Chuyên đề Quy trình tổ chức thực hiện thí nghiệm môn vật lý

Chuyên đề: QUY TRÌNH TỔ CHỨC THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM MÔN VẬT LÝ Tác giả: Vũ Thị Hiền Chức vụ : Giáo viên Đơn vị : Trường THCS Thị Trấn – Thới Bình – Cà Mau Mở đầu: 1-Lý do chọn đề tài: Bộ môn vật lý cấp THCS là môn khoa học thực nghiệm cung cấp những kiến thức vật lý phổ thông cơ bản , có hệ thông và tương đối toàn diện .Theo yêu cầu đổi mới ,mỗi giáo viên cần suy nghĩ làm thế nào để mỗi tiết học , mỗi kiến thức mới học sinh được xây dựng trên cơ sở thao tác thí nghiệm để tìm ra nguyên nhân, tìm ra cách sử lý tình huống , các thông tin , ghi nhớ kiến thức và vận dụng vào thực tế .có như vậy tiết học mới mới phong phú và có chất lượng Qua đó rèn khả năng tư duy chính xác , rèn luyện trí thông minh, óc sáng tạo tính cần cù và phương pháp làm việc khoa học của học sinh. Vấn đề đặt ra là : Mỗi giáo viên giảng dạy môn vật lý phải đầu tư thời gian,phải biết sử dụng thiết bị dạy học sao cho hiệu quả nhất ( vì thực trạng đồ dùng dạy học môn vật lý đã được trang bị cho toàn cấp học song chất lượng một số còn rất kém, một số không phù hợp .VD : Thiết bị cho thí nghiệm về lực điện từ không thực hiện được. Máy biến thế thực hành không đúng điện áp thứ câp trên máy. Các nhiệt kế đặt trong phòng nhiệt độ ban đầu không như nhau trong cùng một điều kiện . Bề mặt gương phẳng, gương cầu bị mờ không quan sát và so sánh ảnh được…vv) ,cần nắm vững các nguyên tắc cơ bản khi sử dụng thiết bị và quy trình tổ chức lớp khi thực hiện thí nghiệm. Xuất phát từ những thực tế trên và kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy bộ môn vật lý cấp THCS tôi nêu một số giải pháp để thực hiện các bài thí nghiệm vật lý mà tôi và các đồng nghiệp ở tổ chuyên môn đã áp dụng và đạt hiệu quả cao. Vì điều kiện có hạn và khả năng còn hạn chế , với mức độ cho phép,đề tài này chỉ dừng lại ở một số ví dụ cơ bản trong trương trình vật lý lớp 6. song về cơ sở và phương pháp thực hiện vẫn có thể áp dụng cho toàn cấp THCS. 2- Đối tượng nghiên cứu: HS Trường THCS Thị Trấn 3-Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp tổng kết kinh nghiệm. B.Thuận lợi – khó khăn: 1.Thuận lợi: *Được sự động viên và tạo điều kiện của BGH, tổ chuyên môn , sự giúp đỡ nhiệt tình và cố vấn của các đồng nghiệp, giáo viên lớn tuổi có kinh nghiệm. * là giáo viên nhiều năm được phân công giảng dạy bộ môn vật lý cấp THCS *Trường ở nơi trung tâm văn hoá chính trị chủa huyện. 2. Khó khăn : * Cơ sở vật chất còn thiếu thốn, các phòng chức năng, phòng học bộ môn , thiết bị còn thiếu chưa đáp ứng đầy đủ cho phương pháp giảng dạy. * Một số HS còn khó khăn , gia đình chưa tạo điều kiện tốt nhất về dụng cụ học tập , chất lượng học sinh không đồng đều, một số chưa có ý thức học tập đứng đắn * Năng lực , Kinh nghiệm bản thân còn hạn chế , thời gian nghiên cứu không nhiều. C .NỘI DUNG : I- QUY TRÌNH TỔ CHỨC THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM: Theo tôi để thực hiện thành công bài thí nghiệm vật lý ( Thí nghiệm biểu diễn hay thí nghiệm đại trà) , cần thực hiện nghiêm túc , có chất lượng quy trình sau: 1- XÁC ĐỊNH MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA THÍ NGHIỆM Nghiên cứu kỹ nội dung chương trình SGK, xác định và chuẩn bị thiết bị thí nghiệm. Xác định lọai thí nghiệm ( Thí nghiệm của học sinh-của giáo viên - Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát hay minh họa ). 2 - ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN , LỰA CHỌN DỤNG CỤ ,BỐ TRÍ LẮP RÁP THÍ NGHIỆM - Với những dụ mới cần dành thời gian cho HS tìm hiểu cách sử dụng - Có thể cho học sinh đề xuất thử các phương án thí nghiệm. Giáo viên giúp HS tìm phương án tối ưu nhất. Với những thí nghiệm phức tạp phải được sự trợ giúp , hướng dẫn của GV. -Nếu là thí nghiệm biểu diễn GV phải bố trí lắp đặt sao cho tất cả HS quan sát được . - Trong quá trình thực hiện thí nghiệm , có nhiều yếu tố tác động ,ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm .GV cần xem xét kỹ , lọai bỏ những yếu tố chủ quan. 3 -TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM -Thực hiện thí nghiệm theo đúng tiến trình đề ra -Trong thí nghiệm cần ghi chép cẩn thận , đầy đủ các dữ kiện theo yêu cầu và những hiện tượng bất thường ( nếu có). 4 - SỬ LÝ KẾT QUẢ, KHÁI QUÁT - RÚT RA KẾT LUẬN. -Sau khi thực hiện thí nghiệm Gv tập hợp kết quả của các nhóm , cho học sinh thảo luận , nhận xét kết qua của thí nghiệm -Tìm hiểu , nhận các yếu tố dẫn đến thành công, thất bại của thí nghiệm. Hướng dẫn học sinh lọai bỏ những kết quả bất thường, tìm ra nguyên nhân của sự sai khác các kết quả, qua đó khái quát và kết luận tính xác thực của thí nghiệm II-CÁC VÍ DỤ HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM CỤ THỂ. Bài 1 : ĐO ĐỘ DÀI 1- MỤC TIÊU: * HS biết dùng thước để đo độ dài,biết xác định giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất của dụng cụ đo . Biết cách đo độ dài 2- DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: * Mỗi nhóm HS cần có : +Một thước nhựa dài 300mm, khỏang cách giữa hai vạch đo nhỏ nhất là 1mm, một thước dây + GV: cần chuẩn bị 1 tranh vẽ , một thước mét 3- CÔNG VIỆC CẦN THỰC HIỆN a/ Giới thiệu dụng cụ đo độ dài. b/ Cách đo độ dài: +Ước lượng độ dài cần đo +Chọn thước đo phù hợp với vật cần đo +Cách đặt thước +Cách đặt mắt +Cách đọc kết quả đo +Ghi kết quả đo +Tính giátrị trung bình của kết quả đo: = 4- NHỮNG LƯU Ý KHI THỰC HIỆN: * Cần chọn dụng cụ đo có giới hạn đo lớn hơn vật cần đo để số lần đo là ít nhất. * Trong quá trình đo nếu có kết quả bất thường thì có thể tiến hành đo thêm một lần nữa và lọai bỏ kết quả bất thường đó Bài 2 : ĐO THỂ TÍCH 1/ MỤC TIÊU +Nhận biết các dụng cụ đo thể tích và cách sử dụng +Biết cách đo thể tích của một lươ5ng chất lỏng bằng bình chia độ 2/ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM + Mỗi nhóm HS : 1 bình chia độ 250ml 1 ống nghiệm chia độ , một ca nhựa 3/ CÔNG VIỆC CẦN THỰC HIỆN + Xác định giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất của dụng cụ đo +Lập bảng số liệu theo mẫu sau: LẦN THÍ NGHIỆM TÊN VẬT THỂ TÍCH ƯỚC LƯỢNG THỂ TÍCH ĐO DƯỢC 1 2 3 4/ NHỮNG ĐIỀU LƯU Ý KHI THỰC HIỆN + Ống nghiệm có độ chia nhỏ nhất nhỏ nhưng giới hạn đo cũng nhỏ nên chỉ đo được một lượng chất lỏng có thể tích nhỏ .Bình chia độ đo được một lượng nước nhiều hơn. +Nước dính ướt thành ống do vật , mặt thóang của chất lỏng có hình khum lõm, khi đọc kêt quả ta nên lấy mốc của chất lỏng là đáy của hình khum đó . Bài 3: ĐO THỂ TÍCH VẬT RẮN KHÔNG THẤM NƯỚC 1/ MỤC TIÊU: + Biết cách xác định thể tích của một vật rắn không thấm nước, có hình dạng bất kỳbằng bình chia độ và bình tràn . 2/ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM + Mỗi nhóm HS một bình chia độ 250ml, một bình tràn , một cốc thủy tinh, một ống chia độ , một sợi dây nhỏ, mềm 3/ CÔNG VIỆC CẦN THỰC HIỆN + GV hướng dẫn + Rửa sạch viên sỏi và lau khô + Ước lượng thể tích và kích thước viên sỏi . nếu có thể thì dùng trực tiếp bình chia độ . Nếu lớn hơn thì dùng bình tràn. Bảng 3 Lần đo Thể tích ước lượng VT VS V=VT -VS 1 2 3 * Dùng bình chia độ : - Cho một lượng nước vào bình chia độ - Đặt bình chia độ thẳng đứng , đánh dấu mưc chất lỏng trong bình và ghi kết quả thể tích chất lỏng trong bình ( VS) , ghi kết quả vào bảng số liệu. - Lấy dây cước buộc vào viên sỏi - Cầm một đầu dây nhẹ nhàng thả viên sỏi vào bình chia độ. - Khi chất lỏng trong bình đã ổn định đọc thể tích của chất lỏng và viên sỏi trong bình chia độ và ghi kết quả vào bảng số liệu( Vs) - Xác định thể tích của viên sỏi bằng công thức V= VT - VS - Lấy viên sỏi ra lau khô và làm lại tưiơng tự - Thực hiện 3 lần và lấy giá trị trung bình cộng của các lần đo. * Dùng bình tràn : - Đổ nước vào bình tràn tới khi nước tràn qua vòi - Đặt bình tràn thẳng đứng , lấy 1 cốc ( đã làm khô) hứng nước tràn ra từ vòi - Làm sạch, lau khô , lấy dây cước buộc viên sỏi - nhẹ nhàng thả viên sỏi vào bình tràn - Hứng mước từ bình tràn chảy vào cốc cho đến khi không chảy nữa - Đổ nước từ cốc vào bình chia độ họăc ông nghiệm chia độ và đo thể tích của lượng nước đó - ghi kết quả vào bảng số liệu ( Bảng 4) - thực hiện lại cho đủ 3 lần Lần đo Ước lượng thể tích Thể tích đo được TB các lần đo 1 V1 2 V2 3 V3 4/ NHỮNG ĐIỀU LƯU Ý KHI THỰC HIỆN -Khi dùng bình chia độ phải cho một nước thích hợp để khi nhúng viên sỏi vào thì nó sẽ ngập tràn hòan tòan trong nước và nước không dâng lên quá giới hạn đo của bình - Khi dùng bình tràn , nếu lượng nước chảy ra ít thì nên dùng ống nghiệm để đo lượng nước - Sau mỗi lần đo phải lau khô viên sỏi - Bỏ qua sai số do dính ướt và phần thể tích của dây ngập trong nước Bài 4: LỰC ĐÀN HỒI I/ MỤC TIÊU: Hiểu được biến dạng đàn hồi và độ biến dạng . Biết xác định độ biến dạng của lò xo .tìm ra mối liên hệ của lực đàn hồi và độ biến dạng 2/ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM +1 thước đo dộ dài 300 mm, độ chia nhỏ nhất 1 mm . co`1 thể cắm hoặc treo thẳng đứng một đế chữ A , một thanh trụ 500mm 1 khớp chữ thập , một lò so 2,5 N 1 hộp gia trọng 50 g 3/ CÔNG VIỆC CẦN THỰC HIỆN - Lắp giá thí nghiệm , điều chỉnh trụ dài thẳng đứng , trụ ngắn nằm ngang. - Cắm thước thẳng đứng, đầu có vặch số 0 ở trên - Treo lò so lên thanh trụ nằm ngang điều chỉnh để vòng đầu tiên của lò so trùng với vạch số 0 của thước - Đo chiều dài của lò so ( L0) và ghi vào bảng số liệu.- treo một quả gia trọng 50 g vào đầu còn lại của lò so . Khi lò so và quả gia trọng đứng yên , ta đo chiều dài của lò so L1 rồi ghi vào bảng số liệu - Bỏ quả gia trọng đi , khi lò so đứng yên , đo chiều dài của lò so - Lần lượt lam thí nghiệm tương tự khi treo vào đầu lò so 2 quả gia trọng , 3 qua gia trọng - KẾT QUẢ :+ Khi không treo quả nặng vào đầu lò so nữa thì lò so trở về vị trí ban đầu. (L01 = L02 = L03 ) + Lực tác dụng càng lớn thì lò so biến dạng càng nhiều. Số quả gia trọng treo vào lò so Tổng trọng lượng các quả nặng (N) Chiều dài của lo so (mm) Chiều dài của lò so khi treo các quả nặng Độ biến dạng của lò so 01 L01 L1 L1= L1- L0 02 L02 L2 L2=L2 –L0 03 L03 L3 L3=L3-L0 4/ NHỮNG ĐIỀU LƯU Ý KHI THỰC HIỆN Khi đo chiều dài của lò so cần phải đo khỏang cách từ vòng đầu tiên đền vòng cuối cùng , không tính chiều dài của các móc - trọng lưộng của gia trọng được xác định thông qua hệ thức 100 g = 1 N - có thể cho học sinh làm thêm thí nghiệm về sự biến dạng của dây cao su, quả bóng … - Không treo quả nặng vượt quá giới hạn đàn hồi của lò so Bài 5: LỰC KẾ- PHÉP ĐO LỰC 1/ MỤC TIÊU: -HS hiểu được nguyên tắc , cấu tạo và biết sử dụng lực kế để đo lực . 2/ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM -1 lực kế 2,5 N - 1 lực kế chưa chia vạch 3/ CÔNG VIỆC CẦN THỰC HIỆN + Cho học sinh qua sát, tìm hiểu cấu tạo của lực kế + Sử dụng lực kế chưa chia vạch và kiến thức đã học ở bài trước , cho học sinh thực hành thiết kế một lực kế đơ giảnđơn giản + Cầm , treo lực kế theo phương thẳng đứng . xác định và đánh dấu vị trí số 0 ( vị trí kim chỉ thị) + Treo quả nặng 0,5 N vào đầu lò so , khi hệ thống đứng yên , xác định và đánh dấu vị trí của kim chỉ thị đó , ghi vị trí 0,5 tương ứng với vị trí đó + Lần lượt làm tương tự treo 2,3,4,5 quả gia trọng 0,5 N vào móc 3,4,5 quả gia trọng 0,5 N vào móc lực kế và và ghi giá trị tương ứng là 1N, 1,5 N 2N , 2,5 N + Xác định giới hạn đo và ĐCNN của lực kế + Cách hiệu chỉnh số 0 +Thực hành sử dụng lực kế đo đo trọng lượng của một số vật + Ước lượng giá trị trọng lượng của một số vật + Chọn lực kế có GHĐ và ĐCNN phù hợp + Cầm vào thân lực kế ( vỏ) và giữ theo phương thẳng đứng , hiệu chỉnh kim chỉ thị về đúng vạch số 0 + Treo hoặc cầm lực kế . móc vật cần đo trọng lượng vào lực kế , khi vật đứng yên ( lực thẳng đứng ) thì đọc giá trị ghi trên lực kế 4/ NHỮNG ĐIỀU LƯU Ý KHI THỰC HIỆN + Không sử dụng lực kế vượt quá giới hạn đo cho phép + Với mỗi lần sử dụng lực kế thì phải hiệu chỉnh số 0 cho phù hợp + Khi sử dụng lực kế không để phần chuyển động cọ sát vào thân lực kế + Nếu có điều kiện thì GV có thể giới thiệu cho HS một số lọai lực kế khác như lực kế tròn , lực kế ứng dụng biến dạng nén + Thường xuyên bảo quản để lực kế không bị hoen gỉ . Bài 6 : MÁY CƠ ĐƠN GIẢN – MẶT PHẲNG NGHIÊNG 1/ MỤC TIÊU: +Qua thí nghiệm so sánh khi kéo vật lên theo phương thẳng đứng với trọng lượng của vật + Biết tác dụng cuỉa mặt phẳng nghiêng và cách sử dụng + Rèn luyện kỹ năng đo lực bằng lực kế . 2/ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM + Mỗi nhóm học sinh cần một mặt phẳng nghiêng , 2 lực kế , một quả gia trọng 200 g , 1 đế chữ A , 1 thanh trụ 500 mm , 1 trụ 250 mm , một khớp nối chữ thập 3/ CÔNG VIỆC CẦN THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM 1: + Do trọng lượng của quả gia trọng 200 g + Lắp ráp giá thí nghiệm và đặt trong mặt phẳng nằm ngang + Treo lực kế 2,5 N lên thanh ngang, hiệu chỉnh lực kế cho đúng + Treo quả gia trọng vào móc lực kế + Đọc và ghi sp61 chỉ của lực kế vào bảng số liệu THÍ NGHIỆM 2: + Cầm lực kế thẳng đứng , treo quả gia trọng vào móc lực kế + Kéo quả gia trọng lên theo phương thẳng đứng , quan sát và ghi số lệu của lực kế vào bảng số liệu + Bằng 2 lực kế móc vào 2 đầu của quả gia trọng , 2 lực kế thẳng đứng + Ghi chỉ số của 2 lực kế , Kéo vật lên theo phương thẳng đứng , qua sát và ghi số liệu 2 lực kế vào bảng số liệu * KẾT QUẢ: + Lực kéo vật lên theo phương thẳng đứng luôn lớn hơn họăc bằng trọng lực của vật THÍ NGHIỆM 3: + Đo trọng lượng P của gia trọng + Điều chỉnh độ nghiêng của mặt phẳng nghiêng lớn + Cầm lực kế song song với mặt phẳng nghiêng , hiệu chỉnh lực kế cho đúng + Móc quả gia trọng vào lực kế , giữ lực kế song song với mặt phẳng nghiêng , đọc và ghi chỉ số của lực kế + Giảm độ nghiêng của mặt phẳng bằng cách giảm độ cao hoặc tăng chiều dài của mặt phẳng nghiêng hoặc đồng thời cả hai + Làm thí nghiệm tương tự lần 2 ( ở mỗi lần đều ghi số lệu vào bảng số liệu theo mẫu sau: Số lần TN Độ nghiêng của mặt phẳng Độ lớn của lực kéo 1 Lớn F1 = 2 Vừa F2 = 3 Nhỏ F3 = KẾT QUẢ: Lực kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng luôn nhỏ hơn trọng lực của vật + Độ nghiêng của mặt phẳng càng nhỏ thì lực kéo vật lên càng nhỏ 4/ NHỮNG ĐIỀU LƯU Ý KHI THỰC HIỆN + Ban đầu khi kéo vật lên theo phương thẳng đứng , cần 1 lực lớn hơn trọng lực của vật . Khi kéo vật từ từ ( chuyển động thẳng đều thì lực bằng trọng lượng của vật) + Khi kéo vật lên theo phương của mặt phẳng nghiêng thì hướng lực kéo phải luôn song song với với mặt phẳng nghiêng + Sau mỗi lần thay đổi độ nghiêng của mặt phẳng phải hiệu chỉnh lực kế cho đúng. III - PHẦN KẾT: Trên đây là những kinh nghiệm mà tôi và các đồng nghiệp trong tổ chuyên môn đã thực hiện trong quá trình giảng dạy phần thực hành môn vật lý tại trường THCS Thị Trấn Thới Bình . Giờ đây các giờ dạy thực nghiệm - Thiết bị dạy học đã trở thành cánh tay đắc lực cho sự thành công của mỗi tiết dạy . Trong quá trình thực hiện , bản thân không tránh khỏi những sai sót và hạn chế . rất mong sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp để việc dạy học môn vật lý ngày càng hiệu quả hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thới Bình ngày 24 tháng 05 Năm 2008 Người thực hiện Vũ Thị Hiền Ý KIẾN THẨM ĐỊNH CỦA HĐ CHUYÊN MÔN