Sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra kỹ năng thực hành Vật lý 12

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra kỹ năng thực hành Vật lý 12

1. Sáng kiến kinh nghiệm Lê Quốc Hưng_Trường THTP Yên Lạc MỤC LỤC Trang PHẦN I – MỞ ĐẦU 2 PHẦN II – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 5 A - TÌM HIỂU CHUNG MỘT SỐ VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN KỸ NĂNG 5 THỰC HÀNH I. Một số thí nghiệm vật lý 12 5 1. Thí nghiệm biểu diễn 5 2. Thí nghiệm thực hành khảo sát 5 II. Tìm hiểu cấu tạo và cách sử dụng đồng hồ vạn năng kim chỉ thị 5 1. Cấu tạo 5 2. Cách sử dụng 10 III. Tìm hiểu cấu tạo và cách sử dụng đồng hồ vạn năng hiển thị số 14 1. Cấu tạo 14 2. Cách sử dụng 16 IV. Cách tính sai số trong thí nghiệm thực hành 18 1. Cách tính sai số của phép đo trực tiếp 2. Cách tính sai số của phép đo gián tiếp và ghi kết quả đo lường 18 3. Biểu diễn sai số trong đồ thị 21 4. Một số ví dụ về xử lí số liệu thực nghiệm đo được 21 V. Một số lưu ý khi làm thí nghiệm 28 1. Phân loại thí nghiệm 28 2. Các yêu cầu trong khi tiến hành thí nghiệm 28 3. Kỹ thuật làm thí nghiệm 29 B - HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KIỂM TRA KỸ NĂNG 30 THỰC HÀNH VẬT LÝ 12 I. Câu hỏi trắc nghiệm về kỹ năng sử dụng đồng hồ vạn năng 30 II. Câu hỏi trắc nghiệm về các thí nghiệm biểu diễn, thí nghiệm khảo sát 34 vật lý 12 III. Câu hỏi trắc nghiệm về kỹ năng xử lý số liệu trong thực hành 36 Phần III – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 Phụ lục: ĐÁP SỐ BÀI TẬP TỰ LUYỆN 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40
2. Sáng kiến kinh nghiệm Lê Quốc Hưng_Trường THTP Yên Lạc PHẦN I – MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học là một trong những mục tiêu lớn của ngành giáo dục. Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạy học đóng vai trò rất quan trọng. Sử dụng phương tiện dạy học góp phần nâng cao hiệu quả dạy học, góp phần hình thành cho học sinh khả năng tư duy tích cực, sáng tạo và vận dụng các kiến thức vào thực tiễn đời sống. Tuy nhiên, tình hình dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng hiện nay vẫn còn được tiến hành theo hình thức chủ yếu là: “ thông báo – tái hiện”, học sinh có rất ít cơ hội để nghiên cứu, quan sát, tham gia tiến hành làm thí nghiệm. Hơn nữa, vật lý là môn khoa học thực nghiệm vì vậy thí nghiệm vật lý đóng vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu và giảng dạy vật lý. Song song đó, việc kiểm tra đánh giá thể hiện qua các kỳ thi Đại học – Cao đẳng đã qua và các kỳ thi THPT Quốc gia sắp tới, hình thức ra đề đặt yêu cầu cao về sự hiểu biết chính xác, cũng như ứng dụng hiệu quả các kiến thức được học của học sinh vào thực tiễn. Tuy nhiên như các thầy cô đều biết, hàng năm Sở GD - ĐT có yêu cầu các thầy cô đăng kí danh hiệu từ CSTĐ cấp cơ sở trở lên đều phải có SKKN. Với số lượng hơn 40 trường THPT trong toàn tỉnh cùng với 9 năm (từ 2007 – đến 2015) Bộ GD tổ chức thi ĐH –CĐ môn vật lý theo hình thức TNKQ. Vậy nên tôi thấy các đề tài ngày càng mang tính truyền thống, tức là đa phần viết về việc phân loại – phương pháp giải các dạng bài tập, trong khi đó thị trường sách tham khảo cũng tràn ngập các tài liệu viết về những vấn đề này. Hơn nữa qua việc tìm hiểu nghiên cứu đề thi các năm chúng ta đều nhận thấy các bài tập khó, có tính mới, thì không phải khó về mặt phương pháp, kiến thức nữa mà chủ yếu khó về mặt toán, tính mới thì thường liên hệ với thực tiễn, mà khi nói đến thực tiễn thì không thể không nói tới những vấn đề liên quan đến thí nghiệm vật lý. Nhận thức sâu sắc được tầm quan trọng của thí nghiệm vật lý trong việc đáp ứng mục tiêu của bộ môn Vật lý, cũng như mong muốn đề tài ít nhiều có tính mới, hữu ích hơn nên tôi đã chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra kỹ năng thực hành vật lý 12” làm nội dung báo cáo chuyên đề của mình. 2. Mục đích nghiên cứu Đề tài này có mục đích nâng cao kỹ năng sử dụng dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng xử lý số liệu và kỹ năng làm thí nghiệm vật lý một cách khoa học, hiệu quả và an toàn. Đồng thời góp phần giúp học sinh giải quyết tốt các tình huống thực tiễn liên quan đến các thí nghiệm vật lý 12. 2
3. Sáng kiến kinh nghiệm Lê Quốc Hưng_Trường THTP Yên Lạc 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Đề tài này tìm hiểu một số vấn đề liên quan đến kỹ năng sử dụng dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng làm thí nghiệm vật lý và kỹ năng xử lý số liệu thu được. - Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra kỹ năng thực hành các thí nghiệm vật lý 12. - Trên cơ sở những kết quả đã nghiên cứu sẽ giúp cho các em học sinh áp dụng để giải quyết các tình huống thực tiễn liên quan đến các thí nghiệm vật lý 12. 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu Học sinh lớp 12A6 trường THPT Yên Lạc – huyện Yên Lạc – tỉnh Vĩnh Phúc. 5. Phạm vi nghiên cứu - Đề tài này tìm hiểu chi tiết kỹ năng sử dụng đồng hồ vạn năng, kỹ năng làm thí nghiệm vật lý và kỹ năng xử lý số liệu thực nghiệm thu được. - Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra kỹ năng thực hành các thí nghiệm vật lý 12. 6. Phương pháp nghiên cứu Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau : - Phương pháp điều tra giáo dục. - Phương pháp quan sát sư phạm. - Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh. - Phương pháp mô tả. - Phương pháp vật lý. 7. Cấu trúc của chuyên đề Để đạt được những mục đích nói trên và có thể thấy được ý nghĩa khoa học của những lý thuyết mà đề tài này xây dựng được. Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo. Nội dung đề tài này được chia thành hai phần chính, bao gồm: A – Tìm hiểu chung một số vấn đề liên quan đến kỹ năng thực hành. I. Một số thí nghiệm vật lý 12 II. Tìm hiểu cấu tạo và cách sử dụng đồng hồ vạn năng kim chỉ thị III. Tìm hiểu cấu tạo và cách sử dụng đồng hồ vạn năng hiển thị số 3
4. Sáng kiến kinh nghiệm Lê Quốc Hưng_Trường THTP Yên Lạc IV. Cách tính sai số trong thí nghiệm thực hành V. Một số lưu ý khi làm thí nghiệm B – Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra kỹ năng thực hành các thí nghiệm vật lý 12. I. Câu hỏi trắc nghiệm về kỹ năng sử dụng đồng hồ vạn năng II. Câu hỏi trắc nghiệm về các thí nghiệm biểu diễn, thí nghiệm khảo sát vật lý 12 III. Câu hỏi trắc nghiệm về kỹ năng xử lý số liệu trong thực hành 8. Dự kiến thời lượng dạy chuyên đề Chuyên đề dự kiến sẽ được dạy trong 4 tiết, cụ thể như sau: - Tiết 1, 2: Tìm hiểu cấu tạo, cách sử dụng đồng hồ vạn năng và kỹ năng xử lý số liệu thực nghiệm. - Tiết 3: Thực hành sử dụng đồng hồ vạn năng. - Tiết 4: Chữa bài tập tự luyện. 4
5. Sáng kiến kinh nghiệm Lê Quốc Hưng_Trường THTP Yên Lạc PHẦN II – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU A - TÌM HIỂU CHUNG MỘT SỐ VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN KỸ NĂNG THỰC HÀNH I. Một số thí nghiệm Vật lý 12 1. Thí nghiệm biểu diễn - Thí nghiệm về con lắc lò xo, con lắc đơn. - Thí nghiệm tạo sóng mặt nước trong hộp bằng kính. - Thí nghiệm tạo sóng dừng trên dây. - Thí nghiệm tạo giao thoa sóng mặt nước. - Thí nghiệm cộng hưởng âm. - Mô hình máy phát điện xoay chiều 1 pha, 3 pha, động cơ không đồng bộ 3 pha, máy biến áp. - Thí nghiệm về hiện tượng tán sắc ánh sáng trắng, tổng hợp ánh sáng trắng. - Thí nghiệm về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng, giao thoa ánh sáng. 2. Thí nghiệm thực hành khảo sát - Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn. - Thực hành: Xác định tốc độ truyền âm. - Thực hành: Khảo sát đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nồi tiếp. - Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa. II. Tìm hiểu cấu tạo và cách sử dụng đồng hồ vạn năng kim chỉ thị Trong các bài thực hành vật lý nói chung và trong các bài thực hành vật lý 12 nói riêng đòi hỏi cần sử dụng rất nhiều dụng cụ khác nhau. Một số dụng cụ như: máy phát âm tần, máy biến thế, đồng hồ đo thời gian, đèn laze, kính lọc sắc, âm thoa, là những dụng cụ rất thông dụng, cách sử dụng tương đối đơn giản, hơn nữa vì điều kiện thời gian hạn hẹp nên chuyên đề chỉ lưu ý cách sử dụng một dụng cụ khá phức tạp và không thể thiếu trong phần lớn các thí nghiệm về điện, đó là đồng hồ vạn năng. 1.Cấu tạo a. Cấu tạo bên ngoài 5
6. Sáng kiến kinh nghiệm Lê Quốc Hưng_Trường THTP Yên Lạc 1 – Kim chỉ thị 7 – Mặt chỉ thị 2 – Vít điều chỉnh điểm 0 tĩnh 8 – Mặt kính 3 – Đầu đo điện áp thuần xoay chiều 9 – Vỏ sau 4 – Đầu đo dương (+), hoặc P (Bán dẫn 10 – Nút điều chỉnh 0Ω (0Ω ADJ) dương) 5 – Đầu đo chung (Com), hoặc N (Bán dẫn 11 – Chuyển mạch chọn thang đo âm) 6 – Vỏ trước 12 – Đầu đo dòng điện xoay chiều 15A b. Một số kí hiệu sử dụng trên đồng hồ Trên đồng hồ vạn năng kim chỉ thị có một số kí hiệu như sau: · Nội trở của đồng hồ: 20 KΩ /VDC 9KΩ/VDC · Kí hiệu đo cả dòng xoay chiều và một chiều · Phương đặt đồng hồ: o ┌┐ hoặc →: Phương đặt nằm ngang o ┴ hoặc ↑: Phương đặt thẳng đứng o Ð : Phương đặt xiên góc (thường là 450) · Điện áp thử cách điện: 5 KV · Bảo vệ bằng cầu chì và diode 6
7. Sáng kiến kinh nghiệm Lê Quốc Hưng_Trường THTP Yên Lạc · DC.V (Direct Current Voltage): Thang đo điện áp một chiều. · AC.V (Alternating Current Voltage): Thang đo điện áp xoay chiều. · DC.A (Direct Current Ampe): Thang đo dòng điện một chiều. · AC.A (Alternating Current Ampe): Thang đo dòng điện xoay chiều · Ω: Thang đo điện trở · 0Ω ADJ (0Ω Adjust): Chỉnh không ôm (chỉnh điểm không động) · COM (Common): Đầu chung, cắm que đo màu đen · + : Đầu đo dương · OUTPUT cắm que đo màu đỏ trong trường hợp đo điện áp thuần xoay chiều · AC15A cắm que đo màu đỏ trong trường hợp đo dòng xoay chiều lớn cỡ A c. Cung chia độ Hình 1.17: Các cung chia độ trên mặt đồng hồ Kyoritsu KEW 1109S - (A) Là cung chia thang đo điện trở Ω : Dùng để đọc giá trị khi sử dụng thang đo điện trở. Cung chia độ thang đo Ω có giá trị lớn nhất bên trái và nhỏ nhất bên phải (ngược lại với tất cả các cung còn lại). - (B) Là mặt gương: Dùng để giảm thiểu sai số khi đọc kết quả, khi đọc kết quả hướng nhìn phải vuông góc với mặt gương – tức là kim chỉ thị phải che khuất bóng của nó trong gương. - (C) Là cung chia độ thang đo điện áp: Dùng để đọc giá trị khi đo điện áp một chiều và thang đo điện áp xoay chiều 50V trở lên. Cung này có 3 vạch chia độ là: 250V; 50V; 10V. 7
8. Sáng kiến kinh nghiệm Lê Quốc Hưng_Trường THTP Yên Lạc - (D) Là cung chia độ điện áp xoay chiều dưới 10V: Trong trường hợp đo điện áp xoay chiều thấp không đọc giá trị trong cung C. - (E) Là cung chia độ dòng điện xoay chiều tới 15A. - (F) Là cung chia độ đo hệ số khuếch đại dòng 1 chiều của transistor - hfe. - (G, H) Là cung chia độ kiểm tra dòng điện và điện áp của tải đầu cuối. - (I) Là cung chia độ thang đo kiểm tra dB: Dùng để đo đầu ra tín hiệu tần số thấp hoặc âm tần đối với mạch xoay chiều. Thang đo này sử dụng để độ khuếch đại và độ suy giảm bởi tỷ số giữa đầu vào và đầu ra mạch khuếch đại và truyền đạt tín hiệu theo đơn vị đề xi ben. d. Các đại lượng đo được trên đồng hồ vạn năng Các đại lượng cơ bản: V – A – Ω (Hình 1.19 a) [1] DC.V: đo điện áp một chiều có 7 thang đo, từ 0,1V đến 1000V [2] DC.mA: Đo dòng điện 1 chiều, có 4 thang đo, từ 50mA đến 250mA [3] AC.V: Đo điện áp xoay chiều, có 4 thang đo, từ 10V đến 1000V [4] AC 15A: Đo dòng điện xoay chiều đến 15A [5] Ω: Đo điện trở, có 4 thang đo, từ X1Ω đến X 10kΩ e. Cách đọc giá trị trên các cung chia độ của đồng hồ vạn năng Đồng hồ vạn năng có rất nhiều thang đo, mà mặt hiển thị có kích thước giới hạn, không thể ghi tất cả các cung chia độ cho mỗi thang. Chính vì vậy, khi đo chúng ta phải đọc giá trị của các cung chia độ cơ bản sau đó nhân (hoặc cộng) với hệ số mở rộng thang đo theo bảng sau. Đại lượng đo Thang đo Cung chia độ Hệ số mở rộng DC.V 0,1V C10 X 0,01 (chia 100) 8