giải
Tương tác giữa hai vật không tiếp xúc với nhau được thực hiện bằng cách nào?
Có hai cách giải đáp câu hỏi đó. Cách giải đáp thứ nhất cho rằng hai vật không tiếp
xúc với nhau vẫn có thể tương tác với nhau. Quan điểm này gọi là quan điểm tương
tác xa. Định luật vạn vật hấp dẫn và định luật Coulomb thể hiện quan điểm đó.
Cách giải đáp thứ hai cho rằng, có tương tác hấp dẫn giữa hai vật không tiếp
xúc với nhau là vì vật này được đặt trong trường hấp dẫn của vật kia, lực hấp dẫn tác
dụng lên vật B là trường hấp dẫn của vật A tại điểm đặt vật B gây ra. Tương tự như
vậy, nếu có hai điện tích A và B, thì có lực điện tác dụng lên điện tích B là vì B được
đặt trong điện trường của điện tích A. Điện trường của điện tích A và thực thể Vật lý
truyền lực điện từ điện tích A đến điện tích B. Quan điểm này gọi là quan điểm tương
tác gần. Theo quan điểm tương tác xa thì tốc độ truyền tương tác là vô hạn. Điều đó là
trái với thực tế. Còn theo quan điểm tương tác gần thì tốc độ truyền tương tác là hữu
hạn. Nhiều sự kiện thực nghiệm đã chứng tỏ quan điểm tương tác gần là phù hợp với
thực tế.
Bài 22: [C2] Sau khi kết thúc bài học, em hãy đặt 2 câu hỏi cho Giáo viên về những
vấn đề mà em còn thắc mắc hay muốn tìm hiểu thêm.
Hướng dẫn giải
- Làm thế nào để xác định cường độ điện trường của một vật tích điện có kích thước
hữu hạn gây ra?
- Biểu thức nào dùng để xác định số đường sức điện?
Bài 23: [K2] Cho hai điểm A và B cùng ở trên một đường sức của điện trường do
điện tích điểm Q đặt tại O gây ra. Biết độ lớn cường độ điện trường tại A, B lần lượt
77
là E1, E2 và A ở gần O hơn B.
Tính độ lớn cường độ điện trường tại M, trung điểm của đoạn AB
Biết E = E1 + E2 khi E⃗⃗ = E1
⃗⃗⃗⃗ + E2
⃗⃗⃗⃗ và E1
⃗⃗⃗⃗ ↑↑ E2
⃗⃗⃗⃗
Hướng dẫn giải
Giả sử Q > 0
Ta có độ lớn các cường độ điện trường:
- Tại A: 𝐸1 =
𝑘 𝑞
𝜀𝑂𝐴2
- Tại B: : 𝐸2 =
𝑘 𝑞
𝜀𝑂𝐵2
- Tại M: : 𝐸3 =
𝑘 𝑞
𝜀𝑂𝑀2
Mà 𝑂𝑀 =
𝑂𝐴+𝑂𝐵
2
⟹ 𝐸3 =
4𝐸1 𝐸2
(√ 𝐸1 + √ 𝐸2)
2
Bài 24: [K2] Quả cầu nhỏ mang điện tích q = 10-5
C đặt trong không khí.
a. Tính độ lớn cường độ điện trường EM tại điển M cách tâm O của quả cầu đoạn
R = 10cm.
b. Xác định độ lớn lực điện trường do quả cầu tích điện tác dụng lên điện tích điểm
q’= -10-7
C đặt tại M. Suy ra lực điện trường tác dụng lên quả cầu mang điện tích q.
Hướng dẫn giải
a. EM = 9.106
V/m
b. F = 0,9N. Theo định luật III Newton ta suy ra lực điện trường 𝐹′ do q’ tác dụng lên
quả cầu mang điện tích q trực đối với 𝐹 ⟹ 𝐹′
= 𝐹 = 0,9𝑁
BÀI 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
Bài 25: [K2] Hai bản kim loại phẳng song song tích điện trái dấu được đặt cách
nhau 2cm. Cường độ điện trường giữa hai bản bằng 3000V/m. Sát bề mặt bản
dương, người ta đặt một hạt mang điện dương q0 = 1,2.10-2
C, khối lượng m = 4,5.10-
𝐸1
⃗⃗⃗⃗
A
Q > 0
M B
𝐸2
⃗⃗⃗⃗
78
6
g. Tính:
a. Công của lực điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương sang bản
âm.
b. Vận tốc của hạt mang điện khi nó đập vào bản âm.
Hướng dẫn giải
a. Công của lực điện trường: 𝐴 = 𝑞0 𝐸𝑑 = 0,9𝐽
b. Vận tốc của hạt mang điện khi đập vào bản âm:
Ta có:
1
2
𝑚𝑣2
−
1
2
𝑚𝑣0
2
= 𝐴 ⟹ 𝑣 =
2𝐴
𝑚
= 2. 104
𝑚/𝑠
Bài 26: [K2] Một electron chuyển động trong điện trường đều. Công của lực tác
dụng lên electron bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Bằng không vì lực tác dụng lên electron luôn vuông góc với độ dịch chuyển của nó.
Bài 27: [T2,T3] Giả sử nhóm em được giao thuyết trình bài 4: Công Của Lực Điện.
Em được phân công thuyết trình với nội dung như sau:
“II. Thế năng của 1 điện tích trong điện trường:
1. Khái niệm
- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q
tại điểm mà ta xét trong điện trường.
- Trong điện trường đều, thế năng của điện tích q (dương) tại M: WM = A = qEd.
d: là khoảng cách từ điểm M đến mốc (bản âm)
- Khi điện tích q dịch chuyển từ M ra xa vô cực: WM = AM∞”
Để đảm bảo buổi thuyết trình thành công, em hãy viết thành 1 đoạn văn (gồm nhiều
gạch đầu dòng) về những gì em dự định sẽ trình bày.
Hướng dẫn giải
- Ta qua phần II, tìm hiểu về thế năng của một điện tích trong điện trường. Năng ở đây
là viết tắt của chữ năng lượng, mà biểu hiện của một vật có năng lượng là nó có khả
năng sinh công. Thế ở đây có thể hiểu là vị thế, đó là vị trí so với vật mốc nào đó. Vậy
thì ta có thể khái quát lên khái niệm thế năng của một điện tích trong điện trường như
sau: là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích
q tại điểm mà ta xét trong điện trường.
79
- Từ khái niệm ta có thể suy ra công thức tính thế năng của 1 điện tích trong điện
trường đều giữa 2 bản tích điện trái dấu như sau: WM = A = qEd. Với d ở đây là
khoảng cách từ điểm M đến mốc và điểm mốc thường được xem là điểm mà lực điện
hết khả năng sinh công. Vậy thì khi điện tích q dịch chuyển giữa 2 bản kim loại trái
dấu, ta thấy rằng điện tích dương khi đến bản âm thì hết khả năng dịch chuyển vậy thì
lúc đó hết khả năng sinh công. Nên mốc ở đây ta chọn là bản âm.
- Chúng ta cũng lưu ý thêm một trường hợp khi điện tích q nằm ở điểm M trong một
điện trường bất kì thì có thể lấy thế năng bằng công dịch chuyển điện tích q từ điểm M
ra xa vô cực. Vì sao lại lấy ở xa vô cực, xa vô cực tức là rất xa nên các điện tích gây
ra lực sẽ rất yếu và xem như bằng O tức là không còn khả năng sinh công. Và ta có
𝑊 𝑀 = 𝐴 𝑀∞
Bài 28: [K2] Cho điện tích thử q di chuyển trong một điện trường đều dọc theo hai
đoạn thẳng MN và NP. Biết rằng lực điện sinh công dương và MN dài hơn NP (MN
= 5NP). Em hãy so sánh các công AMN và ANP của lực điện.
Hướng dẫn giải
Không thể so sánh AMN và ANP vì công của lực điện được xác định bởi biểu thức
A = qEd mà theo dữ kiện bài toán chúng ta dMN và dNP vẫn chưa xác định.
Bài 29: [K2, T2] Một electron được thả không vận tốc đầu ở sát bản dương, trong
một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu. Cường độ điện
trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm.
a. Tính động năng của electron ở bản âm. Biết rằng theo định lý động năng thì công
của lực điện bằng độ biến thiên động năng.
b. Em hãy thay dữ kiện của bài tập trên để có 1 bài tập mới sao cho đáp số của bài
tập phải có giá trị khác với đáp số của bài tập ban đầu. (Chỉ được phép thay đổi tối
đa 2 dữ kiện)
Hướng dẫn giải
a. Động năng của electron ở bản âm bằng không vì electron được thả không vận tốc
đầu ở bản dương nên đã bị bản dương hút vào làm mất khả năng sinh công.
b. “Một electron được thả không vận tốc đầu ở sát bản âm, trong một điện trường đều
giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là
1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm.
80
Tính động năng của electron ở bản dương. Biết rằng theo định lý động năng thì công
của lực điện bằng độ biến thiên động năng.”
ĐS: 1,6.10-18
J
BÀI 5: ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ
Bài 30: [K2] 3 điểm A,B,C tạo thành một tam
giác vuông tại C, AC=4 cm, BC=3cm và nằm
trong một điện trường đều 𝐸⃗ song song với 𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ ,
hướng từ A đến C có độ lớn E=5000 V/m. Tính
a. UAC, UCB, UAB
b. Công của lực điện trường khi một electron di
chuyển từ A đến B
Hình 7: Hình biểu diễn 3 điểm A, B, C đặt trong từ trường đều
Hướng dẫn giải
a. UAC=200V, UCB=0, UAB=200V
b. AAB=-3,2.10-17
J
Bài 31: [K3] Muốn đo điện thế của một vật ta nối vật đó với cần tĩnh điện kế, vỏ
tĩnh điện kế nối với đất. Vậy nói vỏ tĩnh điện kế với đất có ý nghĩa gì?
Hướng dẫn giải
Nối vỏ tĩnh điện kế với đất để chọn mốc điện thế của vỏ nối đất bằng 0. Do đó
số đo cho ta biết được điện thế của vật đó.
Bài 32: [K2] Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện
trường giữa hai bản kim loại phẳng. Các đường sức điện có phương thẳng đứng và
chiều hướng từ dưới lên trên. Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V. Khoảng cách giữa
hai bản là 1 cm. Xác định điện tích của hạt bụi. Lấy g=10m/s2
Hướng dẫn giải
Hạt bụi nằm cân bằng nên lực điện trường cân bằng với trọng lực. Lực điện
trường phải có phương thẳng đứng và hướng lên, do đó hạt bụi phải mang điện tích
dương
Ta có 𝐹đ = 𝑃 ⇒ 𝑞𝐸 = 𝑚𝑔 ⟹
𝑞𝑈
𝑑
= 𝑚𝑔 ⟹ 𝑞 =
𝑚𝑔𝑑
𝐸
= 8,3. 10−11
𝐶
Bài 33: [T2] Cho các dữ kiện sau đây:
- Khoảng cách giữa 2 bản kim loại phẳng song song là 1 cm.
81
- Cường độ điện trường giữa hai bản là 12. 103
𝑉
Em hãy thiết kế 1 bài tập gồm 2 câu hỏi nhỏ và giải bài tập đó
Hướng dẫn giải
- Có hai bản kim loại phẳng song song với nhau và cách nhau 1cm. Cường độ điện
trường giữa hai bản là 12. 103
𝑉
a. Xác định hiệu điện thế giữa 2 bản của tụ điện.
b. Xác định điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6 cm.
Lời giải bài tập
a. Hiệu điện thế giữa 2 bản của tụ điện là:
𝑈 = 𝐸. 𝑑 = 12. 103
. 10−2
= 120𝑉
b. Điện thế tại điểm M là
𝑉 𝑀 = 𝑈′ = 𝐸. 𝑑′ = 12. 103
.0,6. 10−2
= 72𝑉
Bài 34: [K2] Cho 3 điểm M, N P trong điện trường đều, MN = 1cm, NP = 3cm, UMN
= 1V, UMP = 2V. Gọi cường độ điện trường tại M, N, P là EM, EN, EP thì:
A. EN > EM B. EP = 2EN C. EP = 3EN D. EP = EN
Hướng dẫn giải
Cần lưu ý rằng 3 điểm M, N, P được đặt trong điện trường đều nên cường độ
điện trường tại mỗi điểm đều bằng nhau =>. EP = EN =>Chọn D
Bài 35: [K2] Cho ba bản kim loại phẳng A, B,
C đặt song song như hình vẽ, d1 = 5cm, d2 =
8cm. Các bản được tích điện và điện trường
giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ với
độ lớn: E1 = 4.104
V/m, E2 = 5.104
V/m. Chọn
gốc điện thế tại bản A, tìm điện thế VB, VC
của B, C.
Hình 8: Hình biểu diễn ba bản kim loại A, B,
C
Hướng dẫn giải
+ Vì 𝐸1
⃗⃗⃗⃗ hướng từ A đến B nên: 𝑈𝐴𝐵 = 𝑉𝐴 − 𝑉𝐵 = 𝐸1 𝑑1
Gốc điện thế tại A⟹ 𝑉𝐴 = 0
⟹ 𝑉𝐵 = −𝐸1 𝑑1 = −2000𝑉
+ Vì 𝐸2
⃗⃗⃗⃗ hướng từ C đến B nên: 𝑈𝐶𝐵 = 𝑉𝐶 − 𝑉𝐵 = 𝐸2 𝑑2
𝑑1
𝐸1
⃗⃗⃗⃗ 𝐸2
⃗⃗⃗⃗
𝑑2
82
⟹ 𝑉𝐶 = 𝑉𝐵 + 𝐸2 𝑑2 = 2000𝑉
Bài 36: [K2] Trong Vật lý người ta thường sử dụng đơn vị Electron-Volt (eV).
Electron-Volt là năng lượng mà một electron thu được khi nó đi qua đoạn đường có
hiệu điện thế hai đầu là U=1V.
a. Tính eV ra Jun
b. Tính vận tốc của electron có năng lượng W=0,1 MeV. Cho khối lượng của
electron là 9,1.10-31
kg
Hướng dẫn giải
a. 1eV=1,6.10-19
J
b. 𝑣 = √2𝑊/𝑚 = 1,86. 108
𝑚/𝑠
BÀI 6: TỤ ĐIỆN
Bài 37: [K2,K3] Hình ảnh bên cho em biết thông tin
gì? Hãy sử dụng kiến thức Vật lý để lý giải đôi nét về
lượng thông tin mà em ghi nhận được.
Hình 9: Hình ảnh pin trong thực tế
Hướng dẫn giải
- Một tụ điện có điện dung 𝐶 = 200𝜇𝐹 và điện thế cực đại 𝑈 𝑚𝑎𝑥 = 200𝑉
- Lý giải:
+ Điện dung là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của một tụ điện
+ Điện thế cực đại là điện thế lớn nhất có thể đặt vào tụ điện. Vượt quá giá trị đó, tụ
điện có thể bị hỏng.
Bài 38: [K2] Hai bản của một tụ điện phẳng là các hình tròn, tụ điện được tích điện
sao cho điện trường trong tụ bằng E. Khi đó điện tích của tụ điện là Q. Hãy tính bán
kính của các bản. Cho biết bên trong tụ điện là không khí.
Hướng dẫn giải
+ Ta có: 𝑄 = 𝐶𝑈 =
𝜀𝑆
4𝜋𝑑𝑘
. 𝑈
+ Mà 𝑈 = 𝐸. 𝑑 ⟹ 𝑄 =
𝜀𝑆
4𝜋𝑑𝑘
. 𝐸. 𝑑 =
𝜀𝑆𝐸
4𝜋𝑘
+ Do các bản là hình tròn nên: 𝑆 = 𝜋𝑅2
⟹ 𝑄 =
𝜀𝐸𝜋𝑅2
4𝜋𝑘
⟹ 𝑅 =
4𝜋𝑘𝑄
𝜀𝐸𝜋
83
+ Bên trong tụ là không khí: 𝜀 = 1 ⟹ 𝑅 =
4𝜋𝑘𝑄
𝐸𝜋
Bài 39: [K2] Tụ phẳng không khí có điện dung C = 500pF, được tích điện đến hiệu
điện thế U = 300V.
a. Tính điện tích Q của tụ điện
b. Ngắt tụ điện khỏi nguồn. Nhúng tụ điện vào trong chất lỏng có ε = 2. Tính điện
dung C1, điện tích Q1 và hiệu điện thế U1 lúc đó
c. Vẫn nối tụ với nguồn. Nhúng tụ vào chất lỏng có hằng số điện ε = 2. Tính
C2, Q2 và U2 lúc đó
Hướng dẫn giải
a. Điện tích Q của tụ điện là 𝑄 = 𝐶𝑈 = 1,5. 10−4
𝐶
b. Khi nhúng tụ vào chất lỏng có 𝜀 = 2 ⟹ 𝐶1 = 2𝐶 = 1000𝑝𝐹
Khi ngắt tụ khỏi nguồn thì điện tích của tụ không đổi: 𝑄1 = 𝑄 = 1,5. 10−4
𝐶
Hiệu điện thế 𝑈1 lúc đó là: 𝑈1 =
𝑄1
𝐶1
= 150𝑉
c. Khi nhúng tụ vào chất lỏng có 𝜀 = 2 ⟹ 𝐶2 = 2𝐶 = 1000𝑝𝐹
Vẫn nối tụ với nguồn thì hiệu điện thế giữa 2 bản tụ không đổi: 𝑈2 = 𝑈 = 300𝑉
Điện tích của tụ lúc đó là 𝑄2 = 𝐶2 𝑈2 = 3. 10−4
𝐶
Bài 40: [K2] Một tụ điện phẳng không khí có diện tích mỗi bản là S = 100cm2
,
khoảng cách giữa hai bản là d = 2mm. Nếu đưa vào khoảng giữa hai bản một lớp
điện môi dày d’ = 1mm có hằng số điện môi 𝜀 = 3 thì điện dung của tụ điện lúc này
là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Ta có 𝐶 =
𝜀𝑆
4𝜋𝑑𝑘
=
𝜀𝜀0 𝑆
𝑑
(Đặt 𝜀0 =
1
4𝜋𝑘
)
+ 𝐶1 =
𝜀0 𝑆
𝑥
+ 𝐶2 =
𝜀𝜀0 𝑆
𝑑′
+𝐶3 =
𝜀0 𝑆
𝑑−𝑥−𝑑′
Vì 𝐶1, 𝐶2, 𝐶3 mắc được xem như mắc nối tiếp nên
1
𝐶 𝑏
=
1
𝐶1
+
1
𝐶2
+
1
𝐶3
84
=
𝑥
𝜀0 𝑆
+
𝑑′
𝜀𝜀0 𝑆
+
𝑑−𝑥−𝑑′
𝜀0 𝑆
=
𝑥
𝜀0 𝑆
+
𝑑′
𝜀
𝜀0 𝑆
+
𝑑−𝑥−𝑑′
𝜀0 𝑆
=
𝑑+𝑑′(
1
𝜀
−1)
𝜀0 𝑆
⟹ 𝐶𝑏 =
𝜀0 𝑆
𝑑 + 𝑑′ (
1
𝜀
− 1)
= 66,3 𝑝𝐹
Bài 41: [K2,K3] Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạnh a = 20 cm đặt cách
nhau d = 1cm, chất điện môi giữa hai bản là thủy tinh có 𝜀 = 6. Hiệu điện thế giữa
hai bản là U = 50V.
a. Tính điện dung của tụ điện
b. Tính điện tích của tụ điện
c. Tính năng lượng của tụ điện. Tụ điện có dùng làm nguồn điện được hay không?
Hướng dẫn giải
a. Điện dung của tụ điện:𝐶 =
𝜀𝑆
4𝜋𝑑𝑘
=
𝜀𝑎2
4𝜋𝑑𝑘
= 212,2𝑝𝐹
b. Điện tích của tụ điện: 𝑄 = 𝐶𝑈 = 10,6𝑛𝐶
c. Năng lượng của tụ điện: 𝑊 =
1
2
𝑄𝑈 = 2,65. 10−7
𝐽. Khi tụ điện phóng điện, tụ điện
sẽ tạo thành dòng điện. Tuy nhiên thời gian phóng điện của tụ rất ngắn, nên tụ không
thể dùng làm nguồn điện được. Dòng điện do nguồn điện sinh ra phải tồn tại ổn định
trong một thời gian khá dài.
Bài 42: [K2,T2] Đây là nội dung một câu hỏi và bài làm của một bạn học sinh lớp
11 trong bài kiểm tra 15 phút về Tụ điện.
Câu hỏi: “Hãy cho biết điện dung của tụ điện và là gì? Điện dung phụ thuộc vào
những yếu tố nào” (3 điểm)
Bài làm: “Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ
điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích
của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ
C =
Q
U
Dựa vào biểu thức điện dung C ta thấy rằng điện dung của tụ điện phụ thuộc vào
hiệu điện thế U và điện tích Q của tụ điện”
85
Kết quả phần bài làm của câu hỏi đó chỉ được 1,5 điểm? Em hãy giải thích tại sao
bài làm trên lại bị trừ 1,5 điểm?
Hướng dẫn giải
Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, khoảng cách giữa
2 bản cực và bản chất của chất điện môi giữa hai bản cực.
Bài 43: [K3] Em hãy kể tên một vài thiết bị điện có sử dụng tụ điện mà em biết.
Hướng dẫn giải
Một vài thiết bị điện có sử dụng tụ điện: máy bơm nước, laptop, điện thoại di động…
Bài 44: [K3] Nhiều người thợ sửa tivi, vô ý đã bị điện giật ngay cả khi tivi đã được
tắt và rút điện ra khỏi ổ cắm tương đối lâu. Tại sao lại như vậy? Hãy nêu một số biện
pháp an toàn giúp họ không bị điện giật nữa?
Hướng dẫn giải
Ti vi lúc hoạt động cần có một hiệu điện thế rất cao (hàng vạn Vôn). Trong ti vi
có rất nhiều tụ điện, một số tụ được mắc vào hiệu điện thế cao đó. Khi tắt máy các tụ
vẫn còn tích điện trong một thời gian khá lâu. Nếu chạm vào chúng trong điều kiện
chân nối đất, điện tich của tụ sẽ phóng qua người xuống đất. Điện tích của tụ không
lớn nhưng thời gian phóng điện rất nhanh, dòng điện qua người có thể có cường độ đủ
lớn để làm nguy hiểm đến tính mạng. Để an toàn khi sửa ti vi những người thợ thường
nối đất cho các bản tụ.
86
Phụ lục 2
Bài tập chương 2: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI. NGUỒN ĐIỆN
Bài 45: [K1,K2] “Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian
1 s khi có dòng điện 1A chạy qua dây dẫn này”. Đó là định nghĩa của đơn vị nào?
Tại sao?
Hướng dẫn giải
Đó là định nghĩa của đơn vị Cu-lông (C)
Bởi vì ta có 𝐼 =
∆𝑞
∆𝑡
=> ∆𝑞 = 𝐼. ∆𝑡 => 1𝐶 = 1𝐴. 1𝑠
Bài 46: [K2] Dòng điện chạy qua một dây dẫn bằng kim loại có cường độ 1A. Tính
số proton dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong khoảng thời gian 1s.
Biết ở trạng thái trung hòa về điện thì số electron bằng số proton và điện tích của 1
electron là 1,6.10-19
C.
Hướng dẫn giải
Không có hạt proton dịch chuyển qua tiết diện của dây dẫn vì dòng điện trong
kim loại là dòng dịch chuyển của các electron.
Bài 47: [K2] Trong khoảng thời gian đóng công tắc để chạy một tủ lạnh thì cường
độ dòng điện trung bình được đo là 6A. Khoảng thời gian đóng công tác là 0,5s.
Tính điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ tủ lạnh.
Hướng dẫn giải
Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ tủ lạnh:
∆𝑞 = 𝐼. ∆𝑡 = 3𝐶
Bài 48: [K2] Một bộ acquy có thể cung cấp 1 dòng điện 4A liên tục trong 1h thì
phải nạp lại. Tính cường độ dòng điện mà acquy có thể cung cấp nếu có thể được sử
dụng liên tục trong 20h thì phải nạp lại.
Hướng dẫn giải
+ Tổng điện lượng mà acquy có thể di chuyển: 𝑞 = 𝐼1 𝑡1 = 14400𝐶
+ Cường độ dòng điện acquy cung cấp khi sử dụng trong 20h: 𝐼2 =
𝑞
𝑡2
= 0,2𝐴
Bài 49: [K3] Số Von trên các pin điện thoại cho chúng ta biết thông tin gì? Pin điện
thoại của em có số Von bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
87
Số Von trên các pin điện thoại cho biết độ lớn suất điện động của pin
Bài 50: [K3,K1] Nêu các tác dụng của dòng điện mà em biết? Nêu ví dụ minh họa
cho mỗi tác dụng.
Hướng dẫn giải
Các tác dụng của dòng điện:
+ Nhiệt (bếp điện, bàn ủi…)
+ Từ (nam châm điện…)
+ Hóa (mạ điện, đúc điện…)
+ Sinh học (châm cứu…)
Bài 51: [K3] Vì sao người ta thường xuyên kiểm tra và đổ nước thêm vào ắc quy
của xe máy, xe ô tô?
Hướng dẫn giải
Khi nạp điện cho acquy, nước bị phân tích thành hidro và oxi, còn axit không
đổi, do đó nồng độ dung dịch tăng dần, lượng nước giảm dần, không những dung dịch
càng trở nên đậm đặc hơn mà các cực lại không được nhúng ngập hết trong dung
dịch, khả năng tích điện sẽ giảm. Vì vậy khi sử dụng acquy cần kiểm tra mức dung
dịch để đổ thêm nước cho kịp thời.
Bài 62: [N1,K3] Vì một nguyên nhân nào đó mà acquy đã bị mất dấu đầu dương,
âm. Vậy làm thế nào để phân biệt được 2 đầu âm dương của acquy.
Hướng dẫn giải
Dùng điot phát quang. Nếu đấu đúng đầu dương, âm của acquy thì đèn sẽ sáng,
đấu ngược lại thì đén không sáng.
Bài 53: [T1,T2,T3] Do dòng điện có tác dụng sinh học đối với cơ thể người nên
trong một số vụ tai nạn điện, nạn nhân có thể dẫn đến tử vong. Nhưng không hẳn các
vụ tai nạn điện dều dẫn đến tử vong. Vậy dòng điện khi đi qua cơ thể con người sẽ
gây tác hại lớn nhất khi nào? Em và các thành viên trong tổ hãy tìm hiểu các thông
tin về vấn đề này, sau đó trình bày trước lớp về những thông tin mà tổ em tìm được.
Hướng dẫn giải
Cường độ dòng điện gây ra hiện tượng “điện giật” có giá trị nhỏ nhất IC phụ
thuộc vào thời gian tác dụng ∆𝑡. Bảng dưới đây là kết quả thu được khi có “điện giật”
xãy ra trong các điều kiện được biết. Nếu vượt quá các giá trị này, thì sự kiện “điện
nguy hiểm chết người” là có thật.
88
Bảng 8: Bảng giá trị IC phụ thuộc vào thời gian
∆𝑡 30 3 1 0,1
𝐼 𝐶 10 100 150 500
Ngoài ra, những rủi ro vì “điện giật” phụ thuộc không chỉ vào giá trị của
cường độ dòng điện chay qua, mà còn vào đường đi của dòng điện qua cơ thể. Một
dòng điện chạy xuyên qua cánh tay từ đầu ngón tay nọ sang bàn tay kia thông qua
lồng ngực, thì có thể gây tai nạn “điện giật” chết người. Lí do là, lúc chạy ngang qua
lồng ngực, dòng điện tác động trực tiếp đến sự hoạt động của các cơ điều khiển sự thở
và đặc biệt là tới các cơ tim. Một dòng điện 20 mA có thể gây khó thở, nếu tăng tới
75mA có thể gây ngừng thở hoàn toàn.
Bài 54: [T1,T2] Em hãy tìm kiếm các thông tin về đường dây tải điện 500kV của
nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm. Em hãy sử dụng kiến thức Vật lý để bình
luận một nội dung nào đó trong phần thông tin mà em tìm kiếm được.
Hướng dẫn giải
Hệ thống đường dây tải điện 500kV của nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm
(TP Hồ Chí Minh) dài 1530 km, gồm ba đường dây tải, mỗi đường dây tải lại gồm bốn
dây (mỗi dây có tiết diện 373 mm2
) được liên kết lại với nhau bằng các khung dây kim
loại.
Bình luận: Mỗi dây tải có tiết diện 373 mm2
, do đó có thể coi rằng mỗi đường
dây tải có tiết diện tổng cộng 373𝑚𝑚2
× 4 = 1492 𝑚𝑚2
. Cách mắc dây như vậy làm
cho điện trở của đường dây tải nhỏ hơn so với khi dùng một dây.
Bài 55: [N2] Điện trở của một dây dẫn hình trụ có chiều dài 𝑙, tiết diện 𝑆, điện trở
suất 𝜌 được tính bởi biểu thức R = ρ
l
S
Nên ta có 3 nhận định sau:
- Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn.
- Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn.
- Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu của dây dẫn.
Trong phòng thí nghiệm có các đoạn dây dẫn giống nhau (có cùng chiều dài l, tiết
diện S, cùng làm từ 1 loại vật liệu). Em hãy đưa ra 2 phương án thí nghiệm để kiểm
tra 2 trong 3 nhận định trên.
Hướng dẫn giải
89
+ Phương án thí nghiệm 1: lần lượt đo điện trở của: 1 đoạn dây dẫn, 2 đoạn dây dẫn
mắc nối tiếp, 3 đoạn dây dẫn mắc nối tiếp.
+ Phương án thí nghiệm 2: lần lượt đo điện trở của: 1 đoạn dây dẫn, 2 đoạn dây dẫn
mắc song song, 3 đoạn dây dẫn mắc song song.
BÀI 8: ĐIỆN NĂNG. CÔNG SUẤT ĐIỆN
Bài 56: [K2] Một bóng điện có ghi 220-75W được thắp sáng liên tục với hiệu điện
thế 220V trong 4 giờ
a. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ khi đó?
b. Tính tiền điện sử dụng bóng đèn này trong 1 tháng (30 ngày), biết mỗi ngày sử
dụng 4 giờ và giá định là 1200đ/(kW.h)
Hướng dẫn giải
a. Vì U = Uđm = 220V nên P = Pđm = 75W = 0,075kW.
- Điện năng tiêu thụ của đèn là: A = P.t = 0,3kWh
=>Vậy lượng điện năng mà đèn sử dụng là 0,3kWh, tương ứng với số đếm của công tơ
là 0,3 số.
b. Tổng điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng: AT = A.30 = 9 kWh
=> Số tiền điện phải trả cho việc sử dụng bóng đèn: T = AT.1200=10800 (đ)
Bài 57: [K3] Một cậu bé xin phép cha đi chơi trong khi ông đang ghi số trên công tơ
điện. Người cha đồng ý nhưng yêu cầu con phải về sau đúng một giờ. Làm thế nào
người cha có thể xác định được thời gian đi chơi của con mà không cần tới đồng hồ.
Hướng dẫn giải
Người cha ghi số công tơ khi câu bé vừa đi, sau đó ghi số công tơ khi cậu bé về.
Số ghi trên công tơ chính là điện năng A. Sau đó áp dụng biếu thức 𝐴 = 𝑃. 𝑡 để tìm ra
thời gian. (Người cha phải biết công suất tiêu thụ điện trung bình của nhà mình)
Bài 58: [K2,K3] Trên nhãn một ấm điện có ghi 220-1000W.
a. Cho biết ý nghĩa các số ghi trên nhãn
b. Sử dụng ấm điện với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 250
C.
Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm là 90% và nhiệt dung riêng của nước
là 4190 J/Kg.K
Hướng dẫn giải
90
a. Số ghi trên nhãn cho biết giá trị hiệu điện thế định mức và công suất định mức của
ấm khi ấm hoạt động bình thường. Nghĩa là nếu mắc vào hiệu điện thế 220 V thì công
suất của ấm là 1000W và ấm hoạt động bình thường.
b. Nhiệt lượng cần thiết để đun nước sôi: 𝑄 = 𝑚𝑐(𝑡2 − 𝑡1) = 628500𝐽
+ Điện năng mà ấm tiêu thụ: 𝐻 =
𝑄
𝐴
. 100% => 𝐴 =
𝑄
𝐻
. 100% = 698,3. 103
𝐽
+ Thời gian đun nước: 𝑃 =
𝐴
𝑡
=> 𝑡 =
𝐴
𝑃
= 698,3𝑠
Bài 59: [K2] Hai bóng đèn có công suất định mức lần lượt là 25W và 100W đều làm
việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. Hỏi
a. Cường độ dòng điện qua bóng đèn nào lớn hơn.
b. Điện trở của bóng đèn nào lớn hơn.
c. Có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Đèn
nào dễ hỏng?
Hướng dẫn giải
a.Cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn
{
𝐼đ𝑚1 =
𝑃đ𝑚1
𝑈đ𝑚1
= 0,227𝐴
𝐼đ𝑚2 =
𝑃đ𝑚2
𝑈đ𝑚2
= 0,909𝐴
b.Điện trở của mỗi đèn
{
𝑅1 =
𝑈đ𝑚1
2
𝑃đ𝑚1
= 484𝛺
𝑅2 =
𝑈đ𝑚2
2
𝑃đ𝑚2
= 121𝛺
c.Khi mắc hai bóng nối tiếp thì điện trở tương đương của mạch lúc này là
𝑅𝑡đ = 𝑅1 + 𝑅2 = 605𝛺
Dòng điện qua mỗi điện trở lúc này là: 𝐼1 = 𝐼2 = 𝐼 =
𝑈′
𝑅 𝑡𝑑
= 0,364 𝐴
=> 𝐼1 > 𝐼đ𝑚1 => Không thể mắc được vì đèn 1 sẽ dễ bị cháy
Bài 60: [K2] Một máy bơm điện hoạt động với hiệu điện thế 360 V và dòng I=25A,
bơm nước lên độ cao h=4m qua ống có tiết diện S=0,01 m2
, mỗi giây được 80 lít.
a.Tính hiệu suất của máy bơm, cho g=10m/s2
b.Giả sử ma sát làm tiêu hoa 16% công suất của động cơ và phần công suất hao phí
còn lại do hiệu ứng Jun- Len-xơ. Hãy xác định điện trở của động cơ.
91
Hướng dẫn giải
a.Công suất tiêu thụ của động cơ: 𝑃 = 𝑈𝐼 = 9. 103
𝑊
Tốc độ của dòng chảy 𝑣 =
𝑉
𝑡.𝑆
= 8𝑚/𝑠
Công suất cơ học do động cơ sinh ra: 𝑃′
= 𝑚𝑔ℎ +
1
2
𝑚𝑣2
= 5760𝑊
Hiệu suất của động cơ: 𝐻 =
𝑃′
𝑃
. 100% = 64%
b.Công suất hao phí toàn phần 𝑃ℎ𝑝 = 36%𝑃 = 3240𝑊
Theo đề bài ta có: 0,16𝑃ℎ𝑝 + 𝑅𝐼2
= 𝑃ℎ𝑝 => 𝑅 = 4,35𝛺
Bài 61: [T3] Em và hãy tập hợp một số thành viên trong tổ để tiền hành thực hiện
nhiệm vụ học tập sau: thiết kế file bài giảng điện tử (power point) với chủ đề “Tầm
quan trọng của điện trong xã hội hiện đại”.
Bài 62: [N2,K2] Một dòng điện đi qua một dây dẫn bằng thép làm cho nó bị nung
đỏ lên một chút. Nếu nhúng một phần dây dẫn vào nước để làm lạnh thì phần dây
dẫn kia bị nung đỏ hơn hay không? Tại sao? (Giữ hiệu điện thế ở hai đầu dây dẫn
không đổi)
Hướng dẫn giải
Do làm lạnh dây dẫn nên điện trở của dây dẫn giảm mà hiệu điện thế không đổi
nên dòng điện tăng.
92
BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
Bài 63: [K2] Sáu đoạn dây dẫn giống hệt nhau, mỗi đoạn dây có điện trở R = 8Ω. Các
đoạn dây nối với nhau tạo thành các cạnh của một tứ diện đều. Nếu nối hai đỉnh vào
nguồn điện một chiều thì điện trở của cấu hình này giữa hai đỉnh đó là bao nhiêu?
Hình 10: Hình mô tả 6 đoạn dây dẫn hình tứ diện đều
Hướng dẫn giải
Giả sử nối hai đỉnh A và B vào nguồn điện. Do đối xứng, điện thế của hai đỉnh
C và D bằng nhau nên không có dòng điện chạy trên đoạn mạch CD. Mạch điện đã
cho (1) tương đương với mạch điện (2). Dễ dàng tính được điện trở của mạch đã cho
là 4𝛺
A
B
C
D
A
B
C
D(1)
A B
C
D
(2)
93
Bài 64: [K2] Có một số điện trở r = 5 Ω. Hỏi phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện
trở đó để có điện trở R = 3 Ω. Xác định số điện trở r, vẽ sơ đồ mạch
Hướng dẫn giải
+ Vì 𝑅 < 𝑟 nên các điện trở r phải được mắc song song.
+ Giả sử rằng mạch này gồm 1 điện trở r mắc song song với
một mạch nào đó có điện trở X như hình (a) .
+ Ta có : 𝑅 =
𝑟𝑋
𝑟+𝑋
=> 𝑋 = 7,5Ω
+ Với 𝑋 = 7,5Ω ta có X có sơ đồ như hình (b)
=> 𝑋 = 𝑟 + 𝑌 => 𝑌 = 2,5Ω
+ Để 𝑌 = 2,5Ω thì phải có 2 điện trở r mắc song song.
Vậy phải có tối thiểu 4 điện trở r mắc như hình (c).
Bài 65: [K2] Cho mạch điện như hình vẽ: trong đó
ξ 1=6V, r1=3 Ω; R1=R2=R3=6 Ω.
a. Vôn kế (V) (điện trở rất lớn) chỉ 3V. Tính suất
điện động ξ 2
b. Nếu đổi hai cực của nguồn ξ 2 thì vôn kế V chỉ
bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
a. Tính suất điện động 𝜉2
- Điện trở toàn mạch 


 4
)(
312
312
RRR
RRR
R
- I đến A rẽ thành hai nhánh:
32
1
1
31
2
2
1 I
I
RR
R
I
I



- UCD = UCA + UAD = -R1I1+ 𝜉 1 – r1I1 = 6 -3I
Mà VUCD 3
=>6 -3I = 3 => I = 1A, I = 3A.
+Với I= 1A: 𝜉 1 + 𝜉 2 = ( R + r1 +r2 )I = 8 => 𝜉 2 = 2V
+Với I = 3A: 𝜉 1 + 𝜉 2 =( R + r1 +r2 )I = 24 => 𝜉 2 = 18V
b. Đổi chỗ hai cực của nguồn 𝜉 2 thì vôn kế chỉ bao nhiêu
V
𝜉1,r1 𝜉 2,r2
R1
R2
R3
A B
C
D
V
ξ 1,r1 ξ 2,r2
R1
R2
R3
A B
C
D
I1
I2
I
94
- Khi đổi chỗ hai cực thì hai nguồn mắc xung đối
+ Với 𝜉 2 = 2V< 𝜉 1 thì 𝜉 1 là máy phát , 𝜉 2 là máy thu
=> 𝐼 =
𝜉 1 − 𝜉 2
𝑅 + 𝑟1 + 𝑟2
= 0,5𝐴
=> UCD = UCA + UAD =6 -3I = 4,5V
+ Với 𝜉 2 = 18V > 𝜉 1: 𝜉 2 là máy phát, , 𝜉 1 là máy thu
=> 𝐼 =
𝜉 1 − 𝜉 2
𝑅 + 𝑟1 + 𝑟2
= 0,5𝐴
=>UCD = UCA + UAD =6 +3I = 10,5V
Bài 66: [K2] Cho mạch điện như hình vẽ bên: 𝜉 = 8𝑉
; r =1; R1 = 0,6 ; R2 = 6 ;R3 = 4.
a. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.
b. Tính công suất của nguồn điện
c. Tính điện năng tiêu thụ trên điện trở R3 trong 8 phút.
Hướng dẫn giải
a. R2//R3
=> 𝑅23 =
𝑅2 𝑅3
𝑅2+𝑅3
= 2,4𝛺
+ R23 nt với R1 nên R = R1 + R23 = 0,6 + 2,4 = 3 
+ Ta có 1 23
8
3 1
I I I
R r

   
 
= 2 A
+ U2 = U3 = U23 = I23.R23 = 2.2,4 = 4,8 V
+ 2
2
2
U 4,8
I
R 6
  = 0,8 A
+ 3
3
3
4,8
4
U
I
R
  = 1,2 A
b. Công suất của nguồn điện: Png =  .I = 8.2 = 16 W
c. Điện năng R3 tiêu thụ: A3 = R3.I3
2
.t = 4.1,22
.8.60 =2764,8 J
Bài 67: [K2] Cho mạch như hình vẽ bên: nguồn có suất điện động 𝜉 = 30V, điện trở
trong r = 3 ; R1 = 12 ; R2 = 36 ; R3 = 18
; Điện trở Ampekế và dây nối không đáng kể.
a. Tìm số chỉ Ampekế và chiều dòng điện qua
𝝃, 𝒓
R2
R3
R1
A B
95
nó.
b. Thay Ampekế bằng một biến trở R4 có giá trị biến đổi từ 2 đến 8 . Tìm R4 để
dòng điện qua R4 đạt giá trị cực đại.
Hướng dẫn giải
a. + Vẽ lại mạch ta có: Mạch ngoài: (R2//R3) nt R1
=> R23 = 2 3
2 3
R R
R + R
= 12 => R = R1 + R23 = 24
+ Dòng điện mạch chính: Ic =
E
R+ r
=
30
24 + 3
=
10
9
+ I1 = Ic = I23 => U23 = I23.R23 = 10
9
.12 =
40
3
V = U2 =
U3
+ I2 = 2
2
U
R
= 10
27
A; I3 = Ic – I2 = 20
27
A = IA.
=>Vậy Ampekế chỉ 20
27
A = 0,74A và dòng điện có chiều từ D sang G
b. Khi thay Ampekế bằng biến trở R4
+ Ta có: Mạch ngoài: [(R3 nt R4) // R2] nt R1.
=>R34 = R3 + R4 = 18 + R4.
=>R234 = 2 34
2 34
R R
R + R
= 4
4
36(18 + R )
54 + R
=>Rn = R1 + R234 = 12 + 4
4
36(18 + R )
54 + R
= 4
4
1296 +48R
54 + R
+Dòng điện mạch chính
+I =
R+ r

=
4
4
30
1296 + 48R
+ 3
54 + R
= 4
4
30(54 + R )
1458+51R
=
486 17
4
4
10(54 + R )
+ R
+U234 = I.R234
486 17
4
4
10(54 + R )
+ R
 . 4
4
36(18 + R )
54 + R 486 17
4
4
360(18 + R )
+ R
 = U34 = U2
+I34 = 34
34
U
R
=
486 17
4
4 4
360(18 + R )
( + R )(18 + R )
=
486 17 4
360
( + R )
= I3 = I4
B
R1 R2 R3
D
F
G
𝜉, 𝑟
R4
B
A
R1 R2 R3
D
F
G
𝜉, 𝑟
96
=>Vậy: Để I4max thì (486 + 17R4)min => R4min = 2 .
Bài 68: [K3] Tại sao chim đậu trên dây cao thế lại không bị giật?
Hướng dẫn giải
Chim đậu trên dây cao thế có thể xem như một vật dẫn mắc song song vào hai
điểm gần nhau của dây. Vì điện trở của cơ thể chim lớn hơn điện trở của dây dẫn nên
dòng điện đi qua cơ thể chim rất nhỏ dẫn đến chim không bị giật.
Bài 69: [K3] Người ra mắc lần lượt 2 Ampe kế còn tốt vào một đoạn mạch điện và
thấy rằng Ampe kế thứ nhất chỉ một cường độ dòng điện bé hơn ampe kế thức hai.
Hãy giải thích hiện tượng này?
Hướng dẫn giải
Khi mắc Ampe kế, điện trở của mạch tăng lên một lượng bằng điện trở của
Ampe kế, và dòng điện tương ứng giảm xuống. Vì Ampe kế thứ hai chỉ dòng điện lớn
hơn nên điện trở của nó nhỏ hơn ampe kế thứ nhất.
Bài 70: [N3] Làm thế nào đo được hiệu điện thế 220V của mạng điện thành phố nếu
chỉ có những Vôn kế với thang chia độ chỉ đến 150V?
Hướng dẫn giải
Mắc nối tiếp hai Vôn kế và lấy tổng chỉ số của hai Vôn kế.
Bài 71: [K3] Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào và có thể gây ra những tác hại
gì? Có cách nào để tránh được hiện tượng này?
Hướng dẫn giải
Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có
điện trở rất nhỏ
Khi hiện tượng này xảy ra, phải sử dụng cầu chì đúng định mức hoặc sử dụng
công tắc (cầu dao) tự động ngắt mạch khi cường độ dòng điện tăng tới một giá trị xác
định chưa tới mức gây nguy hiểm
Bài 72:[N1,N2] Giả sử em mắc 1 mạch điện đơn giản gồm 1 nguồn điện 1 chiều, 1
bóng đèn, 1 cầu dao và các dây nối. Khi hoàn chỉnh mạch điện và đóng cầu dao.
Nhưng đèn không sáng, em sẽ kiểm tra mạch điện như thế nào?
Hướng dẫn giải
Tiến hành kiểm tra:
+ Dây tóc bóng đèn có bị đứt không? Đui đèn có tiếp xúc tốt với đế của nó không?
97
+ Các đầu dây điện đã được vặn chặt với các chốt nối của đèn, của pin và của công
tắc chưa? Liệu dây điện có bị đứt ngầm bên trong không?
+ Pin còn mới hay cũ?
BÀI 10: GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ
Bài 73: [K3] Theo em các loại điều khiển ti vi,
điều hòa, quạt… thường sử dụng hai pin bao
nhiêu Von? Cách mắc pin là nối tiếp hay song
song? Vì sao?
Hình 11: Hình mô tả cái điều kiển
Hướng dẫn giải
+ Các pin thường được sử dụng cho các loại điều khiển có suất điện động 1,5V.
+ Theo quan sát, cực dương của pin thứ nhất được nối với cực âm của pin thứ hai.
+ Mắc nối tiếp để nâng suất điện động của bộ nguồn (pin)
Bài 74: [K2] Cho bộ nguồn gồm 12 pin giống nhau,
mỗi pin có suất điện động 2V và điện trở trong 0,5
mắc như hình vẽ. Suất điện động 𝜉 𝑏 và điện trở trong
rb có giá trị là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
+ 𝜉 𝑏1 = 4𝜉
+ 𝜉 𝑏2 = 4𝜉
=>𝜉 𝑏 = 𝜉 𝑏1 + 𝜉 𝑏2 = 8𝜉 = 16𝑉
+ rb1 = 4r
+ rb2 = 2r
=> rb= 6r = 6.0,5 = 3
Bài 75: [K2] Cho mạch điện như hình vẽ:
Các nguồn giống nhau mỗi nguồn có: 𝜉0 = 3V, ro = 0,5
; R1 là biến trở; R2 = 4  ; R3 là đèn (6V – 3W); RV rất
lớn; RA không đáng kể.
Coi như điện trở của đèn không thay đổi theo nhiệt độ.
a) Điều chỉnh R1 = 7  . Tìm số chỉ của Ampe kế và Vôn kế lúc này.
b) Tìm giá trị của R1 để đèn sáng bình thường.
Hướng dẫn giải
98
a. 𝜉 𝑏 = 12𝑉, rb = 2
+ R3 = 12 ;R23 = 3 ;
+ R = 10 
=>I = b
bR r


= 1 A = IA
=>I = 1 A = IA
=>U23 = I23R23 = 3V = UV
b. Đèn sáng bình thường : U’3 = Uđm = U’23 = 6V
=>I’23 =
'
23
23
U
R
= 2A = I’
=> '
1 23'
b
b
I
R R r


 
=> R1’ = 1 
Bài 76: [K2; T1] “Cho mạch điện như hình vẽ ξ1 = 12V, ξ2 = 9V, ξ3 = 3V; r1 =
r2 = r3 = 1Ω; các điện trở R1 = R2 = R3 = 2Ω. Tính UAB và cường độ dòng điện
qua các nhánh.
Giải
Coi AB là hai cực của nguồn điện tương đương với A là cực dương, mạch ngoài coi
như có điện trở vô cùng lớn
=>
1
rb
=
1
r1+R1
+
1
r2+R2
+
1
r3+R3
=> rb = 1Ω
=> ξb =
ξ1
r1 + R1
−
ξ2
r2 + R2
+
ξ3
r3 + R3
1
rb
= 2V = UAB
𝐴 𝐵
𝜉1, 𝑟1
𝜉2, 𝑟2
𝜉3, 𝑟3
𝑅1
𝑅2
𝑅3
99
=> Cực dương của nguồn tương đương ở A
+ I1 =
ξ1−UAB
r1+R1
=
10
3
A
+ I2 =
ξ2 + UAB
r2 + R2
=
11
3
A
+ I3 =
ξ3 − UAB
r3 + R3
=
1
3
A"
a. Bài tập trên được giải bằng phương pháp nguồn tương đương, một phương pháp
hiệu quả đối với các nguồn điện phức tạp. Em hãy tìm kiếm các thông tin về phương
pháp này để hỗ trợ cho em trong việc giải các bài tập về mạch điện.”
b. Vận dụng các thông tin em vừa tìm được tiến hành giải bài tập sau: Cho mạch
điện như hình vẽ ξ1 = 6V, ξ2 = 18V; r1 = r2 = 2Ω; R0 = 4Ω. Đèn Đ ghi 6V-6W, R
là một biến trở. Tìm R để đèn sáng bình thường.
Hướng dẫn giải
a. Bộ nguồn tương đương gồm n nguồn mắc nối tiếp
𝜉 𝑏 = 𝜉1 + 𝜉2+. . +𝜉 𝑛
𝑟𝑏 = 𝑟1 + 𝑟2+. . +𝑟𝑛
+ Nếu điện trở ghép với nguồn (𝜉, 𝑟) thì: 𝑟𝑏 = 𝑟1 + 𝑟2+. . +𝑟𝑛+R
+Bộ nguồn tương đương gồm n nguồn mắc song song
+ Giả sử bộ nguồn tương đương với 1 nguồn có cực dương tại A, cực âm tại B.
+ Điện trở tương đương của của bộ nguồn:
1
𝑟 𝑏
=
1
𝑟1
+
1
𝑟2
+. . +
1
𝑟 𝑛
+ Giả sử chiều dòng điện qua nguồn như hình vẽ (coi các nguồn là nguồn phát)
𝐼1 =
𝜉1 − 𝑈𝐴𝐵
𝑟1
𝐼2 =
𝜉2 + 𝑈𝐴𝐵
𝑟2
𝐼3 =
𝜉3 − 𝑈𝐴𝐵
𝑟3
100
Tại nút A: 𝐼2 = 𝐼1+. . +𝐼 𝑛
=> 𝑈𝐴𝐵 =
𝜉1
𝑟1
−
𝜉2
𝑟2
+. . +
𝜉 𝑛
𝑟𝑛
1
𝑟1
+
1
𝑟2
+. . +
1
𝑟𝑛
=> 𝜉 𝑏 =
𝜉1
𝑟1
−
𝜉2
𝑟2
+. . +
𝜉 𝑛
𝑟𝑛
1
𝑟𝑏
b. Áp dụng phương pháp trên ta tìm 𝑅 = 4,5𝛺
101
Phụ lục 3
Bài tập chương 3: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
BÀI 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Bài 77: [K3] Tại sao khi mắc điện trong mạng điện gia đình, người ta phải dùng các
loại dây dẫn có tiết diện khác nhau?
Hướng dẫn giải
Mọi dụng cụ tiêu thụ điện trong gia đình đều mắc song song, cùng chung hiệu
điện thế U = 220V.
Theo định luật Joule-Lens:
P
U
I
 → Dụng cụ nào có công suất tiêu thụ P lớn
(bàn là, bếp điện, tủ lạnh...) thì cường độ dòng điện I lớn, khiến công suất tiêu thụ
' 2 '
P I R tỏa ra trên dây dẫn lớn → dây dẫn nóng nhiều.
Muốn hạn chế P' thì giảm R' bằng cách dùng dây dẫn tiết diện S lớn. Các thiết
bị công suất nhỏ (đèn ngủ, quạt...) chỉ cần dây tiết diện nhỏ cho đỡ tốn điện.
Bài 78: [K3] Có thể dùng một sợi dây đồng có tiết diện nhỏ để tạm thay thế dây chì
trong cầu chì được không? Tại sao?
Hướng dẫn giải
Được. Vì dây chì bảo vệ được mạng điện bởi 2 tính chất:
- Điện trở R lớn hơn nhiều so với một đoạn dây dẫn cùng độ dài
- Nhiệt độ nóng chảy thấp hơn so với dây dẫn
Sợi dây đồng có tiết diện S nhỏ thì có điện trở R lớn. Tuy chỉ đáp ứng được tính chất 1,
nhưng vẫn tốt, khi có sự cố I tăng quá mức, nó đứt trước, làm ngắt mạch.
Bài 79: [K2, K3] Một cái bếp điện đang hoạt động. Dây may-so (hợp kim wonfam)
nóng đỏ, còn dây dẫn (đồng, nhôm, thép...) mắc nối tiếp với nó thì vẫn nguội. Biết
rằng 2 dây mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện chạy qua như nhau. Tại sao?
Hướng dẫn giải
Xét 2 đoạn dây dài như nhau, cùng tiết diện. Vì điện trở suất dây may-so rất lớn
hơn của dây đồng, nên Rmay-so >>Rđồng.
Công suất nhiệt trên mỗi đoạn: 2
P I R , do đó Pmay-so >>Pđồng. Trong mỗi đơn
vị thời gian, nhiệt tỏa ra ở dây may-so rất lớn hơn ở dây đồng.
Bài 80: [K3] Có thể chạm tay vào dây điện không có lớp cách điện mà không bị
điện giật không? Làm thế nào? Tại sao?
102
Hướng dẫn giải
Hiện tượng "điện giật" chỉ xảy ra khi có dòng điện chạy qua cơ thể. Coi cơ thể
người là một vật dẫn có điện trở R thì 12U
I
R
 . Muốn không bị giật (I = 0) thì cho U12
= 0 bằng cách đứng cách điện với xung quanh (đứng trên ghế ghỗ khô...) rồi chạm
vào một trong 2 dây điện. Chú ý không chạm đồng thời 2 dây.
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Bài 81: [K2] Muốn mạ đồng cho một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200cm2
, người
ta dùng tấm sắt làm catốt của một bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat và
anốt là một thanh đồng nguyên chất, rồi cho một dòng điện có cường độ 10A chạy
qua trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày của lớp đồng bám trên mặt
tấm sắt. Cho biết khối lượng riêng của đồng D = 8,9.103
kg/m3
, A = 64g/mol và
đồng bám đều trên bề mặt.
Hướng dẫn giải
Khối lượng Catốt tăng lên:
 
64.10.9650
32
96500.2
AIt
m g
Fn
  
Thể tích lớp đồng bám trên mặt tấm sắt:  
3
6 3
3
32.10
3,6.10
8,9.10
m
V m
D


  
Bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt:  
6
4
4
3,6.10
1,8.10
200.10
V
l m
S



  
Bài 82: [K2] Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó mỗi nguồn có suất điện động 
= 3,6V, điện trở trong r = 0,8. Đèn Đ có ghi (6V - 3W). Các điện trở R1 = 4 ; R2
= 3 ; R3 = 8 ; RB = 2 và là bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có cực dương
bằng Cu. Điện trở của dây nối và ampe kế không đáng kể, của vôn kế rất lớn.
a. Tìm suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn.
b. Tính điện trở của mạch ngoài, số chỉ của Ampe kế và
Vôn kế.
c. Tính lượng Cu giải phóng ra ở cực âm của bình âm điện
phân trong thời gian 32 phút 10 giây. Biết Cu có hóa trị 2
và có nguyên tử lượng 64.
d. Cho biết đèn Đ có sáng bình thường không ? Tại sao ?
103
e. Tìm công suất của bộ nguồn và hiệu suất của mỗi nguồn?
Bài 83: [K2] Điện phân dung dịch muối ăn với các điện cực trơ người ta thu được
khí H2 và Cl2 ở các điện cực. Biết cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là
5(A), thời gian điện phân là 20 phút. Tìm thể tích các khí thu được ở các điện cực và
điện lượng dịch chuyển qua bình trong:
a. Điều kiện tiêu chuẩn.
b. Điều kiện nhiệt độ 270
C và áp suất 170 Pa
Hướng dẫn giải
Điện lượng dịch chuyển:  5.1200 6000q It C  
a. Ở điều kiện tiêu chuẩn:
Ta có:
2
2
2
2
H
H
Cl
Cl
m It
n
A Fn
m It
n
A Fn
 
 
Thể tích khí H2, Cl2:  2 2
5.1200
22,4 22,4 1,39
96500.1
H Cl
It
V V l
Fn
   
b. Ở Điều kiện nhiệt độ 270
C và áp suất 170 Pa:
pV nRT
n V
RT p
  
Thể tích khí H2, Cl2:  2 2
5.1200.8,31.200
0,608
96500.1.170
H Cl
ItRT
V V l
Fnp
   
Bài 84: [K2] Phản ứng tạo nước từ hidro và oxi xảy ra kèm theo tỏa nhiệt:
2H2 + O2 → 2H2O + 5,75.105
J/kmol
Hãy xác định hiệu điện thế nhỏ nhất cần đặt vào 2 cực của bình điện phân khi điện
phân nước
Hướng dẫn giải
Theo định luật Fa-ra-đây, ta có:
mFn
It
A

Nhiệt lượng tỏa ra tính bởi:
Q Q
Q UIt U
mFnIt
A
   
ĐS: 1,5 V
104
Bài 85: [K1, K2] Khi điện phân dung dịch muối ăn NaCl trong bình điện phân có
Anốt bằng Grafit, người ta thu được khí Clo ờ Anốt và khí Hydro ở Catốt.
a. Dựa vào thuyết điện li để giải thích kết quả của quá trình điện phân này
b. Tính thể tích của các khí thu được ở điều kiện tiêu chuẩn khi tiến hành điện
phân trong 10 phút với cường độ dòng điện I = 10A.
Hướng dẫn giải
a. Muối ăn bị phân li:
Na Na Cl 
 
Các ion Cl-
di chuyển ngược chiều điện trường về Anốt, nhường 1 electron cho
Anốt để trở thành nguyên tử Cl. Các nguyên tử này kết hợp với nhau thành phân tử Cl2
bay lên: 22 2Cl e Cl 
  
Các ion Na+
di chuyển theo chiều điện trường về Catốt. Tại đó chúng kết hợp
cới phân tử H2O tạo thành các phân tử NaOH và các ion H+
. Những ion H+
này thu
electron của Catốt trở thành nguyên tử H. Các nguyên tử H kết hợp với nhau thành
phân tử H2 bay lên:
2 22 2 2 2Na H O NaOH H
   ; 22 2H e H 
  
b. Theo định luật Fa-ra-đây, muốn có 1 nguyên tử khối khí hóa trị n = 1 như Cl hoặc
H ở mỗi điện cực, cần điện lượng q = F =96500C chuyển qua bình điện phân.
Mặt khác, theo phản ứng trên, mổi nguyên tử khối A của khí Cl hoặc H sẽ cho
0,5 mol khí ứng với thể tích (đktc) = 11,2 lít =11200 cm3
Điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân:
10.10.60 6000Q It C  
Thể tích khí Cl hoặc H thu được ở mỗi điện cực: 36000
11200 696
96500
V cm 
105
BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
Bài 86: [T1,T2] Sét bao giờ cũng đi
đôi với sấm, vì sét dẫn tới sấm. Trên
Trái Đất chúng ta, mỗi giây có
khoảng hơn 100 lần sét. Bằng những
hiểu biết của mình, em hãy cho biết
sét có nhiều loại không? Nếu có hãy
chỉ ra loại sét mà em quan tâm và
trình bày lại quá trình nó được hình
thành? [9]
Hình 12: Hình ảnh về sấm sét
Hướng dẫn giải
Khi có dông, trong đám mây có tích một lượng lớn điện tích, điện trường trở
nên đủ mạnh, làm cho không khí vốn có tính năng cách điện, phút chốc trở nên dẫn
điện. Lúc này, electron từ đám mây mang điện âm phóng sang đám mây mang điện
dương và phóng tia lửa điện. Lúc ấy, ta trông thấy một làn sét đánh.
Sét có thể chia thành 3 loại:
- Phóng điện trong mây
- Phóng điện giữa các đám mây
- Phóng điện giữa mây và đất
Hai loại trước gọi chung là sét mây, loại thứ 3 là sét đất. Do quan hệ giữa sét
đất và hoạt động con người là mật thiết nhất, nên loại sét mà ta nghiên cứu nhiều nhất
là sét đất.
Đối với sét đất, khi đám mây dông tới gần mặt đất, mặt đất tích điện dương, tạo
ra điện trường đủ mạnh làm ion hóa không khí, làm không khí dẫn điện. Trong quá
trình di chuyển, electron chọn con đường có điện trở nhỏ, nên thường xuyên đổi
hướng, tạo hình gấp khúc mà ta thường thấy. Khi đi tới cách mặt đất khoảng 10m,
điện tích dương trên mặt đất bị hút vào theo lối thông ion vừa tạo trên, kèm theo sự
phát quang sáng chói, chính là sét mà ta thấy.
106
BÀI 16: DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
Bài 87: [K1, K2, K3] Tia Catốt là gì? Em hãy dựa vào tính chất của tia Catốt, trình
bày một vài ứng dụng mà em biết?
Hướng dẫn giải
Tia Catốt là dòng các electron do Catốt phát ra và bay trong chân không.
Một vài tính chất và công dụng tương ứng của tia Catốt:
- Tia Catốt truyền thẳng, nếu không có tác dụng của điện trường hay từ trường.
- Tia Catốt phát ra vuông góc với mặt Catốt
- Tia Catốt phát ra mang năng lượng (khi đập vào vật nào đó làm nó nóng lên)
→ Ứng dụng: Hàn trong chân không, nấu kim loại tinh khiết trong chân không.
- Tia Catốt đâm xuyên qua lá kim loại mỏng và ion hóa không khí
→ Ứng dụng: ghi ảnh lên phim.
- Tia Catốt làm phát quang một số chất
- Tia Catốt bị lệch trong điện trường, từ trường.
107
Phụ lục 4
Bài tập chương IV: TỪ TRƯỜNG
Bài 19: TỪ TRƯỜNG
Bài 88: [K2] Có một chiếc xe đồ chơi (gắn đồng hồ đo cường độ từ trường cực
nhạy). Ban đầu, điều chỉnh kim đồng hồ về số 0. Trường hợp nào sau đây kim đồng
hồ lệch khỏi số 0?
a. Viên bi và xe cùng đứng yên
b. Viên bi đứng yên, xe chuyển động
c. Xe đứng yên, viên bi chuyển động
d. Đặt viên bi lên xe, cùng chuyển động với xe.
Hướng dẫn giải
Xung quanh dòng điện có tồn tại từ trường. Dòng điện là dòng các điện tích
chuyển động. Máy đo chỉ phát hiện được từ trường khi điện tích chuyển động tương
đối so với máy đo → Câu a và d: không. Câu b và c: có.
Bài 89: [K1] Em hãy dùng vốn ngôn ngữ Vật lý của mình để điền vào đoạn khuyết
sau:
……(1)….là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự
xuất hiện của lực từ tác dụng lên một……(2)…. hay……(3)……. đặt trong nó.
……(4)……là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến
tại mỗi điểm có phương…..(5)…..với phương của từ trường tại điểm đó.
Hướng dẫn giải:
(1) Từ trường
(2) Dòng điện
(3) Nam châm
(4) Đường sức từ
(5) Trùng
Bài 90: [C1, T3]
1. Em hãy tự tóm tắt kiến thức bài từ trường bằng sơ đồ tư duy
2. Sau khi tóm tắt kiến thức bài từ trường bằng sơ đồ tư duy em hãy trao đổi nó với
các thành viên trong nhóm và vẽ lại kiến thức bằng một phần mềm vẽ sơ tư duy như:
imindmap…
108
Bài 91: [T1, N3] Tháng 2 năm 1820, Oersted đã ngẫu nhiên phát hiện ra hiện tượng
tương tác giữa dòng điện và nam châm, dòng điện làm lệch kim nam châm. Em hãy
truy cập vào đường link dưới đây (đường link khảo sát thí nghiệm của Oersted
chứng minh sự tồn tại của từ trường xung quanh dây dẫn)
https://www.youtube.com/watch?v=NLidKNXe1qg
Sau khi xem video em hãy tiến hành lại thí nghiệm đã làm trong video để
chứng minh xung quanh dây dẫn có dòng điện chạy qua có từ trường.
BÀI 20: LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ
Bài 92: [K2]Trên mặt bàn có 2 viên bi tích điện. Giữ yên viên bi 1, búng cho viên bi
2 lăn sát qua nó. Lực tương tác giữa chúng khi đó có phải là lực tương tác từ không?
Hướng dẫn giải
Không. Vì khi xét trong hệ quy chiếu là mặt bàn, viên bi 2 chuyển động tạo ra
một dòng điện, dòng điện sinh ra từ trường, từ trường đó chỉ tác dụng lực lên dòng
điện khác hoặc điện tích khác đang chuyển động. Ở đây, viên bi 1 nằm yên nên không
chịu tác dụng của lực từ. Tuy nhiên chúng vẫn tương tác với nhau bởi lực điện.
Bài 93: [K2] Thanh cứng MN dẫn điện có chiều dài l và khối lượng m được treo
bằng hai dây không trọng lượng với xà ngang. Hệ thống đặt trong một từ trường đều
có cảm ứng từ B hướng thẳng đứng lên trên. Cho dòng điện I0 chạy qua mạch trong
thời gian rất ngắn Δt. Xác định độ lệch cực đại của thanh MN so với mặt phẳng
thẳng đứng.
Hướng dẫn giải:
Trong khoảng thời gian nhỏ Δt, lực từ tác
dụng lên thanh MN là:
F = I0Bl
Độ biến thiên động lượng của thanh trong
khoảng thời gian Δt:
.p F t  
0p F t  
p F t  
Động năng của thanh:
109
 
2 2 2 22
2 0 Δ1
2 2 2 2
d
F t I B l tp
E mv
m m m

  
Ở vị trí giới hạn, thế năng của thanh là:
2
(1 2
2
) max
t maxE mgl cos mglsin

  
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:
2 2 2
20
2
2 2
maxI B l t
mglsin
m


→ 0
2 2
max I Bl t
sin
m gl
 

Bài 94: [K2]
1. Hình ảnh trên đây là quy tắc bàn tay trái. Em hãy vẽ lại mô hình dòng điện được
đặt trong nam châm hình chữ U dựa vào những gợi ý được cho ở hình ảnh trên.
Trong hình vẽ phải đảm bảo có: nam châm hình chữ U với các cực Bắc và Nam, sợi
dây dẫn. Biểu diễn được lực từ tác dụng lên sợi dây, cảm ứng từ B , chiều dòng điện.
2. Dựa vào hình ảnh phía trên em hãy thiết kế một bài toán liên quan đến ,B F và
dòng điện.
Hình 13: Hình ảnh minh họa qui tắc bàn tay trái
Bài 95: [K2]
Dữ kiện: Ẩn số
B = 0,02 T F = ?
l = 5 cm
I = 2 A
0
30 
110
1. Tính lực từ F.
2. Em hãy thiết kế một bài toán dựa vào những dự kiện và ẩn số đã cho.
Bài 96: [T1, N3] Đây là 1 đường link của 1 thí nghiệm liên quan đến bài học:
https://www.youtube.com/watch?v=bjHlk9-ZYuc
Sau khi xem video em hãy cùng với 3 bạn lập thành một nhóm và tiến hành
lại thí nghiệm.
Bài 97: [T2] Tesla (T) là đơn vị cảm ứng từ trong hệ SI được đặt theo tên của nhà
sáng chế Nikola Tesla từ năm 1960. Em hãy định nghĩa đơn vị Tesla dựa vào biểu
thức:
2
Vs
T
m

Hướng dẫn giải:
Tesla là độ lớn cảm ứng từ của vòng dây dẫn kín có diện tích mặt phẳng chắn
được bên trong là 1 mét vuông khi giảm từ thông xuống 0 trong vòng 1 giây thì gây ra
suất điện động 1 vôn.
BÀI 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ
HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
Bài 98: [K2] Hình ảnh bên phải biểu diễn ba sợi dây dẫn
đồng phẳng, song song và tác dụng lực từ lên nhau. Em
hãy thiết kế một bài toán liên quan đến nhưng dữ kiện
được cung cấp trong hình.
Bài 99: [K2]
1. Em hãy viết công thức tính độ lớn cảm ứng từ B tại tâm O của dây dẫn uốn thành
khung tròn với khung dây tròn được tạo bởi N vòng dây khít nhau.
2. Sau khi viết xong công thức, em hãy thiết kế một bài toán liên quan đến công thức
trong đó chọn một đại lượng có trong công thức làm ẩn số.
Hướng dẫn giải:
111
1. 7
2 10
I
B N
R
 

Bài 100: [K1] Những hình ảnh dưới đây mô tả từ trường của dòng điện chạy trong
các dây dẫn có hình dạng đặc biệt. Em hãy chọn các từ gợi ý trong bảng để điền tên
phù hợp với từng hình ảnh được cho dưới đây:
Hướng dẫn giải:
Hình a: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Hình b: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
Hình c: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình trụ
Hình a Hình b Hình c
1. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
2. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình trụ
3. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình chữ nhật
4. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
112
Bài 101: [C1] Em hãy điền phần còn trống vào sơ đồ dưới đây:
Sơ đồ 3: Sơ đồ về các trường hợp đặc biệt của từ trường
Hướng dẫn giải:
1. Đường sức từ của dòng điện thằng là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt
phẳng vuông góc với dòng điện
2. Quy tắc nắm tay phải hoặc đinh ốc
3. B = 2𝜋10−7 𝑁𝐼
𝑅
4. Dòng điện trong ống dây dẫn hình trụ
5. Quy tắc nắm tay phải hoặc đinh ốc
6. B = 4𝜋10−7
𝑛𝐼
7. Các đường sức phía ngoài ống dây giống với đường sức sinh bởi nam châm thẳng.
Các đường sức phía trong lòng ống dây là những đường thẳng song song, cùng chiều
và cách đều nhau.
3 trường
hợp đặc
biệt của từ
trường
Dòng điện
thằng
B = 2.10−7 𝐼
𝑟
1.
2.
Dòng điện
tròn
3.
Các đường sức là những đường cong vô hạn ở
hai đầu nằm trong mặt phẳng chứa trục đi qua
tâm của vòng dây, có chiều đi vào mặt Nam và
đi ra mặt Bắc. Trong đó, các đường sức đi qua
tâm là đường thẳng vô hạn ở hai đầu
5.
4.
6.
7.
Quy tắc nắm tay phải hoặc đinh ốc
113
Bài 102: [K2] Hình ảnh dưới đây liên quan tới một bài toán gồm một dây dẫn rất dài
thẳng hai đầu, ở giữa dây uốn thành vòng tròn. Em hãy tự thiết kế một bài toán liên
quan đến hình ảnh này và giải nó.
Hướng dẫn giải:
Một dây dẫn rất dài thẳng hai đầu, ở giữa dây uốn thành vòng tròn có bán kính
R =6 cm mang dòng điện 4A. Tính cảm ứng từ tại tâm vòng dây:
Trả lời:
Độ lớn cảm ứng từ của dây dẫn thẳng gây ra tại O:
B1 = 2.10−7 𝐼
𝑅
= 2.10-7
.
4
6.10−2
= 1,3.10-5
T
Phương và chiều như hình vẽ.
Độ lớn cảm ứng từ của vòng tròn gây ra tại O:
B2 = 2.𝜋. 10−7 𝐼
𝑅
= 2.3,14.10-7
.
4
6.10−2
= 4,210-5
T
Phương và chiều như hình vẽ.
Độ lớn cảm ứng từ tổng hợp tại O:
𝐵⃗ = 𝐵1
⃗⃗⃗⃗ + 𝐵2
⃗⃗⃗⃗
𝐵1
⃗⃗⃗⃗ , 𝐵2
⃗⃗⃗⃗ cùng chiều nên :
=>B = B1 + B2 = 1,3.10-5
+ 4,210-5
= 5,5.10-5
T
Bài 103: [K2] Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện
thẳng dài thay đổi thế nào khi điểm ấy dịch chuyển:
1. Song song với dây?
2. Vuông góc với dây?
3. Theo một đường sức từ xung quanh dây?
114
Hướng dẫn giải:
1. Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài
không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển song song với dây.
B = 2.10-7.
𝐼
𝑟
khi r không đổi thì B cũng không đổi.
2. Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài sẽ
tăng nếu điểm ấy dịch chuyển lại gần đây dẫn và giảm nếu dịch chuyển ra xa dây dẫn
khi điểm ấy dịch chuyển vuông góc với dây.
B = 2.10-7.
𝐼
𝑟
khi r tăng thì B giảm và ngược lại.
3. Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không
thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển theo một đường sức từ xung quanh dây.
B = 2.10-7.
𝐼
𝑟
khi r không đổi thì B cũng không đổi. Nhưng ở đây phương của
vectơ cảm ứng từ luôn thay đổi.
BÀI 22: LỰC LORENTZ
Bài 104: [K2, K3, T1] Hiện tượng cực quang là kỳ quan thiên nhiên số 1 của thế
giới chúng ta. Về bản chất Vật lý đó là hiện tượng gì? Có thể quan sát được ở đâu?
Nguyên nhân của nó?
Hướng dẫn giải
Cực quang là ánh sáng ở địa cực. Nó có hình dạng như một bức rèm sáng, treo
lung linh, muôn màu muôn sắc lấp loáng từ độ cao khoảng 100km rủ xuống, trải rộng
thành một vành khăn tròn trên cao, bề dày theo phương kinh tuyến khoảng 1km, gọi là
vòng cực quang.
Mỗi khi Mặt trời có sự bùng nổ, nó phóng ra các luồng hạt mang điện gọi là
Gió Mặt trời. Gió Mặt trời làm sinh ra điện trường, khiến các electron không bị phản
xạ nữa mà lọt vào khí quyển, va chạm với các phân tử, nguyên tử khí, khiến chúng bị
ion hóa. Khi sự tái hợp ở không khí xảy ra thì chất khí phát quang. Ánh sáng ấy chính
là cực quang.
Hiện tượng cực quang chỉ xảy ra ở gần địa cực Trái đất, chỉ quan sát được khi
đứng ở Nam cực hoặc các quốc gia gần Bắc cực như Na-uy, Thụy Điển, Phần Lan,
miền Bắc nước Nga, tiểu bang Alaska
115
Bài 105: [K1, C1]
1. Xung quanh vòng tròn là lời gợi ý liên quan đến kiến thức các em đã được học. Em
hãy dựa vào các lời gợi ý đó để điền kiến thức phù hợp vào trong vòng tròn.
2. Em hãy thiết kế một vòng tròn tương tự với vòng tròn này, về kiến thức liên quan
đến bài lực Lorentz và xung quang vòng tròn là những lời gợi ý liên quan đến kiến
thức.
Hướng dẫn giải:
1. Lực Lorentz
Bài 106: [K2] Một prôton bay vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,45T và có
hướng như hình vẽ. Quỹ đạo của prôton trong từ trường là đường tròn có bán
kính r=0,28m. Tính vận tốc prôton trong từ trường.
Hướng dẫn giải:
2
v
f qvB m
R
 
19
7
27
1,6.10 0,28 0,45
1,2.10 /
1,67.10
qRB
v m s
m


 
   
Bài 107: [C1] Em hãy hệ thống lại kiến thức chương từ trường bằng một sơ đồ tư
duy với những từ khoá dưới đây:
Tác dụng lên một hạt điện tích
chuyển động trong một từ trường
Chiều tuân theo quy tắc
bàn tay trái
Độ lớn:
Phương vuông góc với
và
?
116
1. Từ trường 13.
2. 2 đặc trưng
3. nam châm với nam châm
4. dòng điện với dòng điện
5. chỉ có hạt điện tích tích chuyển động
6. 𝐹 𝑣𝑢ô𝑛𝑔 (𝑣, 𝐵⃗ ) 14. tương tác từ
7. Máy gia tốc hạt 15. 3 trường hợp đặc biệt
8. đường sức 16. nam châm với dòng điện
9. 17. F = BIlsin𝛼
18. f = 𝑞 𝑣𝐵𝑠𝑖𝑛𝛼
19. 𝑅 =
𝑚𝑣
𝑞 𝐵
20. cảm ứng từ 𝐵 =
𝐹
𝐼𝑙
21. dòng điện thẳng 𝐵 = 2. 10−7 𝐼
𝑟
10. dòng điện tròn 𝐵 = 2𝜋. 10−7 𝐼
𝑟
11. dòng điện trong ống dây dẫn
𝐵 = 4𝜋. 10−7
𝑛. 𝐼
12.
117
Phụ lục 5
Bài tập chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Bài 23: TỪ THÔNG-CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Bài 108: [K3] Dòng điện Foucaul có rất nhiều tác dụng, ảnh hưởng trong cuộc sống
quanh ta, em hãy liệt kê những trường hợp dòng điện Foucaul có lợi và có hại?
Hướng dẫn giải
- Trong một số trường hợp, dòng điện Foucaul là cần thiết và có ích như:
+ Làm hãm chuyển động quay của kim chỉ thị
+ Sinh ra momen cản làm đĩa của công tơ điện quay đều
+ Hãm dao động của kim trong các cân nhạy
+ Phanh điện từ trong xe máy, ô tô...
+ Nấu chảy kim loại.
- Trong một số trường hợp, dòng điện Foucaul là có hại như:
+ Đốt nóng các lõi sắt trong máy biến thế, máy phát điện, máy quạt, máy xay sinh
tố, máy bơm...
+ Chống lại sự quay của động cơ điện làm giảm công suất động cơ...
→ Để giảm dòng Foucaul ta không dùng những lõi sắt đúc liền khối mà thay bằng
những là thép mỏng ghép cách điện và đặt song song với các đường sức từ
Bài 109: [N1, N2, N3] Em hãy quan sát hình ảnh dưới đây
1. Hình ảnh trên liên quan đến thí nghiệm nào?
2. Em hãy trình bày cơ sở lý thuyết và cách tiến hành thí nghiệm
3. Sau đó em hãy cùng với hai bạn trong lớp đến phòng thí nghiệm của trường để
tiến hành thí nghiệm.
118
Hướng dẫn giải:
Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
Bài 110: [N3]
a. Em hãy chọn các dụng cụ dưới đây để làm thí nghiệm cảm ứng điện từ:
1. Nam châm
2. Cuộn dây
3. Đèn dây tóc
4. Đèn led
5. Pin
b. Trong khi làm thí nghiệm, em hãy quay một video cho thí nghiệm này.
Bài 111: [K1, K3] Em hãy quan sát hình ảnh nồi nước
đang được nấu bằng bếp điện từ dưới đây để trả lời câu
hỏi:
a. Theo em cuộn dây và nồi kim loại liên quan đến kiến thức gì?
b. Em hãy giải thích nguyên lý hoạt động của bếp từ
c. Cá kho ngon nhất khi được kho trong nồi đất nên bạn Huyền đã thay nồi kim loại
bằng nồi đất để kho cá và bạn sử dụng bếp điện từ. Vậy theo em bạn Huyền có thể
sử dụng bếp điện từ để kho cá được không? Vì sao?
Hướng dẫn giải:
a. Dòng điện Foucaul
b. Khi trong cuộn dây (1) có dòng điện biến thiên (dòng điện tần số cao) chạy qua, nó
tạo nên một trường điện từ biến đổi. Khi đó, nồi kim loại (2) sẽ xuất hiện một dòng
điện cảm ứng (dòng điện Foucaul) và làm cho nồi nóng lên (dòng điện Foucaul gây ra
hiệu ứng toả nhiệt Joule-Lenz), nhiệt lượng đó được truyền từ nồi vào các đồ nấu (3)
bên trong. Và vùng (4) bên ngoài nồi thì không bị ảnh hưởng (nếu nhấc nồi ra khỏi
bếp hoặc tắt bếp, quá trình nung nóng cũng kết thúc ngay lập tức).
1. Cuộn dây
2. Nồi kim loại
3. Đồ được nấu (nước)
4. Môi trường bên ngoài.
119
𝐵⃗
c. Bạn Huyền không thể kho cá bằng nồi đất. Vì không thể tạo ra dòng điện Foucaul,
dòng điện Foucaul chỉ xảy ra khi khi khối kim loại chuyển động trong từ trường hoặc
được đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian.
Bài 112: [K2] Một vòng dây kim loại hình vuông đặt trong từ trường đều. Mặt
phẳng vòng dây vuông góc với từ trường như hình vẽ. Nếu dạng của vòng dây biến
đổi dần dần thành hình tròn trong cùng một mặt phẳng thì khi đó trong vòng dây có
xuất hiện dòng điện không? Nếu có thì hãy xác định chiều dòng điện đó.
Hướng dẫn giải:
Hình tròn có diện tích lớn hơn hình vuông có cùng chu vi. Vì vậy, trong quá
trình dạng vòng tròn biến đổi, từ thông qua diện tích vòng dây tăng lên. Trong vòng
dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Theo định luật Lenz, từ trường gây bởi dòng điện
cảm ứng có chiều ngược với từ trường ngoài, tức là hướng từ trong ra ngoài. Do đó,
dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều kim đồng hồ.
BÀI 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
Bài 113: [K2] Em hãy thiết kế một bài toán phù hợp với lời giải dưới đây:
a. Độ lớn của suất điện động cảm ứng:
 . .cos ,
c
B S B n
e
t t
 
 
 
0,02( )B T 
0,01( )t s 
2 2 2
0,1 ( )S r m  
2 0
0,02. .0,1 . os60
0,01 ( )
0,01
c
c
e V

  
b. Độ lớn của dòng điện cảm ứng:
120
0,01
0,05 ( )
0,2
c
c
e
i A
R

  
Hướng dẫn giải:
Vòng dây tròn bán kính r = 10cm; điện trở R = 0,2Ω đặt nghiêng góc
30o
với ; B = 0,02T. Cảm ứng từ B giảm đều đến không.
a. Xác định suất điện động cảm ứng
b. Độ lớn và chiều dòng điện cảm ứng trong vòng nếu trong thời gian Δt = 0,01s từ
trường:
Bài 114: [K2] Cho một khung dây hình vuông cạnh 2m, có điện trở 25Ω đặt vuông
góc với một từ trường đều, sao cho nửa diện tích của khung dây nằm trong từ trường
đều như hình. Khung dây chứa một bộ pin
20V điện trở trong không đáng kể. Cường độ
của từ trường thay đổi theo thời gian theo quy
luật B = 0,87∆t trong đó t tính bằng giây.
Tính cường độ dòng điện sinh ra trong mạch.
Hình 14: Hình ảnh khung dây đặt trong từ
trường đều
Hướng dẫn giải:
Suất điện động cảm ứng sinh ra trong
khung dây:
𝑒 𝑐 =
∆∅
∆𝑡
=
𝑆. ∆𝐵
∆𝑡
=
4.0,87∆𝑡
∆𝑡
= 1,74𝑉
Suất điện động cảm ứng sinh ra trong
khung đóng vai trò giống như một nguồn
mắc xung đối với bộ pin như hình vẽ.
Theo định luật Ohm ta có: 𝐼 =
𝑒 𝑝−𝑒 𝑐
𝑅
=
20−1,74
25
= 0,73 𝐴
121
Bài 25: TỰ CẢM
Bài 115: [T2]
1. Em hãy dùng phần mềm mô phỏng thí nghiệm để thiết kế thí nghiệm về hiện
tượng tự cảm. Với sơ đồ thí nghiệm như sau:
Thí nghiệm được tiến hành như sau: Đầu tiên điều chỉnh biến trở R để độ
sáng của đèn yếu, vừa đủ để trông rõ được sợi dây tóc. Sau đó đột ngột ngắt khoá K,
lúc này đèn sáng bừng lên trước khi tắt.
2. Em hãy giải thích hiện tượng tự cảm dựa vào thí nghiệm em đã mô phỏng.
Hướng dẫn giải:
Ban đầu có dòng điện iL chạy qua ống dây (theo chiều mũi tên). Khi ngắt K,
dòng điện iL giảm đột ngột xuống 0. Trong ống dây xảy ra hiện tượng tự cảm: Hiện
tượng này có tác dụng chống lại sự giảm của iL, trong ống dây xuất hiện dòng điện
cảm ứng cùng chiều với iL ban đầu, dòng điện cảm ứng này chạy qua đèn và vì ngắt K
đột ngột nên dường độ dòng cảm ứng khá lớn, làm cho đèn sáng bừng lên trước khi
tắt.
122
Bài 116: [K1] Những hình ảnh sau đây gợi cho em suy nghĩ đến đại lượng Vật lý
nào?
Hình 15: Hình ảnh gợi ý về các đại lượng Vật lý
Hướng dẫn giải:
Suất điện động tự cảm
Bài 117: [C1] Em hãy hệ thống lại kiến thức chương cảm ứng điện từ bằng một sơ
đồ tư duy với những từ khoá dưới đây:
1. Cảm ứng điện từ
2. 𝑒 𝐶 = −
∆∅
∆𝑡
3. Chiều chống lại nguyên nhân sinh ra nó.
4. ∅ 𝑟𝑖ê𝑛𝑔 = L.I
5. 2 trường hơp đặc biệt
6. từ thông biến thiên xuất hiện 𝑒 𝐶
7. tự cảm
8. 𝑒𝑡𝐶 = −𝐿
∆𝐼
∆𝑡
9. chống lại sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch
10. Foucault.
11. IFC tỷ lệ với tốc độ biến thiên của ∅
12. Chiều chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

More Related Content

PDF
Đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập Vật lí phần Cơ học– Lớp 10
PDF
Luận văn: Sử dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề nhằm phát huy ...
PDF
Luận văn: Quản lý hoạt động giáo dục ngoài giờ lên lớp ở trường tiểu học
PDF
Đề tài: Tiến trình dạy - tự học phần Quang hình - Vật lý 11, HOT
PDF
Đề Cương Chuyên Đề Phát Triển Chương Trình Dạy Học Ở Tiểu Học
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua bài tập tình...
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua dạy họ...
PDF
Luận văn: Sử dụng phương pháp dự án trong dạy học Địa lí 11 THPT
Đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập Vật lí phần Cơ học– Lớp 10
Luận văn: Sử dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề nhằm phát huy ...
Luận văn: Quản lý hoạt động giáo dục ngoài giờ lên lớp ở trường tiểu học
Đề tài: Tiến trình dạy - tự học phần Quang hình - Vật lý 11, HOT
Đề Cương Chuyên Đề Phát Triển Chương Trình Dạy Học Ở Tiểu Học
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua bài tập tình...
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua dạy họ...
Luận văn: Sử dụng phương pháp dự án trong dạy học Địa lí 11 THPT

What's hot (20)

PDF
Thiết kế và sử dụng một số thí nghiệm trong dạy học vật lí 10 gắn kết cuộc số...
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học lị...
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực tự học thông qua các hoạt động trải nghiệm
PDF
Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh trong dạy học nhóm chương “Từ trường”
PDF
Luận văn: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập nhằm phát triển năng lực tự họ...
PDF
Luận văn: Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chươ...
PDF
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN “ĐỘNG HỌC” – VẬT LÍ 10 NHẰM PH...
PDF
Luận văn: Tình huống gắn với thực tiễn trong dạy hóa học, HAY
PDF
Đề tài: Dạy học chuyên đề tọa độ trong mặt phẳng theo định hướng phát triển n...
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương Mắt
PDF
Luận văn: Hình thành năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh bằng phương ...
DOC
Rèn Kỹ Năng Viết Chính Tả Của Học Sinh Dân Tộc Thiểu Số Lớp 2 Trường Tiểu Học.
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Mắt. ...
PDF
Luận văn: Vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong d...
PDF
Luận văn: Vận dụng quy trình mô hình hoá vào dạy học số tự nhiên ở tiểu học
PDF
Luận văn: Rèn luyện kỹ năng xây dựng đoạn văn trong bài văn nghị luận
PDF
Luận văn: Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong môn Toán lớp 4, 5, 9đ
PDF
Đề tài: Vận dụng chu trình dạy học 5E vào dạy chủ đề Toán, HAY
DOC
Luận văn: Sử dụng bài tập Hóa học theo tiếp cận PISA trong dạy học phần hợp c...
PDF
Luận văn: Hệ thống bài tập hóa học cho học sinh lớp 11, HAY
Thiết kế và sử dụng một số thí nghiệm trong dạy học vật lí 10 gắn kết cuộc số...
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học lị...
Luận văn: Phát triển năng lực tự học thông qua các hoạt động trải nghiệm
Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh trong dạy học nhóm chương “Từ trường”
Luận văn: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập nhằm phát triển năng lực tự họ...
Luận văn: Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chươ...
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN “ĐỘNG HỌC” – VẬT LÍ 10 NHẰM PH...
Luận văn: Tình huống gắn với thực tiễn trong dạy hóa học, HAY
Đề tài: Dạy học chuyên đề tọa độ trong mặt phẳng theo định hướng phát triển n...
Luận văn: Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương Mắt
Luận văn: Hình thành năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh bằng phương ...
Rèn Kỹ Năng Viết Chính Tả Của Học Sinh Dân Tộc Thiểu Số Lớp 2 Trường Tiểu Học.
Luận văn: Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Mắt. ...
Luận văn: Vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong d...
Luận văn: Vận dụng quy trình mô hình hoá vào dạy học số tự nhiên ở tiểu học
Luận văn: Rèn luyện kỹ năng xây dựng đoạn văn trong bài văn nghị luận
Luận văn: Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong môn Toán lớp 4, 5, 9đ
Đề tài: Vận dụng chu trình dạy học 5E vào dạy chủ đề Toán, HAY
Luận văn: Sử dụng bài tập Hóa học theo tiếp cận PISA trong dạy học phần hợp c...
Luận văn: Hệ thống bài tập hóa học cho học sinh lớp 11, HAY
Ad

Similar to Đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học - lớp 11 (20)

PDF
Luận văn: Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chư...
PDF
Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong Vật lí 11 THPT
PDF
Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài toán tụ điện trong Vật lí 11.pdf
PDF
Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua dạy học kiến tạo
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua việc tổ chức...
PDF
Sử dụng bài tập Quang hình học bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
PDF
Luận văn: Sử dụng bài tập trong dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 trung...
PDF
Luận văn: Bồi dưỡng năng lực tự học qua hệ thống bài tập chương Từ trường
PDF
Luận văn: Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh thông qua hệ thống bài tập t...
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực tư duy trong dạy học chương Sóng ánh sáng
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học chương Sóng á...
PDF
Luận văn: Tổ chức dạy học chương Cảm ứng điện từ vật lí 11 THPT theo hướng tă...
PDF
Luận văn: Tổ chức dạy học chương Cảm ứng điện từ vật lí 11, HAY
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, HAY
PDF
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua việc xây dựn...
PDF
Đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Nhiệt học – lớp 10
PDF
Luận án: Phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa cho HS
DOCX
Luận Văn Thạc Sĩ Giáo Dục Học Phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực...
PDF
Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh qua bài tập có nội dung thực tế vật lí 11
PDF
Luận văn: Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh qua bài tập có nội dung thực...
Luận văn: Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chư...
Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong Vật lí 11 THPT
Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài toán tụ điện trong Vật lí 11.pdf
Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua dạy học kiến tạo
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua việc tổ chức...
Sử dụng bài tập Quang hình học bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Luận văn: Sử dụng bài tập trong dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 trung...
Luận văn: Bồi dưỡng năng lực tự học qua hệ thống bài tập chương Từ trường
Luận văn: Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh thông qua hệ thống bài tập t...
Luận văn: Phát triển năng lực tư duy trong dạy học chương Sóng ánh sáng
Luận văn: Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học chương Sóng á...
Luận văn: Tổ chức dạy học chương Cảm ứng điện từ vật lí 11 THPT theo hướng tă...
Luận văn: Tổ chức dạy học chương Cảm ứng điện từ vật lí 11, HAY
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, HAY
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua việc xây dựn...
Đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Nhiệt học – lớp 10
Luận án: Phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa cho HS
Luận Văn Thạc Sĩ Giáo Dục Học Phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực...
Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh qua bài tập có nội dung thực tế vật lí 11
Luận văn: Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh qua bài tập có nội dung thực...
Ad

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864 (20)

DOC
Yếu Tố Tự Truyện Trong Truyện Ngắn Thạch Lam Và Thanh Tịnh.doc
DOC
Từ Ngữ Biểu Thị Tâm Lí – Tình Cảm Trong Ca Dao Người Việt.doc
DOC
Quản Lý Hoạt Động Dạy Học Các Môn Khoa Học Tự Nhiên Theo Chuẩn Kiến Thức Và K...
DOC
Quản Lý Thu Thuế Giá Trị Gia Tăng Đối Với Doanh Nghiệp Ngoài Quốc Doanh Trên ...
DOC
Thu Hút Nguồn Nhân Lực Trình Độ Cao Vào Các Cơ Quan Hành Chính Nhà Nước Tỉnh ...
DOC
Quản Trị Rủi Ro Tín Dụng Trong Cho Vay Doanh Nghiệp Tại Ngân Hàng Thương Mại ...
DOC
Vaporisation Of Single And Binary Component Droplets In Heated Flowing Gas St...
DOC
Quản Lý Hoạt Động Dạy Học Các Trường Thpt Trên Địa Bàn Huyện Sơn Hà Tỉnh Quản...
DOC
Tác Giả Hàm Ẩn Trong Tiểu Thuyết Nguyễn Việt Hà.doc
DOC
Quản Trị Rủi Ro Tín Dụng Trong Cho Vay Ngắn Hạn Tại Ngân Hàng Công Thƣơng Chi...
DOC
Quản Lý Nhà Nước Về Nuôi Trồng Thủy Sản Nước Ngọt Trên Địa Bàn Thành Phố Hải ...
DOC
Song Song Hóa Các Thuật Toán Trên Mạng Đồ Thị.doc
DOC
Ứng Dụng Số Phức Trong Các Bài Toán Sơ Cấp.doc
DOC
Vai Trò Của Cái Bi Trong Giáo Dục Thẩm Mỹ.doc
DOC
Quản Lý Hoạt Động Giáo Dục Ngoài Giờ Lên Lớp Ở Các Trường Thcs Huyện Chư Păh ...
DOC
Thu Hút Vốn Đầu Tư Vào Lĩnh Vực Nông Nghiệp Trên Địa Bàn Tỉnh Gia Lai.doc
DOC
Quản Lý Hoạt Động Dạy Học Ngoại Ngữ Tại Các Trung Tâm Ngoại Ngữ - Tin Học Trê...
DOC
Quản Trị Rủi Ro Tín Dụng Trong Cho Vay Doanh Nghiệp Tại Ngân Hàng Thƣơng Mại ...
DOC
Tạo Việc Làm Cho Thanh Niên Trên Địa Bàn Quận Thanh Khê, Thành Phố Đà Nẵng.doc
DOC
Quản Trị Rủi Ro Tín Dụng Trong Cho Vay Trung Và Dài Hạn Tại Ngân Hàng Thương ...
Yếu Tố Tự Truyện Trong Truyện Ngắn Thạch Lam Và Thanh Tịnh.doc
Từ Ngữ Biểu Thị Tâm Lí – Tình Cảm Trong Ca Dao Người Việt.doc
Quản Lý Hoạt Động Dạy Học Các Môn Khoa Học Tự Nhiên Theo Chuẩn Kiến Thức Và K...
Quản Lý Thu Thuế Giá Trị Gia Tăng Đối Với Doanh Nghiệp Ngoài Quốc Doanh Trên ...
Thu Hút Nguồn Nhân Lực Trình Độ Cao Vào Các Cơ Quan Hành Chính Nhà Nước Tỉnh ...
Quản Trị Rủi Ro Tín Dụng Trong Cho Vay Doanh Nghiệp Tại Ngân Hàng Thương Mại ...
Vaporisation Of Single And Binary Component Droplets In Heated Flowing Gas St...
Quản Lý Hoạt Động Dạy Học Các Trường Thpt Trên Địa Bàn Huyện Sơn Hà Tỉnh Quản...
Tác Giả Hàm Ẩn Trong Tiểu Thuyết Nguyễn Việt Hà.doc
Quản Trị Rủi Ro Tín Dụng Trong Cho Vay Ngắn Hạn Tại Ngân Hàng Công Thƣơng Chi...
Quản Lý Nhà Nước Về Nuôi Trồng Thủy Sản Nước Ngọt Trên Địa Bàn Thành Phố Hải ...
Song Song Hóa Các Thuật Toán Trên Mạng Đồ Thị.doc
Ứng Dụng Số Phức Trong Các Bài Toán Sơ Cấp.doc
Vai Trò Của Cái Bi Trong Giáo Dục Thẩm Mỹ.doc
Quản Lý Hoạt Động Giáo Dục Ngoài Giờ Lên Lớp Ở Các Trường Thcs Huyện Chư Păh ...
Thu Hút Vốn Đầu Tư Vào Lĩnh Vực Nông Nghiệp Trên Địa Bàn Tỉnh Gia Lai.doc
Quản Lý Hoạt Động Dạy Học Ngoại Ngữ Tại Các Trung Tâm Ngoại Ngữ - Tin Học Trê...
Quản Trị Rủi Ro Tín Dụng Trong Cho Vay Doanh Nghiệp Tại Ngân Hàng Thƣơng Mại ...
Tạo Việc Làm Cho Thanh Niên Trên Địa Bàn Quận Thanh Khê, Thành Phố Đà Nẵng.doc
Quản Trị Rủi Ro Tín Dụng Trong Cho Vay Trung Và Dài Hạn Tại Ngân Hàng Thương ...

Recently uploaded (20)

PDF
Suy tim y khoa, dược, y học cổ truyền mới
PPTX
Luat dat dai 2024 chi tiet, khai quat nh
PDF
GIÁO ÁN KẾ HOẠCH BÀI DẠY THỂ DỤC 12 BÓNG ĐÁ - KẾT NỐI TRI THỨC CẢ NĂM THEO CÔ...
PDF
TUYỂN CHỌN ĐỀ ÔN THI OLYMPIC 30 THÁNG 4 HÓA HỌC LỚP 10-11 CÁC NĂM 2006-2021 B...
PDF
SÁNG KIẾN THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VẬT SỐNG MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7 ...
PDF
dfmnghjkdh hỳh fhtrydr. ỷey rỷtu dfyy ỳy rt y y ytyr t rty rt
DOC
De Cuong Chi Tiet Mon Hoc - Kien Truc He Thong.doc
PDF
Tiếp cận Tiêu chảy cấp ở đối tượng trẻ em
PDF
ki_nang_tu_van_ca_nhan_ve_lua_chon_va_phat_trien_nghe_final_130806_1.pdf
PPTX
Rung chuông vàng về kiến thức tổng quan về giáo dục
PDF
TÀI LIỆU DẠY THÊM HÓA HỌC 12 THEO FORM THI MỚI BGD - TẬP 2 - NĂM HỌC 2025-202...
PDF
CHƯƠNG 2 ĐẠI CƯƠNG VỀ TIỀN TẸEEEEEEEEEEE
PDF
Mua Hàng Cần Trở Thành Quản Lý Chuỗi Cung Ứng.pdf
PPT
danh-sach-lien-ket_Cấu trúc dữ liệu và giải thuậ.ppt
PPTX
[123doc] - bai-giang-hoc-phan-hanh-vi-nguoi-tieu-dung-trong-du-lich-consumer-...
PPTX
Vấn đề cơ bản của pháp luật_Pháp Luật Đại Cương.pptx
PDF
CĐHA GAN 1, Benh GAN KHU TRU, 04.2025.pdf
PDF
FULL TN LSĐ 2024 HUIT. LICH SU DANGGGGGG
PDF
GIÁO ÁN KẾ HOẠCH BÀI DẠY THỂ DỤC 12 BÓNG RỔ - KẾT NỐI TRI THỨC CẢ NĂM THEO CÔ...
PDF
GIÁO TRÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ TH...
Suy tim y khoa, dược, y học cổ truyền mới
Luat dat dai 2024 chi tiet, khai quat nh
GIÁO ÁN KẾ HOẠCH BÀI DẠY THỂ DỤC 12 BÓNG ĐÁ - KẾT NỐI TRI THỨC CẢ NĂM THEO CÔ...
TUYỂN CHỌN ĐỀ ÔN THI OLYMPIC 30 THÁNG 4 HÓA HỌC LỚP 10-11 CÁC NĂM 2006-2021 B...
SÁNG KIẾN THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VẬT SỐNG MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7 ...
dfmnghjkdh hỳh fhtrydr. ỷey rỷtu dfyy ỳy rt y y ytyr t rty rt
De Cuong Chi Tiet Mon Hoc - Kien Truc He Thong.doc
Tiếp cận Tiêu chảy cấp ở đối tượng trẻ em
ki_nang_tu_van_ca_nhan_ve_lua_chon_va_phat_trien_nghe_final_130806_1.pdf
Rung chuông vàng về kiến thức tổng quan về giáo dục
TÀI LIỆU DẠY THÊM HÓA HỌC 12 THEO FORM THI MỚI BGD - TẬP 2 - NĂM HỌC 2025-202...
CHƯƠNG 2 ĐẠI CƯƠNG VỀ TIỀN TẸEEEEEEEEEEE
Mua Hàng Cần Trở Thành Quản Lý Chuỗi Cung Ứng.pdf
danh-sach-lien-ket_Cấu trúc dữ liệu và giải thuậ.ppt
[123doc] - bai-giang-hoc-phan-hanh-vi-nguoi-tieu-dung-trong-du-lich-consumer-...
Vấn đề cơ bản của pháp luật_Pháp Luật Đại Cương.pptx
CĐHA GAN 1, Benh GAN KHU TRU, 04.2025.pdf
FULL TN LSĐ 2024 HUIT. LICH SU DANGGGGGG
GIÁO ÁN KẾ HOẠCH BÀI DẠY THỂ DỤC 12 BÓNG RỔ - KẾT NỐI TRI THỨC CẢ NĂM THEO CÔ...
GIÁO TRÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ TH...

Đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học - lớp 11

  • 1. 1 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, chúng tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Quản lý Khoa học trường Đại học Sài Gòn, cùng với quý thầy cô trường Đại học Sài Gòn và các thầy cô ở trường THPT trong địa bàn thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn chúng tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. Đặc biệt, chúng tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Nguyễn Đăng Thuấn, giảng viên trường Đại học Sài Gòn đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn trực tiếp cho chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Tác giả Đinh Phước Như
  • 2. 2 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................1 MỤC LỤC ....................................................................Error! Bookmark not defined. BẢN TÓM TẮT.............................................................................................................4 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .........................................................................6 DANH SÁCH CÁC BẢNG...........................................................................................7 DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH..............................................................................8 PHẦN I: MỞ ĐẦU ........................................................................................................9 PHẦN II: NỘI DUNG.................................................................................................12 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU ....................12 1. NĂNG LỰC..............................................................................................................12 1.1 Khái niệm năng lực............................................................................................12 1.2 Phân loại năng lực..............................................................................................13 1.2.1 Năng lực chung.............................................................................................13 1.2.2 Năng lực đặc thù trong môn Vật lý:...........................................................16 1.3 Cấu trúc năng lực...............................................................................................23 1.4 Hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT .................................24 1.4.1 Sự cần thiết của việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT......................................................................................................................24 1.4.2 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT..26 2. BÀI TẬP VẬT LÝ VÀ BÀI TẬP VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC....................................................................................................34 2.1 Bài tập Vật lý ......................................................................................................34 2.1.1 Vai trò và chức năng của bài tập Vật lý trong dạy học............................34 2.1.2 Phân loại bài tập Vật lý...............................................................................36 2.2 Bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực.......................................37 2.2.1 Khái niệm......................................................................................................37 2.2.2 Đặc điểm .......................................................................................................37 2.2.3 Sự cần thiết của việc xây dựng bài tập phát triển năng lực.....................38 2.2.4 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực..................................................................................................................39 3. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 40 3.1 Mục đích khảo sát ..............................................................................................40 3.2 Nội dung khảo sát...............................................................................................41 3.3 Phương pháp khảo sát .......................................................................................43
  • 3. 3 3.4 Đối tượng khảo sát .............................................................................................43 3.5 Kết quả khảo sát và đánh giá thực trạng.........................................................43 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN HỌC - LỚP 11 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC.....................44 1. MỤC TIÊU DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC ........................................................44 2. XÁC ĐỊNH CÁC NĂNG LỰC CẦN HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CHO HỌC SINH KHI HỌC XONG PHẦN ĐIỆN HỌC..................................................50 3. HỆ THỐNG BÀI TẬP ............................................................................................50 4. CÁC BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIÊN NĂNG LỰC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ....................................63 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................65 3.1 Kết luận...............................................................................................................65 3.2 Kiến nghị.............................................................................................................65 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................66 PHỤ LỤC .....................................................................................................................67 Phụ lục 1 .......................................................................................................................67 Phụ lục 2 .......................................................................................................................86 Phụ lục 3 .....................................................................................................................101 Phụ lục 4 .....................................................................................................................107 Phụ lục 5 .....................................................................................................................117
  • 4. 4 BẢN TÓM TẮT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN HỌC – LỚP 11 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Mã số: SV2016-01 1. Vấn đề nghiên cứu (vấn đề, tính cấp thiết) Nghị quyết 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã đặt ra yêu cầu mới cho giáo dục nói chung và dạy học vật lý nói riêng, đó không chỉ cung cấp tri thức, rèn luyện kỹ năng mà còn phải phát triển năng lực người học. Khái niệm năng lực, cấu trúc năng lực, các phương pháp tổ chức dạy học và hệ thống bài tập bổ trợ nhằm hình thành, phát triển năng lực cho học sinh THPT là để tài được nhiều nhà nghiên cứu yên tâm, là vấn đề mới chưa có nhiều nghiên cứu đề cập. Trước kế hoạch đổi mới SGK vào năm 2018 theo định hướng phát triển năng lực của người học thì cần có thêm nhiều nghiên cứu về các vấn đề trên. Vì vậy, hướng nghiên cứu của đề tài là rất cần thiết và mang tính thực tiễn. 2. Mục đích nghiên cứu/mục tiêu nghiên cứu Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý THPT phần Điện học - lớp 11 nhằm hình thành và bồi dưỡng năng lực cho học sinh. 3. Nhiệm vụ/nội dung nghiên cứu/câu hỏi nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận về bài tập vật lý, phương pháp dạy học bài tập vật lý. - Nghiên cứu lý luận về năng lực, hình thành và bồi dưỡng năng lực người học. - Xây dựng hệ thống bài tập vật lý phần nhiệt học lớp 11 THPT theo định hướng phát triển năng lực. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng. 4. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận: tham khảo tài liệu liên quan đến việc phát triển năng lực học sinh. - Phương pháp toán học: xử lý số liệu thực nghiệm.
  • 5. 5 5. Kết quả nghiên cứu (ý nghĩa của các kết quả) và các sản phẩm (Bài báo khoa học, phần mềm máy tính, quy trình công nghệ, mẫu, sáng chế, …)(nếu có) - Hệ thống bài tập vật lý phần Điện học lớp 11 THPT theo định hướng phát triển năng lực. - Biện pháp tổ chức bồi dưỡng năng lực cho học sinh thông qua hệ thống bài tập đã xây dựng.
  • 6. 6 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT Ý NGHĨA THPT Trung học Phổ thông SGK Sách giáo khoa NXB Nhà xuất bản NL Năng lực
  • 7. 7 DANH SÁCH CÁC BẢNG STT TÊN BẢNG TRANG 1 Bảng 1: Bảng năng lực đặc thù môn Vật lý được cụ thể hóa từ năng lực chung 17 2 Bảng 2: Bảng năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K) 21 3 Bảng 3: Bảng năng lực thực nghiệm (N) 21 4 Bảng 4: Bảng năng lực tìm kiếm, trao đổi thông tin (T) 22 5 Bảng 5: Bảng năng lực cá thể (C) 23 6 Bảng 6: Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình Vật lý 11 của Bộ Giáo dục và Đào tạo 45 7 Bảng 7: Bài tập tương ứng cho các năng lực đặc thù của môn Vật lý 51 8 Bảng 8: Bảng giá trị IC phụ thuộc vào thời gian 92
  • 8. 8 DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH STT TÊN SƠ ĐỒ, HÌNH TRANG 1 Sơ đồ 1: Sơ đồ khái quát quy trình xây dựng hệ thống bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực 40 2 Sơ đồ 2: Sơ đồ tổng hợp lực điện 69 3 Sơ đồ 3: Sơ đồ về các trường hợp đặc biệt của từ trường 118 4 Hình 1: Hình ảnh thực tế về nam châm chữ U 53 5 Hình 2: Hình ảnh thực tế bếp điện từ 53 6 Hình 3: Hình ảnh thực tế dụng cụ cần thiết cho thí nghiệm 55 7 Hình 4: Hình ảnh đồng hồ đo điện năng trong thực tế 57 8 Hình 5: Hình biểu diễn điện trường tác dụng tại M 74 9 Hình 6: Hình mô tả ba bản phẳng 75 10 Hình 7: Hình biểu diễn 3 điểm A, B, C đặt trong từ trường đều 80 11 Hình 8: Hình biểu diễn ba bản kim loại A, B, C 81 12 Hình 9: Hình ảnh pin trong thực tế 82 13 Hình 10: Hình mô tả 6 đoạn dây dẫn hình tứ diện đều 92 14 Hình 11: Hình mô tả cái điều kiển 97 15 Hình 12: Hình ảnh về sấm sét 105 16 Hình 13: Hình ảnh minh họa qui tắc bàn tay trái 109 17 Hình 14: Hình ảnh khung dây đặt trong từ trường đều 120 18 Hình 15: Hình ảnh gợi ý về các đại lượng Vật lý 122
  • 9. 9 PHẦN I: MỞ ĐẦU 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Từ năm 2000, các nước có sự xem xét, cải tổ chương trình giáo dục đều theo định hướng phát triển năng lực. Tuy nhiên không phải quốc gia nào cũng tuyên bố rõ đó là chương trình tiếp cận theo năng lực. Trong đó, một số nước tuyên bố chương trình thiết kế theo năng lực và nêu rõ các năng lực cần có ở học sinh như: Úc, Canada, NewZealand, Pháp...Một số nước khác, tuy không tuyên bố chương trình thiết kế theo năng lực, nhưng vẫn đưa ra chuẩn cụ thể cho chương trình giáo dục theo hướng này như: Indonesia (2006), Hàn Quốc, Phần Lan. Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, với bối cảnh đất nước đang trên đường hội nhập quốc tế, tốc độ phát triển xã hội ngày càng nhanh, với những biến đổi liên tục và không lường, yêu cầu đối với mỗi cá nhân ngày càng cao thì việc đầu tư cho giáo dục có ý nghĩa quan trọng quyết định đến chất lượng nguồn nhân lực tương lai của đất nước. Nhận thức được tầm quan trọng của việc tăng cường đổi mới kiểm tra đánh giá, thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học, trong những năm qua, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tập trung chỉ đạo đổi mới hoạt động giáo dục, nhằm tạo ra sự chuyển biến cơ bản về tổ chức hoạt động dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trong các trường trung học. 2. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trải qua nhiều công cuộc đổi mới trong giáo dục, thông tin và tri thức luôn được xem là tài sản vô giá, hữu ích của mỗi quốc gia. Ngày nay, giáo dục được xem là “chìa khóa vàng” để mỗi người, mỗi quốc gia tiến bước vào tương lai. Giáo dục không chỉ có chức năng chuyển tải những kinh nghiệm lịch sử xã hội của thế hệ trước cho thế sau, mà quan trọng là trang bị cho mỗi người phương pháp học tập, tìm cách phát triển năng lực trong mỗi cá nhân, phát triển tư duy nội tại, thích ứng được với một xã hội học tập thường xuyên, học tập suốt đời. Để giúp người học đáp ứng được những yêu cầu đó, việc cải cách, đổi mới giáo dục là một việc làm hết sức cần thiết và cấp bách. Bên cạnh đó, Nghị quyết 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và Đào tạo đã đặt ra yêu cầu mới cho giáo dục nói chung và dạy học Vật lý nói riêng, đó không chỉ cung cấp tri thức, rèn luyện kỹ năng mà còn phải phát triển năng lực người học. Khái niệm năng lực, cấu
  • 10. 10 trúc năng lực, các phương pháp tổ chức dạy học và hệ thống bài tập bổ trợ nhằm hình thành, phát triển năng lực cho học sinh THPT là đề tài được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm, là vấn đề mới chưa có nhiều nghiên cứu đề cập. Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỉ XX và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế. Giáo dục định hướng phát triển năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn, nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Thông qua đó, kết quả học tập được mô tả chi tiết và có thể quan sát, đánh giá được; thể hiện được mức độ tiến bộ của học sinh một cách liên tục. Nên chương trình giáo dục theo định hướng phát triển năng lực có thể hữu ích cho việc đổi mới giáo dục. Trước kế hoạch đổi mới SGK vào năm 2018 theo định hướng phát triển năng lực của người học thì cần có thêm nhiều nghiên cứu, tài liệu để hỗ trợ cho giáo viên, sinh viên các trường sư phạm để có kế hoạch giảng dạy phù hợp. Trong đó, việc xây dựng một hệ thống các bài tập tương ứng với việc dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực là một việc làm hết sức cần thiết mang tính thực tiễn. Xác định được tầm quan trọng của vấn đề này, nên chúng tôi chọn hướng nghiên cứu đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học – lớp 11 THPT theo định hướng phát triển năng lực”. 3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học - lớp 11 THPT nhằm hình thành và bồi dưỡng năng lực cho học sinh. 4. CÁCH TIẾP CẬN Đề tài tiếp cận trực tiếp chương trình Vật lý lớp 11 phần Điện học hiện nay, mà cụ thể là hệ thống các bài tập. Dựa vào tài liệu tập huấn Giáo viên THPT năm 2014 của Bộ Giáo dục và đào tạo để tham khảo về các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lý, sau đó xây dựng hệ thống các bài tập phù hợp với các loại năng lực này.
  • 11. 11 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để nghiên cứu đề tài này, chúng tôi tiến hành sử dụng phương pháp nghiên cứu sau đây: - Phương pháp nghiên cứu lý luận: tham khảo tài liệu liên quan đến việc phát triển năng lực học sinh. 6. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 6.1 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học - lớp 11 THPT theo định hướng phát triển năng lực. 6.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài chỉ khảo sát hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học lớp 11 THPT. 7. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận về bài tập Vật lý, phương pháp dạy học bài tập Vật lý. - Nghiên cứu lý luận về năng lực, hình thành và bồi dưỡng năng lực người học. - Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý phần Điện học lớp 11 THPT theo định hướng phát triển năng lực.
  • 12. 12 PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 1. NĂNG LỰC 1.1 Khái niệm năng lực Đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu, đưa ra khái niệm về năng lực, chẳng hạn: - Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể (OECD*, 2002). [13] - Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức vốn có ở cá nhân hay có thể học được… để giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống. Năng lực cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí và trách nhiệm xã hội để có thể sử dụng một cách thành công và có trách nhiệm các giải pháp… trong những tình huống thay đổi (Weinert, 2001) [13] - Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống. (Quebec-Ministrere de I’Education, 2004) [1,13] - Năng lực là sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân như hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực hiện một loại công việc trong một bối cảnh nhất định (Bộ giáo dục và đào tạo, 2015, Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, ban hành theo quyết định 404/QĐ – TTg năm 2015 của Thủ tướng Chính phủ; Trang 5) - Năng lực là đặc điểm của cá nhân thể hiện mức độ thông thạo- tức là có thể thực hiện một cách thành thục và chắc chắn – một hay một số dạng hoạt động nào đó (Từ điển bách khoa Việt Nam, 2002, tập 3, NXB Từ điển bách khoa Hà Nội) - Là một loại thuộc tính với sự mở rộng nghĩa của từ này- bao hàm không chỉ các đặc tính bẩm sinh mà cả những đặc tính hình thành và phát triển nhờ quá trình học tập, rèn luyện của con người. (Hoàng Hòa Bình, Năng lực và đánh giá theo năng lực, Tạp chí đại học sư phạm TPHCM, số 6, 2015, trang 71) - Năng lực (Competence) của học sinh là khả năng vận dụng tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn, thu được những sản phẩm cụ thể, có thể quan sát, đánh giá được (Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường, 2014, Lí luận dạy học hiện đại, cơ sở đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học, NXB đại học sư phạm Hà Nội) * OECD là tên viết tắt của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (Organization for Economic Cooperation and Development), thành lập năm 1961 trên cơ sở Tổ chức Hợp tác Kinh tế Châu Âu (OEEC)
  • 13. 13 - Năng lực là sự kết hợp phức tạp của kiến thức, kĩ năng, giá trị và thái độ cho phép một người thể hiện hành động hiệu quả của họ trong cuộc sống ( Fred Paas & Tamara van Gog & John Sweller, 2010 Pre-and In-service Preschool Teacher’s Science Teaching Efficacy Beliefs. Educational Research Review, Vol. 11 (14), pp 1344-1350) Từ đó, chúng tôi thống nhất và đưa ra khái niệm năng lực như sau: “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của cá nhân vào việc giải quyết các tình huống đặt ra để thu được kết quả có chất lượng cao” 1.2 Phân loại năng lực Phân loại năng lực là một vấn đề rất phức tạp. Kết quả phụ thuộc vào quan điểm và tiêu chí phân loại. Nhìn vào chương trình thiết kế theo hướng tiếp cận năng lực của các nước có thể thấy 2 loại chính: Đó là những năng lực chung và năng lực đặc thù (năng lực cụ thể, năng lực đặc thù). [1] 1.2.1 Năng lực chung  Khái niệm năng lực chung “Năng lực chung” là năng lực cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội. Năng lực này được hình thành và phát triển do nhiều môn học, liên quan đến nhiều môn học.  Phân loại năng lực chung Có rất nhiều quan điểm khác nhau về việc phân loại năng lực chung. Trong tài liệu này chúng tôi dựa trên quan điểm của tài liệu Tập huấn giáo viên của Bộ giáo dục và đào tạo năm 2014. [1] 1. Năng lực tự học Bản thân phải xác định được nhiệm vụ học tập một cách tự giác, tự hoàn thiện bản thân, không quá lệ thuộc vào các yêu tô bên ngoài như: điểm số, thành tích…Năng lực tự học được thể hiện qua việc: lập và thực hiện kế hoạch học tập nghiêm túc, nề nếp, thực hiện các cách học, hình thành cách ghi nhớ riêng, phân tích nhiệm vụ học tập để lựa chọn các nguồn tài liệu phù hợp, các đề mục, các đoạn bài ở sách giáo khoa, sách tham khảo, internet, lưu giữ thông tin có chọn lọc bằng ghi tóm tắt với đề cương chi tiết, bằng bản đồ khái niệm, bảng, các từ khóa, ghi chú bài giảng của giáo viên theo các ý chính, tra cứu tài liệu ở thư viện nhà trường theo yêu cầu của nhiệm vụ học tập.
  • 14. 14 Năng lực tự học còn thể hiện qua việc: nhận ra và điều chỉnh những sai sót, hạn chế của bản thân khi thực hiện các nhiệm vụ học tập thông qua lời góp ý của giáo viên, bạn bè, chủ động tìm kiếm sự hỗ trợ của người khác khi gặp khó khăn trong học tập. 2. Năng lực giải quyết vấn đề Bước đầu phân tích được các tình huống trong học tập, tìm ra những tình huống có vấn đề, sau đó tìm hiểu các thông tin liên quan và từ đó tìm hướng giải quyết. Cuối cùng thực hiện các hướng giải quyết đó và nhận ra hướng giải quyết tối ưu nhất. 3. Năng lực sáng tạo Bản thân phải có những ý tưởng sáng tạo riêng, không phụ thuộc vào người khác trong quá trình giải quyết các tình huống trong học tập và cuộc sống. Khi gặp một tình huống thực tiễn trong cuộc sống, phải biết xác định và làm rõ thông tin từ nhiều nguồn khác nhau. Sau đó hình thành ý tưởng dựa trên các nguồn thông tin đã tìm hiểu, lên kế hoạch thực hiện. Điều quan trọng ở năng lực sáng tạo là việc phát hiện yếu tố mới, yếu tố của riêng bản thân và không quá lo lắng về tính đúng sai của ý tưởng. 4. Năng lực tự quản lý Năng lực tự quản lý thể hiện tính độc lập cao trong việc quản lý và được biểu hiện qua việc: nhận ra được các yếu tố tác động đến hành động của bản thân, kiềm chế được cảm xúc của bản thân trong các tình huống khác nhau.Ý thức được quyền lợi và nghĩa vụ của mình, xây dựng và thực hiện được kế hoạch nhằm đạt được mục đích, nhận ra và có ứng xử phù hợp với những tình huống không an toàn. Tự đánh giá, tự điều chỉnh những hành động chưa hợp lý của bản thân trong học tập và trong cuộc sống hàng ngày. Mặt khác, năng lực tự quản lý còn thể hiện ở việc tự đánh giá được hình thể của bản thân so với chuẩn về chiều cao, cân nặng, nhận ra những dấu hiệu thay đổi của bản thân trong giai đoạn dậy thì, có ý thức ăn uống, rèn luyện và nghỉ ngơi phù hợp để nâng cao sức khỏe, nhận ra và kiểm soát được những yếu tố ảnh hưởng xấu tới sức khỏe và tinh thần trong môi trường sống và học tập. 6. Năng lực giao tiếp Trước bối cảnh hội nhập hiện nay, mỗi cá nhân phải tự trang bị cho bản thân kĩ năng giao tiếp tốt. Và việc đó cần được thực hiện qua các bước cơ bản sau đây: bước đầu biết đặt ra mục đích giao tiếp và hiểu được vai trò quan trọng của việc đặt mục tiêu trước khi giao tiếp. Trong quá trình giao tiếp cần khiêm tốn, lắng nghe tích cực
  • 15. 15 trong giao tiếp, nhận ra được bối cảnh giao tiếp, đặc điểm, thái độ của đối tượng giao tiếp. Cần chú ý diễn đạt ý tưởng một cách tự tin, thể hiện được biểu cảm phù hợp với đối tượng và bối cảnh giao tiếp. 7. Năng lực hợp tác Việc tự lập là rất quan trọng, nhưng trong một vài tình huống của cuộc sống thì chúng ta không thể giải quyết tốt công việc mà không cần sự trợ giúp của các cá nhân khác. Nhưng trợ giúp ở đây không có ý nghĩa lệ thuộc hoàn toàn, mà chúng ta phải hợp tác một cách bình đẳng và vì lợi ích chung. Một người được xem là có năng lực hợp tác tốt thường có những biểu hiện sau đây: chủ động đề xuất mục đích hợp tác khi được giao các nhiệm vụ, xác định được loại công việc nào có thể hoàn thành tốt nhất bằng hợp tác theo nhóm với quy mô phù hợp. Biết trách nhiệm, vai trò của bản thân trong nhóm ứng với công việc cụ thể, phân tích nhiệm vụ của cả nhóm để nêu được các hoạt động phải thực hiện, trong đó tự đánh giá được hoạt động mình có thể đảm nhiệm tốt nhất để tự đề xuất cho nhóm phân công. Nếu là người đứng đầu cần nhận biết được đặc điểm, khả năng của từng thành viên cũng như kết quả làm việc nhóm, dự kiến phân công từng thành viên trong nhóm các công việc phù hợp. Chủ động và gương mẫu hoàn thành phần việc được giao, góp ý điều chỉnh thúc đẩy hoạt động chung, chia sẻ, khiêm tốn học hỏi các thành viên trong nhóm. Biết dựa vào mục đích đặt ra để tổng kết hoạt động chung của nhóm, nêu mặt được, mặt thiếu sót của cá nhân và của cả nhóm. 7. Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông. Hiện nay, công nghệ hiện đại đang giúp ít rất nhiều cho cuộc sống của chúng ta. Thế nhưng không phải ai cũng có được khả năng sử dụng các công nghệ hiện đại, vì vậy chúng ta phải biết lựa chọn những công nghệ phù hợp với khả năng của bản thân. Ví dụ như cá nhân phải biết sử dụng các chức năng tìm kiếm thông tin, lưu trữu thông tin, chia sẽ thông tin … của Internet. Sử dụng các thiết bị ICT* để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể, nhận biết các thành phần của hệ thống ICT cơ bản, sử dụng được các phần mềm hỗ trợ học tập thuộc các lĩnh vực khác nhau… * ICT là cụm từ thường dùng như từ đồng nghĩa rộng hơn cho công nghệ thông tin, nhưng thường là một thuật ngữ chung để nhấn mạnh vai trò của truyền thông hợp nhất và sự kết hợp của viễn thông. ICT bao gồm tất cả các phương tiện kỹ thuật được sử dụng để xử lý thông tin và trợ giúp liên lạc, bao gồm phần cứng và mạng máy tính, điện thoại, phương tiện truyền thông, tất cả các loại xử lý âm thanh và video, điều khiển dựa trên truyền tải và mạng và các chức năng giám sát.
  • 16. 16 8. Năng lực sử dụng ngôn ngữ. Năng lực sử dụng ngôn ngữ được thể hiện qua việc: nghe hiểu nội dung chính hay nội dung chi tiết các bài đối thoại, chuyện kể, lời giải thích, cuộc thảo luận, nói chính xác, đúng ngữ điệu và nhịp điệu, trình bày được nội dung chủ đề thuộc chương trình học tập, đọc hiểu nội dung chính hay nội dung chi tiết các văn bản, tài liệu ngắn, viết đúng các dạng văn bản về những chủ đề quen thuộc hoặc cá nhân ưa thích, viết tóm tắt nội dung chính của bài văn, câu chuyện ngắn. Phát âm đúng nhị điệu và ngữ điệu, hiểu từ vựng thông dụng được sử dụng trong hai lĩnh vực khẩu ngữ và bút ngữ, thông qua các ngữ cảnh có nghĩa, phân tích được cấu trúc và ý nghĩa giao tiếp của các loại câu trần thuật, câu hỏi, câu mệnh lệnh, câu cảm khán, câu khẳng định, câu phủ định, câu đơn, câu ghép, câu phức, câu điều kiện. Ngoài ra, trong bối cảnh quốc tế hóa hiện nay, mỗi cá nhân cần trang bị cho bản thân một vốn kiến thức ngoại ngữ cần thiết. 9. Năng lực tính toán Năng lực tính toán là một năng lực thiết yếu của mỗi con người, nó giúp ít trong cuộc sống lẫn trong học tập và nghiên cứu. Sử dụng các phép tính (cộng, trừ, nhân, chia, lũy thừa, khai căn) trong học tập và trong cuộc sống, hiểu và có thể sử dụng các kiến thức, kĩ năng về đo lường, ước tính trong các tình huống quen thuộc. Một cá nhân cần phải biết sử dụng được các thuật ngữ, kí hiệu toán học, tính chất các số và của các hình học, sử dụng được thống kê toán học trong học tập và trong một số tình huống đơn giản hàng ngày, hình dung và có thể vẽ phác thảo các đối tượng, trong môi trường xung quanh, nêu được tính chất cơ bản của chúng. Hiểu và biểu diễn được mối quan hệ toán học giữa các yếu tố trong các tình huống học tập và trong đời sống để áp dụng vào cuộc sống. Sử dụng được các dụng cụ đo, vẽ, tính, sử dụng được máy tính cầm tay trong học tập cũng như trong cuộc sống hàng ngày, bước đầu sử dụng máy vi tính để tính toán trong học tập. 1.2.2 Năng lực đặc thù trong môn Vật lý: Ngoài những năng lực chung, từng môn học ở trường phổ thông với những ưu thế và đặc điểm riêng của mình cũng giúp học sinh phát triển tốt hơn những năng lực cụ thể. Môn Văn học có ưu thế trong việc phát triển năng lực ngôn ngữ, môn Toán có ưu thế trong việc phát triển năng lực suy luận logic, môn Vật lý có ưu thế trong việc
  • 17. 17 phát triển năng lực thực nghiệm,… Những năng lực cụ thể có thể được phát triển tốt nhờ quá trình học môn học cụ thể như vậy được gọi là các năng lực đặc thù của môn học đó. Trong lí luận cũng như thực tiễn, tồn tại 2 quan điểm chính trong việc xác định những năng lực đặc thù cho từng môn học. Một là, xây dựng các năng lực đặc thù dựa trên các biểu hiện của năng lực chung trong môn học cần xây dựng. Hai là, xây dựng các năng lực đặc thù dựa trên đặc điểm của lĩnh vực cần xây dựng. Quan điểm 1: Xây dựng các năng lực đặc thù bằng cách cụ thể hóa các năng lực chung Ở cách tiếp cận này, từ những năng lực chung đã có, chúng ta xác định xem những năng lực chung có những biểu hiện như thế nào trong môn học, và gọi đó là các năng lực đặc thù. Ví dụ, năng lực tự học có biểu hiện cụ thể trong môn Vật lý là: Tự tìm kiếm thông tin về các hiện tượng, ứng dụng, kiến thức Vật lý; Tự đánh giá được độ tin cậy của nguồn thông tin; Tự giác hoàn thành được các nhiệm vụ học tập ở nhà; Tự tóm tắt và hệ thống được các kiến thức thu nhận được; … Và đó chính là các năng lực đặc thù trong môn Vật lý. Với cách tiếp cận này, chúng ta có thể kể ra các biểu hiện cụ thể của các năng lực chung ở trong môn học Vật lý như bảng dưới đây. Bảng 1: Bảng năng lực đặc thù môn Vật lý được cụ thể hóa từ năng lực chung [1] STT Năng lực chung Biểu hiện của năng lực chung trong môn Vật lý (Năng lực đặc thù của môn Vật lý) Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân: 1 Năng lực tự học - Lập được kế hoạch tự học, điều chỉnh cho hợp lý sau đó thực hiện kế hoạch một cách có hiệu quả. - Tìm kiếm thông tin về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật. - Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thông tin. - Đặt được câu hỏi về hiện tượng, sự vật quanh ta. - Tóm tắt được trọng tâm của nội dung Vật lý bất kì. - Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu, sơ đồ khối… - Tự đặt câu hỏi, thiết kế phương án, tiến hành thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi đó.
  • 18. 18 2 Năng lực giải quyết vấn đề (Đặc biệt quan trọng là NL giải quyết vấn đề bằng con đường thực nghiệm hay còn gọi là NL thực nghiệm) - Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm. Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện tượng… diễn ra như nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào? - Đưa ra các hướng giải quyết khác nhau. - Tiến hành giải quyết các câu hỏi bằng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm. - Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được. - Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được. 3 Năng lực sáng tạo - Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán) - Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu - Giải được bài tập sáng tạo. - Lựa chọn được hướng giải quyết vấn đề một cách tối ưu 4 Năng lực tự quản lí Không có tính đặc thù Nhóm năng lực về quan hệ xã hội: 5 Năng lực giao tiếp - Sử dụng được ngôn ngữ Vật lý để mô tả hiện tượng - Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm - Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước - Vẽ được sơ đồ thí nghiệm - Mô tả được sơ đồ thí nghiệm - Đưa ra các cách lập luận logic, biện luận kết quả. 6 Năng lực hợp tác - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm - Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình thành các năng lực ở trên) 7 Năng lực sử dụng công nghệ thông tin - Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng (maple, coachs…) để mô hình hóa quá trình Vật lý.
  • 19. 19 và truyền thông (ICT) - Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô tả đối tượng Vật lý 8 Năng lực sử dụng ngôn ngữ - Sử dụng ngôn ngữ khoa học, bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật Vật lý - Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu một cách khoa học. 9 Năng lực tính toán - Mô hình hóa quy luật Vật lý bằng các công thức toán học - Sử dụng kiến thức toán học để hình thành kiến thức mới hay hệ quả từ những kiến thức đã biết. Quan điểm 2: Xây dựng các năng lực đặc thù dựa trên đặc thù môn học Vật lý Với cách tiếp cận này, chúng ta sẽ dựa trên đặc thù nội dung, phương pháp nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống năng lực đặc thù cho môn học đó. Vật lý nói chung và môn Vật lý ở trường THPT nói riêng có những đặc thù như: nội dung đề cập đến các hiện tượng - quy luật tự nhiên; phương pháp nghiên cứu chủ đạo là phương pháp thực nghiệm; vai trò chủ yếu là giúp học sinh khám phá thế giới vật chất, từ đó có cách hành xử phù hợp và có những những sáng tạo cụ thể trong cuộc sống. Từ những đặc thù đó, có thể kể ra được các năng lực cụ thể mà môn Vật lý có nhiều ưu thế trong việc hình thành và phát triển cho học sinh như: năng lực giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực tự học, năng lực tính toán, năng lực giải thích hiện tượng Vật lý, năng lực sáng tạo … Tuy nhiên việc hình thành, phát triển và đánh giá các năng lực này như một chỉnh thể là rất khó khăn và có nhiều trùng lắp. Chẳng hạn như khi học sinh thực hiện thí nghiệm, bản thân các em phải có kỹ năng quan sát để nắm bắt hiện tượng Vật lý, phải có kỹ năng tính toán để xử lý số liệu thu được...Các kĩ năng này là biểu hiện của năng lực quan sát và năng lực tính toán. Hay nói cách khác lúc này năng lực tính toán và năng lực quan sát đang bị trùng lắp trong năng lực thực nghiệm. Do đó cần tiếp tục chia nhỏ các năng lực trên thành các năng lực thành phần, rồi gộp các năng lực thành phần có đặc điểm giống nhau thành các nhóm năng lực thành phần. Cách xác định năng lực đặc thù như trên cũng được nhiều nước trên thế giới như Đức, Thụy Sỹ, Áo, Bỉ,… tiếp cận. Điển hình là trong chương trình môn Vật lý ở Đức cũng chia thành 4 nhóm năng lực thành phần: nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến
  • 20. 20 thức Vật lý, nhóm phương pháp nhận thức Vật lý, nhóm năng lực trao đổi thông tin, nhóm năng lực đánh giá. Ở Việt Nam, nhiều nhà nghiên cứu giáo dục cũng xác định các năng lực đặc thù Vật lý theo hướng này. Có thể kể ra các trường hợp điển hình dưới đây: + Tác giả Nguyễn Văn Biên xác định được 3 hợp phần năng lực (tên gọi của tác giả cho cách nhóm năng lực thành phần), là: Hợp phần nghiên cứu lý thuyết; Hợp phần thực hiện thí nghiệm; Hợp phần trao đổi và bảo vệ kết quả. Mỗi hợp phần năng lực cụ thể, tác giả cũng xác định các thành tố, chỉ số hành vi tương ứng. + Tác giả Phạm Xuân Quế xác định 4 nhóm năng lực là: Nhóm năng lực thành phần liên quan đến kiến thức Vật lý; Nhóm năng lực thành phần liên quan đến phương pháp nhận thức Vật lý; Nhóm năng lực thành phần liên quan đến giao tiếp trong Vật lý; Nhóm năng lực thành phần liên quan đến đánh giá. Mỗi nhóm năng lực thành phần này cũng được tác giả chỉ ra các năng lực thành phần cụ thể. Cách xác định này được tác giả báo cáo tại hội thảo “Dạy học Vật lý theo định hướng phát triển năng lực” với nhan đề “Xác định các năng lực được phát triển trong dạy học tích hợp - một trong các cơ sở xây dựng chương trình môn khoa học tự nhiên”. Trong bài báo đó, tác giả đã dựa trên tài liệu KMK, Kultusministerkonferenz (2005c). Beschlüsse der Kultusministerkonferenz: Bildungsstandards im Fach Physik für den Mittleren Bildungsabschluss. Beschluss vom 16.12.2004. + Theo Bộ giáo dục và đào tạo (Tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT, 2014) năng lực đặc thù môn Vật lý gồm 4 nhóm năng lực thành phần sau: Nhóm năng lực thành phần liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K); Nhóm năng lực thành phần về phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm và năng lực mô hình hóa) (P); Nhóm năng lực thành phần trao đổi thông tin (X); Nhóm năng lực thành phần liên quan đến cá nhân (C). Mỗi nhóm năng lực thành phần cũng được chỉ ra các năng lực thành phần cụ thể. Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định 4 nhóm năng lực thành phần là: nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K), nhóm năng lực thực nghiệm (N), nhóm năng lực tìm kiếm và trao đổi thông tin (T), nhóm năng lực cá thể (C). Trong từng nhóm năng lực thành phần nhóm chúng tôi xác định các cấp độ và những chỉ số hành vi tương ứng với từng cấp độ.
  • 21. 21 Nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K): Là những năng lực của bản thân người học trong việc huy động, sử dụng các kiến thức, kĩ năng đã học trên lớp hoặc thông qua trải nghiệm thực tế của cuộc sống để giải quyết những vấn đề đặt ra trong những tình huống đa dạng và phức tạp của đời sống. Nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức mô tả dưới dạng như sau: Bảng 2: Bảng năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K) Nhóm năng lực thực nghiệm (N): Là một năng lực đặc thù quan trọng của môn học Vật lý. Năng lực thực nghiệm được hiểu là khả năng vận dụng phối hợp kiến thức, kỹ năng, thái độ nhằm tác động lên đối tượng thực trong các điều kiện khác nhau, từ đó phát hiện quy luật hoặc tìm được vấn đề cần nghiên cứu. Bảng 3: Bảng năng lực thực nghiệm (N) Tên năng lực Mức độ Hành vi Nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K) [K1] Tái hiện kiến thức + Xác định được những kiến thức Vật lý nào liên quan đến đối tượng đã được học. + Trình bày được kiến thức Vật lý đã học. [K2] Hiểu và vận dụng kiến thức + Hiểu nội dung những kiến thức đã tái hiện. + Lựa chọn đúng những kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề trong học tập. + Vận dụng thành công các kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề trong học tập. + Xác lập được mối quan hệ giữa kiến thức đã biết và kiến thức mới. [K3] Chuyển tải kiến thức vào thực tiễn + Giải thích được các hiện tượng ngoài thực tế bằng các kiến thức đã học. + Ứng dụng kiến thức Vật lý để suy diễn nguyên lý hoạt động của thiết bị thực tế. + Nhận ra các mâu thuẫn trong thực tế với lí thuyết đã học. Tên năng lực Mức độ Hành vi Nhóm năng [N1] Phát hiện ra vấn + Quan sát, nhận ra vấn đề cần nghiên cứu
  • 22. 22 Nhóm năng lực tìm kiếm, trao đổi thông tin (T): Là những năng lực liên quan đến khả năng tìm kiếm, chọn lọc, và trao đổi thông tin của học sinh. Bảng 4: Bảng năng lực tìm kiếm, trao đổi thông tin (T) Tên năng lực Mức độ Hành vi Nhóm năng lực tìm kiếm, trao đổi thông tin (T) [T1] Tìm kiếm và lựa chọn thông tin + Xác định được thông tin muốn tìm kiếm. + Biết cách sử dụng các công cụ tìm kiếm thông tin. + Lựa chọn và đánh giá độ tin cậy của thông tin. [T2] Diễn đạt thông tin + Diễn đạt được vấn đề Vật lý bằng ngôn ngữ Vật lý. + Nhận xét được thông tin về vấn đề Vật lý lực thực nghiệm (N) đề Vật lý từ tình huống thực tế, từ thí nghiệm. từ hiện tượng Vật lý. + Đặt ra câu hỏi liên quan đến vấn đề đã phát hiện. [N2] Đề xuất những giả thuyết để giải quyết vấn đề Vật lý mới phát hiện. + Dự đoán những câu trả lời liên quan đến vấn đề Vật lý phát hiện. + Đưa ra các căn cứ đã dự đoán. [N3] Tiến hành thí nghiệm kiểm tra và kết luận. + Thiết kế được các phương án thí nghiệm. + Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu. + Tiến hành thành công thí nghiệm. + Đọc được giá trị, biết ghi kết quả thí nghiệm một cách khoa học. + Biết xử lí số liệu thí nghiệm (vẽ đồ thị, tính trung bình, sai số, …) để tìm ra quy luật. + Chỉ ra được yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm, từ đó biết đề xuất cách khắc phục.
  • 23. 23 có phù hợp với ngôn ngữ diễn đạt của Vật lý chưa. + Phân biệt được các thuật ngữ Vật lý và thuật ngữ tương tự trong cuộc sống. [T3] Trao đổi thông tin + Trình bày cho người khác hiểu được vấn đề Vật lý. + Biết thảo luận nhóm, trình bày, tranh luận trong nhóm. + Có thể diễn đạt, trao đổi thông tin theo nhiều cách khác nhau. Nhóm năng lực cá thể (C): Là những năng lực liên quan đến khả năng học sinh độc lập hoạt động, đánh giá hoạt động của bản thân và người khác. Bảng 5: Bảng năng lực cá thể (C) 1.3 Cấu trúc năng lực Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng. Có nhiều loại năng lực khác nhau. Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khác nhau. Cấu trúc chung của năng lực được mô tả là sự kết hợp của 4 Tên năng lực Mức độ Hành vi Nhóm năng lực cá thể (C) [C1] Tự chuyển hóa kiến thức thành hệ thống cho bản thân. + Tự xác lập được hệ thống kiến thức đã học. + Tự sắp xếp kiến thức mới vào hệ thống kiến thức đã có. [C2] Xác định được trình độ hiện có của bản thân. + Tự mô tả được hệ thống kiến thức của bản thân. + Nhìn nhận được các khiếm khuyết của bản thân về kiến thức, kĩ năng Vật lý. [C3] Tự lên kế hoạch và thực hiện kế hoạch nâng cao trình độ bản thân. + Biết xây dựng kế hoạch phù hợp với bản thân để nâng cao trình độ Vật lý. + Biết thực hiện kế hoạch đã vạch ra.
  • 24. 24 năng lực thành phần: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. [1] - “Năng lực chuyên môn” là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn. Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm lý vận động. - “Năng lực phương pháp” là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung và năng lực phương pháp chuyên môn. Trung tâm của phương pháp nhận thức là khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức. Nó được học thông qua việc học phương pháp luận- giải quyết vấn đề. - “Năng lực xã hội” là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác. Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp. - “Năng lực cá thể” là khả năng xác định, đánh giá được những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử. Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc- đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm. 1.4 Hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT 1.4.1 Sự cần thiết của việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT Đối với chương trình dạy học theo truyền thống việc giáo dục chủ yếu “dựa vào nội dung/ chủ đề” (content or topic based approach) hoặc là “định hướng đầu vào”. Tiếp cận nội dung là cách tiếp cận nêu ra một danh mục đề tài, chủ đề của một lĩnh vực/môn học nào đó. Tức là tập trung xác định và trả lời câu hỏi: Chúng ta muốn học sinh biết và hiểu (know-what) cái gì? Cách tiếp cận này chủ yếu dựa vào yêu cầu nội dung học vấn của một môn khoa học nên thường mang tính "hàn lâm", nặng về lý thuyết và tính hệ thống, nhất là khi người thiết kế ít chú ý đến tiềm năng, các giai đoạn phát triển, nhu cầu, hứng thú và điều kiện của người học. - Ưu điểm của dạy học theo truyền thống:
  • 25. 25 Truyền thụ cho người học những tri thức mang tính khoa học và có hệ thống. - Nhược điểm dạy học theo truyền thống: Xã hội ngày càng phát triển nên tri thức thay đổi và lạc hậu nhanh chóng, việc quy định cứng nhắc những nội dung trong chương trình giáo dục được cung cấp trong sách giáo khoa và quá trình tiếp thu ở nhà trường nhanh chóng bị lạc hậu so với tri thức hiện đại. Việc kiểm tra đánh giá chủ yếu dựa trên kiểm tra khả năng tái hiện tri thức mà không định hướng vào khả năng vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn. Phương pháp kiểm tra, đánh giá còn đơn điệu, thiếu tính đa dạng, chủ yếu thực hiện đánh giá bằng các bài viết dạng tự luận, trắc nghiệm khách quan, vấn đáp,... gây nên sự nhàm chán trong học tập, không phát huy cao năng lực của học sinh. Phương pháp dạy học mang tính thụ động và ít chú ý đến khả năng ứng dụng nên sản phẩm giáo dục là những con người mang tính thụ động, hạn chế khả năng sáng tạo và năng động. Chương trình dạy học tiếp cận năng lực là chương trình tiếp cận dựa vào kết quả đầu ra (Outcome-based Education – OBE) Tiếp cận kết quả đầu ra là cách tiếp cận nêu rõ kết quả- những khả năng hoặc kĩ năng mà học sinh mong muốn đạt được vào cuối mỗi giai đoạn học tập trong nhà trường ở một môn học cụ thể". Nói cách khác, cách tiếp cận này nhằm trả lời câu hỏi: Chúng ta muốn học sinh biết và có thể làm (know-how) được những gì? Chứ không chỉ biết và hiểu (know-what). - Ưu điểm dạy học theo tiếp cận năng lực: Tạo điều kiện quản lý chất lượng kết quả đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận dụng của học sinh. Hình thành cho học sinh khả năng kiểm soát được năng lực để từ đó đánh giá được kết quả học tập phù hợp với bản thân. Chương trình được thiết kế, tổ chức giúp học sinh có thể chia sẻ, đánh giá lẫn nhau hỗ trợ để đạt được kết quả học tập tốt. Khám phá cơ hội học tập đa dạng. Tạo ra các đồ dùng học tập đại diện cho từng năng lực học sinh. Các khoá học và tài liệu học tập đánh giá phù hợp với các mục tiêu được xác định rõ.
  • 26. 26 Quá trình đào tạo chú trọng vào kết quả học tập hơn là chú trọng giới hạn chương trình, thời gian. Dễ dàng nhận biết một cách linh hoạt để thay đổi quản lý, xây dựng chương trình phù hợp với năng lực học sinh thông qua từng giai đoạn đánh giá. Tài liệu được thay đổi một cách linh hoạt để phù hợp với từng năng lực học sinh, học sinh cũng có thể tự lựa chọn tài liệu phù hợp với năng lực của mình. Giúp người học không chỉ biết học thuộc, ghi nhớ mà còn phải biết làm thông qua các hoạt động cụ thể, sử dụng những tri thức học được để giải quyết các tình huống do cuộc sống đặt ra. Giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo. - Nhược điểm dạy học theo tiếp cận năng lực: Nếu vận dụng một cách sai lệch, không chú ý đầy đủ đến nội dung dạy học thì có thể dẫn đến các lỗ hổng tri thức cơ bản và tính hệ thống của tri thức. Ngoài ra chất lượng giáo dục không chỉ thể hiện ở kết quả đầu ra mà còn phụ thuộc quá trình thực hiện. → Ngày nay, xã hội ngày một phát triển nên nhiệm vụ xã hội đặt ra cho giáo dục ngày càng cao hơn. Giáo dục cần phải giải quyết những mâu thuẫn tri thức ngày càng tăng mà thời gian đào tạo lại có hạn. Giáo dục cần đào tạo ra những con người đáp ứng được những đòi hỏi của thị trường lao động và nghề nghiệp cũng như cuộc sống, có khả năng hòa nhập và cạnh tranh quốc tế. Do đó, chúng ta cần phải chuyển từ dạy học định hướng nội dung sang dạy học định hướng phát triển năng lực để giúp cho học sinh hoàn thiện bản thân mình một cách toàn diện về trí, đức, thể, mĩ và ngoài việc học để biết còn có thể vận dụng một cách có khoa học những nội dung kiến thức đã học được để phát triển năng lực bản thân và tạo điều kiện phát triển chung cho toàn xã hội. [1, 12] 1.4.2 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực cho học sinh THPT Biện pháp 1: Định hướng lại mục tiêu dạy học theo hướng phát triển năng lực cho học sinh Muốn hình thành và phát triển năng lực cho học sinh thông qua các hoạt động dạy học việc đầu tiên là phải xác định được mục tiêu dạy học, từ đó mới có cơ sở để hình thành nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học phù hợp với năng lực
  • 27. 27 của học sinh. Để đạt được các mục đích này cần phải thay đổi mục tiêu kiến thức và mục tiêu kĩ năng cụ thể như sau: Đối với mục tiêu kiến thức: Ngoài các yêu cầu về mức độ như nhận biết, tái hiện kiến thức cần có những mức độ cao hơn như vận dụng kiến thức trong các tình huống, các nhiệm vụ gắn với thực tế. Học sinh nắm được hệ thống tri thức khoa học khách quan về nhiều lĩnh vực khác nhau. Ngoài việc định hướng lại những mục tiêu về kiến thức không thể bỏ qua việc định hướng mục tiêu kĩ năng để giúp cho học sinh phát triển năng lực. Đối với mục tiêu kĩ năng: yêu cầu học sinh phát triển kĩ năng thực hiện các hoạt động đa dạng. Các mục tiêu này đạt được thông qua các hoạt động trong và ngoài nhà trường. Nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức, rèn cho học sinh khả năng giải quyết vấn đề gắn với thực tiễn một cách linh hoạt. Biện pháp 2: Đổi mới nội dung dạy học dựa trên những mục tiêu đã đặt ra Để xây dựng nội dung dạy học theo định hướng phát triển năng lực cần phải: - Chuyển từ dạy học theo định hướng nội dung – chú trọng kết quả đầu vào sang định hướng năng lực – chú trọng kết quả đầu ra. - Chuyển từ đánh giá tổng kết sang đánh giá quá trình; từ đánh giá chủ yếu ghi nhớ, hiểu kiến thức... sang đánh giá năng lực vận dụng, giải quyết những vấn đề của thực tiễn, đặc biệt chú trọng đánh giá các năng lực tư duy bậc cao như tư duy sáng tạo. - Lựa chọn những nội dung nhằm đạt được kết quả đầu ra gắn với các tình huống thực tiễn, các kiến thức tích hợp, liên môn. Chương trình chỉ quy định những nội dung chính theo hướng phát triển năng lực không nên quy định chi tiết. - Trong việc thiết kế bài dạy, cần xác định mục tiêu dạy học về kiến thức, kĩ năng một cách rõ ràng, có thể đạt được, đánh giá và có thể kiểm tra. - Trong việc xác định nội dung dạy học, không chỉ chú ý đến các kiến thức kĩ năng chuyên môn mà cần chú ý những nội dung có thể phát triển các năng lực chung như: năng lực phương pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể. - Trong việc thiết kế nội dung dạy học cần bắt đầu từ bình diện vĩ mô: xác định quan điểm, hình thức tổ chức dạy học phù hợp. Từ đó xác định các nội dung dạy học cụ thể và thiết kế hoạt động của giáo viên và học sinh theo trình tự các tình huống dạy học nhỏ ở bình diện vi mô.
  • 28. 28 - Không chỉ giới hạn trong tri thức và kỹ năng chuyên môn mà còn những nội dung nhằm phát triển năng lực như: Giáo dục cho học sinh nội dung chuyên môn, giáo dục cho học sinh phương pháp – chiến lược, giáo dục cho học sinh giao tiếp xã hội, giáo dục cho học sinh tự trải nghiệm, đánh giá. [1] Biện pháp 3: Đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học ở trường THPT [1] Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hoá học sinh về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn. Tăng cường việc học tập trong nhóm có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội. Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp. Bằng các hoạt động cụ thể như sau: Một là, cải tiến các phương pháp dạy học truyền thống Đổi mới phương pháp dạy học không có nghĩa là loại bỏ các phương pháp dạy học truyền thống quen thuộc mà cần bắt đầu bằng việc cải tiến để nâng cao hiệu quả và hạn chế nhược điểm của chúng. Để nâng cao hiệu quả của các phương pháp dạy học này người giáo viên trước hết cần nắm vững những yêu cầu và sử dụng thành thạo các kỹ thuật của chúng trong việc chuẩn bị cũng như tiến hành bài lên lớp, chẳng hạn như kỹ thuật mở bài, kỹ thuật trình bày, giải thích trong khi thuyết trình, kỹ thuật đặt các câu hỏi và xử lý các câu trả lời trong đàm thoại, hay kỹ thuật làm mẫu trong luyện tập. Tuy nhiên, các phương pháp dạy học truyền thống có những hạn chế tất yếu, vì thế bên cạnh các phương pháp dạy học truyền thống cần kết hợp sử dụng các phương pháp dạy học mới, đặc biệt là những phương pháp và kỹ thuật dạy học phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh . Chẳng hạn có thể tăng cường tính tích cực nhận thức của học sinh trong thuyết trình, đàm thoại theo quan điểm dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề. Hai là, tăng cường sử dụng phương pháp, hình thức tổ chức dạy học giúp phát triển năng lực cho học sinh.
  • 29. 29 Ngoài những phương pháp, hình thức tổ chức dạy học truyền thống như thuyết trình, đàm thoại, luyện tập cần tăng cường sử dụng phối hợp các phương pháp, hình thức tổ chức giúp phát triển năng lực như: - Bàn tay nặn bột là một phương pháp dạy học tích cực dựa trên thí nghiệm nghiên cứu, áp dụng cho việc giảng dạy các môn khoa học tự nhiên. "Bàn tay nặn bột" chú trọng đến việc hình thành kiến thức cho học sinh bằng các thí nghiệm tìm tòi nghiên cứu để chính các em tìm ra câu trả lời cho các vấn đề được đặt ra trong cuộc sống thông qua tiến hành thí nghiệm, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra… - Mô hình VNEN (Viet Nam Escuela Nueva): Chuyển hoạt động, hình thức dạy học truyền thống: Thầy chủ động hướng dẫn học sinh tìm ra tri thức sang học sinh tự giác tổ chức các hoạt động học tập của mình. Học sinh biết hợp tác và thông qua sự tương tác giữa các thành viên trong nhóm học tâ ̣p, học sinh hoàn toàn chủ động để khám phá và tìm ra tri thức. Học sinh tự đánh giá bản thân mình, và được bạn bè đánh giá thông qua hoạt động nhóm. Phối hợp quy trình của các môn học hiện nay với tiến trình 10 bước học tập và qui trình 5 bước lên lớp của mô hình VNEN. Tức là theo qui trình của tiết dạy các môn học hiện nay giáo viên lồng ghép, thay đổi một số hình thức lên lớp mà trong đó giáo viên mang tính chủ đạo sang các hoạt động học sinh tự tổ chức các hoạt động học tập của cá nhân, nhóm, lớp… thông qua các “lô gô” và “lệnh”. - Dạy học theo tình huống (Situated learning): Dạy học được tổ chức theo những chủ đề phức hợp gắn với các tình huống thực của cuộc sống và nghề nghiệp. Quá trình dạy học được tổ chức trong một môi trường tạo điều kiện kiến tạo tri thức theo cá nhân và trong mối quan hệ xã hội của việc học tập. “Giáo dục là chuẩn bị cho người học vào việc giải quyết các tình huống của cuộc sống”. Việc học cần được liên hệ với các tình huống hiện thực (SoulB. Robinsohn 1967). - Nghiên cứu trường hợp (Case study method): Trong đó người học tự lực nghiên cứu một tình huống thực tiễn và giải quyết các vấn đề của tình huống đặt ra. - Dạy học dự án (Project – based learning): Học sinh thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp gắn liền với thực tiễn, kết hợp lý thuyết với thực hành, tự lực lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá kết quả. Hình thức làm việc chủ yếu là theo nhóm, kết quả dự án là những sản phẩm hành động có thể giới thiệu được. - Dạy học theo trạm (learning by station) là cách thức tổ chức dạy học đặt dấu nhấn vào việc tổ chức nội dung dạy học thành từng nhiệm vụ nhận thức độc lập của các
  • 30. 30 nhóm học sinh khác nhau. Học sinh có thể thực hiện nhiệm vụ theo cặp, theo nhóm hoặc hoạt động cá nhân theo một thứ tự linh hoạt. Việc phân hóa trong dạy học theo trạm khá là linh hoạt, đa dạng, có thể thực hiện phân hóa theo nội dung, cũng có thể tổ chức dạy học theo trạm với sự phân hóa về mức độ hướng dẫn cụ thể, chi tiết hay là khái quát, định hướng chung thông qua hệ thống phiếu trợ giúp. - Các phương pháp, hình thức tổ chức dạy học khác như: Khăn trải bàn, mảnh ghép, bể cá, đổ bi, theo góc, 1 phút, hỏi dây chuyền, hỏi chuyên gia,… Ba là, kết hợp đa dạng các phương pháp với nhau. Không có một phương pháp dạy học toàn năng phù hợp với mọi mục tiêu và nội dung dạy học. Mỗi phương pháp và hình thức dạy học có những ưu, nhựơc điểm và giới hạn sử dụng riêng. Vì vậy việc phối hợp đa dạng các phương pháp và hình thức dạy học trong toàn bộ quá trình dạy học là phương hướng quan trọng để phát huy tính tích cực và nâng cao chất lượng dạy học. Bốn là, đổi mới quan hệ giáo viên – học sinh theo hướng cộng tác. Đối với việc dạy học truyền thống việc truyền thụ kiến thức chỉ theo một chiều giáo viên đọc chép, giáo viên hoạt động là chủ yếu nên học sinh trở nên thụ động, tiếp nhận kiến thức một cách máy móc. Phương pháp dạy học phát triển năng lực chú trọng đến việc tích cực hoá học sinh hoạt động trí tuệ, rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề, những tình huống trong cuộc sống, tham gia các hoạt động nhóm, vì vậy cần đổi mới mối quan hệ giữa giáo viên và học sinh theo hướng cộng tác trao đổi qua lại lẫn nhau. Giáo viên hướng dẫn cho học sinh tự tìm tòi kiến thức. Năm là, vận dụng dạy học theo định hướng hành động. Dạy học định hướng hành động là quan điểm dạy học nhằm làm cho hoạt động trí óc và hoạt động chân tay kết hợp chặt chẽ với nhau. Trong quá trình học tập, học sinh thực hiện các nhiệm vụ học tập và hoàn thành các sản phẩm hành động, có sự kết hợp linh hoạt giữa hoạt động trí tuệ và hoạt động tay chân. Đây là một quan điểm dạy học tích cực hoá và tiếp cận toàn thể. Vận dụng dạy học định hướng hành động có ý nghĩa quan trong cho việc thực hiện nguyên lý giáo dục kết hợp lý thuyết với thực tiễn, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội. Dạy học theo dự án là một hình thức điển hình của dạy học định hướng hành động, trong đó học sinh tự lực thực hiện trong nhóm một nhiệm vụ học tập phức hợp, gắn với các vấn đề thực tiễn, kết hợp lý thuyết và thực hành, có tạo ra các sản phẩm có
  • 31. 31 thể công bố. Trong dạy học theo dự án có thể vận dụng nhiều lý thuyết và quan điểm dạy học hiện đại như lý thuyết kiến tạo, dạy học định hướng học sinh, dạy học hợp tác, dạy học tích hợp, dạy học khám phá, sáng tạo, dạy học theo tình huống và dạy học định hướng hành động. Sáu là, vận dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề: Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là quan điểm dạy học nhằm phát triển năng lực tư duy, khả năng nhận biết và giải quyết vấn đề. Học sinh được đặt trong một tình huống có vấn đề, đó là tình huống chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, thông qua việc giải quyết vấn đề, giúp học sinh lĩnh hội tri thức, kỹ năng và phương pháp nhận thức. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là con đường cơ bản để phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh, có thể áp dụng trong nhiều hình thức dạy học với những mức độ tự lực khác nhau của học sinh. Các tình huống có vấn đề là những tình huống khoa học chuyên môn, cũng có thể là những tình huống gắn với thực tiễn. Trong thực tiễn dạy học hiện nay, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề thường chú ý đến những vấn đề khoa học chuyên môn mà ít chú ý hơn đến các vấn đề gắn với thực tiễn. Tuy nhiên nếu chỉ chú trọng việc giải quyết các vấn đề nhận thức trong khoa học chuyên môn thì học sinh vẫn chưa được chuẩn bị tốt cho việc giải quyết các tình huống thực tiễn. Vì vậy bên cạnh dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, lý luận dạy học còn xây dựng quan điểm dạy học theo tình huống. Bảy là, tăng cường sử dụng phương tiện và công nghệ thông tin hợp lý trong dạy học. Phương tiện dạy học có vai trò quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, nhằm tăng cường tính trực quan và thí nghiệm, thực hành trong dạy học. Việc sử dụng các phương tiện dạy học cần phù hợp với mối quan hệ giữa phương tiện dạy học và phương pháp dạy học. Hiện nay, việc trang bị các phương tiện dạy học mới cho các trường phổ thông từng bước được tăng cường. Tuy nhiên các phương tiện dạy học tự làm của giáo viên luôn có ý nghĩa quan trọng, cần được phát huy. Đa phương tiện và công nghệ thông tin vừa là nội dung dạy học vừa là phương tiện dạy học trong dạy học hiện đại. Đa phương tiện và công nghệ thông tin có nhiều khả năng ứng dụng trong dạy học. Bên cạnh việc sử dụng đa phương tiện như một phương tiện trình diễn, cần tăng cường sử dụng các phần mềm dạy học cũng như các
  • 32. 32 phương pháp dạy học sử dụng mạng điện tử (E-Learning). Phương tiện dạy học mới cũng hỗ trợ việc tìm ra và sử dụng các phương pháp dạy học mới. Webquest là một ví dụ về phương pháp dạy học mới với phương tiện mới là dạy học sử dụng mạng điện tử, trong đó học sinh khám phá tri thức trên mạng một cách có định hướng. Tám là, sử dụng các kỹ thuật dạy học phát huy tính tích cực và sáng tạo. Kỹ thuật dạy học là những cách thức hành động của giáo viên và học sinh trong các tình huống hành động nhỏ nhằm thực hiện và điều khiển quá trình dạy học. Các kỹ thuật dạy học là những đơn vị nhỏ nhất của phương pháp dạy học. Chín là, tăng cường các phương pháp dạy học đặc thù bộ môn. Phương pháp dạy học có mối quan hệ biện chứng với nội dung dạy học. Vì vậy bên cạnh những phương pháp chung có thể sử dụng cho nhiều bộ môn khác nhau thì việc sử dụng các phương pháp dạy học đặc thù có vai trò quan trọng trong dạy học bộ môn. Các phương pháp dạy học đặc thù bộ môn được xây dựng trên cơ sở lý luận dạy học bộ môn. Ví dụ: Thí nghiệm là một phương pháp dạy học đặc thù quan trọng của các môn khoa học tự nhiên; các phương pháp dạy học như trình diễn vật phẩm kỹ thuật, làm mẫu thao tác, phân tích sản phẩm kỹ thuật, thiết kế kỹ thuật, lắp ráp mô hình, các dự án là những phương pháp chủ lực trong dạy học kỹ thuật; phương pháp “Bàn tay nặn bột” đem lại hiệu quả cao trong việc dạy học các môn khoa học;… Biện pháp 4: Đổi mới kiểm tra, đánh giá các hoạt động dạy học Đổi mới phương pháp dạy học cần gắn liền với đổi mới về đánh giá quá trình dạy học cũng như đổi mới việc kiểm tra và đánh giá thành tích học tập của học sinh. Đánh giá kết quả học tập là quá trình thu thập thông tin, phân tích và xử lý thông tin, giải thích thực trạng việc đạt mục tiêu giáo dục, tìm hiểu nguyên nhân, đưa ra những quyết định sư phạm giúp học sinh học tập ngày càng tiến bộ. Có thể sử dụng một số công cụ đánh giá nhằm phát triển năng lực: - Xây dựng phiếu hướng dẫn đánh giá theo tiêu chí (Rubic) là bảng thang điểm chi tiết mô tả đầy đủ các tiêu chí mà người học cần đạt được. Nó là công cụ đánh giá chính xác mức độ đạt chuẩn của học sinh và cung cấp thông tin phản hồi để học sinh tiến bộ không ngừng. Nội dung Rubric tập hợp các tiêu chí liên hệ với mục tiêu học tập và được sử dụng để đánh giá hoặc thông báo về sản phẩm, năng lực thực hiện hoặc quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập.
  • 33. 33 - Hồ sơ học tập là bộ sưu tập có hệ thống các hoạt động học tập của học sinh trong thời gian liên tục. Nó giúp giáo viên và học sinh đánh giá sự phát triển và trưởng thành của học sinh.Thông qua hồ sơ học tập, học sinh hình thành ý thức sở hữu hồ sơ học tập của bản thân, từ đó biết được bản thân tiến bộ đến đâu, cần hoàn thiện ở mặt nào. - Một số công cụ đánh giá khác như: Ghi chép ngắn là việc đánh giá thường xuyên thông qua quan sát học sinh trong lớp học, thẻ kiểm tra nhằm đánh giá kiến thức của học sinh trước, trong và sau mỗi bài học hoặc sau mỗi chủ đề học tập, tập san có thể được sử dụng để đánh giá quy trình học tập và sự phát triển của học sinh . Chúng có thể ở dạng mở hoặc giáo viên cung cấp các câu hỏi, hướng dẫn cách làm. Đánh giá theo năng lực không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm của việc đánh giá mà là khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống ứng dụng khác nhau. Đánh giá kết quả học tập theo từng giai đoạn phát triển nhằm xác định mức độ thực hiện mục tiêu dạy học, có vai trò quan trọng trong việc cải thiện kết quả học tập của học sinh. Đánh giá kết các môn học, hoạt động giáo dục ở mỗi lớp và sau cấp học cần phải: - Dựa vào chuẩn kiến thức, kĩ năng (theo định hướng tiếp cận năng lực) từng môn học, từng hoạt động, từng lớp; yêu cầu cơ bản cần đạt về kiến thức, kĩ năng, thái độ (theo định hướng tiếp cận năng lực) của học sinh của mỗi cấp học. - Phối hợp giữa đánh giá thường xuyên và đánh giá định kì, giữa đánh giá của giáo viên và tự đánh giá của học sinh, giữa đánh giá của nhà trường và đánh giá của gia đình, cộng đồng. - Kết hợp giữa hình thức đánh giá bằng trắc nghiệm khách quan và tự luận nhằm phát huy những ưu điểm của mỗi hình thức đánh giá. - Có công cụ đánh giá thích hợp nhằm đánh giá toàn diện, công bằng, trung thực, có khả năng phân loại, giúp giáo viên và học sinh điều chỉnh kịp thời việc dạy và học. Việc đổi mới công tác đánh giá kết quả học tập môn học của giáo viên được thể hiện qua một số đặc trưng cơ bản sau: - Xác định được mục đích chủ yếu của đánh giá kết quả học tập là so sánh năng lực của học sinh với mức độ yêu cầu của chuẩn kiến thức và kĩ năng môn học ở từng chủ đề, từng lớp học, để từ đó cải thiện kịp thời hoạt động dạy và hoạt động học.
  • 34. 34 - Tiến hành đánh giá kết quả học tập môn học theo các công đoạn cơ bản là: Xác định loại quyết định mà chúng ta sẽ phải đề ra, xác định các tiêu chí, thu thập thông tin thích hợp có giá trị và đáng tin cậy, phân tích và xử lý thông tin, xác nhận kết quả học tập và ra quyết định điều chỉnh hoạt động dạy và học. [1, 13] 2. BÀI TẬP VẬT LÝ VÀ BÀI TẬP VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 2.1 Bài tập Vật lý Bài tập là hệ thống những câu hỏi, bài toán nhằm giúp con người xử lý, rèn luyện những vấn đề nào đó (bài toán: bất cứ vấn đề nào đưa ra cần giải quyết theo cách tính toán). [2] Bài tập Vật lý là bài tập đặt ra đòi hỏi phải giải quyết bằng những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật, các thuyết Vật lý. Theo nghĩa rộng, bài tập Vật lý được hiểu là mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài toán đối với học sinh. Sự tư duy tích cực luôn là việc giải bài tập. 2.1.1 Vai trò và chức năng của bài tập Vật lý trong dạy học Trong quá trình dạy học Vật lý, các bài tập Vật lý có vai trò và chức năng quan trọng đặc biệt, chúng được sử dụng theo những mục đích khác nhau: - Bài tập Vật lý có thể được sử dụng như là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới. - Bài tập tạo ra tình huống có vấn đề để bước vào dạy bài mới. - Bài tập giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức. Khi giải các bài tập, học sinh phải nhớ lại các công thức, định luật, kiến thức đã học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức khái quát trừu tượng trong cả một chương, một phần hoặc giữa các phần, vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ đó mà học sinh sẽ hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc các kiến thức đã học, nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế, phát hiện ngày càng nhiều những hiện tượng, khái niệm hoặc chịu sự chi phối của các định luật hay thuộc phạm vi ứng dụng của chúng. Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật, bài tập Vật lý sẽ giúp cho học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học.
  • 35. 35 Các khái niệm, định luật Vật lý rất đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong tự nhiên lại rất phức tạp. Bài tập sẽ giúp cho học sinh phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp. - Bài tập có thể là điểm khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức mới Với trình độ toán học đã phát triển, nhiều khi các bài tập được sử dụng một cách khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra. - Giải bài tập Vật lý rèn luyện những kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát. Có thể xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn. Khi giải các bài tập đó không chỉ làm cho học sinh nắm vững hơn các kiến thức đã học, mà còn tập cho học sinh quen với việc liên hệ lý thuyết với thực tế vận dụng kiến thức đã học giải quyết những vấn đề đặt ra trong cuộc sống như giải thích các hiện tượng cụ thể của thực tiễn, dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn. - Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh. Trong khi giải bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được nên tư duy học sinh được phát triển, năng lực làm việc tự lực của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển. - Giải bài tập Vật lý góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh. Trong khi giải bài tập học sinh phải huy động các thao tác tư duy để xây dựng những lập luận, thực hiện việc tính toán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình (đánh giá kết quả giải quyết). Trong những điều kiện đó tư duy logic, tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực làm việc độc lập của học sinh được nâng cao. - Giải bài tập Vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Bài tập Vật lý cũng là phương tiện hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Tuỳ theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh được chính xác.
  • 36. 36 - Thông qua bài tập Vật lý có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt và tác phong làm việc khoa học. Khi giải bài tập học sinh có thể rèn luyện được tính tự lực cao, tính kiên trì vượt khó, tính cẩn thẩn, tính khiêm tốn học hỏi… 2.1.2 Phân loại bài tập Vật lý Có rất nhiều cách phân loại bài tập Vật lý. Nếu dựa vào phương tiện giải, có thể chia bài tập Vật lý thành bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị. Nếu dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh, có thể chia bài tập thành bài tập tập dượt, bài tập tổng hợp, bài tập sáng tạo. a. Bài tập định tính Bài tập định tính là bài tập mà khi giải học sinh không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp hay chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được. Muốn giải bài tập định tính học sinh phải thực hiện những phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật Vật lý và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể. Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định. Bài tập định tính có thể sử dụng một hình vẽ đơn giản, bài tập định tính có thể chuyển thành một dạng của bài tập thí nghiệm. b. Bài tập tính toán Bài tập tính toán là những bài tập mà muốn giải chúng ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả là thu được một đáp số định lượng. Có thể chia bài tập tính toán ra làm hai loại: bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp. c. Bài tập tính toán tập dượt Bài tập tính toán tập dượt là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản. Những bài tập này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm cho học sinh hiểu rõ ý nghĩa của các định luật và các công thức biểu diễn chúng, sử dụng các đơn vị Vật lý và thói quen cần thiết để giải những bài tập phức tạp hơn. d. Bài tập tính toán tổng hợp Bài tập tính toán tổng hợp là bài tập mà muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật, dùng nhiều công thức. Loại bài tập này có tác dụng đặc biệt giúp
  • 37. 37 cho học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối liên hệ khác nhau giữa các phần của chương trình Vật lý, tập cho học sinh biết phân tích những hiện tượng thực tế phức tạp ra thành những phần đơn giản tuân theo một định luật xác định. đ. Bài tập thí nghiệm Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập. Bài tập thí nghiệm cũng có thể có dạng định tính hoặc định lượng. Vận dụng các định luật Vật lý để lý giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm. e. Bài tập đồ thị Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị. Nếu theo tiêu chí mục đích dạy học ta có bài tập củng cố kiến thức, bài tập rèn luyện kĩ năng, bài tập hình thành và phát triển năng lực. 2.2 Bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực 2.2.1 Khái niệm Bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực là bài tập Vật lý được xây dựng nhằm khai thác những khả năng của cá nhân cho việc vận dụng những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo. 2.2.2 Đặc điểm Các thành tố quan trọng trong việc đánh giá việc đổi mới xây dựng bài tập là: Sự đa dạng của bài tập, chất lượng bài tập, sự lồng ghép bài tập vào giờ học và sự liên kết với nhau của các bài tập. Những đặc điểm của bài tập định hướng phát triển năng lực: Yêu cầu của bài tập - Có mức độ khó khác nhau. - Mô tả tri thức và kỹ năng yêu cầu. - Định hướng theo kết quả. 2.2.2.2 Hỗ trợ học tích lũy - Liên kết các nội dung qua suốt các năm học. - Làm nhận biết được sự gia tăng của năng lực.
  • 38. 38 - Vận dụng thường xuyên cái đã học. 2.2.2.3 Hỗ trợ cá nhân hóa việc học tập - Chẩn đoán và khuyến khích cá nhân. - Tạo khả năng trách nhiệm đối với việc học của bản thân. - Sử dụng sai lầm như là cơ hội. 2.2.2.4 Xây dựng bài tập trên cơ sở chuẩn - Bài tập luyện tập để bảo đảm tri thức cơ sở. - Thay đổi bài tập đặt ra (mở rộng, chuyển giao, đào sâu và kết nối, xây dựng tri thức thông minh). - Thử các hình thức luyện tập khác nhau. 2.2.2.5 Bao gồm cả những bài tập cho hợp tác và giao tiếp - Tăng cường năng lực xã hội thông qua làm việc nhóm. - Lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức. 2.2.2.6 Tích cực hóa hoạt động nhận thức - Bài tập giải quyết vấn đề và vận dụng. - Kết nối với kinh nghiệm đời sống. - Phát triển các chiến lược giải quyết vấn đề. 2.2.2.7 Có những con đường và giải pháp khác nhau - Nuôi dưỡng sự đa dạng của các con đường, giải pháp. - Đặt vấn đề mở. - Độc lập tìm hiểu. - Không gian cho các ý tưởng khác thường. - Diễn biến mở của giờ học. 2.2.2.8 Phân hóa nội tại - Con đường tiếp cận khác nhau. - Phân hóa bên trong. - Gắn với các tình huống và bối cảnh. 2.2.3 Sự cần thiết của việc xây dựng bài tập phát triển năng lực Trong quá trình xây dựng hệ thống bài tập đối với chương trình bài tập truyền thống có những hạn chế như sau: - Tiếp cận một chiều, ít thay đổi trong việc xây dựng bài tập, thường là những bài tập đóng.
  • 39. 39 - Thiếu về ứng dụng, chuyển giao cái đã học sang vấn đề chưa biết cũng như các tình huống thực tiễn cuộc sống. - Kiểm tra thành tích, chú trọng các thành tích nhớ và hiểu ngắn hạn. - Quá ít ôn tập thường xuyên và bỏ qua sự kết nối giữa cái đã biết và cái mới. - Tính tích lũy của việc học không được lưu ý đến một cách đầy đủ… Còn đối với bài tập tiếp cận năng lực, những ưu điểm nổi bật là: - Trọng tâm không phải là các thành phần tri thức hay kỹ năng riêng lẻ mà là sự vận dụng có phối hợp trên cơ sở một vấn đề mới đối với người học. - Rèn luyện cho học sinh những kĩ năng và kĩ xảo, phát triển năng lực tư duy độc lập và nâng cao hiệu quả tự học. - Tiếp cận năng lực không định hướng theo nội dung học trừu tượng mà luôn theo các tình huống cuộc sống của học sinh, theo “thử thách trong cuộc sống”. Nội dung học tập mang tính tình huống, tính bối cảnh và tính thực tiễn. - So với dạy học định hướng nội dung, dạy học định hướng phát triển năng lực định hướng mạnh hơn đến học sinh và các quá trình học tập. Hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực chính là công cụ để học sinh luyện tập nhằm hình thành, phát triển năng lực chuyển giao những vấn đề, tình huống vào thực tiễn cuộc sống và là công cụ để giáo viên và các cán bộ quản lý giáo dục kiểm tra, đánh giá năng lực của học sinh và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học. 2.2.4 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực. Xác định mục tiêu dạy học (Phần Điện học) Xác định các năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh khi học phần Điện học với từng kiến thức cụ thể Sắp xếp các bài tập thành một hệ thống nhằm tối ưu hóa việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh Xây dựng các bài tập để hình thành và phát triển các năng lực trên Sơ đồ 1: Sơ đồ khái quát quy trình xây dựng hệ thống bài tập Vật lý theo định hướng phát triển năng lực.
  • 40. 40 Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học (phần Điện học) Dựa vào chuẩn kiến thức, kỹ năng cần đạt đã được quy định trong mỗi bài của phần “Điện học” để xác định mục tiêu dạy học (được quy định trong tài liệu: chương trình giáo dục phổ thông cấp THPT). Cụ thể, mục tiêu dạy học ứng phần Điện học như sau: Cung cấp cho học sinh những kiến thức khoa học cơ bản phần Điện học. Thông qua đó có thể giúp học sinh giải thích được các hiện tượng thường gặp trong cuộc sống, cũng như rèn luyện cho học sinh phương pháp đặc thù của môn Vật lý là phương pháp thực nghiệm. Giúp học sinh làm quen với các cơ chế hoạt động của các dụng cụ, thiết bị điện để phần nào hướng nghiệp cho học sinh phổ thông. Bước 2: Xác định các năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh khi học phần Điện học với từng kiến thức cụ thể Dựa vào các năng lực chuyên biệt của môn Vật lý và mục tiêu dạy học phần Điện học (đã xác định trong bước 1) để xác định các năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh. Các năng lực cụ thể (đặc thù cho môn Vật lý) được chỉ rõ ở mục 1.2.3 của chương 1. Bước 3: Xây dựng các bài tập để hình thành và phát triển các năng lực trên Từ các năng lực đã xác định ở bước 2 và nội dung kiến thức phần Điện học để xây dựng các bài tập phù hợp nhằm hình thành và phát triển các năng lực đó. Bước 4: Sắp xếp các bài tập thành một hệ thống nhằm tối ưu hóa việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh Theo trình tự các bài từ 1 đến 25 thuộc 5 chương: I, II, III, IV, V trong SGK Vật lý 11 cơ bản. Tương ứng với bài tập từ 1 đến 130 trong phụ lục I, chúng tôi xếp chúng vào bảng các năng lực trình bày ở “Bảng : Bài tập tương ứng cho các năng lực đặc thù của môn Vật lý ”. 3. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 3.1 Mục đích khảo sát Tìm hiểu thực trạng việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở các trường phổ thông trong khu vực thành phố Hồ Chí Minh.
  • 41. 41 3.2 Nội dung khảo sát Để điều tra thực trạng của việc hình thành và phát triển năng lực, chúng tôi có thiết kế mẫu phiếu “Khảo sát ý kiến về việc dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực” như sau: PHIẾU KHẢO SÁT Ý KIẾN VỀ VIỆC DẠY HỌC VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Thầy (cô) đã từng nghe và tìm hiểu về việc dạy học theo định hướng tiếp cận năng lực bao giờ chưa?  Có  Chưa  Đã từng nghe nhưng chưa tìm hiểu, nghiên cứu Các câu từ 2 đến 6: thầy (cô) có thể chọn nhiều phương án. Theo quan điểm của thầy (cô), “năng lực” được hiểu là gì?  Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn...  Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động có kết quả tốt.  Năng lực là khả năng thực hiện, là kết quả đầu ra của hoạt động: học để biết và làm.  Năng lực là sự tích hợp các kĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết những vấn đề trong tình huống đã đặt ra.  Khác Theo thầy (cô), lợi ích từ việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng chú trọng phát triển năng lực học sinh có thể là:  Trau dồi các phẩm chất linh hoạt, độc lập, tự chủ, sáng tạo...của người học.  Huy động được các thành tố năng lực chung và chuyên biệt phát triển trong một con người.  Phản ánh được sự hội tụ, tích hợp của cá kết quả học tập nhiều giai đoạn  Xây dựng được một thước đo giá trị của một hoạt động học  Học sinh không chỉ học thuộc, ghi nhớ mà còn phải biết làm thông qua các hoạt động cụ thể, giải quyết được các tình huống do cuộc sống đặt ra.  Khác
  • 42. 42 Theo ý kiến của thầy (cô), đâu là những “năng lực chuyên biệt” của môn Vật lý?  Năng lực giải quyết vấn đề  Năng lực hợp tác  Năng lực quan sát  Năng lực giao tiếp  Năng lực tư duy phê phán  Năng lực thực nghiệm  Năng lực tự học  Năng lực sáng tạo, tự chủ  Năng lực làm việc nhóm  Khác Đã là dạy học thì phải có phương pháp. Vậy theo thầy (cô) phương pháp nào dưới đây có thể áp dụng vào việc dạy học nhằm tạo điều kiện phát triển năng lực học sinh?  Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề  Dạy học dựa trên tìm tòi, khám phá khoa học (inquiry by learning)  Dạy học dự án  Dạy học ngoại khóa  Dạy học phân hóa  Dạy học theo trạm (learning by station)  Dạy học nghiên cứu tình huống  Dạy học VNEN (Viet Nam Escuela Nueva)  Khác Những đặc thù của bài tập dạy học phát triển năng lực, theo quan điểm của thầy (cô) đó có thể là:  Có mức độ khó khác nhau  Định hướng theo kết quả  Liên kết các nội dung qua suốt các năm học  Có những con đường tiếp cận và giải pháp khác nhau  Tích cực hóa hoạt động nhận thức (như kết nối với kinh nghiệm sống...)  Lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức  Gắn với các tình huống và bối cảnh
  • 43. 43  Gắn với các năng lực đặc thù của môn học  Khác Ý kiến khác của thầy (cô) (nếu có): ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Thầy (cô) vui lòng để lại họ và tên của mình và tên trường mình đang công tác: ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Chúc quý thầy (cô) một ngày làm việc vui vẻ! 3.3 Phương pháp khảo sát Chúng tôi sử dụng phương pháp thực nghiệm thăm dò. 3.4 Đối tượng khảo sát Các giáo viên dạy Vật lý ở một số trường phổ thông trên địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh. 3.5 Kết quả khảo sát và đánh giá thực trạng Kết quả của phiếu khảo sát ở phụ lục . Sau khi điều tra, chúng tôi có một số kết luận như sau: - Dạy học theo định hướng phát triển năng lực là một vấn đề mới chưa được phổ biến rộng ở nước ta, một số ít giáo viên có biết về khuynh hướng phát triển này nhưng không có nhiều thời gian, điều kiện để tìm hiểu rõ. - Việc định hướng kiểm tra, đánh giá năng lực trong thực tế còn nhiều hạn chế. - Các trường phổ thông chưa có điều kiện để áp dụng.
  • 44. 44 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN HỌC - LỚP 11 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 1. MỤC TIÊU DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC Cung cấp cho học sinh những kiến thức khoa học cơ bản phần Điện học. Thông qua đó có thể giúp học sinh giải thích được các hiện tượng thường gặp trong cuộc sống, cũng như rèn luyện cho học sinh phương pháp đặc thù của môn Vật lý là phương pháp thực nghiệm. Giúp học sinh làm quen với các cơ chế hoạt động của các dụng cụ, thiết bị điện để phần nào hướng nghiệp cho học sinh phổ thông. Bảng 6: Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình Vật lý 11 của Bộ Giáo dục và Đào tạo Chủ đề Mức độ cần đạt a) Điện tích. Định luật bảo toàn điện tích. Lực tác dụng giữa các điện tích. Thuyết êlectron. b) Điện trường. Cường độ điện trường. Đường sức điện. c) Điện thế và hiệu điện thế. d) Tụ điện. e) Năng lượng của điện trường trong tụ điện. + Kiến thức - Nêu được các cách làm nhiễm điện một vật (cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng). - Phát biểu được định luật bảo toàn điện tích. - Phát biểu được định luật Coulomb và chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai điện tích điểm. - Nêu được các nội dung chính của thuyết êlectron. - Nêu được điện trường tồn tại ở đâu, có tính chất gì. - Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường. - Nêu được trường tĩnh điện là trường thế. - Phát biểu được định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường và nêu được đơn vị đo hiệu điện thế. - Nêu được mối quan hệ giữa cường độ điện trường đều và hiệu điện thế giữa hai
  • 45. 45 điểm của điện trường đó. Nhận biết được đơn vị đo cường độ điện trường. - Nêu được nguyên tắc cấu tạo của tụ điện. Nhận dạng được các tụ điện thường dùng và nêu được ý nghĩa các số ghi trên mỗi tụ điện. - Phát biểu được định nghĩa điện dung của tụ điện và nhận biết được đơn vị đo điện dung. - Nêu được điện trường trong tụ điện và mọi điện trường đều mang năng lượng. + Kĩ năng - Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện. - Vận dụng được định luật Coulomb và khái niệm điện trường để giải được các bài tập đối với hai điện tích điểm. - Giải được bài tập về chuyển động của một điện tích dọc theo đường sức của một điện trường đều. a) Dòng điện không đổi. b) Nguồn điện. Suất điện động của nguồn điện. Pin, acquy. c) Công suất của nguồn điện. d) Định luật Ohm đối với toàn mạch. e) Ghép các nguồn điện thành bộ. + Kiến thức - Nêu được dòng điện không đổi là gì. - Nêu được suất điện động của nguồn điện là gì. - Nêu được cấu tạo chung của các nguồn điện hoá học (pin, acquy). - Viết được công thức tính công của nguồn điện : Ang = Eq = EIt - Viết được công thức tính công suất của nguồn điện : Png = EI
  • 46. 46 - Phát biểu được định luật Ohm đối với toàn mạch. - Viết được công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc nối tiếp, mắc song song. + Kĩ năng - Vận dụng được hệ thức = E N I R + r hoặc U = E – Ir để giải các bài tập đối với toàn mạch, trong đó mạch ngoài gồm nhiều nhất là ba điện trở. - Vận dụng được công thức Ang = EIt và Png = EI. - Tính được hiệu suất của nguồn điện. - Nhận biết được, trên sơ đồ và trong thực tế, bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song. - Tính được suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song. - Tiến hành được thí nghiệm đo suất điện động và xác định điện trở trong của một pin a) Dòng điện trong kim loại. Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Hiện tượng nhiệt điện. Hiện tượng siêu dẫn. b) Dòng điện trong chất điện phân. Định luật Faraday về điện phân. c) Dòng điện trong chất khí. d) Dòng điện trong chân không. + Kiến thức - Nêu được điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ. - Nêu được hiện tượng nhiệt điện là gì. - Nêu được hiện tượng siêu dẫn là gì. - Nêu được bản chất của dòng điện trong chất điện phân. - Mô tả được hiện tượng dương cực tan. - Phát biểu được định luật Faraday về
  • 47. 47 e) Dòng điện trong chất bán dẫn. Lớp chuyển tiếp p - n. điện phân và viết được hệ thức của định luật này. - Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng điện phân. - Nêu được bản chất của dòng điện trong chất khí. - Nêu được điều kiện tạo ra tia lửa điện. - Nêu được điều kiện tạo ra hồ quang điện và ứng dụng của hồ quang điện. - Nêu được điều kiện để có dòng điện trong chân không và đặc điểm về chiều của dòng điện này. - Nêu được dòng điện trong chân không được ứng dụng trong các ống phóng điện tử. - Nêu được bản chất của dòng điện trong bán dẫn loại p và bán dẫn loại n. - Nêu được cấu tạo của lớp chuyển tiếp p – n và tính chất chỉnh lưu của nó. - Nêu được cấu tạo, công dụng của điôt bán dẫn và của tranzito. + Kĩ năng - Vận dụng định luật Faaday để giải được các bài tập đơn giản về hiện tượng điện phân. - Tiến hành thí nghiệm để xác định được tính chất chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito. a) Từ trường. Đường sức từ. Cảm ứng từ b) Lực từ. Lực Lorentz + Kiến thức  Nêu được từ trường tồn tại ở đâu và có tính chất gì.  Nêu được các đặc điểm của đường sức
  • 48. 48 từ của thanh nam châm thẳng, của nam châm chữ U, của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua.  Phát biểu được định nghĩa và nêu được phương, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của từ trường. Nêu được đơn vị đo cảm ứng từ.  Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài vô hạn và tại một điểm trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua.  Viết được công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường đều.  Nêu được lực Lorentz là gì và viết được công thức tính lực này. + Kĩ năng  Vẽ được các đường sức từ biểu diễn từ trường của thanh nam châm thẳng, của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua và của từ trường đều.  Xác định được độ lớn, phương, chiều của vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài và tại một điểm trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua.  Xác định được vectơ lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường đều.  Xác định được cường độ, phương,
  • 49. 49 chiều của lực Lorentz tác dụng lên một điện tích q chuyển động với vận tốc v trong mặt phẳng vuông góc với các đường sức của từ trường đều. a) Hiện tượng cảm ứng điện từ. Từ thông. Suất điện động cảm ứng b) Hiện tượng tự cảm. Suất điện động tự cảm. Độ tự cảm c) Năng lượng từ trường trong ống dây + Kiến thức - Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ. - Viết được công thức tính từ thông qua một diện tích và nêu được đơn vị đo từ thông. Nêu được các cách làm biến đổi từ thông. - Phát biểu được định luật Faraday về cảm ứng điện từ, định luật Lorentz về chiều dòng điện cảm ứng và viết được hệ thức : ce t     . - Nêu được dòng điện Foucault là gì. - Nêu được hiện tượng tự cảm là gì. - Nêu được độ tự cảm là gì và đơn vị đo độ tự cảm. - Nêu được từ trường trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua và mọi từ trường đều mang năng lượng. + Kĩ năng - Làm được thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ. - Tính được suất điện động cảm ứng trong trường hợp từ thông qua một mạch kín biến đổi đều theo thời gian. - Xác định được chiều của dòng điện cảm ứng theo định luật Lorentz. - Tính được suất điện động tự cảm trong
  • 50. 50 ống dây khi dòng điện chạy qua nó có cường độ biến đổi đều theo thời gian. 2. XÁC ĐỊNH CÁC NĂNG LỰC CẦN HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CHO HỌC SINH KHI HỌC XONG PHẦN ĐIỆN HỌC Dựa vào các năng lực chuyên biệt của môn Vật lý và mục tiêu dạy học phần Điện học (đã xác định trong bước 1) để xác định các năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh. Các năng lực cụ thể (đặc thù cho môn Vật lý) được chỉ rõ ở mục 1.2.3 của chương 1. 3. HỆ THỐNG BÀI TẬP Dựa trên mục tiêu, chúng tôi xây dựng 130 bài tập dựa trên các năng lực đã được xây dựng. Chúng tôi có hệ thống các bài tập cụ thể trình bày ở phụ lục I. Ứng với 12 mức độ của 4 nhóm năng lực đặc thù cho bộ môn Vật lý đã xây dựng, chúng tôi đưa ra bảng các năng lực và bài tập tương ứng. Các bài tập mà chúng tôi soạn thảo thể hiện rõ các đặc điểm của bài tập theo định hướng phát triên năng lực. Bảng 7: Bài tập tương ứng cho các năng lực đặc thù của môn Vật lý Tên năng lực Mức độ Bài tập tương ứng Nhóm năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (K) [K1] Tái hiện kiến thức Bài 1*, bài 52 [K2] Hiểu và vận dụng kiến thức Bài 1, bài 2, bài 3, bài 4*, bài 5*, bài 6, bài 17, bài 19*, bài 22, bài 23, bài 24, bài 25, bài 27, bài 28, bài 29, bài 30, bài 32, bài 33*, bài 34, bài 36, bài 38, bài 39, bài 40, bài 42*, bài 43, bài 44, bài 45, bài 46*, bài 47*, bài 52, bài 53, bài 54, bài 55, bài 64, bài 66*, bài 67, bài 68, bài 70, bài 71, bài 72, bài 73, bài 74, bài 75, bài 82, bài 83, bài 84*, bài 87*, bài 89, bài 90, bài 91, bài 92, bài 93, bài 95, bài 96, bài 97, bài 102, bài 103, bài 105, bài 106, bài 109, bài 110, bài 113, bài 114, bài 115*, bài 117, bài 124, bài
  • 51. 51 125, bài 126. [K3] Chuyển tải kiến thức vào thực tiễn Bài 10, bài 11, bài 13, bài 14, bài 19, bài 35, bài 42, bài 46, bài 48, bài 49, bài 56, bài 57, bài 58, bài 60, bài 65, bài 66, bài 76, bài 77, bài 79, bài 81, bài 85, bài 86, bài 87, bài 88, bài 95, bài 96, bài 115, bài 119, bài 122. Nhóm năng lực thực nghiệm (N) [N1] Phát hiện ra vấn đề Vật lý từ tình huống thực tế, từ thí nghiệm. Bài 50*, bài 60*, bài 80*, bài 120* [N2] Đề xuất những giả thuyết để giải quyết vấn đề Vật lý mới phát hiện. Bài 12, bài 63, bài 70*, bài 80, bài 120. [N3] Tiến hành thí nghiệm kiểm tra và kết luận. Bài 16, bài 18, bài 78, bài 101, bài 104, bài 107, bài 120, bài 121. Nhóm năng lực tìm kiếm, trao đổi thông tin (T) [T1] Tìm kiếm và lựa chọn thông tin [T2] Diễn đạt thông tin Bài 7, bài 26, bài 31*, bài 33, bài 37, bài 47, bài 50, bài 51, bài 61, bài 62, bài 94, bài 108, bài 127. [T3] Trao đổi thông tin Bài 31, bài 61, bài 69, bài 100, bài 123. Nhóm năng lực cá thể (C) [C1] Tự chuyển hóa kiến thức thành hệ thống cho bản thân. Bài 4, bài 9, bài 17, bài 19, bài 21, bài 41, bài 100, bài 112, bài 116, bài 118, bài 130. [C2] Xác định được trình độ hiện có của bản thân. Bài 5, bài 26, bài 29. [C3] Tự lên kế hoạch Bài 128
  • 52. 52 Ghi chú: Những bài tập có đánh dấu sao (*) là những bài tập mà trong đó, loại năng lực tương ứng ở cột bên trái thể hiện rõ hơn so với những năng lực còn lại. Dưới đây, ứng với mỗi loại năng lực, chúng tôi chọn ra một bài tập ví dụ tiêu biểu để minh họa cho từng loại năng lực đó. Bài 1: [K1] Mỗi ô chữ là một lời gợi ý cho từ khoá liên quan đến một kiến thức các em đã được học. Em hãy trả lời 4 ô chữ dưới đây đề tìm từ khoá gồm có 8 chữ cái. Từ khoá: 1. Em hãy dùng vốn ngôn ngữ Vật lý của mình để điền vào đoạn khuyết sau: ………..trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường. 2. Hình ảnh dưới đây liên quan đến vật gì? và thực hiện kế hoạch nâng cao trình độ bản thân. 1 2 3 4
  • 53. 53 Hình 1: Hình ảnh thực tế về nam châm chữ U 3. Từ nằm trong ô chữ hàng 3 là một kiến thức Vật lý. Em hãy xác định kiến thức đó dựa vào những lời gợi ý như sau: - Để xác định chiều của nó ta dùng quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc. - Là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu - Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường. 4. Nhìn hình đoán chữ Hình 2: Hình ảnh thực tế bếp điện từ Hướng dẫn giải: 1. Dòng điện 2. Nam châm 3. Đường sức từ 4. Lực từ Từ khoá: Từ trường Bài 2: [K2] Giáo viên giao bài tập về nhà cho tất cả các thành viên trong lớp, nội dung bài tập như sau: “Tính lực tương tác tĩnh điện giữa một electron và một proton nếu khoảng cách giữa chúng bằng 5.10-9 cm”. Hôm sau giáo viên gọi một bạn học sinh lên kiểm tra bài tập về nhà và thấy trong tập để trống bài giải cho bài tập này. Giáo viên yêu cầu học sinh giải thích cho việc làm đó, bạn học sinh trả lời rằng: “Em không tính được lực tương tác tĩnh điện đối với bài tập này”. Theo em chuyện gì sẽ xảy ra đối với bạn học sinh đó? Được 8 điểm kiểm tra miệng F = ma 100F0
  • 54. 54 hay sẽ vào sổ kỉ luật của lớp. Hướng dẫn giải Câu trả lời của bạn học sinh hoàn toàn có căn cứ. Lực Coulomb chỉ áp dụng được đối với các điện tích điểm hoặc các vật nhiễm điện hình cầu. Vậy nên bài tập cần được bổ sung thêm để chặt chẽ hơn: “Tính lực tương tác tĩnh điện giữa một electron và một proton nếu khoảng cách giữa chúng bằng 5.10-9 cm. Coi electron và proton như những điện tích điểm” Bài 3: [K3] Thuật ngữ “sấm” và “sét” thường được gộp lại và hay sử dụng trong cuộc sống là “sấm sét”. Theo em hiện tượng “sấm” và “sét” có phải là hai hiện tượng khác nhau hay chỉ là một hiện tượng “sấm sét”. Hướng dẫn giải Sấm và sét là hai hiện tượng là 2 hiện tượng khác nhau. Sự cọ xát mạnh giữa những giọt nước trong luồng không khí bốc lên là một trong những nguyên nhân tạo thành các đám mây dông bị nhiễm điện. Khi đó giữa các đám mây này hoặc giữa chúng với mặt đất xuất hiện tia lửa điện phát ánh sáng chớp chói lòa. Do nhiệt độ cao của tia lửa điện, không khí giãn nở đột ngột, phát ra tiểng nổ gọi là tiếng sấm (khi có tia lửa điện giữa hai đám mây), hoặc tiếng sét (khi có tia lửa điện giữa đám mây và mặt đất). Bài 4: [N1] Thầy giáo giao cho bạn An các dụng cụ sau: + Vòi nước đang chảy. + Một ống hút bằng nhựa. + Một mảnh vải len. Và bạn An đã thực hiện thí nghiệm với các bước: + Cọ xát mảnh vải len vào ống hút. + Mở vòi cho nước chảy thành dòng nước nhỏ. + Đưa ống hút lại gần dòng nước đang chảy Kết quả thu được đó là: Dòng nước bị hút về đầu hút nhựa. Và bạn An không biết đặt tên cho thí nghiệm của mình. Em hãy giúp bạn An đặt tên cho thí nghiệm này nhé. Hướng dẫn giải Điện môi trong điện trường. Bài 5: [N2] Điện trở của một dây dẫn hình trụ có chiều dài 𝑙, tiết diện 𝑆, điện trở
  • 55. 55 suất 𝜌 được tính bởi biểu thức R = ρ l S Nên ta có 3 nhận định sau: - Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn. - Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn. - Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu của dây dẫn. Trong phòng thí nghiệm có các đoạn dây dẫn giống nhau (có cùng chiều dài l, tiết diện S, cùng làm từ 1 loại vật liệu). Em hãy đưa ra 2 phương án thí nghiệm để kiểm tra 2 trong 3 nhận định trên. Hướng dẫn giải + Phương án thí nghiệm 1: lần lượt đo điện trở của: 1 đoạn dây dẫn, 2 đoạn dây dẫn mắc nối tiếp, 3 đoạn dây dẫn mắc nối tiếp. + Phương án thí nghiệm 2: lần lượt đo điện trở của: 1 đoạn dây dẫn, 2 đoạn dây dẫn mắc song song, 3 đoạn dây dẫn mắc song song. Bài 6: [N3] Thí nghiệm về lực từ. 1. Em hãy cùng với một bạn trong lớp xây dựng phương án thí nghiệm để chỉ ra sự tồn tại của lực từ với các dụng cụ sau: - Một nam châm có từ trường mạnh - Một cục pin tiểu - Sợi dây đồng 2. Sau khi xây dựng phương án thí nghiệm, em hãy quay video hướng dẫn cách tiến hành thí nghiệm. 3. Em hãy giải thích nguyên lý hoạt động của thí nghiệm. Bài 7: [T1] “Không nên nhầm lẫn thuyết electron với lý thuyết về điện. Lý thuyết về điện và về từ, mà ta gọi là lý thuyết điện từ vĩ mô, đã được phát triển rất lâu trước khi thuyết electron ra đời với các công trình của Coulomb, Faraday, Maxwell, Lorentz… Nhưng, như Einstein đã viết, lúc đó các lý thuyết này chưa có diễn viên vật chất. Thuyết electron, mà ta thường gọi là thuyết electron cổ điển, chỉ ra đời vào Hình 3: Hình ảnh thực tế dụng cụ cần thiết cho thí nghiệm
  • 56. 56 cuối thế kỉ XIX, sau khi người ta phát hiện ra electron, nhờ các công trình của Stoney, Plucker, Crookes, Schuster và đặc biệt là của Thomson và Millican.” Nội dung chính của đoạn trích trên là gì? Nếu em muốn tìm hiểu thêm về vấn đề trên thì em sẽ chọn những từ khóa nào để search google? Hãy ghi lại các kết quả với các từ khóa đó. Hướng dẫn giải - Nội dung của đoạn trích là tóm tắt sơ lược lịch sử ra đời của thuyết electron. - Các từ khóa: + Thuyết electron. (288.000 trong 0,48 giây) + Lịch sử ra đời thuyết electron (44.900 trong 0,74 giây) Bài 8: [T2] Máy sao chụp quang học (photocopy) có bộ phận quan trọng nhất hoạt động tương tự như một tụ điện. Em hãy tìm kiếm các thông tin về máy sao chụp quang học, trình bày sơ lược nguyên tắc hoạt động và chỉ ra bộ phận quan trọng đó là gì? Hướng dẫn giải Bộ phận quan trọng nhất trong máy sao chụp quang học là một mặt trụ mà người ta thường gọi là cái trống. Trống làm bằng nhôm có phủ một lớp chất bán dẫn, ví dụ như sê len. Nhôm là chất dẫn điện tốt; còn sê len thì khi khi thiếu ánh sáng nó là chất cách điện, khi được chiếu sáng nó trở thành dẫn điện tốt. Mặt trống ở gần một điện cực mà ta gọi là điện cực trống. Quá trình sao chụp văn bản gồm các bước như sau: + Tích điện cho trống. Khi trống quay, mặt của nó lướt qua điện cực trống. Điện cực trống là điện cực dương, vì vậy khi quay qua điện cực này thì mặt trống nhiễm điện dương. + Hiện ảnh trên mặt trống. Giả sử tài liệu gốc là số 3. Nhờ hệ thống gương và thấu kính, ảnh của số 3 được hiện trên mặt trống. Thành ra trên mặt trống có chỗ tối, chỗ sáng. Ở chỗ sáng thì sê len trở thành dẫn điện tốt, vì vậy các electron từ nhôm truyền sang sê len làm cho chỗ đó trở thành trung hòa. Còn chỗ tối, tức là ảnh của số 3, vẫn còn nhiễm điện dương. + Phun mực in vào trống. Mực in là loại bột màu đen đã được nhiễm điện âm. Vì vậy, khi các hạt mực này đến trống, chúng sẽ bị hút vào chỗ nhiễm điện dương ở mặt trống, nghĩa là chỗ có ảnh số 3.
  • 57. 57 + Chuyển nét mực trên mặt trống sang trang giấy trắng. Muốn vậy người ta cho trang giấy chuyển động qua một điện cực thứ hai gọi là điện cực giấy. Điện cực này làm cho trang giấy cũng nhiễm điện dương. Do đó nét mực từ mặt trống bây giờ lại được chuyển sang trang giấy. + Cuối cùng là trang giấy đã có nét mực di chuyển qua bộ phận làm nóng để các mực chảy ra kết dính vào nhau và kết dính vào giấy. Bài 9: [T3] Hình 4: Hình ảnh đồng hồ đo điện năng trong thực tế Hình ảnh trên đây là công tơ điện là một dụng cụ dùng để đo lượng điện năng tiêu thụ, nó hoạt động dựa vào nguyên tắc của dòng điện foucault. Công tơ điện được cấu tạo như sau: 1. Cuộn dây điện áp 2. Cuộn dây dòng điện 3. Đĩa nhôm 4. Nam châm vĩnh cữu 5. Hộp số cơ khí Em hãy thành lập một nhóm với bốn thành viên thực hiện các nhiệm vụ sau: a. Các em hãy giải thích nguyên lý hoạt động của công tơ điện dựa trên nguyên tắc của dòng điện Foucault b. Sau khi giải thích nguyên lý hoạt động của công tơ điện các em hãy chế tạo một công tơ điện. Hướng dẫn giải: Hoạt động: Khi dòng điện qua cuộn dây trong công tơ, sinh ra momen làm cho đĩa kim loại trong công tơ quay. Đĩa được đặt vào hai cực của nam châm vĩnh cữu, khi đĩa quay giữa hai cực của nam châm vĩnh cữu lúc này xuất hiện dòng điện Foucault.
  • 58. 58 Dòng điện Foucault gây ra một momen có tác dụng làm cản chuyển động quay của đĩa. Khi momen cản và momen quay cân bằng thì đĩa quay đều. Khi ngắt dòng điện đĩa không dừng lại ngay mà theo quán tính đĩa vẫn quay và dòng điện Foucault có tác dụng cản trở chuyển động quay theo quán tính của đĩa làm cho đĩa dừng lại nhanh chóng. Bài 10: [C1] Đây là bản tóm kiến thức phần động năng-thế năng- năng lượng của một học sinh lớp 10. Đối với kiến thức của em hiện nay, bảng trên còn phù hợp hay không? Cần chỉnh sửa và bổ sung thêm những gì? ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG- NĂNG LƯỢNG 1. Động năng + Wđ = 1 2 mv2 + Wđ2 − Wđ1 = Angoại lực Angoại lực: công của tất cả các lực tác dụng lên vật. 2. Thế năng + Wt = 1 2 kx2 (thế năng đàn hồi) = mgz (thế năng hấp dẫn) + Wt1 − Wt2 = Alực thế Alực thế: công của lực thế. Lực thế gồm lực hấp dẫn và lực đàn hồi. 3. Năng lượng + W = Wđ + Wt + W1 = W2 (Vật chịu tác dụng của những lực thế) + W2 − W1 = Alực không thế (Vật chịu tác dụng của những lực không thế) Hướng dẫn giải ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG- NĂNG LƯỢNG 1. Động năng + 𝑊đ = 1 2 𝑚𝑣2 + 𝑊đ2 − 𝑊đ1 = 𝐴 𝑛𝑔𝑜ạ𝑖 𝑙ự𝑐 𝐴 𝑛𝑔𝑜ạ𝑖 𝑙ự𝑐: công của tất cả các lực tác dụng lên vật. 2. Thế năng + 𝑊𝑡 = 1 2 𝑘𝑥2 (thế năng đàn hồi)
  • 59. 59 = 𝑚𝑔𝑧 (thế năng hấp dẫn) = 𝒒𝑽 (thế năng tĩnh điện) 𝑊𝑡1 − 𝑊𝑡2 = 𝐴𝑙ự𝑐 𝑡ℎế 𝐴𝑙ự𝑐 𝑡ℎế: công của lực thế. Lực thế gồm lực hấp dẫn, lực đàn hồi và lực tĩnh điện 3. Năng lượng + 𝑊 = 𝑊đ + 𝑊𝑡 + 𝑊1 = 𝑊2 (Vật chịu tác dụng của những lực thế) + 𝑊2 − 𝑊1 = 𝐴𝑙ự𝑐 𝑘ℎô𝑛𝑔 𝑡ℎế (Vật chịu tác dụng của những lực không thế) Bài 11: [C2] Cho mạch điện gồm đường tròn bán kính R và đường kính AB như trên hình vẽ. dây dẫn đồng nhất có điện trở trên một đơn vị độ dài là 𝜌. Cường độ dòng điện qua mạch điện là I. Biểu thức nào dưới đây mô tả sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua đoạn dây dẫn AB vào góc 𝜃. 0 𝜋 − 𝜃 𝜋 + 2 𝐼 𝜋 − 𝜃 𝜋 + 4 𝐼 𝜋 − 2𝜃 𝜋 + 4 𝐼 Đây là một câu hỏi trong đề thi Olympic Vật lý sinh viên Toàn quốc năm 2016, em hãy đưa ra dự đoán kết quả của mình đối với câu hỏi trên. Giaỉ thích cho dự đoán đó. Hướng dẫn giải Khi 𝜃 = 𝜋 2 thì không có dòng điện đi qua dây dẫn AB. Chỉ có đáp án D thỏa mãn yêu cầu đó. Học sinh không cần thiết phải chọn đúng đáp án, mà điều quan trọng là phải lý giải được tại sao mình chọn đáp án đó. A B I I 𝜃
  • 60. 60 Bài 12: [C3] Hình ảnh ngôi sao dưới đây là một bài toán với tâm của ngôi sao là đề bài toán và 5 cánh của ngôi sao là những câu hỏi liên quan đến đề bài toán được cho ở tâm ngôi sao. 1. Hãy tính câu hỏi ở cánh thứ 1. 2. Hãy đặt câu hỏi cho những cánh còn lại, sau đó trả lời những câu hỏi đã đặt. Hướng dẫn giải: 1. Độ tự cảm của ống dây: 2 7 3 4 .10 1,25.10 ( ) N L S H l      2. - Tính cảm ứng từ trong lòng ống dây? Một ống dây có chiều dài l = 50 cm, diện tích S = 5 cm2 gồm 1000 vòng dây phân bổ đều dọc theo trục của nó, có dòng điện I = 2 A chạy qua. Bỏ qua từ trường Trái Đất. Tính độ tự cảm của ống dây ? ? ??
  • 61. 61 Trong lòng ống dây có một từ trường mà cảm ứng từ tính bằng công thức 7 3 4 .10 5.10 ( ) NI B T l      - Tính từ thông qua mỗi vòng dây? Gọi mỗi từ thông qua mỗi vòng dây là Φ1. Vì vectơ cảm ứng từ trong lòng ống dây vuông góc với diện tích các vòng dây, ta có: 12Φ BS Với: 2 4 2 5 5.10S cm m   3 4 6 1 5.10 .5.10 2,5.10 Wb       - Tính từ thông qua ống dây? Từ thông qua N vòng của ống dây là: 3 6 3 1Φ Φ 10 .2,5.19 2,5.10N Wb     - Ngắt mạch trong khoaorng thời gian Δt = 0,02s cho rằng cường độ dòng điện giảm đều trong mạch từ giá trị I nói trên đến 0. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây. 3Δ 0 2 1,25.10 0,125 Δ 0,02 L I L V t         Bài 13: [T1, K2, C1] Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau, mang các điện tích q1; q2 đặt trong không khí, cách nhau một đoạn R = 20 cm. Chúng hút nhau bằng lực F = 3,6. 10−4 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về khoảng cách cũ, chúng đẩy nhau bằng lực F′ = 2,025. 10−4 N. Tính q1; q2 Giải Ta có F = k q1q2 R2 ⟹ q1q2 = FR2 k = 16. 10−16 Do hai quả cầu hút nhau nên q1q2 < 0 → q1q2 = −1,6. 10−15 (1) Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau nên điện tích trên các quả cầu được phân bố lại. Vì các quả cầu giống nhau nên các điện tích của chúng bằng nhau: q′1 = q′2 = q1 + q2 2 ⟹ F′ = k q′1q′2 r2 = k (q1 + q2)2 4R2 ⟹ (q1 + q2)2 = F′ . 4R2 k = 3,6. 10−15 ⟹ q1 + q2 = 6. 10−8 (2)
  • 62. 62 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình { q1q2 = −1,6. 10−15 q1 + q2 = 6. 10−8 Trường hợp 1: { q1q2 = −1,6. 10−15 q1 + q2 = 6. 10−8 q1; q2 là nghiệm của phương trình: x2 − 6. 10−8 . x − 1,6. 10−15 = 0 {⟹ x1 = 8. 10−8 x2 = −2. 10−8 Trường hợp 2: { q1q2 = −1,6. 10−15 q1 + q2 = −6. 10−8 q1; q2 là nghiệm của phương trình: x2 + 6. 10−8 . x − 1,6. 10−15 = 0 {⟹ x3 = 2. 10−8 x4 = −8. 10−8 Vậy q1; q2 có thể là một trong 4 cặp giá trị sau đây: { q1 = 8. 10−8 (C) q2 = −2. 10−8 (C) ; { q1 = −2. 10−8 (C) q2 = 8. 10−8 (C) ;{ q1 = 2. 10−8 (C) q2 = −8. 10−8 (C) ;{ q1 = −8. 10−8 (C) q2 = 2. 10−8 (C) a. Khi giải bài toán trên tác giả đã sử dụng những định luật Vật lý và định lí Toán học nào? b. Em hãy vận dụng cách giải trên để giải một bài tập tương tự như sau: “Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q1; q2 đặt trong không khí cách nhau R = 2cm, đẩy nhau bằng lực F = 2,7. 10−4 (N). Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa về vị trí cũ, chúng đẩy nhau bằng một lực F′ = 3,6. 10−4 . Tính q1; q2” Hướng dẫn giải a. Tác giả đã sử dụng 2 định luật Vật lý, 1 định lí Toán học - Định luật bảo toàn điện tích. - Định luật Coulomb cho 2 điện tích điểm đứng yên. - Định lí Vi-ét. b. { 𝑞1 = 6. 10−9 (𝐶) 𝑞2 = 2. 10−9 (𝐶) ; { 𝑞1 = 2. 10−9 (𝐶) 𝑞2 = 6. 10−9 (𝐶) ;{ 𝑞1 = −6. 10−9 (𝐶) 𝑞2 = −2. 10−9 (𝐶) ;{ 𝑞1 = −2. 10−9 (𝐶) 𝑞2 = −6. 10−9 (𝐶) Bài 14: [T1,N3] Đây là đường link của 1 video hướng dẫn làm điện nghiệm https://www.youtube.com/watch?v=gsjJMBLWq7A Em hãy truy cập vào đường link trên và tiến hành chế tạo 1 điện nghiệm.
  • 63. 63 Bài 15: [T1, K2, K3] Mạch tích hợp là gì? Phạm vi ứng dụng của mạch tích hợp? Vì sao sản xuất mạch tích hợp phải cần đến môi trường siêu sạch? Hướng dẫn giải Mạch tích hợp (IC) được ứng dụng nhiều và liên tục cải tiến trong máy tính, đồng hồ điện tử, đồ chơi, remote điều khiển từ xa, nhiều đồ điện gia dụng... Mạch tích hợp có thể hiểu là loại mạch điện điện tử tích hợp. Người ta có thể tập hợp rất nhiều linh kiện điện tử lên một tấm Silic bán dẫn nhỏ chẳng hạn. Qua nhiều năm nghiên cứu và phát triển, người ta đã đưa ra công nghệ gia công mạch tích hợp. Với những mạch tích hợp này, có khi bố trí chi chít dày đặc các linh kiện, khoảng trống giữa chúng không đến 1/1000 mm. Nếu có 1 hạt bụi rơi vào giữa khoảng đó, có thể gây chập mạch, ngắt mạch và gây hỏng mạch. Cho nên cách tốt nhất là dùng dây chuyền sản xuất mạch tích hợp tự động hóa. 4. CÁC BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIÊN NĂNG LỰC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Tùy vào tình hình lớp học mà giáo viện chọn những bài tập phù hợp. Biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong đặt vấn đề (điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới) Ở bậc trung học phổ thông, với trình độ toán học nhìn chung khá phát triển, nếu chúng ta sử dụng bài tập một cách khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về hiện tượng mới hoặc xây dựng khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới mà bài tập phát hiện ra. Biện pháp 2: Xây dựng kiến thức mới Có thể đưa ra một bài tập thực nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ để giải quyết phần mở bài. Nhóm hoặc cá nhân học sinh trong quá trình tiến hành các yêu cầu cầu bài tập và các phép toán đơn giản, sẽ phát hiện ra quy luật, biểu thức của định luật. Thông qua đó, bài tập xây dựng kiến thức mới đó sẽ giúp học sinh phần nào hình dung được con đường mà các nhà Vật lý đã đi. Biện pháp 3: Ôn tập Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm được những cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật…Trong quá trình giải bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát đó vào những trường hợp cụ thể, đa dạng. Từ đó học
  • 64. 64 sinh nắm được biểu hiện cụ thể trong thực tế, hay nói cách khác quá trình giải ôn tập giúp học sinh tiếp tục vận dụng những khái niệm, định luật Vật lý vào thực tế. Ngoài ra bài tập ôn tập giúp học sinh thấy được sự liên kết giữa các kiến thức, thấy được bức tranh chung của chúng trong tự nhiên. Biện pháp 4: Kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Bài tập vốn là một công cụ hữu hiệu giúp giáo viên dễ dàng thấy được mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, từ đó có hướng điều chỉnh, bổ sung bài tập cho phù hợp với tình hình chung của lớp.
  • 65. 65 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Những vấn đề nghiên cứu được: Qua quá trình nghiên cứu, nhóm tác giả đã xây dựng được: Hệ thống cơ sở lý luận về việc phát triển năng lực cho học sinh THPT Hệ thống bài tập phần Điện học - lớp 11 theo định hướng phát triển năng lực - Những khó khăn trong quá trình nghiên cứu: Tài liệu về phát triển năng lực ở Việt Nam không nhiều. Dạy học đánh giá phát triển năng lực chưa được áp dụng rộng rãi ở Việt Nam. 3.2 Kiến nghị - Cần xây dựng một hệ thống đánh giá bài tập theo định hướng phát triển năng lực. - Cung cấp thêm những bài tập phát triển năng lực cho cả chương trình 10,11,12.
  • 66. 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT môn Vật lý, Bộ Giáo dục và đào tạo, Hà Nội tháng 6 năm 2014. [2] Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế, Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông (2002), NXB Đại học Sư phạm. [3] Nguyễn Đức Thâm – Nguyễn Ngọc Hưng, Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông (1999), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. [4] Nguyễn Văn Đồng (chủ biên) – An Văn Chiêu – Nguyễn Trọng Di – Lưu Văn Tạo, Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông, NXB Giáo dục Hà Nội, tập 1 (1979), tập 2 (1980) [5] Roegier, X., Khoa Sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các năng lực ở nhà trường (1996), NXB Giáo dục Hà Nội. [6] Đỗ Hương Trà, Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông (2012), NXB Đại học Sư phạm. [7] Richard Feynman, Tính chất các định luật Vật lý (1983), NXB Giáo dục Hà Nội. [8] Đào Văn Phúc, Lịch sử Vật lý học (2013), NXB Giáo dục Việt Nam. [9] Mười vạn câu hỏi vì sao tri thức thế kỉ 21 - Vật lý (2014), NXB Giáo dục Việt Nam. [10] GS.TS Nguyễn Quang Uẩn – TS. Nguyễn Văn Lũy- TS. Đinh Văn Lang giáo trình tâm lý học đại cương, NXB Đại học Sư phạm. CÁC TRANG WEB [11] http://www.ebook.edu.vn/ [12] http://www.giaoduc.edu.vn/ [13] http://www.slideshare.net/vanliem/kh-suphamtichhop201407in
  • 67. 67 PHỤ LỤC Phụ lục 1 Bài tập chương 1: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG Bài 1: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN LUẬT CU-LÔNG Bài 1: [K1, K2] Với các từ gợi ý sau: chất cách điện, chất dẫn điện, lực tương tác, lực hấp dẫn, giảm, không đổi, tăng, không khí khô, nước tinh khiết, đồng. Em hãy điền vào phần còn trống của đoạn giới thiệu về hằng số điện môi dưới đây. Hằng số điện môi là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một ……………. …………….. (1). Nó cho biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì ………………… (2) giữa chúng sẽ ………………... (3) đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không. Như vậy, nếu chúng ta nói hằng số điện môi của……………………(4)là không có ý nghĩa. Hướng dẫn giải (1) Chất cách điện (2) Lực tương tác (3) Giảm (4) Đồng Bài 2: [K2] Cho ba quả cầu kim loại giống hệt nhau A,B,C. Hai quả cầu A và B tích điện bằng nhau, đặt cách nhau một khoảng lớn hơn rất nhiều so với kích thước của chúng. Lực tác dụng giữa hai quả cầu này là F. Quả cầu C không tích điện. Người ta cho quả cầu C tiếp xúc với quả cầu A, sau đó cho tiếp xúc với quả cầu B, rồi cuối cùng đưa C ra rất xa A và B. Bây giờ lực tĩnh điện giữa A và B là bao nhiêu? Hướng dẫn giải Lúc đầu, điện tích của quả cầu A và B bằng nhau và bằng q. Cho quả cầu C tiếp xúc với quả cầu A, điện tích quả cầu A bằng điện tích quả cầu C và bằng q/2. Cho C tiếp xúc với B, điện tích của B và C bằng nhau và bằng 3/4q. Do đó lực tương tác tĩnh điện giữa A và B bây giờ là 3F/8. Bài 3: [K2] Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r = 3cm trong chân không hút nhau bằng một lực F = 6. 10−9 N. Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm làQ = 10−9 C . Tính điện đích của mỗi điện tích điểm. Hướng dẫn giải Theo định luật Coulomb ta có: 𝐹 = 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑟2
  • 68. 68 ⟹ 𝑞1 𝑞2 = 𝐹. 𝑟2 𝑘 = 6. 10−22 ⟹ 𝑞1 𝑞2 = −6. 10−22 (Hai quả cầu hút nhau nên điện tích trái dấu) Mà 𝑞1+𝑞2 = 10−9 ⟹ { 𝑞1 = 10−9 (𝐶) 𝑞2 = −6. 10−9 (𝐶) Bài 4: [K2, C1] Cho hai điện tích q1 = 4 C , q2 = 9 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không AB = 1m. a. Xác định vị trí của điểm M để đặt tại M một điện tích q0, lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 bằng 0. b. Nếu thay q0 bằng 1 điện tích q′ = 2q0 thì tại điểm M lực điện tổng hợp thay đổi như thế nào? c. Nếu thay q1 bằng điện tích q3 = -4 C thì tại điểm M lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 không bằng 0. Vậy muốn lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 bằng 0 thì M phải đặt ở vị trí nào? d. Thông qua bài tập này, em hãy rút ra các kinh nghiệm cần thiết để giải một bài tập tương tự nhưng ở dạng trắc nghiệm. Hướng dẫn giải a. Điểm M nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích q1q2, cách q1 0,4 m và cách q2 0,6m. b. Lực điện tổng hợp không đổi. c. Điểm M nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích q1q2 cách q1 2 m và cách q2 3 m d. q0 luôn nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích q1q2. + Nếu q1 q2 cùng dấu thì q0 nằm phía trong 2 điện tích và nằm gần điện tích có độ lớn nhỏ hơn. + Nếu q1 q2 trái dấu thì q0 nằm phía ngoài 2 điện tích và nằm gần điện tích có độ lớn nhỏ hơn. Lực điện tổng hợp vẫn bằng 0 khi thay đổi q0 (Không phụ thuộc vào q0) Bài 5: [K2,C2] “Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g, tích điện q = 2. 10−7 C được treo bằng một sợi dây tơ mảnh” Em hãy thiết kế câu hỏi cho bài tập này và tiến hành giải.
  • 69. 69 Hướng dẫn giải Câu hỏi: “Ở phía dưới quả cầu cần đặt 1 quả cầu khác có điện tích bằng bao nhiêu để lực căng dây giảm đi một nữa” Giải: +Lực căng dây lúc đầu: T = P = mg. +Lực căng dây lúc sau: T’ = P-F Mà T’ = T/2 ⟹ 𝐹 = 𝑃 2 ⟹ 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑟2 = 𝑚𝑔 2 ⟹ 𝑞2 = 𝑚𝑔𝑟2 2𝑘 𝑞1 = 4. 10−7 𝐶 Vậy phải đặt 1 quả cầu có điện tích q = 4.10-7 C Bài 6: [T2] Bạn Tuyền đọc một bài liệu tham khảo về Vật lý và gặp một bài tập như sau: “Electron quay quanh hạt nhân nguyên tử hidro theo quỹ đạo tròn với bán kính R = 5. 10−11 m a. Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron. b. Tính vận tốc và tần số chuyển động của electron.” Bạn Tuyền không thể giải được bài tập trên nên đã đọc phần hướng dẫn giải “Hướng dẫn: Trong chuyển động tròn đều: F = ma = mv2 R ; v = 2πRf; f là tần số chuyển động ĐS a.F ≈ 9. 10−8 N b.v ≈ 2,2. 106 m/s; n = 0,7. 1016 s−1 ” Bạn Tuyền vẫn không thể giải được bài tập trên, em hãy giải thành một bài hoàn chỉnh (dựa vào phần hướng dẫn phía trên) để giúp bạn Tuyền hiểu được bài tập này nhé! Hướng dẫn giải a. Lực tương tác tĩnh điện giữa electron và proton 𝐹đ = 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑟2 = 9,2. 10−8 𝑁 Do electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân nên lực tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm: 𝐹ℎ𝑡 = 𝐹đ = 9,2. 10−8 𝑁 b. Ta có 𝐹ℎ𝑡 = 𝑚𝑣2 𝑅 ⟹ 𝑣 = 𝐹ℎ𝑡 𝑅 𝑚 = 2,2. 106 𝑚/𝑠 Ta lại có 𝑣 = 𝜔𝑅 = 2𝜋𝑓𝑅 ⟹ 𝑓 = 𝑣 2𝜋𝑅 = 7. 1015 𝑚/𝑠
  • 70. 70 Bài 7: [T1] “Proton (p hay H+ , tiếng Hy Lạp πρώτον/proton = đầu tiên, tiếng Việt đọc là p-rô tôn hay p-rô tông) là một loại hạt tổ hợp, một thành phần cấu tạo hạt nhân nguyên tử. Bản thân proton được tạo thành từ 3 hạt quark (2 quark lên và 1 quark xuống), vì vậy proton mang điện tích +1e hay +1.602 ×10−19 coulomb. Có spin bán nguyên, proton là fermion. Cấu thành từ 3 quark, proton là baryon. Khối lượng 1.6726 ×10−27 kg xấp xỉ bằng khối lượng hạt neutron và gấp 1836 lần khối lượng hạt electron. Trong nguyên tử trung hòa về điện tích, số proton đúng bằng số electron. Số proton trong nguyên tử của một nguyên tố đúng bằng điện tích hạt nhân của nguyên tố đó, và được chọn làm cơ sở để xây dựng bảng tuần hoàn. Proton và neutron được gọi là nucleon. Đồng vị phổ biến nhất của nguyên tử hydrô là một proton riêng lẻ (không có neutron nào). Hạt nhân của các nguyên tử khác nhau tạo thành từ số các proton và neutron khác nhau. Số proton trong hạt nhân xác định tính chất hóa học của nguyên tử và xác định nên nguyên tố hóa học.” Dựa vào đoạn trích trên, em hãy tìm kiếm các thông tin cần thiết để thiết kế một bài tập đơn giản về lực tương tác hấp dẫn và lực tương tác tĩnh điện. Sau đó tiến hành giải bài tập vừa thiết kế. Hướng dẫn giải Mỗi proton có khối lượng 𝑚 = 1,67. 10−27 𝑘𝑔, điện tích 𝑞 = 1,6. 10−19 𝐶. Hỏi lực đẩy tĩnh điện giữa hai proton lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần? Xem proton có kích thước rất nhỏ như một điện tích điểm. ĐS: 1,23. 1036 Bài 8: [C1] Em hãy điền phần còn trống ở sơ đồ sau Sơ đồ 2: Sơ đồ tổng hợp lực điện 𝐹 = 𝐹1 + 𝐹2 𝐹1 ⇈ 𝐹2 𝐹 = 𝐹1 + 𝐹2 𝐹 𝑐ù𝑛𝑔 ℎướ𝑛𝑔 𝐹1 𝑣à 𝐹2 𝐹1 ↑↓ 𝐹2 𝐹1 ⊥ 𝐹2 𝐹1; 𝐹2 = 𝛼
  • 71. 71 Hướng dẫn giải 𝐹 = 𝐹1 − 𝐹2 𝐹 cùng chiều với 𝐹1 ⃗⃗⃗ nếu 𝐹1 > 𝐹2; 𝐹 cùng chiều với 𝐹2 ⃗⃗⃗ nếu 𝐹2 > 𝐹1 𝐹 = 𝐹1 2 + 𝐹2 2 𝐹 = 𝐹1 2 + 2𝐹1 𝐹2 𝑐𝑜𝑠𝛼 + 𝐹2 2 Bài 9: [K3] Trong sản xuất và đời sống ta thường nghe các thuật ngữ: “sơn thường” và “sơn tĩnh điện”. Vậy bản chất của sơn tĩnh điện là gì? Sơn này có ưu điểm gì so với các loại sơn khác? Hướng dẫn giải Sơn tĩnh điện là loại sơn đã được làm nhiễm điện. Thực tế khi sơn những vật cần lớp sơn bảo vệ người ta tích điện trái dấu cho sơn và vật cần sơn. Làm như vậy sơn sẽ bám chặt hơn vào vật cần sơn nhờ lực tương tác tĩnh điện. Bài 10: [K3] Lực hút tĩnh điện lớn gấp nhiều lần lực hấp dẫn. Tuy nhiên, thông thường chúng ra lại không nhận ra lực hút tĩnh điện giữa ta và các vật thể xung quanh, trong khi ta cảm nhận rất rõ lực hấp dẫn giữa ta và Trái Đất. Giải thích vì sao? Hướng dẫn giải Vì các vật thể thông thường ở trạng thái trung hòa về điện nên không chịu tác dụng của lực tương tác tĩnh điện. Bài 11: [N2] Vào những thời tiết hanh, khô nếu chải đầu bằng lược nhựa, ta nghe tiếng “lắc rắc” và trông thấy nhiều tia lửa từ tóc được tóe ra. Nhiều học sinh làm thử, nhưng không nhận thấy hiện tượng đó. Dường như ở đây lý thuyết mâu thuẫn với thực nghiệm chăng? Hãy giải thích? Hướng dẫn giải Không mâu thuẫn gì. Thực ra hiện tượng trên sẽ xảy ra nếu chú ý hơn về các điều kiện sau đây: - Tóc phải sạch và khô (nếu được sấy nóng thì càng tốt) - Lược phải khô và không bám những cặn bẩn. - Chải tóc phải mạnh hơn một chút, để cọ xát giữa lược với tóc diễn ra thuận lợi cho việc nhiễm điện.
  • 72. 72 BÀI 2: THUYẾT ELECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH Bài 12: [K3] Hãy giải thích hiện tượng bụi bám chặt vào các cánh quạt trần, mặc dù cánh quạt thường xuyên quay rất nhanh? Hướng dẫn giải: Các cánh quạt trần có phủ một lớp sơn. Lớp sơn này là chất cách điện. Khi quạt quay thì lớp sơn này cọ xát với không khí nên bị nhiễm điện và hút các hạt bụi trong không khí. Các hạt bụi này sẽ dính chặt vào cánh quạt, nên khi cánh quay, chúng vẫn không bị văng ra. Bài 13: [N3] Với một số dụng cụ sau đây: - 2 điện nghiệm A và B - 1 sợi dây đồng. - 1 sợi dây nhựa. - Một số dụng cụ đơn giản khác Em hãy tiến hành thí nghiệm chứng minh rằng sợi dây đồng là chất dẫn điện, sợi dây nhựa là chất cách điện. Hướng dẫn giải - Nối hai điện nghiệm lại với nhau bằng sợi dây đồng. Tiến hành cọ xát 1 thanh thước nhựa sau đó cho tiếp xúc với điện nghiệm A. Kim của 2 điện nghiệm đều bị lệch. - Tương tự nối 2 điện nghiệm với nhau bằng sợi dây nhựa. Tiến hành cọ xát thanh thước và cho tiếp xúc với điện nghiệm A. Chỉ có kim của điện nghiệm A bị lệch còn điện nghiệm B thì không. Bài 14: [K2, K3, C1] Vật dẫn điện và vật cách điện được định nghĩa như sau: “Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do. Vật cách điện là vật không chứa hoặc chứa rất ít điện tích tự do”. Em hãy nêu một định nghĩa khác về vật dẫn điện và vật cách điện mà em thường sử dụng trong cuộc sống. Theo em chân không dẫn điện
  • 73. 73 hay cách điện? Tại sao? Hướng dẫn giải Vật dẫn điện là vật cho dòng điện chạy qua, vật cách điện là vật không cho dòng điện chạy qua. Chân không là môi trường cách điện. Vì chân không không chứa vật chất dẫn đến không chứa các điện tích tự do. Bài 15: [T1] Nội dung chính của thuyết electron được trình bày như sau: “Thuyết dựa vào sự có mặt của electron và chuyển động của chúng để giải thích một số hiện tượng điện từ gọi là thuyết electron. Thuyết electron trong phạm vi giải thích tính dẫn điện hay cách điện và sự nhiễm điện của các vật gồm một số nội dung sau: + Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử trung hòa về điện. Nếu nguyên tử bị mất đi một số electron thì tổng đại số các điện tích trong nguyên tử là một số dương, nó là một ion dương. Ngược lại, nếu nguyên tử nhận thêm một số electron thì nó là ion âm. + Khối lượng của electron rất nhỏ nên độ linh động của electron rất lớn. Vì vậy, do một số điều kiện nào đó (cọ xát, tiếp xúc, nung nóng…) một số electron có thể bứt ra khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác. Electron di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm là vật thừa electron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.” Hãy dùng bút chì gạch dưới các từ hay cụm từ mà em xem là quan trọng nhất cần lưu ý. Hướng dẫn giải “Thuyết dựa vào sự có mặt của electron và chuyển động của chúng để giải thích một số hiện tượng điện từ gọi là thuyết electron. Thuyết electron trong phạm vi giải thích tính dẫn điện hay cách điện và sự nhiễm điện của các vật gồm một số nội dung sau: + Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử trung hòa về điện.
  • 74. 74 Nếu nguyên tử bị mất đi một số electron thì tổng đại số các điện tích trong nguyên tử là một số dương, nó là một ion dương. Ngược lại, nếu nguyên tử nhận thêm một số electron thì nó là ion âm. + Khối lượng của electron rất nhỏ nên độ linh động của electron rất lớn. Vì vậy, do một số điều kiện nào đó (cọ xát, tiếp xúc, nung nóng…) một số electron có thể bứt ra khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác. Electron di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm là vật thừa electron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.” Bài 16: [C1] Em hãy kể tên các định luật và thuyết mà em đã được học từ đầu cấp trung học phổ thông đến nay. Trong đó có mấy định luật bảo toàn. Hướng dẫn giải - Định luật: 3 định luật Newton, định luật vạn vật hấp dẫn, định luật Hooke, định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng (định luật bảo toàn cơ năng), định luật Boyle Mariotte, định luật Charles, định luật Gay Lussac, định luật Coulomb, định luật bảo toàn điện tích. - Thuyết: thuyết động học phân tử chất khí, thuyết electron. - Trong đó có 3 định luật bảo toàn. BÀI 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN Bài 17: [K2] Hãy chứng minh véc tơ cường độ điện trường tại điểm M của một điện tích điểm Q có phương và chiều như hình vẽ. Hình 5: Hình biểu diễn điện trường tác dụng tại M Hướng dẫn giải + TH1: Khi đặt tại M một điện tích q>0 thì 𝐸⃗ và 𝐹 cùng chiều + TH2: Khi đặt tại M một điện tích q<0 thì 𝐸⃗ và 𝐹 ngược chiều 𝐸⃗ M Q>0 𝐹 M Q>0 𝐸⃗
  • 75. 75 => Cả 2 trường hợp 𝐸⃗ đều có phương và chiều như nhau. Bài 18: [K2] Ba bản phẳng rộng vô hạn được đặt song song với nhau như hình vẽ. Các bản tích điện với mật độ điện tích bề mặt lần lượt là +𝜎, +2𝜎 và – 𝜎. Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại điểm X, biết độ lớn cường độ điện trường của 1 bản phẳng rộng vô hạn gây ra không gian xung quanh được xác định bởi biểu thức 𝐸 = 𝜎/2𝜀0 (𝜀0 là hằng số điện môi của chân không). Hình 6: Hình mô tả ba bản phẳng Hướng dẫn giải Áp dụng nguyên lí chống chất điện trường ta dễ dàng tính được cường độ điện trường tổng hợp tại điểm X bằng 0. Bài 19: [K2] Một bạn học sinh lớp 11 dựa vào biểu thức 𝐸⃗ = 𝐹 𝑞 phát biểu như sau: “Tại một điểm xác định trong điện trường thì cường độ điện trường E tỉ lệ thuận với lực tĩnh điện F và tỉ lệ nghịch với độ lớn điện tích q”. Theo em câu phát biểu đó đúng hay sai? Hướng dẫn giải Phát biểu của bạn học sinh là sai, vì cường điện điện trường không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử. Bài 20: [K2] Có thể coi các “đường mạt sắt” của điện phổ là các đường sức được không? Giải thích Hướng dẫn giải Không thể xem các “đường mạt sắt” của điện phổ là các đường sức. Bởi vì các đường mạt sắt chỉ cho ta hình ảnh về đường sức của điện trường, các hạt mạt sắt chỉ là phương tiện giúp ta phát hiện sự tồn tại của các đường sức. 𝐹 M Q>0 𝐸⃗ a 2a X +𝜎 +2𝜎 −𝜎
  • 76. 76 Bài 21: [T1,T2] Đây là một đường link có nội dung nói về các loại tương tác cơ bản trong Vật lý. https://vi.wikipedia.org/wiki/T%C6%B0%C6%A1ng_t%C3%A1c_c%C6%A1_b%E1 %BA%A3n Em hãy truy cập vào và viết 1 đoạn văn khoảng 300 từ để trình bày một số nội dung sau đây: - Có những quan điểm nào giải thích cho việc 2 vật không tiếp xúc được với nhau mà vẫn tương tác được. - Hiện nay quan điểm nào được xem là phù hợp với thực nghiệm. Hướng dẫn giải Tương tác giữa hai vật không tiếp xúc với nhau được thực hiện bằng cách nào? Có hai cách giải đáp câu hỏi đó. Cách giải đáp thứ nhất cho rằng hai vật không tiếp xúc với nhau vẫn có thể tương tác với nhau. Quan điểm này gọi là quan điểm tương tác xa. Định luật vạn vật hấp dẫn và định luật Coulomb thể hiện quan điểm đó. Cách giải đáp thứ hai cho rằng, có tương tác hấp dẫn giữa hai vật không tiếp xúc với nhau là vì vật này được đặt trong trường hấp dẫn của vật kia, lực hấp dẫn tác dụng lên vật B là trường hấp dẫn của vật A tại điểm đặt vật B gây ra. Tương tự như vậy, nếu có hai điện tích A và B, thì có lực điện tác dụng lên điện tích B là vì B được đặt trong điện trường của điện tích A. Điện trường của điện tích A và thực thể Vật lý truyền lực điện từ điện tích A đến điện tích B. Quan điểm này gọi là quan điểm tương tác gần. Theo quan điểm tương tác xa thì tốc độ truyền tương tác là vô hạn. Điều đó là trái với thực tế. Còn theo quan điểm tương tác gần thì tốc độ truyền tương tác là hữu hạn. Nhiều sự kiện thực nghiệm đã chứng tỏ quan điểm tương tác gần là phù hợp với thực tế. Bài 22: [C2] Sau khi kết thúc bài học, em hãy đặt 2 câu hỏi cho Giáo viên về những vấn đề mà em còn thắc mắc hay muốn tìm hiểu thêm. Hướng dẫn giải - Làm thế nào để xác định cường độ điện trường của một vật tích điện có kích thước hữu hạn gây ra? - Biểu thức nào dùng để xác định số đường sức điện? Bài 23: [K2] Cho hai điểm A và B cùng ở trên một đường sức của điện trường do điện tích điểm Q đặt tại O gây ra. Biết độ lớn cường độ điện trường tại A, B lần lượt
  • 77. 77 là E1, E2 và A ở gần O hơn B. Tính độ lớn cường độ điện trường tại M, trung điểm của đoạn AB Biết E = E1 + E2 khi E⃗⃗ = E1 ⃗⃗⃗⃗ + E2 ⃗⃗⃗⃗ và E1 ⃗⃗⃗⃗ ↑↑ E2 ⃗⃗⃗⃗ Hướng dẫn giải Giả sử Q > 0 Ta có độ lớn các cường độ điện trường: - Tại A: 𝐸1 = 𝑘 𝑞 𝜀𝑂𝐴2 - Tại B: : 𝐸2 = 𝑘 𝑞 𝜀𝑂𝐵2 - Tại M: : 𝐸3 = 𝑘 𝑞 𝜀𝑂𝑀2 Mà 𝑂𝑀 = 𝑂𝐴+𝑂𝐵 2 ⟹ 𝐸3 = 4𝐸1 𝐸2 (√ 𝐸1 + √ 𝐸2) 2 Bài 24: [K2] Quả cầu nhỏ mang điện tích q = 10-5 C đặt trong không khí. a. Tính độ lớn cường độ điện trường EM tại điển M cách tâm O của quả cầu đoạn R = 10cm. b. Xác định độ lớn lực điện trường do quả cầu tích điện tác dụng lên điện tích điểm q’= -10-7 C đặt tại M. Suy ra lực điện trường tác dụng lên quả cầu mang điện tích q. Hướng dẫn giải a. EM = 9.106 V/m b. F = 0,9N. Theo định luật III Newton ta suy ra lực điện trường 𝐹′ do q’ tác dụng lên quả cầu mang điện tích q trực đối với 𝐹 ⟹ 𝐹′ = 𝐹 = 0,9𝑁 BÀI 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN Bài 25: [K2] Hai bản kim loại phẳng song song tích điện trái dấu được đặt cách nhau 2cm. Cường độ điện trường giữa hai bản bằng 3000V/m. Sát bề mặt bản dương, người ta đặt một hạt mang điện dương q0 = 1,2.10-2 C, khối lượng m = 4,5.10- 𝐸1 ⃗⃗⃗⃗ A Q > 0 M B 𝐸2 ⃗⃗⃗⃗
  • 78. 78 6 g. Tính: a. Công của lực điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương sang bản âm. b. Vận tốc của hạt mang điện khi nó đập vào bản âm. Hướng dẫn giải a. Công của lực điện trường: 𝐴 = 𝑞0 𝐸𝑑 = 0,9𝐽 b. Vận tốc của hạt mang điện khi đập vào bản âm: Ta có: 1 2 𝑚𝑣2 − 1 2 𝑚𝑣0 2 = 𝐴 ⟹ 𝑣 = 2𝐴 𝑚 = 2. 104 𝑚/𝑠 Bài 26: [K2] Một electron chuyển động trong điện trường đều. Công của lực tác dụng lên electron bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải Bằng không vì lực tác dụng lên electron luôn vuông góc với độ dịch chuyển của nó. Bài 27: [T2,T3] Giả sử nhóm em được giao thuyết trình bài 4: Công Của Lực Điện. Em được phân công thuyết trình với nội dung như sau: “II. Thế năng của 1 điện tích trong điện trường: 1. Khái niệm - Là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường. - Trong điện trường đều, thế năng của điện tích q (dương) tại M: WM = A = qEd. d: là khoảng cách từ điểm M đến mốc (bản âm) - Khi điện tích q dịch chuyển từ M ra xa vô cực: WM = AM∞” Để đảm bảo buổi thuyết trình thành công, em hãy viết thành 1 đoạn văn (gồm nhiều gạch đầu dòng) về những gì em dự định sẽ trình bày. Hướng dẫn giải - Ta qua phần II, tìm hiểu về thế năng của một điện tích trong điện trường. Năng ở đây là viết tắt của chữ năng lượng, mà biểu hiện của một vật có năng lượng là nó có khả năng sinh công. Thế ở đây có thể hiểu là vị thế, đó là vị trí so với vật mốc nào đó. Vậy thì ta có thể khái quát lên khái niệm thế năng của một điện tích trong điện trường như sau: là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường.
  • 79. 79 - Từ khái niệm ta có thể suy ra công thức tính thế năng của 1 điện tích trong điện trường đều giữa 2 bản tích điện trái dấu như sau: WM = A = qEd. Với d ở đây là khoảng cách từ điểm M đến mốc và điểm mốc thường được xem là điểm mà lực điện hết khả năng sinh công. Vậy thì khi điện tích q dịch chuyển giữa 2 bản kim loại trái dấu, ta thấy rằng điện tích dương khi đến bản âm thì hết khả năng dịch chuyển vậy thì lúc đó hết khả năng sinh công. Nên mốc ở đây ta chọn là bản âm. - Chúng ta cũng lưu ý thêm một trường hợp khi điện tích q nằm ở điểm M trong một điện trường bất kì thì có thể lấy thế năng bằng công dịch chuyển điện tích q từ điểm M ra xa vô cực. Vì sao lại lấy ở xa vô cực, xa vô cực tức là rất xa nên các điện tích gây ra lực sẽ rất yếu và xem như bằng O tức là không còn khả năng sinh công. Và ta có 𝑊 𝑀 = 𝐴 𝑀∞ Bài 28: [K2] Cho điện tích thử q di chuyển trong một điện trường đều dọc theo hai đoạn thẳng MN và NP. Biết rằng lực điện sinh công dương và MN dài hơn NP (MN = 5NP). Em hãy so sánh các công AMN và ANP của lực điện. Hướng dẫn giải Không thể so sánh AMN và ANP vì công của lực điện được xác định bởi biểu thức A = qEd mà theo dữ kiện bài toán chúng ta dMN và dNP vẫn chưa xác định. Bài 29: [K2, T2] Một electron được thả không vận tốc đầu ở sát bản dương, trong một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. a. Tính động năng của electron ở bản âm. Biết rằng theo định lý động năng thì công của lực điện bằng độ biến thiên động năng. b. Em hãy thay dữ kiện của bài tập trên để có 1 bài tập mới sao cho đáp số của bài tập phải có giá trị khác với đáp số của bài tập ban đầu. (Chỉ được phép thay đổi tối đa 2 dữ kiện) Hướng dẫn giải a. Động năng của electron ở bản âm bằng không vì electron được thả không vận tốc đầu ở bản dương nên đã bị bản dương hút vào làm mất khả năng sinh công. b. “Một electron được thả không vận tốc đầu ở sát bản âm, trong một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm.
  • 80. 80 Tính động năng của electron ở bản dương. Biết rằng theo định lý động năng thì công của lực điện bằng độ biến thiên động năng.” ĐS: 1,6.10-18 J BÀI 5: ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ Bài 30: [K2] 3 điểm A,B,C tạo thành một tam giác vuông tại C, AC=4 cm, BC=3cm và nằm trong một điện trường đều 𝐸⃗ song song với 𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ , hướng từ A đến C có độ lớn E=5000 V/m. Tính a. UAC, UCB, UAB b. Công của lực điện trường khi một electron di chuyển từ A đến B Hình 7: Hình biểu diễn 3 điểm A, B, C đặt trong từ trường đều Hướng dẫn giải a. UAC=200V, UCB=0, UAB=200V b. AAB=-3,2.10-17 J Bài 31: [K3] Muốn đo điện thế của một vật ta nối vật đó với cần tĩnh điện kế, vỏ tĩnh điện kế nối với đất. Vậy nói vỏ tĩnh điện kế với đất có ý nghĩa gì? Hướng dẫn giải Nối vỏ tĩnh điện kế với đất để chọn mốc điện thế của vỏ nối đất bằng 0. Do đó số đo cho ta biết được điện thế của vật đó. Bài 32: [K2] Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện trường giữa hai bản kim loại phẳng. Các đường sức điện có phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên. Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Xác định điện tích của hạt bụi. Lấy g=10m/s2 Hướng dẫn giải Hạt bụi nằm cân bằng nên lực điện trường cân bằng với trọng lực. Lực điện trường phải có phương thẳng đứng và hướng lên, do đó hạt bụi phải mang điện tích dương Ta có 𝐹đ = 𝑃 ⇒ 𝑞𝐸 = 𝑚𝑔 ⟹ 𝑞𝑈 𝑑 = 𝑚𝑔 ⟹ 𝑞 = 𝑚𝑔𝑑 𝐸 = 8,3. 10−11 𝐶 Bài 33: [T2] Cho các dữ kiện sau đây: - Khoảng cách giữa 2 bản kim loại phẳng song song là 1 cm.
  • 81. 81 - Cường độ điện trường giữa hai bản là 12. 103 𝑉 Em hãy thiết kế 1 bài tập gồm 2 câu hỏi nhỏ và giải bài tập đó Hướng dẫn giải - Có hai bản kim loại phẳng song song với nhau và cách nhau 1cm. Cường độ điện trường giữa hai bản là 12. 103 𝑉 a. Xác định hiệu điện thế giữa 2 bản của tụ điện. b. Xác định điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6 cm. Lời giải bài tập a. Hiệu điện thế giữa 2 bản của tụ điện là: 𝑈 = 𝐸. 𝑑 = 12. 103 . 10−2 = 120𝑉 b. Điện thế tại điểm M là 𝑉 𝑀 = 𝑈′ = 𝐸. 𝑑′ = 12. 103 .0,6. 10−2 = 72𝑉 Bài 34: [K2] Cho 3 điểm M, N P trong điện trường đều, MN = 1cm, NP = 3cm, UMN = 1V, UMP = 2V. Gọi cường độ điện trường tại M, N, P là EM, EN, EP thì: A. EN > EM B. EP = 2EN C. EP = 3EN D. EP = EN Hướng dẫn giải Cần lưu ý rằng 3 điểm M, N, P được đặt trong điện trường đều nên cường độ điện trường tại mỗi điểm đều bằng nhau =>. EP = EN =>Chọn D Bài 35: [K2] Cho ba bản kim loại phẳng A, B, C đặt song song như hình vẽ, d1 = 5cm, d2 = 8cm. Các bản được tích điện và điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn: E1 = 4.104 V/m, E2 = 5.104 V/m. Chọn gốc điện thế tại bản A, tìm điện thế VB, VC của B, C. Hình 8: Hình biểu diễn ba bản kim loại A, B, C Hướng dẫn giải + Vì 𝐸1 ⃗⃗⃗⃗ hướng từ A đến B nên: 𝑈𝐴𝐵 = 𝑉𝐴 − 𝑉𝐵 = 𝐸1 𝑑1 Gốc điện thế tại A⟹ 𝑉𝐴 = 0 ⟹ 𝑉𝐵 = −𝐸1 𝑑1 = −2000𝑉 + Vì 𝐸2 ⃗⃗⃗⃗ hướng từ C đến B nên: 𝑈𝐶𝐵 = 𝑉𝐶 − 𝑉𝐵 = 𝐸2 𝑑2 𝑑1 𝐸1 ⃗⃗⃗⃗ 𝐸2 ⃗⃗⃗⃗ 𝑑2
  • 82. 82 ⟹ 𝑉𝐶 = 𝑉𝐵 + 𝐸2 𝑑2 = 2000𝑉 Bài 36: [K2] Trong Vật lý người ta thường sử dụng đơn vị Electron-Volt (eV). Electron-Volt là năng lượng mà một electron thu được khi nó đi qua đoạn đường có hiệu điện thế hai đầu là U=1V. a. Tính eV ra Jun b. Tính vận tốc của electron có năng lượng W=0,1 MeV. Cho khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg Hướng dẫn giải a. 1eV=1,6.10-19 J b. 𝑣 = √2𝑊/𝑚 = 1,86. 108 𝑚/𝑠 BÀI 6: TỤ ĐIỆN Bài 37: [K2,K3] Hình ảnh bên cho em biết thông tin gì? Hãy sử dụng kiến thức Vật lý để lý giải đôi nét về lượng thông tin mà em ghi nhận được. Hình 9: Hình ảnh pin trong thực tế Hướng dẫn giải - Một tụ điện có điện dung 𝐶 = 200𝜇𝐹 và điện thế cực đại 𝑈 𝑚𝑎𝑥 = 200𝑉 - Lý giải: + Điện dung là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của một tụ điện + Điện thế cực đại là điện thế lớn nhất có thể đặt vào tụ điện. Vượt quá giá trị đó, tụ điện có thể bị hỏng. Bài 38: [K2] Hai bản của một tụ điện phẳng là các hình tròn, tụ điện được tích điện sao cho điện trường trong tụ bằng E. Khi đó điện tích của tụ điện là Q. Hãy tính bán kính của các bản. Cho biết bên trong tụ điện là không khí. Hướng dẫn giải + Ta có: 𝑄 = 𝐶𝑈 = 𝜀𝑆 4𝜋𝑑𝑘 . 𝑈 + Mà 𝑈 = 𝐸. 𝑑 ⟹ 𝑄 = 𝜀𝑆 4𝜋𝑑𝑘 . 𝐸. 𝑑 = 𝜀𝑆𝐸 4𝜋𝑘 + Do các bản là hình tròn nên: 𝑆 = 𝜋𝑅2 ⟹ 𝑄 = 𝜀𝐸𝜋𝑅2 4𝜋𝑘 ⟹ 𝑅 = 4𝜋𝑘𝑄 𝜀𝐸𝜋
  • 83. 83 + Bên trong tụ là không khí: 𝜀 = 1 ⟹ 𝑅 = 4𝜋𝑘𝑄 𝐸𝜋 Bài 39: [K2] Tụ phẳng không khí có điện dung C = 500pF, được tích điện đến hiệu điện thế U = 300V. a. Tính điện tích Q của tụ điện b. Ngắt tụ điện khỏi nguồn. Nhúng tụ điện vào trong chất lỏng có ε = 2. Tính điện dung C1, điện tích Q1 và hiệu điện thế U1 lúc đó c. Vẫn nối tụ với nguồn. Nhúng tụ vào chất lỏng có hằng số điện ε = 2. Tính C2, Q2 và U2 lúc đó Hướng dẫn giải a. Điện tích Q của tụ điện là 𝑄 = 𝐶𝑈 = 1,5. 10−4 𝐶 b. Khi nhúng tụ vào chất lỏng có 𝜀 = 2 ⟹ 𝐶1 = 2𝐶 = 1000𝑝𝐹 Khi ngắt tụ khỏi nguồn thì điện tích của tụ không đổi: 𝑄1 = 𝑄 = 1,5. 10−4 𝐶 Hiệu điện thế 𝑈1 lúc đó là: 𝑈1 = 𝑄1 𝐶1 = 150𝑉 c. Khi nhúng tụ vào chất lỏng có 𝜀 = 2 ⟹ 𝐶2 = 2𝐶 = 1000𝑝𝐹 Vẫn nối tụ với nguồn thì hiệu điện thế giữa 2 bản tụ không đổi: 𝑈2 = 𝑈 = 300𝑉 Điện tích của tụ lúc đó là 𝑄2 = 𝐶2 𝑈2 = 3. 10−4 𝐶 Bài 40: [K2] Một tụ điện phẳng không khí có diện tích mỗi bản là S = 100cm2 , khoảng cách giữa hai bản là d = 2mm. Nếu đưa vào khoảng giữa hai bản một lớp điện môi dày d’ = 1mm có hằng số điện môi 𝜀 = 3 thì điện dung của tụ điện lúc này là bao nhiêu? Hướng dẫn giải Ta có 𝐶 = 𝜀𝑆 4𝜋𝑑𝑘 = 𝜀𝜀0 𝑆 𝑑 (Đặt 𝜀0 = 1 4𝜋𝑘 ) + 𝐶1 = 𝜀0 𝑆 𝑥 + 𝐶2 = 𝜀𝜀0 𝑆 𝑑′ +𝐶3 = 𝜀0 𝑆 𝑑−𝑥−𝑑′ Vì 𝐶1, 𝐶2, 𝐶3 mắc được xem như mắc nối tiếp nên 1 𝐶 𝑏 = 1 𝐶1 + 1 𝐶2 + 1 𝐶3
  • 84. 84 = 𝑥 𝜀0 𝑆 + 𝑑′ 𝜀𝜀0 𝑆 + 𝑑−𝑥−𝑑′ 𝜀0 𝑆 = 𝑥 𝜀0 𝑆 + 𝑑′ 𝜀 𝜀0 𝑆 + 𝑑−𝑥−𝑑′ 𝜀0 𝑆 = 𝑑+𝑑′( 1 𝜀 −1) 𝜀0 𝑆 ⟹ 𝐶𝑏 = 𝜀0 𝑆 𝑑 + 𝑑′ ( 1 𝜀 − 1) = 66,3 𝑝𝐹 Bài 41: [K2,K3] Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạnh a = 20 cm đặt cách nhau d = 1cm, chất điện môi giữa hai bản là thủy tinh có 𝜀 = 6. Hiệu điện thế giữa hai bản là U = 50V. a. Tính điện dung của tụ điện b. Tính điện tích của tụ điện c. Tính năng lượng của tụ điện. Tụ điện có dùng làm nguồn điện được hay không? Hướng dẫn giải a. Điện dung của tụ điện:𝐶 = 𝜀𝑆 4𝜋𝑑𝑘 = 𝜀𝑎2 4𝜋𝑑𝑘 = 212,2𝑝𝐹 b. Điện tích của tụ điện: 𝑄 = 𝐶𝑈 = 10,6𝑛𝐶 c. Năng lượng của tụ điện: 𝑊 = 1 2 𝑄𝑈 = 2,65. 10−7 𝐽. Khi tụ điện phóng điện, tụ điện sẽ tạo thành dòng điện. Tuy nhiên thời gian phóng điện của tụ rất ngắn, nên tụ không thể dùng làm nguồn điện được. Dòng điện do nguồn điện sinh ra phải tồn tại ổn định trong một thời gian khá dài. Bài 42: [K2,T2] Đây là nội dung một câu hỏi và bài làm của một bạn học sinh lớp 11 trong bài kiểm tra 15 phút về Tụ điện. Câu hỏi: “Hãy cho biết điện dung của tụ điện và là gì? Điện dung phụ thuộc vào những yếu tố nào” (3 điểm) Bài làm: “Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ C = Q U Dựa vào biểu thức điện dung C ta thấy rằng điện dung của tụ điện phụ thuộc vào hiệu điện thế U và điện tích Q của tụ điện”
  • 85. 85 Kết quả phần bài làm của câu hỏi đó chỉ được 1,5 điểm? Em hãy giải thích tại sao bài làm trên lại bị trừ 1,5 điểm? Hướng dẫn giải Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, khoảng cách giữa 2 bản cực và bản chất của chất điện môi giữa hai bản cực. Bài 43: [K3] Em hãy kể tên một vài thiết bị điện có sử dụng tụ điện mà em biết. Hướng dẫn giải Một vài thiết bị điện có sử dụng tụ điện: máy bơm nước, laptop, điện thoại di động… Bài 44: [K3] Nhiều người thợ sửa tivi, vô ý đã bị điện giật ngay cả khi tivi đã được tắt và rút điện ra khỏi ổ cắm tương đối lâu. Tại sao lại như vậy? Hãy nêu một số biện pháp an toàn giúp họ không bị điện giật nữa? Hướng dẫn giải Ti vi lúc hoạt động cần có một hiệu điện thế rất cao (hàng vạn Vôn). Trong ti vi có rất nhiều tụ điện, một số tụ được mắc vào hiệu điện thế cao đó. Khi tắt máy các tụ vẫn còn tích điện trong một thời gian khá lâu. Nếu chạm vào chúng trong điều kiện chân nối đất, điện tich của tụ sẽ phóng qua người xuống đất. Điện tích của tụ không lớn nhưng thời gian phóng điện rất nhanh, dòng điện qua người có thể có cường độ đủ lớn để làm nguy hiểm đến tính mạng. Để an toàn khi sửa ti vi những người thợ thường nối đất cho các bản tụ.
  • 86. 86 Phụ lục 2 Bài tập chương 2: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI. NGUỒN ĐIỆN Bài 45: [K1,K2] “Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1 s khi có dòng điện 1A chạy qua dây dẫn này”. Đó là định nghĩa của đơn vị nào? Tại sao? Hướng dẫn giải Đó là định nghĩa của đơn vị Cu-lông (C) Bởi vì ta có 𝐼 = ∆𝑞 ∆𝑡 => ∆𝑞 = 𝐼. ∆𝑡 => 1𝐶 = 1𝐴. 1𝑠 Bài 46: [K2] Dòng điện chạy qua một dây dẫn bằng kim loại có cường độ 1A. Tính số proton dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong khoảng thời gian 1s. Biết ở trạng thái trung hòa về điện thì số electron bằng số proton và điện tích của 1 electron là 1,6.10-19 C. Hướng dẫn giải Không có hạt proton dịch chuyển qua tiết diện của dây dẫn vì dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển của các electron. Bài 47: [K2] Trong khoảng thời gian đóng công tắc để chạy một tủ lạnh thì cường độ dòng điện trung bình được đo là 6A. Khoảng thời gian đóng công tác là 0,5s. Tính điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ tủ lạnh. Hướng dẫn giải Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ tủ lạnh: ∆𝑞 = 𝐼. ∆𝑡 = 3𝐶 Bài 48: [K2] Một bộ acquy có thể cung cấp 1 dòng điện 4A liên tục trong 1h thì phải nạp lại. Tính cường độ dòng điện mà acquy có thể cung cấp nếu có thể được sử dụng liên tục trong 20h thì phải nạp lại. Hướng dẫn giải + Tổng điện lượng mà acquy có thể di chuyển: 𝑞 = 𝐼1 𝑡1 = 14400𝐶 + Cường độ dòng điện acquy cung cấp khi sử dụng trong 20h: 𝐼2 = 𝑞 𝑡2 = 0,2𝐴 Bài 49: [K3] Số Von trên các pin điện thoại cho chúng ta biết thông tin gì? Pin điện thoại của em có số Von bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải
  • 87. 87 Số Von trên các pin điện thoại cho biết độ lớn suất điện động của pin Bài 50: [K3,K1] Nêu các tác dụng của dòng điện mà em biết? Nêu ví dụ minh họa cho mỗi tác dụng. Hướng dẫn giải Các tác dụng của dòng điện: + Nhiệt (bếp điện, bàn ủi…) + Từ (nam châm điện…) + Hóa (mạ điện, đúc điện…) + Sinh học (châm cứu…) Bài 51: [K3] Vì sao người ta thường xuyên kiểm tra và đổ nước thêm vào ắc quy của xe máy, xe ô tô? Hướng dẫn giải Khi nạp điện cho acquy, nước bị phân tích thành hidro và oxi, còn axit không đổi, do đó nồng độ dung dịch tăng dần, lượng nước giảm dần, không những dung dịch càng trở nên đậm đặc hơn mà các cực lại không được nhúng ngập hết trong dung dịch, khả năng tích điện sẽ giảm. Vì vậy khi sử dụng acquy cần kiểm tra mức dung dịch để đổ thêm nước cho kịp thời. Bài 62: [N1,K3] Vì một nguyên nhân nào đó mà acquy đã bị mất dấu đầu dương, âm. Vậy làm thế nào để phân biệt được 2 đầu âm dương của acquy. Hướng dẫn giải Dùng điot phát quang. Nếu đấu đúng đầu dương, âm của acquy thì đèn sẽ sáng, đấu ngược lại thì đén không sáng. Bài 53: [T1,T2,T3] Do dòng điện có tác dụng sinh học đối với cơ thể người nên trong một số vụ tai nạn điện, nạn nhân có thể dẫn đến tử vong. Nhưng không hẳn các vụ tai nạn điện dều dẫn đến tử vong. Vậy dòng điện khi đi qua cơ thể con người sẽ gây tác hại lớn nhất khi nào? Em và các thành viên trong tổ hãy tìm hiểu các thông tin về vấn đề này, sau đó trình bày trước lớp về những thông tin mà tổ em tìm được. Hướng dẫn giải Cường độ dòng điện gây ra hiện tượng “điện giật” có giá trị nhỏ nhất IC phụ thuộc vào thời gian tác dụng ∆𝑡. Bảng dưới đây là kết quả thu được khi có “điện giật” xãy ra trong các điều kiện được biết. Nếu vượt quá các giá trị này, thì sự kiện “điện nguy hiểm chết người” là có thật.
  • 88. 88 Bảng 8: Bảng giá trị IC phụ thuộc vào thời gian ∆𝑡 30 3 1 0,1 𝐼 𝐶 10 100 150 500 Ngoài ra, những rủi ro vì “điện giật” phụ thuộc không chỉ vào giá trị của cường độ dòng điện chay qua, mà còn vào đường đi của dòng điện qua cơ thể. Một dòng điện chạy xuyên qua cánh tay từ đầu ngón tay nọ sang bàn tay kia thông qua lồng ngực, thì có thể gây tai nạn “điện giật” chết người. Lí do là, lúc chạy ngang qua lồng ngực, dòng điện tác động trực tiếp đến sự hoạt động của các cơ điều khiển sự thở và đặc biệt là tới các cơ tim. Một dòng điện 20 mA có thể gây khó thở, nếu tăng tới 75mA có thể gây ngừng thở hoàn toàn. Bài 54: [T1,T2] Em hãy tìm kiếm các thông tin về đường dây tải điện 500kV của nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm. Em hãy sử dụng kiến thức Vật lý để bình luận một nội dung nào đó trong phần thông tin mà em tìm kiếm được. Hướng dẫn giải Hệ thống đường dây tải điện 500kV của nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm (TP Hồ Chí Minh) dài 1530 km, gồm ba đường dây tải, mỗi đường dây tải lại gồm bốn dây (mỗi dây có tiết diện 373 mm2 ) được liên kết lại với nhau bằng các khung dây kim loại. Bình luận: Mỗi dây tải có tiết diện 373 mm2 , do đó có thể coi rằng mỗi đường dây tải có tiết diện tổng cộng 373𝑚𝑚2 × 4 = 1492 𝑚𝑚2 . Cách mắc dây như vậy làm cho điện trở của đường dây tải nhỏ hơn so với khi dùng một dây. Bài 55: [N2] Điện trở của một dây dẫn hình trụ có chiều dài 𝑙, tiết diện 𝑆, điện trở suất 𝜌 được tính bởi biểu thức R = ρ l S Nên ta có 3 nhận định sau: - Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn. - Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn. - Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu của dây dẫn. Trong phòng thí nghiệm có các đoạn dây dẫn giống nhau (có cùng chiều dài l, tiết diện S, cùng làm từ 1 loại vật liệu). Em hãy đưa ra 2 phương án thí nghiệm để kiểm tra 2 trong 3 nhận định trên. Hướng dẫn giải
  • 89. 89 + Phương án thí nghiệm 1: lần lượt đo điện trở của: 1 đoạn dây dẫn, 2 đoạn dây dẫn mắc nối tiếp, 3 đoạn dây dẫn mắc nối tiếp. + Phương án thí nghiệm 2: lần lượt đo điện trở của: 1 đoạn dây dẫn, 2 đoạn dây dẫn mắc song song, 3 đoạn dây dẫn mắc song song. BÀI 8: ĐIỆN NĂNG. CÔNG SUẤT ĐIỆN Bài 56: [K2] Một bóng điện có ghi 220-75W được thắp sáng liên tục với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ a. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ khi đó? b. Tính tiền điện sử dụng bóng đèn này trong 1 tháng (30 ngày), biết mỗi ngày sử dụng 4 giờ và giá định là 1200đ/(kW.h) Hướng dẫn giải a. Vì U = Uđm = 220V nên P = Pđm = 75W = 0,075kW. - Điện năng tiêu thụ của đèn là: A = P.t = 0,3kWh =>Vậy lượng điện năng mà đèn sử dụng là 0,3kWh, tương ứng với số đếm của công tơ là 0,3 số. b. Tổng điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng: AT = A.30 = 9 kWh => Số tiền điện phải trả cho việc sử dụng bóng đèn: T = AT.1200=10800 (đ) Bài 57: [K3] Một cậu bé xin phép cha đi chơi trong khi ông đang ghi số trên công tơ điện. Người cha đồng ý nhưng yêu cầu con phải về sau đúng một giờ. Làm thế nào người cha có thể xác định được thời gian đi chơi của con mà không cần tới đồng hồ. Hướng dẫn giải Người cha ghi số công tơ khi câu bé vừa đi, sau đó ghi số công tơ khi cậu bé về. Số ghi trên công tơ chính là điện năng A. Sau đó áp dụng biếu thức 𝐴 = 𝑃. 𝑡 để tìm ra thời gian. (Người cha phải biết công suất tiêu thụ điện trung bình của nhà mình) Bài 58: [K2,K3] Trên nhãn một ấm điện có ghi 220-1000W. a. Cho biết ý nghĩa các số ghi trên nhãn b. Sử dụng ấm điện với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 250 C. Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm là 90% và nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/Kg.K Hướng dẫn giải
  • 90. 90 a. Số ghi trên nhãn cho biết giá trị hiệu điện thế định mức và công suất định mức của ấm khi ấm hoạt động bình thường. Nghĩa là nếu mắc vào hiệu điện thế 220 V thì công suất của ấm là 1000W và ấm hoạt động bình thường. b. Nhiệt lượng cần thiết để đun nước sôi: 𝑄 = 𝑚𝑐(𝑡2 − 𝑡1) = 628500𝐽 + Điện năng mà ấm tiêu thụ: 𝐻 = 𝑄 𝐴 . 100% => 𝐴 = 𝑄 𝐻 . 100% = 698,3. 103 𝐽 + Thời gian đun nước: 𝑃 = 𝐴 𝑡 => 𝑡 = 𝐴 𝑃 = 698,3𝑠 Bài 59: [K2] Hai bóng đèn có công suất định mức lần lượt là 25W và 100W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. Hỏi a. Cường độ dòng điện qua bóng đèn nào lớn hơn. b. Điện trở của bóng đèn nào lớn hơn. c. Có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Đèn nào dễ hỏng? Hướng dẫn giải a.Cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn { 𝐼đ𝑚1 = 𝑃đ𝑚1 𝑈đ𝑚1 = 0,227𝐴 𝐼đ𝑚2 = 𝑃đ𝑚2 𝑈đ𝑚2 = 0,909𝐴 b.Điện trở của mỗi đèn { 𝑅1 = 𝑈đ𝑚1 2 𝑃đ𝑚1 = 484𝛺 𝑅2 = 𝑈đ𝑚2 2 𝑃đ𝑚2 = 121𝛺 c.Khi mắc hai bóng nối tiếp thì điện trở tương đương của mạch lúc này là 𝑅𝑡đ = 𝑅1 + 𝑅2 = 605𝛺 Dòng điện qua mỗi điện trở lúc này là: 𝐼1 = 𝐼2 = 𝐼 = 𝑈′ 𝑅 𝑡𝑑 = 0,364 𝐴 => 𝐼1 > 𝐼đ𝑚1 => Không thể mắc được vì đèn 1 sẽ dễ bị cháy Bài 60: [K2] Một máy bơm điện hoạt động với hiệu điện thế 360 V và dòng I=25A, bơm nước lên độ cao h=4m qua ống có tiết diện S=0,01 m2 , mỗi giây được 80 lít. a.Tính hiệu suất của máy bơm, cho g=10m/s2 b.Giả sử ma sát làm tiêu hoa 16% công suất của động cơ và phần công suất hao phí còn lại do hiệu ứng Jun- Len-xơ. Hãy xác định điện trở của động cơ.
  • 91. 91 Hướng dẫn giải a.Công suất tiêu thụ của động cơ: 𝑃 = 𝑈𝐼 = 9. 103 𝑊 Tốc độ của dòng chảy 𝑣 = 𝑉 𝑡.𝑆 = 8𝑚/𝑠 Công suất cơ học do động cơ sinh ra: 𝑃′ = 𝑚𝑔ℎ + 1 2 𝑚𝑣2 = 5760𝑊 Hiệu suất của động cơ: 𝐻 = 𝑃′ 𝑃 . 100% = 64% b.Công suất hao phí toàn phần 𝑃ℎ𝑝 = 36%𝑃 = 3240𝑊 Theo đề bài ta có: 0,16𝑃ℎ𝑝 + 𝑅𝐼2 = 𝑃ℎ𝑝 => 𝑅 = 4,35𝛺 Bài 61: [T3] Em và hãy tập hợp một số thành viên trong tổ để tiền hành thực hiện nhiệm vụ học tập sau: thiết kế file bài giảng điện tử (power point) với chủ đề “Tầm quan trọng của điện trong xã hội hiện đại”. Bài 62: [N2,K2] Một dòng điện đi qua một dây dẫn bằng thép làm cho nó bị nung đỏ lên một chút. Nếu nhúng một phần dây dẫn vào nước để làm lạnh thì phần dây dẫn kia bị nung đỏ hơn hay không? Tại sao? (Giữ hiệu điện thế ở hai đầu dây dẫn không đổi) Hướng dẫn giải Do làm lạnh dây dẫn nên điện trở của dây dẫn giảm mà hiệu điện thế không đổi nên dòng điện tăng.
  • 92. 92 BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH Bài 63: [K2] Sáu đoạn dây dẫn giống hệt nhau, mỗi đoạn dây có điện trở R = 8Ω. Các đoạn dây nối với nhau tạo thành các cạnh của một tứ diện đều. Nếu nối hai đỉnh vào nguồn điện một chiều thì điện trở của cấu hình này giữa hai đỉnh đó là bao nhiêu? Hình 10: Hình mô tả 6 đoạn dây dẫn hình tứ diện đều Hướng dẫn giải Giả sử nối hai đỉnh A và B vào nguồn điện. Do đối xứng, điện thế của hai đỉnh C và D bằng nhau nên không có dòng điện chạy trên đoạn mạch CD. Mạch điện đã cho (1) tương đương với mạch điện (2). Dễ dàng tính được điện trở của mạch đã cho là 4𝛺 A B C D A B C D(1) A B C D (2)
  • 93. 93 Bài 64: [K2] Có một số điện trở r = 5 Ω. Hỏi phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở đó để có điện trở R = 3 Ω. Xác định số điện trở r, vẽ sơ đồ mạch Hướng dẫn giải + Vì 𝑅 < 𝑟 nên các điện trở r phải được mắc song song. + Giả sử rằng mạch này gồm 1 điện trở r mắc song song với một mạch nào đó có điện trở X như hình (a) . + Ta có : 𝑅 = 𝑟𝑋 𝑟+𝑋 => 𝑋 = 7,5Ω + Với 𝑋 = 7,5Ω ta có X có sơ đồ như hình (b) => 𝑋 = 𝑟 + 𝑌 => 𝑌 = 2,5Ω + Để 𝑌 = 2,5Ω thì phải có 2 điện trở r mắc song song. Vậy phải có tối thiểu 4 điện trở r mắc như hình (c). Bài 65: [K2] Cho mạch điện như hình vẽ: trong đó ξ 1=6V, r1=3 Ω; R1=R2=R3=6 Ω. a. Vôn kế (V) (điện trở rất lớn) chỉ 3V. Tính suất điện động ξ 2 b. Nếu đổi hai cực của nguồn ξ 2 thì vôn kế V chỉ bao nhiêu? Hướng dẫn giải a. Tính suất điện động 𝜉2 - Điện trở toàn mạch     4 )( 312 312 RRR RRR R - I đến A rẽ thành hai nhánh: 32 1 1 31 2 2 1 I I RR R I I    - UCD = UCA + UAD = -R1I1+ 𝜉 1 – r1I1 = 6 -3I Mà VUCD 3 =>6 -3I = 3 => I = 1A, I = 3A. +Với I= 1A: 𝜉 1 + 𝜉 2 = ( R + r1 +r2 )I = 8 => 𝜉 2 = 2V +Với I = 3A: 𝜉 1 + 𝜉 2 =( R + r1 +r2 )I = 24 => 𝜉 2 = 18V b. Đổi chỗ hai cực của nguồn 𝜉 2 thì vôn kế chỉ bao nhiêu V 𝜉1,r1 𝜉 2,r2 R1 R2 R3 A B C D V ξ 1,r1 ξ 2,r2 R1 R2 R3 A B C D I1 I2 I
  • 94. 94 - Khi đổi chỗ hai cực thì hai nguồn mắc xung đối + Với 𝜉 2 = 2V< 𝜉 1 thì 𝜉 1 là máy phát , 𝜉 2 là máy thu => 𝐼 = 𝜉 1 − 𝜉 2 𝑅 + 𝑟1 + 𝑟2 = 0,5𝐴 => UCD = UCA + UAD =6 -3I = 4,5V + Với 𝜉 2 = 18V > 𝜉 1: 𝜉 2 là máy phát, , 𝜉 1 là máy thu => 𝐼 = 𝜉 1 − 𝜉 2 𝑅 + 𝑟1 + 𝑟2 = 0,5𝐴 =>UCD = UCA + UAD =6 +3I = 10,5V Bài 66: [K2] Cho mạch điện như hình vẽ bên: 𝜉 = 8𝑉 ; r =1; R1 = 0,6 ; R2 = 6 ;R3 = 4. a. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở. b. Tính công suất của nguồn điện c. Tính điện năng tiêu thụ trên điện trở R3 trong 8 phút. Hướng dẫn giải a. R2//R3 => 𝑅23 = 𝑅2 𝑅3 𝑅2+𝑅3 = 2,4𝛺 + R23 nt với R1 nên R = R1 + R23 = 0,6 + 2,4 = 3  + Ta có 1 23 8 3 1 I I I R r        = 2 A + U2 = U3 = U23 = I23.R23 = 2.2,4 = 4,8 V + 2 2 2 U 4,8 I R 6   = 0,8 A + 3 3 3 4,8 4 U I R   = 1,2 A b. Công suất của nguồn điện: Png =  .I = 8.2 = 16 W c. Điện năng R3 tiêu thụ: A3 = R3.I3 2 .t = 4.1,22 .8.60 =2764,8 J Bài 67: [K2] Cho mạch như hình vẽ bên: nguồn có suất điện động 𝜉 = 30V, điện trở trong r = 3 ; R1 = 12 ; R2 = 36 ; R3 = 18 ; Điện trở Ampekế và dây nối không đáng kể. a. Tìm số chỉ Ampekế và chiều dòng điện qua 𝝃, 𝒓 R2 R3 R1 A B
  • 95. 95 nó. b. Thay Ampekế bằng một biến trở R4 có giá trị biến đổi từ 2 đến 8 . Tìm R4 để dòng điện qua R4 đạt giá trị cực đại. Hướng dẫn giải a. + Vẽ lại mạch ta có: Mạch ngoài: (R2//R3) nt R1 => R23 = 2 3 2 3 R R R + R = 12 => R = R1 + R23 = 24 + Dòng điện mạch chính: Ic = E R+ r = 30 24 + 3 = 10 9 + I1 = Ic = I23 => U23 = I23.R23 = 10 9 .12 = 40 3 V = U2 = U3 + I2 = 2 2 U R = 10 27 A; I3 = Ic – I2 = 20 27 A = IA. =>Vậy Ampekế chỉ 20 27 A = 0,74A và dòng điện có chiều từ D sang G b. Khi thay Ampekế bằng biến trở R4 + Ta có: Mạch ngoài: [(R3 nt R4) // R2] nt R1. =>R34 = R3 + R4 = 18 + R4. =>R234 = 2 34 2 34 R R R + R = 4 4 36(18 + R ) 54 + R =>Rn = R1 + R234 = 12 + 4 4 36(18 + R ) 54 + R = 4 4 1296 +48R 54 + R +Dòng điện mạch chính +I = R+ r  = 4 4 30 1296 + 48R + 3 54 + R = 4 4 30(54 + R ) 1458+51R = 486 17 4 4 10(54 + R ) + R +U234 = I.R234 486 17 4 4 10(54 + R ) + R  . 4 4 36(18 + R ) 54 + R 486 17 4 4 360(18 + R ) + R  = U34 = U2 +I34 = 34 34 U R = 486 17 4 4 4 360(18 + R ) ( + R )(18 + R ) = 486 17 4 360 ( + R ) = I3 = I4 B R1 R2 R3 D F G 𝜉, 𝑟 R4 B A R1 R2 R3 D F G 𝜉, 𝑟
  • 96. 96 =>Vậy: Để I4max thì (486 + 17R4)min => R4min = 2 . Bài 68: [K3] Tại sao chim đậu trên dây cao thế lại không bị giật? Hướng dẫn giải Chim đậu trên dây cao thế có thể xem như một vật dẫn mắc song song vào hai điểm gần nhau của dây. Vì điện trở của cơ thể chim lớn hơn điện trở của dây dẫn nên dòng điện đi qua cơ thể chim rất nhỏ dẫn đến chim không bị giật. Bài 69: [K3] Người ra mắc lần lượt 2 Ampe kế còn tốt vào một đoạn mạch điện và thấy rằng Ampe kế thứ nhất chỉ một cường độ dòng điện bé hơn ampe kế thức hai. Hãy giải thích hiện tượng này? Hướng dẫn giải Khi mắc Ampe kế, điện trở của mạch tăng lên một lượng bằng điện trở của Ampe kế, và dòng điện tương ứng giảm xuống. Vì Ampe kế thứ hai chỉ dòng điện lớn hơn nên điện trở của nó nhỏ hơn ampe kế thứ nhất. Bài 70: [N3] Làm thế nào đo được hiệu điện thế 220V của mạng điện thành phố nếu chỉ có những Vôn kế với thang chia độ chỉ đến 150V? Hướng dẫn giải Mắc nối tiếp hai Vôn kế và lấy tổng chỉ số của hai Vôn kế. Bài 71: [K3] Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào và có thể gây ra những tác hại gì? Có cách nào để tránh được hiện tượng này? Hướng dẫn giải Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ Khi hiện tượng này xảy ra, phải sử dụng cầu chì đúng định mức hoặc sử dụng công tắc (cầu dao) tự động ngắt mạch khi cường độ dòng điện tăng tới một giá trị xác định chưa tới mức gây nguy hiểm Bài 72:[N1,N2] Giả sử em mắc 1 mạch điện đơn giản gồm 1 nguồn điện 1 chiều, 1 bóng đèn, 1 cầu dao và các dây nối. Khi hoàn chỉnh mạch điện và đóng cầu dao. Nhưng đèn không sáng, em sẽ kiểm tra mạch điện như thế nào? Hướng dẫn giải Tiến hành kiểm tra: + Dây tóc bóng đèn có bị đứt không? Đui đèn có tiếp xúc tốt với đế của nó không?
  • 97. 97 + Các đầu dây điện đã được vặn chặt với các chốt nối của đèn, của pin và của công tắc chưa? Liệu dây điện có bị đứt ngầm bên trong không? + Pin còn mới hay cũ? BÀI 10: GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ Bài 73: [K3] Theo em các loại điều khiển ti vi, điều hòa, quạt… thường sử dụng hai pin bao nhiêu Von? Cách mắc pin là nối tiếp hay song song? Vì sao? Hình 11: Hình mô tả cái điều kiển Hướng dẫn giải + Các pin thường được sử dụng cho các loại điều khiển có suất điện động 1,5V. + Theo quan sát, cực dương của pin thứ nhất được nối với cực âm của pin thứ hai. + Mắc nối tiếp để nâng suất điện động của bộ nguồn (pin) Bài 74: [K2] Cho bộ nguồn gồm 12 pin giống nhau, mỗi pin có suất điện động 2V và điện trở trong 0,5 mắc như hình vẽ. Suất điện động 𝜉 𝑏 và điện trở trong rb có giá trị là bao nhiêu? Hướng dẫn giải + 𝜉 𝑏1 = 4𝜉 + 𝜉 𝑏2 = 4𝜉 =>𝜉 𝑏 = 𝜉 𝑏1 + 𝜉 𝑏2 = 8𝜉 = 16𝑉 + rb1 = 4r + rb2 = 2r => rb= 6r = 6.0,5 = 3 Bài 75: [K2] Cho mạch điện như hình vẽ: Các nguồn giống nhau mỗi nguồn có: 𝜉0 = 3V, ro = 0,5 ; R1 là biến trở; R2 = 4  ; R3 là đèn (6V – 3W); RV rất lớn; RA không đáng kể. Coi như điện trở của đèn không thay đổi theo nhiệt độ. a) Điều chỉnh R1 = 7  . Tìm số chỉ của Ampe kế và Vôn kế lúc này. b) Tìm giá trị của R1 để đèn sáng bình thường. Hướng dẫn giải
  • 98. 98 a. 𝜉 𝑏 = 12𝑉, rb = 2 + R3 = 12 ;R23 = 3 ; + R = 10  =>I = b bR r   = 1 A = IA =>I = 1 A = IA =>U23 = I23R23 = 3V = UV b. Đèn sáng bình thường : U’3 = Uđm = U’23 = 6V =>I’23 = ' 23 23 U R = 2A = I’ => ' 1 23' b b I R R r     => R1’ = 1  Bài 76: [K2; T1] “Cho mạch điện như hình vẽ ξ1 = 12V, ξ2 = 9V, ξ3 = 3V; r1 = r2 = r3 = 1Ω; các điện trở R1 = R2 = R3 = 2Ω. Tính UAB và cường độ dòng điện qua các nhánh. Giải Coi AB là hai cực của nguồn điện tương đương với A là cực dương, mạch ngoài coi như có điện trở vô cùng lớn => 1 rb = 1 r1+R1 + 1 r2+R2 + 1 r3+R3 => rb = 1Ω => ξb = ξ1 r1 + R1 − ξ2 r2 + R2 + ξ3 r3 + R3 1 rb = 2V = UAB 𝐴 𝐵 𝜉1, 𝑟1 𝜉2, 𝑟2 𝜉3, 𝑟3 𝑅1 𝑅2 𝑅3
  • 99. 99 => Cực dương của nguồn tương đương ở A + I1 = ξ1−UAB r1+R1 = 10 3 A + I2 = ξ2 + UAB r2 + R2 = 11 3 A + I3 = ξ3 − UAB r3 + R3 = 1 3 A" a. Bài tập trên được giải bằng phương pháp nguồn tương đương, một phương pháp hiệu quả đối với các nguồn điện phức tạp. Em hãy tìm kiếm các thông tin về phương pháp này để hỗ trợ cho em trong việc giải các bài tập về mạch điện.” b. Vận dụng các thông tin em vừa tìm được tiến hành giải bài tập sau: Cho mạch điện như hình vẽ ξ1 = 6V, ξ2 = 18V; r1 = r2 = 2Ω; R0 = 4Ω. Đèn Đ ghi 6V-6W, R là một biến trở. Tìm R để đèn sáng bình thường. Hướng dẫn giải a. Bộ nguồn tương đương gồm n nguồn mắc nối tiếp 𝜉 𝑏 = 𝜉1 + 𝜉2+. . +𝜉 𝑛 𝑟𝑏 = 𝑟1 + 𝑟2+. . +𝑟𝑛 + Nếu điện trở ghép với nguồn (𝜉, 𝑟) thì: 𝑟𝑏 = 𝑟1 + 𝑟2+. . +𝑟𝑛+R +Bộ nguồn tương đương gồm n nguồn mắc song song + Giả sử bộ nguồn tương đương với 1 nguồn có cực dương tại A, cực âm tại B. + Điện trở tương đương của của bộ nguồn: 1 𝑟 𝑏 = 1 𝑟1 + 1 𝑟2 +. . + 1 𝑟 𝑛 + Giả sử chiều dòng điện qua nguồn như hình vẽ (coi các nguồn là nguồn phát) 𝐼1 = 𝜉1 − 𝑈𝐴𝐵 𝑟1 𝐼2 = 𝜉2 + 𝑈𝐴𝐵 𝑟2 𝐼3 = 𝜉3 − 𝑈𝐴𝐵 𝑟3
  • 100. 100 Tại nút A: 𝐼2 = 𝐼1+. . +𝐼 𝑛 => 𝑈𝐴𝐵 = 𝜉1 𝑟1 − 𝜉2 𝑟2 +. . + 𝜉 𝑛 𝑟𝑛 1 𝑟1 + 1 𝑟2 +. . + 1 𝑟𝑛 => 𝜉 𝑏 = 𝜉1 𝑟1 − 𝜉2 𝑟2 +. . + 𝜉 𝑛 𝑟𝑛 1 𝑟𝑏 b. Áp dụng phương pháp trên ta tìm 𝑅 = 4,5𝛺
  • 101. 101 Phụ lục 3 Bài tập chương 3: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG BÀI 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 77: [K3] Tại sao khi mắc điện trong mạng điện gia đình, người ta phải dùng các loại dây dẫn có tiết diện khác nhau? Hướng dẫn giải Mọi dụng cụ tiêu thụ điện trong gia đình đều mắc song song, cùng chung hiệu điện thế U = 220V. Theo định luật Joule-Lens: P U I  → Dụng cụ nào có công suất tiêu thụ P lớn (bàn là, bếp điện, tủ lạnh...) thì cường độ dòng điện I lớn, khiến công suất tiêu thụ ' 2 ' P I R tỏa ra trên dây dẫn lớn → dây dẫn nóng nhiều. Muốn hạn chế P' thì giảm R' bằng cách dùng dây dẫn tiết diện S lớn. Các thiết bị công suất nhỏ (đèn ngủ, quạt...) chỉ cần dây tiết diện nhỏ cho đỡ tốn điện. Bài 78: [K3] Có thể dùng một sợi dây đồng có tiết diện nhỏ để tạm thay thế dây chì trong cầu chì được không? Tại sao? Hướng dẫn giải Được. Vì dây chì bảo vệ được mạng điện bởi 2 tính chất: - Điện trở R lớn hơn nhiều so với một đoạn dây dẫn cùng độ dài - Nhiệt độ nóng chảy thấp hơn so với dây dẫn Sợi dây đồng có tiết diện S nhỏ thì có điện trở R lớn. Tuy chỉ đáp ứng được tính chất 1, nhưng vẫn tốt, khi có sự cố I tăng quá mức, nó đứt trước, làm ngắt mạch. Bài 79: [K2, K3] Một cái bếp điện đang hoạt động. Dây may-so (hợp kim wonfam) nóng đỏ, còn dây dẫn (đồng, nhôm, thép...) mắc nối tiếp với nó thì vẫn nguội. Biết rằng 2 dây mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện chạy qua như nhau. Tại sao? Hướng dẫn giải Xét 2 đoạn dây dài như nhau, cùng tiết diện. Vì điện trở suất dây may-so rất lớn hơn của dây đồng, nên Rmay-so >>Rđồng. Công suất nhiệt trên mỗi đoạn: 2 P I R , do đó Pmay-so >>Pđồng. Trong mỗi đơn vị thời gian, nhiệt tỏa ra ở dây may-so rất lớn hơn ở dây đồng. Bài 80: [K3] Có thể chạm tay vào dây điện không có lớp cách điện mà không bị điện giật không? Làm thế nào? Tại sao?
  • 102. 102 Hướng dẫn giải Hiện tượng "điện giật" chỉ xảy ra khi có dòng điện chạy qua cơ thể. Coi cơ thể người là một vật dẫn có điện trở R thì 12U I R  . Muốn không bị giật (I = 0) thì cho U12 = 0 bằng cách đứng cách điện với xung quanh (đứng trên ghế ghỗ khô...) rồi chạm vào một trong 2 dây điện. Chú ý không chạm đồng thời 2 dây. BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Bài 81: [K2] Muốn mạ đồng cho một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200cm2 , người ta dùng tấm sắt làm catốt của một bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat và anốt là một thanh đồng nguyên chất, rồi cho một dòng điện có cường độ 10A chạy qua trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày của lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Cho biết khối lượng riêng của đồng D = 8,9.103 kg/m3 , A = 64g/mol và đồng bám đều trên bề mặt. Hướng dẫn giải Khối lượng Catốt tăng lên:   64.10.9650 32 96500.2 AIt m g Fn    Thể tích lớp đồng bám trên mặt tấm sắt:   3 6 3 3 32.10 3,6.10 8,9.10 m V m D      Bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt:   6 4 4 3,6.10 1,8.10 200.10 V l m S       Bài 82: [K2] Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó mỗi nguồn có suất điện động  = 3,6V, điện trở trong r = 0,8. Đèn Đ có ghi (6V - 3W). Các điện trở R1 = 4 ; R2 = 3 ; R3 = 8 ; RB = 2 và là bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có cực dương bằng Cu. Điện trở của dây nối và ampe kế không đáng kể, của vôn kế rất lớn. a. Tìm suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. b. Tính điện trở của mạch ngoài, số chỉ của Ampe kế và Vôn kế. c. Tính lượng Cu giải phóng ra ở cực âm của bình âm điện phân trong thời gian 32 phút 10 giây. Biết Cu có hóa trị 2 và có nguyên tử lượng 64. d. Cho biết đèn Đ có sáng bình thường không ? Tại sao ?
  • 103. 103 e. Tìm công suất của bộ nguồn và hiệu suất của mỗi nguồn? Bài 83: [K2] Điện phân dung dịch muối ăn với các điện cực trơ người ta thu được khí H2 và Cl2 ở các điện cực. Biết cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là 5(A), thời gian điện phân là 20 phút. Tìm thể tích các khí thu được ở các điện cực và điện lượng dịch chuyển qua bình trong: a. Điều kiện tiêu chuẩn. b. Điều kiện nhiệt độ 270 C và áp suất 170 Pa Hướng dẫn giải Điện lượng dịch chuyển:  5.1200 6000q It C   a. Ở điều kiện tiêu chuẩn: Ta có: 2 2 2 2 H H Cl Cl m It n A Fn m It n A Fn     Thể tích khí H2, Cl2:  2 2 5.1200 22,4 22,4 1,39 96500.1 H Cl It V V l Fn     b. Ở Điều kiện nhiệt độ 270 C và áp suất 170 Pa: pV nRT n V RT p    Thể tích khí H2, Cl2:  2 2 5.1200.8,31.200 0,608 96500.1.170 H Cl ItRT V V l Fnp     Bài 84: [K2] Phản ứng tạo nước từ hidro và oxi xảy ra kèm theo tỏa nhiệt: 2H2 + O2 → 2H2O + 5,75.105 J/kmol Hãy xác định hiệu điện thế nhỏ nhất cần đặt vào 2 cực của bình điện phân khi điện phân nước Hướng dẫn giải Theo định luật Fa-ra-đây, ta có: mFn It A  Nhiệt lượng tỏa ra tính bởi: Q Q Q UIt U mFnIt A     ĐS: 1,5 V
  • 104. 104 Bài 85: [K1, K2] Khi điện phân dung dịch muối ăn NaCl trong bình điện phân có Anốt bằng Grafit, người ta thu được khí Clo ờ Anốt và khí Hydro ở Catốt. a. Dựa vào thuyết điện li để giải thích kết quả của quá trình điện phân này b. Tính thể tích của các khí thu được ở điều kiện tiêu chuẩn khi tiến hành điện phân trong 10 phút với cường độ dòng điện I = 10A. Hướng dẫn giải a. Muối ăn bị phân li: Na Na Cl    Các ion Cl- di chuyển ngược chiều điện trường về Anốt, nhường 1 electron cho Anốt để trở thành nguyên tử Cl. Các nguyên tử này kết hợp với nhau thành phân tử Cl2 bay lên: 22 2Cl e Cl     Các ion Na+ di chuyển theo chiều điện trường về Catốt. Tại đó chúng kết hợp cới phân tử H2O tạo thành các phân tử NaOH và các ion H+ . Những ion H+ này thu electron của Catốt trở thành nguyên tử H. Các nguyên tử H kết hợp với nhau thành phân tử H2 bay lên: 2 22 2 2 2Na H O NaOH H    ; 22 2H e H     b. Theo định luật Fa-ra-đây, muốn có 1 nguyên tử khối khí hóa trị n = 1 như Cl hoặc H ở mỗi điện cực, cần điện lượng q = F =96500C chuyển qua bình điện phân. Mặt khác, theo phản ứng trên, mổi nguyên tử khối A của khí Cl hoặc H sẽ cho 0,5 mol khí ứng với thể tích (đktc) = 11,2 lít =11200 cm3 Điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân: 10.10.60 6000Q It C   Thể tích khí Cl hoặc H thu được ở mỗi điện cực: 36000 11200 696 96500 V cm 
  • 105. 105 BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Bài 86: [T1,T2] Sét bao giờ cũng đi đôi với sấm, vì sét dẫn tới sấm. Trên Trái Đất chúng ta, mỗi giây có khoảng hơn 100 lần sét. Bằng những hiểu biết của mình, em hãy cho biết sét có nhiều loại không? Nếu có hãy chỉ ra loại sét mà em quan tâm và trình bày lại quá trình nó được hình thành? [9] Hình 12: Hình ảnh về sấm sét Hướng dẫn giải Khi có dông, trong đám mây có tích một lượng lớn điện tích, điện trường trở nên đủ mạnh, làm cho không khí vốn có tính năng cách điện, phút chốc trở nên dẫn điện. Lúc này, electron từ đám mây mang điện âm phóng sang đám mây mang điện dương và phóng tia lửa điện. Lúc ấy, ta trông thấy một làn sét đánh. Sét có thể chia thành 3 loại: - Phóng điện trong mây - Phóng điện giữa các đám mây - Phóng điện giữa mây và đất Hai loại trước gọi chung là sét mây, loại thứ 3 là sét đất. Do quan hệ giữa sét đất và hoạt động con người là mật thiết nhất, nên loại sét mà ta nghiên cứu nhiều nhất là sét đất. Đối với sét đất, khi đám mây dông tới gần mặt đất, mặt đất tích điện dương, tạo ra điện trường đủ mạnh làm ion hóa không khí, làm không khí dẫn điện. Trong quá trình di chuyển, electron chọn con đường có điện trở nhỏ, nên thường xuyên đổi hướng, tạo hình gấp khúc mà ta thường thấy. Khi đi tới cách mặt đất khoảng 10m, điện tích dương trên mặt đất bị hút vào theo lối thông ion vừa tạo trên, kèm theo sự phát quang sáng chói, chính là sét mà ta thấy.
  • 106. 106 BÀI 16: DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG Bài 87: [K1, K2, K3] Tia Catốt là gì? Em hãy dựa vào tính chất của tia Catốt, trình bày một vài ứng dụng mà em biết? Hướng dẫn giải Tia Catốt là dòng các electron do Catốt phát ra và bay trong chân không. Một vài tính chất và công dụng tương ứng của tia Catốt: - Tia Catốt truyền thẳng, nếu không có tác dụng của điện trường hay từ trường. - Tia Catốt phát ra vuông góc với mặt Catốt - Tia Catốt phát ra mang năng lượng (khi đập vào vật nào đó làm nó nóng lên) → Ứng dụng: Hàn trong chân không, nấu kim loại tinh khiết trong chân không. - Tia Catốt đâm xuyên qua lá kim loại mỏng và ion hóa không khí → Ứng dụng: ghi ảnh lên phim. - Tia Catốt làm phát quang một số chất - Tia Catốt bị lệch trong điện trường, từ trường.
  • 107. 107 Phụ lục 4 Bài tập chương IV: TỪ TRƯỜNG Bài 19: TỪ TRƯỜNG Bài 88: [K2] Có một chiếc xe đồ chơi (gắn đồng hồ đo cường độ từ trường cực nhạy). Ban đầu, điều chỉnh kim đồng hồ về số 0. Trường hợp nào sau đây kim đồng hồ lệch khỏi số 0? a. Viên bi và xe cùng đứng yên b. Viên bi đứng yên, xe chuyển động c. Xe đứng yên, viên bi chuyển động d. Đặt viên bi lên xe, cùng chuyển động với xe. Hướng dẫn giải Xung quanh dòng điện có tồn tại từ trường. Dòng điện là dòng các điện tích chuyển động. Máy đo chỉ phát hiện được từ trường khi điện tích chuyển động tương đối so với máy đo → Câu a và d: không. Câu b và c: có. Bài 89: [K1] Em hãy dùng vốn ngôn ngữ Vật lý của mình để điền vào đoạn khuyết sau: ……(1)….là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một……(2)…. hay……(3)……. đặt trong nó. ……(4)……là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương…..(5)…..với phương của từ trường tại điểm đó. Hướng dẫn giải: (1) Từ trường (2) Dòng điện (3) Nam châm (4) Đường sức từ (5) Trùng Bài 90: [C1, T3] 1. Em hãy tự tóm tắt kiến thức bài từ trường bằng sơ đồ tư duy 2. Sau khi tóm tắt kiến thức bài từ trường bằng sơ đồ tư duy em hãy trao đổi nó với các thành viên trong nhóm và vẽ lại kiến thức bằng một phần mềm vẽ sơ tư duy như: imindmap…
  • 108. 108 Bài 91: [T1, N3] Tháng 2 năm 1820, Oersted đã ngẫu nhiên phát hiện ra hiện tượng tương tác giữa dòng điện và nam châm, dòng điện làm lệch kim nam châm. Em hãy truy cập vào đường link dưới đây (đường link khảo sát thí nghiệm của Oersted chứng minh sự tồn tại của từ trường xung quanh dây dẫn) https://www.youtube.com/watch?v=NLidKNXe1qg Sau khi xem video em hãy tiến hành lại thí nghiệm đã làm trong video để chứng minh xung quanh dây dẫn có dòng điện chạy qua có từ trường. BÀI 20: LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ Bài 92: [K2]Trên mặt bàn có 2 viên bi tích điện. Giữ yên viên bi 1, búng cho viên bi 2 lăn sát qua nó. Lực tương tác giữa chúng khi đó có phải là lực tương tác từ không? Hướng dẫn giải Không. Vì khi xét trong hệ quy chiếu là mặt bàn, viên bi 2 chuyển động tạo ra một dòng điện, dòng điện sinh ra từ trường, từ trường đó chỉ tác dụng lực lên dòng điện khác hoặc điện tích khác đang chuyển động. Ở đây, viên bi 1 nằm yên nên không chịu tác dụng của lực từ. Tuy nhiên chúng vẫn tương tác với nhau bởi lực điện. Bài 93: [K2] Thanh cứng MN dẫn điện có chiều dài l và khối lượng m được treo bằng hai dây không trọng lượng với xà ngang. Hệ thống đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B hướng thẳng đứng lên trên. Cho dòng điện I0 chạy qua mạch trong thời gian rất ngắn Δt. Xác định độ lệch cực đại của thanh MN so với mặt phẳng thẳng đứng. Hướng dẫn giải: Trong khoảng thời gian nhỏ Δt, lực từ tác dụng lên thanh MN là: F = I0Bl Độ biến thiên động lượng của thanh trong khoảng thời gian Δt: .p F t   0p F t   p F t   Động năng của thanh:
  • 109. 109   2 2 2 22 2 0 Δ1 2 2 2 2 d F t I B l tp E mv m m m     Ở vị trí giới hạn, thế năng của thanh là: 2 (1 2 2 ) max t maxE mgl cos mglsin     Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng: 2 2 2 20 2 2 2 maxI B l t mglsin m   → 0 2 2 max I Bl t sin m gl    Bài 94: [K2] 1. Hình ảnh trên đây là quy tắc bàn tay trái. Em hãy vẽ lại mô hình dòng điện được đặt trong nam châm hình chữ U dựa vào những gợi ý được cho ở hình ảnh trên. Trong hình vẽ phải đảm bảo có: nam châm hình chữ U với các cực Bắc và Nam, sợi dây dẫn. Biểu diễn được lực từ tác dụng lên sợi dây, cảm ứng từ B , chiều dòng điện. 2. Dựa vào hình ảnh phía trên em hãy thiết kế một bài toán liên quan đến ,B F và dòng điện. Hình 13: Hình ảnh minh họa qui tắc bàn tay trái Bài 95: [K2] Dữ kiện: Ẩn số B = 0,02 T F = ? l = 5 cm I = 2 A 0 30 
  • 110. 110 1. Tính lực từ F. 2. Em hãy thiết kế một bài toán dựa vào những dự kiện và ẩn số đã cho. Bài 96: [T1, N3] Đây là 1 đường link của 1 thí nghiệm liên quan đến bài học: https://www.youtube.com/watch?v=bjHlk9-ZYuc Sau khi xem video em hãy cùng với 3 bạn lập thành một nhóm và tiến hành lại thí nghiệm. Bài 97: [T2] Tesla (T) là đơn vị cảm ứng từ trong hệ SI được đặt theo tên của nhà sáng chế Nikola Tesla từ năm 1960. Em hãy định nghĩa đơn vị Tesla dựa vào biểu thức: 2 Vs T m  Hướng dẫn giải: Tesla là độ lớn cảm ứng từ của vòng dây dẫn kín có diện tích mặt phẳng chắn được bên trong là 1 mét vuông khi giảm từ thông xuống 0 trong vòng 1 giây thì gây ra suất điện động 1 vôn. BÀI 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT Bài 98: [K2] Hình ảnh bên phải biểu diễn ba sợi dây dẫn đồng phẳng, song song và tác dụng lực từ lên nhau. Em hãy thiết kế một bài toán liên quan đến nhưng dữ kiện được cung cấp trong hình. Bài 99: [K2] 1. Em hãy viết công thức tính độ lớn cảm ứng từ B tại tâm O của dây dẫn uốn thành khung tròn với khung dây tròn được tạo bởi N vòng dây khít nhau. 2. Sau khi viết xong công thức, em hãy thiết kế một bài toán liên quan đến công thức trong đó chọn một đại lượng có trong công thức làm ẩn số. Hướng dẫn giải:
  • 111. 111 1. 7 2 10 I B N R    Bài 100: [K1] Những hình ảnh dưới đây mô tả từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt. Em hãy chọn các từ gợi ý trong bảng để điền tên phù hợp với từng hình ảnh được cho dưới đây: Hướng dẫn giải: Hình a: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài Hình b: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn Hình c: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình trụ Hình a Hình b Hình c 1. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài 2. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình trụ 3. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình chữ nhật 4. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
  • 112. 112 Bài 101: [C1] Em hãy điền phần còn trống vào sơ đồ dưới đây: Sơ đồ 3: Sơ đồ về các trường hợp đặc biệt của từ trường Hướng dẫn giải: 1. Đường sức từ của dòng điện thằng là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện 2. Quy tắc nắm tay phải hoặc đinh ốc 3. B = 2𝜋10−7 𝑁𝐼 𝑅 4. Dòng điện trong ống dây dẫn hình trụ 5. Quy tắc nắm tay phải hoặc đinh ốc 6. B = 4𝜋10−7 𝑛𝐼 7. Các đường sức phía ngoài ống dây giống với đường sức sinh bởi nam châm thẳng. Các đường sức phía trong lòng ống dây là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau. 3 trường hợp đặc biệt của từ trường Dòng điện thằng B = 2.10−7 𝐼 𝑟 1. 2. Dòng điện tròn 3. Các đường sức là những đường cong vô hạn ở hai đầu nằm trong mặt phẳng chứa trục đi qua tâm của vòng dây, có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc. Trong đó, các đường sức đi qua tâm là đường thẳng vô hạn ở hai đầu 5. 4. 6. 7. Quy tắc nắm tay phải hoặc đinh ốc
  • 113. 113 Bài 102: [K2] Hình ảnh dưới đây liên quan tới một bài toán gồm một dây dẫn rất dài thẳng hai đầu, ở giữa dây uốn thành vòng tròn. Em hãy tự thiết kế một bài toán liên quan đến hình ảnh này và giải nó. Hướng dẫn giải: Một dây dẫn rất dài thẳng hai đầu, ở giữa dây uốn thành vòng tròn có bán kính R =6 cm mang dòng điện 4A. Tính cảm ứng từ tại tâm vòng dây: Trả lời: Độ lớn cảm ứng từ của dây dẫn thẳng gây ra tại O: B1 = 2.10−7 𝐼 𝑅 = 2.10-7 . 4 6.10−2 = 1,3.10-5 T Phương và chiều như hình vẽ. Độ lớn cảm ứng từ của vòng tròn gây ra tại O: B2 = 2.𝜋. 10−7 𝐼 𝑅 = 2.3,14.10-7 . 4 6.10−2 = 4,210-5 T Phương và chiều như hình vẽ. Độ lớn cảm ứng từ tổng hợp tại O: 𝐵⃗ = 𝐵1 ⃗⃗⃗⃗ + 𝐵2 ⃗⃗⃗⃗ 𝐵1 ⃗⃗⃗⃗ , 𝐵2 ⃗⃗⃗⃗ cùng chiều nên : =>B = B1 + B2 = 1,3.10-5 + 4,210-5 = 5,5.10-5 T Bài 103: [K2] Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài thay đổi thế nào khi điểm ấy dịch chuyển: 1. Song song với dây? 2. Vuông góc với dây? 3. Theo một đường sức từ xung quanh dây?
  • 114. 114 Hướng dẫn giải: 1. Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển song song với dây. B = 2.10-7. 𝐼 𝑟 khi r không đổi thì B cũng không đổi. 2. Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài sẽ tăng nếu điểm ấy dịch chuyển lại gần đây dẫn và giảm nếu dịch chuyển ra xa dây dẫn khi điểm ấy dịch chuyển vuông góc với dây. B = 2.10-7. 𝐼 𝑟 khi r tăng thì B giảm và ngược lại. 3. Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển theo một đường sức từ xung quanh dây. B = 2.10-7. 𝐼 𝑟 khi r không đổi thì B cũng không đổi. Nhưng ở đây phương của vectơ cảm ứng từ luôn thay đổi. BÀI 22: LỰC LORENTZ Bài 104: [K2, K3, T1] Hiện tượng cực quang là kỳ quan thiên nhiên số 1 của thế giới chúng ta. Về bản chất Vật lý đó là hiện tượng gì? Có thể quan sát được ở đâu? Nguyên nhân của nó? Hướng dẫn giải Cực quang là ánh sáng ở địa cực. Nó có hình dạng như một bức rèm sáng, treo lung linh, muôn màu muôn sắc lấp loáng từ độ cao khoảng 100km rủ xuống, trải rộng thành một vành khăn tròn trên cao, bề dày theo phương kinh tuyến khoảng 1km, gọi là vòng cực quang. Mỗi khi Mặt trời có sự bùng nổ, nó phóng ra các luồng hạt mang điện gọi là Gió Mặt trời. Gió Mặt trời làm sinh ra điện trường, khiến các electron không bị phản xạ nữa mà lọt vào khí quyển, va chạm với các phân tử, nguyên tử khí, khiến chúng bị ion hóa. Khi sự tái hợp ở không khí xảy ra thì chất khí phát quang. Ánh sáng ấy chính là cực quang. Hiện tượng cực quang chỉ xảy ra ở gần địa cực Trái đất, chỉ quan sát được khi đứng ở Nam cực hoặc các quốc gia gần Bắc cực như Na-uy, Thụy Điển, Phần Lan, miền Bắc nước Nga, tiểu bang Alaska
  • 115. 115 Bài 105: [K1, C1] 1. Xung quanh vòng tròn là lời gợi ý liên quan đến kiến thức các em đã được học. Em hãy dựa vào các lời gợi ý đó để điền kiến thức phù hợp vào trong vòng tròn. 2. Em hãy thiết kế một vòng tròn tương tự với vòng tròn này, về kiến thức liên quan đến bài lực Lorentz và xung quang vòng tròn là những lời gợi ý liên quan đến kiến thức. Hướng dẫn giải: 1. Lực Lorentz Bài 106: [K2] Một prôton bay vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,45T và có hướng như hình vẽ. Quỹ đạo của prôton trong từ trường là đường tròn có bán kính r=0,28m. Tính vận tốc prôton trong từ trường. Hướng dẫn giải: 2 v f qvB m R   19 7 27 1,6.10 0,28 0,45 1,2.10 / 1,67.10 qRB v m s m         Bài 107: [C1] Em hãy hệ thống lại kiến thức chương từ trường bằng một sơ đồ tư duy với những từ khoá dưới đây: Tác dụng lên một hạt điện tích chuyển động trong một từ trường Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái Độ lớn: Phương vuông góc với và ?
  • 116. 116 1. Từ trường 13. 2. 2 đặc trưng 3. nam châm với nam châm 4. dòng điện với dòng điện 5. chỉ có hạt điện tích tích chuyển động 6. 𝐹 𝑣𝑢ô𝑛𝑔 (𝑣, 𝐵⃗ ) 14. tương tác từ 7. Máy gia tốc hạt 15. 3 trường hợp đặc biệt 8. đường sức 16. nam châm với dòng điện 9. 17. F = BIlsin𝛼 18. f = 𝑞 𝑣𝐵𝑠𝑖𝑛𝛼 19. 𝑅 = 𝑚𝑣 𝑞 𝐵 20. cảm ứng từ 𝐵 = 𝐹 𝐼𝑙 21. dòng điện thẳng 𝐵 = 2. 10−7 𝐼 𝑟 10. dòng điện tròn 𝐵 = 2𝜋. 10−7 𝐼 𝑟 11. dòng điện trong ống dây dẫn 𝐵 = 4𝜋. 10−7 𝑛. 𝐼 12.
  • 117. 117 Phụ lục 5 Bài tập chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 23: TỪ THÔNG-CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 108: [K3] Dòng điện Foucaul có rất nhiều tác dụng, ảnh hưởng trong cuộc sống quanh ta, em hãy liệt kê những trường hợp dòng điện Foucaul có lợi và có hại? Hướng dẫn giải - Trong một số trường hợp, dòng điện Foucaul là cần thiết và có ích như: + Làm hãm chuyển động quay của kim chỉ thị + Sinh ra momen cản làm đĩa của công tơ điện quay đều + Hãm dao động của kim trong các cân nhạy + Phanh điện từ trong xe máy, ô tô... + Nấu chảy kim loại. - Trong một số trường hợp, dòng điện Foucaul là có hại như: + Đốt nóng các lõi sắt trong máy biến thế, máy phát điện, máy quạt, máy xay sinh tố, máy bơm... + Chống lại sự quay của động cơ điện làm giảm công suất động cơ... → Để giảm dòng Foucaul ta không dùng những lõi sắt đúc liền khối mà thay bằng những là thép mỏng ghép cách điện và đặt song song với các đường sức từ Bài 109: [N1, N2, N3] Em hãy quan sát hình ảnh dưới đây 1. Hình ảnh trên liên quan đến thí nghiệm nào? 2. Em hãy trình bày cơ sở lý thuyết và cách tiến hành thí nghiệm 3. Sau đó em hãy cùng với hai bạn trong lớp đến phòng thí nghiệm của trường để tiến hành thí nghiệm.
  • 118. 118 Hướng dẫn giải: Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ Bài 110: [N3] a. Em hãy chọn các dụng cụ dưới đây để làm thí nghiệm cảm ứng điện từ: 1. Nam châm 2. Cuộn dây 3. Đèn dây tóc 4. Đèn led 5. Pin b. Trong khi làm thí nghiệm, em hãy quay một video cho thí nghiệm này. Bài 111: [K1, K3] Em hãy quan sát hình ảnh nồi nước đang được nấu bằng bếp điện từ dưới đây để trả lời câu hỏi: a. Theo em cuộn dây và nồi kim loại liên quan đến kiến thức gì? b. Em hãy giải thích nguyên lý hoạt động của bếp từ c. Cá kho ngon nhất khi được kho trong nồi đất nên bạn Huyền đã thay nồi kim loại bằng nồi đất để kho cá và bạn sử dụng bếp điện từ. Vậy theo em bạn Huyền có thể sử dụng bếp điện từ để kho cá được không? Vì sao? Hướng dẫn giải: a. Dòng điện Foucaul b. Khi trong cuộn dây (1) có dòng điện biến thiên (dòng điện tần số cao) chạy qua, nó tạo nên một trường điện từ biến đổi. Khi đó, nồi kim loại (2) sẽ xuất hiện một dòng điện cảm ứng (dòng điện Foucaul) và làm cho nồi nóng lên (dòng điện Foucaul gây ra hiệu ứng toả nhiệt Joule-Lenz), nhiệt lượng đó được truyền từ nồi vào các đồ nấu (3) bên trong. Và vùng (4) bên ngoài nồi thì không bị ảnh hưởng (nếu nhấc nồi ra khỏi bếp hoặc tắt bếp, quá trình nung nóng cũng kết thúc ngay lập tức). 1. Cuộn dây 2. Nồi kim loại 3. Đồ được nấu (nước) 4. Môi trường bên ngoài.
  • 119. 119 𝐵⃗ c. Bạn Huyền không thể kho cá bằng nồi đất. Vì không thể tạo ra dòng điện Foucaul, dòng điện Foucaul chỉ xảy ra khi khi khối kim loại chuyển động trong từ trường hoặc được đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian. Bài 112: [K2] Một vòng dây kim loại hình vuông đặt trong từ trường đều. Mặt phẳng vòng dây vuông góc với từ trường như hình vẽ. Nếu dạng của vòng dây biến đổi dần dần thành hình tròn trong cùng một mặt phẳng thì khi đó trong vòng dây có xuất hiện dòng điện không? Nếu có thì hãy xác định chiều dòng điện đó. Hướng dẫn giải: Hình tròn có diện tích lớn hơn hình vuông có cùng chu vi. Vì vậy, trong quá trình dạng vòng tròn biến đổi, từ thông qua diện tích vòng dây tăng lên. Trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Theo định luật Lenz, từ trường gây bởi dòng điện cảm ứng có chiều ngược với từ trường ngoài, tức là hướng từ trong ra ngoài. Do đó, dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều kim đồng hồ. BÀI 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG Bài 113: [K2] Em hãy thiết kế một bài toán phù hợp với lời giải dưới đây: a. Độ lớn của suất điện động cảm ứng:  . .cos , c B S B n e t t       0,02( )B T  0,01( )t s  2 2 2 0,1 ( )S r m   2 0 0,02. .0,1 . os60 0,01 ( ) 0,01 c c e V     b. Độ lớn của dòng điện cảm ứng:
  • 120. 120 0,01 0,05 ( ) 0,2 c c e i A R     Hướng dẫn giải: Vòng dây tròn bán kính r = 10cm; điện trở R = 0,2Ω đặt nghiêng góc 30o với ; B = 0,02T. Cảm ứng từ B giảm đều đến không. a. Xác định suất điện động cảm ứng b. Độ lớn và chiều dòng điện cảm ứng trong vòng nếu trong thời gian Δt = 0,01s từ trường: Bài 114: [K2] Cho một khung dây hình vuông cạnh 2m, có điện trở 25Ω đặt vuông góc với một từ trường đều, sao cho nửa diện tích của khung dây nằm trong từ trường đều như hình. Khung dây chứa một bộ pin 20V điện trở trong không đáng kể. Cường độ của từ trường thay đổi theo thời gian theo quy luật B = 0,87∆t trong đó t tính bằng giây. Tính cường độ dòng điện sinh ra trong mạch. Hình 14: Hình ảnh khung dây đặt trong từ trường đều Hướng dẫn giải: Suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung dây: 𝑒 𝑐 = ∆∅ ∆𝑡 = 𝑆. ∆𝐵 ∆𝑡 = 4.0,87∆𝑡 ∆𝑡 = 1,74𝑉 Suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung đóng vai trò giống như một nguồn mắc xung đối với bộ pin như hình vẽ. Theo định luật Ohm ta có: 𝐼 = 𝑒 𝑝−𝑒 𝑐 𝑅 = 20−1,74 25 = 0,73 𝐴
  • 121. 121 Bài 25: TỰ CẢM Bài 115: [T2] 1. Em hãy dùng phần mềm mô phỏng thí nghiệm để thiết kế thí nghiệm về hiện tượng tự cảm. Với sơ đồ thí nghiệm như sau: Thí nghiệm được tiến hành như sau: Đầu tiên điều chỉnh biến trở R để độ sáng của đèn yếu, vừa đủ để trông rõ được sợi dây tóc. Sau đó đột ngột ngắt khoá K, lúc này đèn sáng bừng lên trước khi tắt. 2. Em hãy giải thích hiện tượng tự cảm dựa vào thí nghiệm em đã mô phỏng. Hướng dẫn giải: Ban đầu có dòng điện iL chạy qua ống dây (theo chiều mũi tên). Khi ngắt K, dòng điện iL giảm đột ngột xuống 0. Trong ống dây xảy ra hiện tượng tự cảm: Hiện tượng này có tác dụng chống lại sự giảm của iL, trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng cùng chiều với iL ban đầu, dòng điện cảm ứng này chạy qua đèn và vì ngắt K đột ngột nên dường độ dòng cảm ứng khá lớn, làm cho đèn sáng bừng lên trước khi tắt.
  • 122. 122 Bài 116: [K1] Những hình ảnh sau đây gợi cho em suy nghĩ đến đại lượng Vật lý nào? Hình 15: Hình ảnh gợi ý về các đại lượng Vật lý Hướng dẫn giải: Suất điện động tự cảm Bài 117: [C1] Em hãy hệ thống lại kiến thức chương cảm ứng điện từ bằng một sơ đồ tư duy với những từ khoá dưới đây: 1. Cảm ứng điện từ 2. 𝑒 𝐶 = − ∆∅ ∆𝑡 3. Chiều chống lại nguyên nhân sinh ra nó. 4. ∅ 𝑟𝑖ê𝑛𝑔 = L.I 5. 2 trường hơp đặc biệt 6. từ thông biến thiên xuất hiện 𝑒 𝐶 7. tự cảm 8. 𝑒𝑡𝐶 = −𝐿 ∆𝐼 ∆𝑡 9. chống lại sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch 10. Foucault. 11. IFC tỷ lệ với tốc độ biến thiên của ∅ 12. Chiều chống lại nguyên nhân sinh ra nó.