TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM ĐĂK LĂK KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI Một số phương pháp giải tập chương Từ trường chân không – Học phần Điện học Chương trình Cao đẳng Sư phạm HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: TRẦN THỊ BÍCH LY LỚP SƯ PHẠM VẬT LÝ – TIN HỌC KHÓA 38 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: CỔ KIM THỎA Năm học 2014 - 2015 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Cao Đẳng Sư Phạm ĐăkLăk, Ban chủ nhiệm Khoa khoa học Tự nhiên giáo viên tổ Bộ Môn Vật Lý, thư viện trường Cao Đẳng Sư Phạm ĐăkLăk tạo điều kiện cho em làm khoá luận Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc Thạc sĩ Cổ Kim Thỏa- giảng viên Môn Vật Lý trường Cao Đẳng Sư Phạm ĐăkLăk tận tình giúp đỡ hướng dẫn em suốt trình thực khoá luận Rất mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô bạn để khoá luận hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn Buôn Ma Thuột, ngày Người thực hiên Trần Thị Bích Ly tháng 05 năm 2015 MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Mục lục Bảng ký hiệu sử dụng Đặt vấn đề Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Đối tượng nghiên cứu 1.2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Đóng góp đề tài Chương 2: NỘI DUNG 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Cơ sở lý luận đề tài 2.2.2 Nội dung đề tài 13 2.2.2.1 Tóm tắt nội dung lý thuyết chương 13 2.2.2.2 Phân loại, phương pháp giải tập tập thí dụ, số tập đề nghị 15 Chủ đề 1: Từ trường dòng điện 15 Chủ đề 2: Từ trường tổng hợp Chủ đề 3: Lực tương tác dòng điện, công lực từ Hướng dẫn giải đáp số tập đề nghị Chương 3: THỰC NGHIÊM, KẾT QUẢ - KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Tài liệu tham khảo Phụ lục 15 BẢNG CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG BÀI 12 Chữ Latinh T K ê ý n S T h g T i ọ ệ i u A C ,ô n ag l ự c t , c n h bC ,ạ n h , v e c t c ả m ứ n g t 3dK h o ả n g  B c c h V e c t l  F ự c 5hK ,h o ả n g c c h ,  H v e c t c n g đ ộ t t r n g 6ID ò n g đ i ệ n d ẫ n 7M ậ t đ ộ , d jò n g đ i ê n  J d ẫ n , C h ỉ s ố 8L C ,h u l v i k í n , c h i ề u d i M ô m e m n g 9ẫ u l ự c t 1N S 0,ố nv v i p h â n d i ệ n t í c h Chữ Hylap STT Ký hiệu Tên gọi α β µ ,µ Góc Góc Các loại độ từ thẩm φ Từ thông θ ∑ , ∫∫ Góc Dấu lấy tổng Dấu tích phân Vật lí học ngành khoa học thực thú vị hữu ích Với thành tựu mình, vật lí học giúp người tìm hiểu, khám phá, cải tạo giới tự nhiên phục vụ người Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật, vật lí học có nhiều bước tiến nhảy vọt Hiện nay, vật lí bước khẳng định vai trò ngành khoa học quan trọng giúp người cải tạo, hoàn thiện khả làm chủ giới tự nhiên Trong chương trình trung học sở, môn vật lí có vai trò quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo giáo dục phổ thông Việc giảng dạy môn có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức bản, bước đầu hình thành học sinh lực nhận thức, lực hành động phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề Mặt khác, Vật lý môn học khó trừu tượng Bài tập vật lí đa dạng phong phú Trong phân phối chương trình số tiết tập vật lí lại so với nhu cầu cần củng cố nâng cao kiến thức cho sinh viên; phải tìm phương pháp tốt nhằm tạo cho sinh viên niềm say mê yêu thích môn học này; giúp sinh viên phân loại dạng tập cách giải Từ tạo điều kiện cho sinh viên thời gian ngắn nắm dạng tập, nắm phương pháp giải phát triển hướng tìm tòi lời giải cho dạng tương tự, giúp cho việc tự ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kĩ kĩ xảo giải tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn tốt Trong Chương Từ trường chân không, có nhiều tập tương đối khó Do việc tìm phương pháp giải cho tập chương cần thiết Nên chọn đề tài: “ Một số phương pháp giải tập chương Từ trường chân không – Học phần Điện – Chương trình Cao đẳng Sư phạm” 1.1 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống tập Chương Từ trường chân không- Học phần Điện học - Chương trình Cao đẳng sư phạm 1.2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu: 1.2.1 Mục đích: - Trang bị cho thân nội dung lý thuyết trình nhận thức - Phân loại tập dựa theo mức độ nhận thức - Tìm phương pháp giải dạng tập - Trang bị xây dựng kỹ vận dụng lý thuyết để giải thích tượng vật lý thường gặp tự nhiên - Rèn luyện thói quen làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển khả tư duy, giúp học sinh học tập môn vật lý tốt Đồng thời giúp cho việc học tập việc giảng dạy trường 1.2.2 Nhiệm vụ: - Đưa sở lý luận đề tài - Tóm tắt toàn nội dung lý thuyết chương từ trường chân không - Phân loại phương pháp giải tập - Hệ thống tập có liên quan nội dung lý thuyết học tương ứng với dạng phân - Đưa hệ thống tập đề nghị - Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra kết quả, qua sửa đổi, bổ sung, hoàn thiện nội dung 1.3 Phạm vi nghiên cứu Hệ thống tập Chương Từ trường chân không- Học phần Điện học 2- Chương trình Cao đẳng sư phạm tương ứng với mức độ nhận thức 1.4 Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp đọc sách nghiên cứu tài liệu - Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia - Phương pháp gần - Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết 1.5 Đóng góp đề tài - Xây dựng hệ thống tập theo mức độ nhận thức Chương Từ trường chân không - Làm tài liệu tham khảo cho sinh viên đặt biệt sinh viên ngành vật lý Nhằm nâng cao chất lượng học tập chương sinh viên 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị Tài liệu, giáo trình điện học, phương pháp giảng dạy Vật lý 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Cơ sở lý luận đề tài 2.2.1.1 Lý luận tập vật lý a) Khái niệm tập vật lý b) Tác dụng tập vật lý 2.2.1.2 Lý luận phân loại tập vật lý - Phân loại theo nội dung: + Phân loại theo phân môn vật lý: chia tập theo đề tài tài liệu vật lý Bài tập học, tập nhiệt học, tập điện học,… Sự phân chia có tính quy ước + Phân loại theo tính chất trừu tượng hay cụ thể nội dung tập Nét đặc trưng tập trừu tượng tập trung làm chất vật lý vấn đề cần giải quyết, bỏ qua yếu tố phụ không cần thiết - Phân loại theo cách giải: + Bài tập định tính: + Bài tập tính định lượng: + Bài tập tổng hợp: + Bài tập thí nghiệm: + Bài tập đồ thị: - Phân loại theo mức độ nhận thức: + Bài tập hiểu + Bài tập vận dụng + Bài tập phân tích, tổng hợp 2.2.1.3 Lý luận phương pháp giải tập vật lý a) Phương pháp giải tập vật lý b) Trình tự giải tập vật lý c) Lựa chọn tập vật lý 2.2.2 Nội dung đề tài 2.2.2.1 Tóm tắt nội dung lý thuyết chương: 1) Định luật Biot-Savart-Laplace:    B = dB B ∫ 2) Nguyên lý chồng chất từ trường  n B= ∑ i= i 3) Công thức tính cảm ứng từ B gây a) Một đoạn dòng điện thẳng: b) Dòng điện tròn điểm trục:  H c) Dòng điện ống dây điện thẳng: Véc tơ cường độ từ trường Lực tác dụng từ trường lên dòng điện Công lực từ Các định luật a)Định luật Ampe b) Định luật Biot- Savart- Laplace c) Định luật dòng toàn phần 2.2.2.2 Phân loại, phương pháp giải tập tập ví dụ, số tập đề nghị Theo tư tưởng đó, phân thành chủ đề sau: - Chủ đề 1: Từ trường dòng điện + Dạng 1: Từ trường dòng điện thẳng: gồm dây dài vô hạn dây không dài vô hạn + Dạng 2: Từ trường dòng điện tròn + Dạng 3: Từ trường bên ống dây điện thẳng( xôlênôit) -Chủ đề 2: Từ trường tổng hợp -Chủ đề 3: Lực tương tác dòng điện, công lực từ HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ CÁC BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ Chủ đề 1: Chủ đề 2: Chủ đề 3: 3.1/ Kết thực nghiệm: Phương pháp, cách giải vận dụng trình học, bổ ích, có tác dụng giúp cho than giải nhiều tập Trong trình học trao đổi cách học nhóm trao đổi thấy bạn nhóm vận dụng tốt, nắm bắt cách giải nhanh hơn, có hiệu 3.2/ Kết luận kiến nghị 3.2.1 Kết luận: Chương từ trường chân không học phần khó có nội dung kiến thức rộng, tương ứng với nhiều tập đa dạng nên việc giải tập học phần gặp không khó khăn Do đó, việc xác định mục tiêu, phân tích chất tượng để vận dụng công thức vào tập quan trọng Ở đề tài: “Một số phương pháp giải tập chương Từ trường chân không – Học phần Điện – Chương trình Cao đẳng Sư phạm”, dựa vào mức độ nhận thức để phân dạng, phân loại tập, với ý muốn giúp cho người học việc lựa chọn tập để tự học cách thuận lợi có phương pháp Việc phân loại kết hợp với tiêu chí: cấu trúc môn học, mục tiêu nhận thức tập, nhằm bước xây dụng phương pháp nhận thức khoa học nói chung phương pháp giải tập nói riêng Trong khóa luận đưa 13 tập mẫu theo chủ đề chia Và có đưa thêm 62 tập đề nghị để người đọc tham khảo thêm Trong đó, sử dụng phương pháp phù hợp tối ưu để giải tập Khóa luận giúp cho thân có thêm kiến thức từ trường chân không nói riêng, vật lý nói chung Đồng thời, hi vọng khóa luận góp phần làm phong phú tài liệu tham khảo cho bạn sinh viên, nhằm nâng cao hiệu học tập Nội dung đề tài trình bày số phương pháp giải tập Dù cố gắng nhiều, tránh khỏi thiếu sót Chúng mong nhận đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn đọc Tôi xin chân thành cảm ơn! 3.2.2 Kiến nghị: Các cấp lãnh đạo, đoàn thể thầy cô giáo tạo điều kiện để số sinh viên tham gia nghiên cứu đề tài tăng số lượng chất lượng [1] Đỗ Văn Thông (2005), Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học [2] Kiều Khắc Lâu (1999), Lý Thuyết Trường Điện Từ, NXBGD [3] Lê Văn Thông – Nguyễn Văn Thoại (1995), 351 Bài Toán Điện Một Chiều, Nhà xuất Đồng Nai [4] Vũ Thanh Khiết (Chủ biên) – Nguyễn Văn Ẩn – Hoàng Văn Tích (2001), Bài Tập Vật Lý Đại Cương Tập Một, NXBGD [5] [6] [7] BẢNG THỨ NGUYÊN ĐƠN VỊ CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG TRONG CHÂN KHÔNG TRONG HỆ ĐƠN VỊ QUỐC TẾ SI STT Tên đại lượng Công Chiều dài Lực Thứ nguyên  F A l đơn vị Jun met Niutơn Dòng điện Vectơ bán kính Mật độ dòng điện Ký hiệu  r I J Viết tắt J m N Ampe A met m Ampe/ met2 A/ m2 Cường độ từ trường Vectơ từ cảm Từ thông Độ từ thẩm tuyệt đối 10  H  B Ampe/ met A/ m Tesla T φ Vebe Ve Henry/ met H/m µ Hằng số từ 11 12 13 Năng lượng trường Mật độ khối lượng Mômem lưỡng cực từ 14 µ0 Henry/ met H/m Jun J Jun/ met3 J/ m3 Vebe.met Ve.m W  pm w [...]... giảng dạy Vật lý 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Cơ sở lý luận của đề tài 2.2.1.1 Lý luận về bài tập vật lý a) Khái niệm bài tập vật lý b) Tác dụng của bài tập vật lý 2.2.1.2 Lý luận về phân loại bài tập vật lý - Phân loại theo nội dung: + Phân loại theo phân môn vật lý: chia các bài tập theo các đề tài của tài liệu vật lý Bài tập về cơ học, bài tập về nhiệt học, bài tập về điện học,… Sự phân chia có... tổng hợp lý thuyết 1.5 Đóng góp của đề tài - Xây dựng hệ thống bài tập theo mức độ nhận thức Chương Từ trường trong chân không - Làm tài liệu tham khảo cho sinh viên đặt biệt là sinh viên ngành vật lý Nhằm nâng cao chất lượng học tập trong chương này của sinh viên 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị Tài liệu, giáo trình điện học, phương pháp giảng dạy Vật lý 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Cơ sở lý luận của... chất vật lý của vấn đề cần giải quyết, bỏ qua những yếu tố phụ không cần thiết - Phân loại theo cách giải: + Bài tập định tính: + Bài tập tính định lượng: + Bài tập tổng hợp: + Bài tập thí nghiệm: + Bài tập đồ thị: - Phân loại theo mức độ nhận thức: + Bài tập hiểu + Bài tập vận dụng + Bài tập phân tích, tổng hợp 2.2.1.3 Lý luận về phương pháp giải bài tập vật lý a) Phương pháp giải bài tập vật lý b)... nói riêng Trong khóa luận chúng tôi đã đưa ra 13 bài tập mẫu theo từng chủ đề đã chia Và chúng tôi có đưa thêm 62 bài tập đề nghị để người đọc tham khảo thêm Trong đó, đã sử dụng những phương pháp phù hợp và tối ưu để giải quyết các bài tập Khóa luận đã giúp cho bản thân có thêm kiến thức về từ trường trong chân không nói riêng, về vật lý nói chung Đồng thời, chúng tôi hi vọng khóa luận sẽ góp phần... tổng hợp 2.2.1.3 Lý luận về phương pháp giải bài tập vật lý a) Phương pháp giải bài tập vật lý b) Trình tự giải bài tập vật lý c) Lựa chọn bài tập vật lý 2.2.2 Nội dung đề tài 2.2.2.1 Tóm tắt nội dung lý thuyết trong chương: 1) Định luật Biot-Savart-Laplace:    B = dB B ∫ 2) Nguyên lý chồng chất từ trường  n B= ∑ i= 1 i và 3) Công thức tính cảm ứng từ B gây ra bởi a) Một đoạn dòng điện thẳng: b) Dòng... Trang bị cho bản thân nội dung lý thuyết về quá trình nhận thức - Phân loại bài tập dựa theo mức độ nhận thức - Tìm phương pháp giải các dạng bài tập - Trang bị và xây dựng kỹ năng vận dụng lý thuyết để giải thích các hiện tượng vật lý thường gặp trong tự nhiên - Rèn luyện thói quen làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển khả năng tư duy, giúp học sinh học tập môn vật lý tốt hơn Đồng thời giúp cho việc... môn vật lý tốt hơn Đồng thời giúp cho việc học tập và việc giảng dạy khi ra trường 1.2.2 Nhiệm vụ: - Đưa ra cơ sở lý luận của đề tài - Tóm tắt toàn bộ nội dung lý thuyết trong chương từ trường trong chân không - Phân loại và phương pháp giải bài tập - Hệ thống bài tập có liên quan nội dung lý thuyết được học tương ứng với từng dạng đã phân - Đưa ra hệ thống bài tập đề nghị - Tiến hành thực nghiệm sư... trung học cơ sở, bộ môn vật lí có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của giáo dục phổ thông Việc giảng dạy bộ môn này có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bước đầu hình thành ở học sinh những năng lực nhận thức, năng lực hành động và phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề ra Mặt khác, Vật lý là một môn học khó và trừu tượng Bài tập vật lí rất đa dạng và... thẩm φ Từ thông 5 6 7 θ ∑ , ∫∫ Góc Dấu lấy tổng Dấu tích phân Vật lí học là ngành khoa học thực sự thú vị và hữu ích Với những thành tựu của mình, vật lí học đã giúp con người tìm hiểu, khám phá, cải tạo thế giới tự nhiên phục vụ con người Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, vật lí học có nhiều bước tiến nhảy vọt Hiện nay, vật lí đang từng bước khẳng định vai trò của mình là một trong những... chất lượng [1] Đỗ Văn Thông (2005), Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học [2] Kiều Khắc Lâu (1999), Lý Thuyết Trường Điện Từ, NXBGD [3] Lê Văn Thông – Nguyễn Văn Thoại (1995), 351 Bài Toán Điện Một Chiều, Nhà xuất bản Đồng Nai [4] Vũ Thanh Khiết (Chủ biên) – Nguyễn Văn Ẩn – Hoàng Văn Tích (2001), Bài Tập Vật Lý Đại Cương Tập Một, NXBGD [5] [6] [7] BẢNG THỨ NGUYÊN ĐƠN VỊ CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG