- Trang Chủ
- Giáo dục học
- Chế tạo các dụng cụ thí nghiệm thực tập để tăng cường hoạt động thực nghiệm của học sinh trong học tập các kiến thức về hiện tượng quang điện trong ở lớp 12 THPT
Xem mẫu
- CH TO CC DÖNG CÖ TH NGHIM
THÜC TP
TNG C×ÍNG HOT ËNG THÜC
NGHIM CÕA HÅC SINH
TRONG HÅC TP CC KIN THÙC V
HIN T×ÑNG
QUANG IN TRONG Ð LÎP 12 THPT
Nguy¹n Ngåc H÷ng v Nguy¹n Xu¥n Trung
Tr÷íng ¤i håc S÷ ph¤m H Nëi
1 Mð ¦u
- Theo ch÷ìng tr¼nh vªt l½ ð tr÷íng THPT c£ cì b£n v n¥ng cao, hi»n t÷ñng
quang i»n trong (HTQT) ÷ñc · cªp ð lîp 12. Sau khi håc hi»n t÷ñng
n y, håc sinh (HS) c¦n ph¡t biºu ÷ñc ành ngh¾a v· hi»n t÷ñng quang d¨n
v vªn döng ÷ñc thuy¸t l÷ñng tû ¡nh s¡ng º gi£i th½ch hi»n t÷ñng n y;
ph¡t biºu ÷ñc ành ngh¾a HTQT, i·u ki»n º x£y ra hi»n t÷ñng v ph¥n
bi»t ÷ñc nâ vîi hi»n t÷ñng quang i»n ngo i; n¶u ÷ñc nguy¶n tc c§u t¤o,
ho¤t ëng cõa quang i»n trð v pin quang i»n.
- º HS ¤t ÷ñc möc ti¶u v· m°t ki¸n thùc n¶u tr¶n, trong d¤y håc
HTQT, c¡c th½ nghi»m (TN) kh£o s¡t sau c¦n ÷ñc ti¸n h nh: sü phö
thuëc cõa c÷íng ë dáng i»n ch¤y qua iæt quang v o hi»u i»n th¸ v v o
c÷íng ë ¡nh s¡ng chi¸u v o nâ; sü phö thuëc cõa c÷íng ë dáng i»n ch¤y
qua quang i»n trð v o hi»u i»n th¸ v v o c÷íng ë ¡nh s¡ng chi¸u v o nâ;
sü phö thuëc cõa c÷íng ë dáng i»n ch¤y qua pin quang i»n v o c÷íng ë
¡nh s¡ng chi¸u v o nâ [3].
1
- - Nh¬m khc phöc t¼nh tr¤ng khæng câ döng cö th½ nghi»m (DCTN) º
sû döng khi d¤y håc c¡c ki¸n thùc n y ð tr÷íng THPT v t«ng c÷íng ho¤t
ëng thüc nghi»m cõa HS ngay khi håc b i mîi, chóng tæi ¢ ch¸ t¤o DCTN
thüc tªp v· HTQT v DCTN · cªp ¸n ùng döng k¾ thuªt cõa quang i»n
trð trong m¤ch i»n âng ngt tü ëng c¡c ±n ÷íng.
- Trong b i b¡o, chóng tæi câ sû döng t i li»u tham kh£o [1 v 2] cho c¡c
th½ nghi»m c¦n ch¸ t¤o döng cö.
2 Nëi dung nghi¶n cùu
2.1 DCTN thüc tªp v· hi»n t÷ñng quang i»n trong
2
- 2.1.1 C¡c chi ti¸t cõa DCTN
- DCTN (H¼nh 1) câ c¡c linh ki»n: iæt quang, quang i»n trð, pin quang
i»n, i»n trð 510 Ω, bi¸n trð xoay 200 Ω, ±n halogen 12V 50W, c¡c d¥y
nèi i»n v 2 çng hç o i»n a n«ng.
- C¡c linh ki»n ÷ñc °t trong
H¼nh 1. DCTN v· HTQT
hëp gé º ti»n lñi cho vi»c ti¸n h nh
TN v b£o qu£n, di chuyºn DCTN.
M°t trong cõa np hëp gé l b£ng
nhüa ¢ ÷ñc phun sìn, câ sì ç
m¤ch i»n ¢ ÷ñc in (1). C¡c chèt
cm ÷ñc gn tr¶n m¤ch i»n º HS
d¹ d ng mc c¡c linh ki»n v çng
hç o i»n.
- ±n halogen ÷ñc lp tr¶n chuæi, d¹ d ng di chuyºn tr¶n thanh ray
nhæm câ gn th÷îc (2).
2.1.2 C¡c TN ÷ñc ti¸n h nh vîi DCTN
a) TN 1: Kh£o s¡t sü phö thuëc cõa c÷íng ë dáng i»n I ch¤y qua iæt quang
v o hi»u i»n th¸ °t v o nâ, khi c÷íng ë ¡nh s¡ng E chi¸u v o iæt quang
khæng êi
- Mc m¤ch i»n, trong â iæt H¼nh 2. TN v³ ÷íng °c tr÷ng
quang ÷ñc mc theo chi·u ng÷ñc væn - ampe cõa iæt quang
nh÷ H¼nh 2.
- Chi¸u th¯ng gâc chòm s¡ng H¼nh 3. ÷íng °c tr÷ng
ph¡t ra tø ±n halogen câ c÷íng ë væn - ampe cõa iæt quang
luæn khæng êi v o iæt quang.
- Thay êi hi»u i»n th¸ mët
chi·u °t v o iæt quang tø 0 ¸n
10V nhí i·u ch¿nh bi¸n trð v åc
c¡c c°p gi¡ trà I U t÷ìng ùng. V³
÷íng °c tr÷ng væn ampe cõa
iæt quang (H¼nh 3).
- L°p l¤i c¡c b÷îc TN vîi chòm
s¡ng ph¡t ra tø ±n câ c÷íng ë tuy
3
- khæng êi nh÷ng lîn hìn (E2 > E1 )
b¬ng c¡ch dàch ±n tr¶n thanh ray
l¤i g¦n iæt quang hìn.
- Tø k¸t qu£ TN, HS câ thº dü
o¡n mët c¡ch ành t½nh v· sü phö
thuëc cõa I v o E: khi U khæng êi, E c ng lîn th¼ I c ng lîn. Dü o¡n n y
s³ ÷ñc HS kiºm tra ð TN 2.
4
- b) TN 2: Kh£o s¡t ành t½nh sü phö thuëc cõa c÷íng ë dáng i»n I ch¤y
qua iæt quang v o c÷íng ë E cõa chòm s¡ng chi¸u v o nâ, khi hi»u i»n
th¸ °t v o iæt quang khæng êi
- M¤ch i»n ÷ñc mc nh÷ TN 1.
- Giú nguy¶n hi»u i»n th¸ ng÷ñc °t v o iæt quang, t«ng c÷íng ë E
cõa chòm s¡ng chi¸u v o nâ b¬ng c¡ch dàch chuyºn ±n º kho£ng c¡ch tø
±n tîi iæt quang l¦n l÷ñt l 20cm, 15cm, 10cm, 5cm (H¼nh 4). åc c¡c gi¡
trà I t÷ìng ùng, HS s³ th§y: khi E t«ng th¼ I t«ng, nh÷ ¢ dü o¡n tø TN1.
H¼nh 4. TN kh£o s¡t sü phö thuëc cõa I v o E cõa iæt quang
c) TN 3: Kh£o s¡t sü phö thuëc cõa c÷íng ë dáng i»n I ch¤y qua quang
i»n trð v o hi»u i»n th¸ °t v o nâ, khi c÷íng ë ¡nh s¡ng E chi¸u v o
quang i»n trð khæng êi
• Ph÷ìng ¡n 1: Sû döng çng hç o i»n a n«ng
- M¤ch i»n ÷ñc mc nh÷ H¼nh 5, trong â m°t nhªn ¡nh s¡ng cõa
quang i»n trð quay ra ngo i. Chi¸u th¯ng gâc chòm s¡ng ph¡t ra tø ±n câ
c÷íng ë luæn khæng êi v o quang i»n trð.
- i·u ch¿nh bi¸n trð º U t«ng d¦n v åc c¡c c°p gi¡ trà I U t÷ìng
ùng. HS nhªn th§y: sü bi¸n thi¶n cõa I theo U tu¥n theo ành luªt Æm.
V³ ÷íng °c tr÷ng I U cõa quang i»n trð (H¼nh 6). ÷íng °c tr÷ng
I U l ÷íng th¯ng i qua gèc to¤ ë.
- L°p l¤i c¡c b÷îc TN vîi chòm s¡ng ph¡t ra tø ±n câ c÷íng ë E2 tuy
khæng êi, nh÷ng lîn hìn b¬ng c¡ch dàch ±n l¤i g¦n quang i»n trð.
- Tø k¸t qu£ TN, HS ÷a ra dü o¡n mët c¡ch ành t½nh v· sü phö thuëc
cõa I v o E ð quang i»n trð: vîi U khæng êi, khi E t«ng th¼ I t«ng. Dü
o¡n n y s³ ÷ñc HS kiºm tra nhí TN 4.
• Ph÷ìng ¡n 2: Sû döng dao ëng k½ i»n tû (DKT)
- ÷íng °c tr÷ng væn ampe cõa quang i»n trð công câ thº thu ÷ñc
nhí sû döng DKT thay cho çng hç o i»n (H¼nh 7).
H¼nh 5. TN kh£o s¡t sü phö thuëc H¼nh 6. ÷íng °c tr÷ng
cõa I v o U cõa quang i»n trð væn - ampe cõa quang i»n trð
H¼nh 7. Sû döng DKT º v³ ÷íng °c tr÷ng
væn - ampe cõa quang i»n trð
5
- - L¦n l÷ñt thay êi c÷íng ë ¡nh s¡ng chi¸u v o quang i»n trð, c¡c
÷íng °c tr÷ng væn ampe cõa quang i»n trð tr¶n m n DKT l nhúng
÷íng th¯ng câ ë dèc kh¡c nhau (H¼nh 8).
H¼nh 8. ÷íng °c tr÷ng væn - ampe cõa quang i»n trð
ùng vîi ¡nh s¡ng chi¸u v o quang i»n trð câ c÷íng ë kh¡c nhau
6
- d) TN 4: Kh£o s¡t sü phö thuëc cõa c÷íng ë dáng i»n I ch¤y qua quang
i»n trð v o c÷íng ë E cõa ¡nh s¡ng chi¸u v o nâ, khi hi»u i»n th¸ °t
v o quang i»n trð khæng êi
- M¤ch i»n ÷ñc mc nh÷ H¼nh 9, trong â m°t nhªn ¡nh s¡ng cõa
quang i»n trð h÷îng ra ngo i.
H¼nh 9. TN kh£o s¡t sü phö thuëc cõa I v o E cõa quang i»n trð
- Giú U khæng êi, t«ng E b¬ng c¡ch dàch ±n c¡ch quang i»n trð l¦n
l÷ñt l 20cm, 15cm, 10cm, 5cm. åc c¡c gi¡ trà I t÷ìng ùng, dü o¡n m HS
¢ n¶u ra ð TN 3 ÷ñc kh¯ng ành: khi E t«ng th¼ I t«ng. i·u â chùng tä
i»n trð cõa quang i»n trð gi£m i khi E t«ng.
e) TN 5: Kh£o s¡t sü phö thuëc cõa c÷íng ë dáng i»n I ch¤y qua pin
quang i»n v o c÷íng ë ¡nh s¡ng E chi¸u v o nâ
- Mc m¤ch i»n nh÷ trong TN 4, ch¿ kh¡c l thay quang i»n trð b¬ng
pin quang i»n.
- T«ng E b¬ng c¡ch dàch ±n l¤i g¦n pin quang i»n, åc c¡c gi¡ trà I
t÷ìng ùng. HS s³ th§y: khi E t«ng th¼ I t«ng.
2.2 DCTN · cªp nguy¶n tc c§u t¤o v ho¤t ëng
cõa m¤ch i»n dòng quang i»n trð º âng ngt
tü ëng c¡c ±n ÷íng
2.2.1 Nguy¶n tc c§u t¤o cõa m¤ch i»n âng ngt tü ëng c¡c
±n ÷íng
- DCTN º nghi¶n cùu nguy¶n tc c§u t¤o cõa m¤ch i»n dòng º âng ngt
tü ëng c¡c ±n ÷íng gçm c¡c linh ki»n: quang i»n trð, tranzito, 2 i»n
trð v rìle i»n tø.
- C¡c linh ki»n n y ÷ñc mc theo sì ç tr¶n b£ng cõa DCTN (H¼nh 10).
7
- H¼nh 10. Mæ h¼nh cõa m¤ch i»n dòng quang i»n trð
º âng ngt tü ëng c¡c ±n ÷íng
Quang i»n trð ÷ñc mc giúa cüc gèc B v cüc ph¡t E cõa tranzito,
âng vai trá chia hi»u i»n th¸ vîi i»n trð R1 , R1 ÷ñc mc giúa cüc gâp C
v cüc gèc B. Nguçn i»n 6V ÷ñc dòng vøa º t¤o hi»u i»n th¸ UBE , vøa
º t¤o ra IC . IC ch¤y qua nam ch¥m i»n cõa mët rìle i»n tø âng ngt
m¤ch i»n c¡c ±n ÷íng. Nam ch¥m i»n n y n¬m trong m¤ch colectì cõa
tranzito.
2.2.2 Nguy¶n tc ho¤t ëng cõa m¤ch i»n âng ngt tü ëng c¡c
±n ÷íng
- Ban ng y, khi ¡nh s¡ng chi¸u v o quang i»n trð õ m¤nh (dòng ±n chi¸u
¡nh s¡ng câ c÷íng ë õ lîn v o quang i»n trð cõa DCTN) th¼ i»n trð cõa
nâ r§t nhä so vîi R1 . Hi»u i»n th¸ UBE công s³ r§t nhä. IB = 0 v do â
IC = 0. Nam ch¥m i»n cõa rìle i»n tø khæng ho¤t ëng. H» thèng c¡c ±n
÷íng mc song song s³ khæng s¡ng.
- Ban ¶m, khi ¡nh s¡ng chi¸u v o quang i»n trð y¸u ¸n mùc n o â
th¼ i»n trð cõa nâ s³ õ lîn. Hi»u i»n th¸ UBE t«ng. Khi UBE ¤t ¸n mët
gi¡ trà n o â th¼ xu§t hi»n IB v do â xu§t hi»n IC . IC ch¤y qua nam ch¥m
i»n cõa rìle i»n tø l m cho nâ hót c¦n ngt i»n v âng m¤ch thp s¡ng
c¡c ±n ÷íng.
8
- 3 K¸t luªn
- Nh¬m t«ng c÷íng ho¤t ëng thüc nghi»m t½ch cüc, tü lüc cõa HS trong d¤y
håc c¡c ki¸n thùc v· HTQT, 2 DCTN vîi sè l÷ñng khæng nhi·u c¡c linh
ki»n ¢ ÷ñc ch¸ t¤o. Chóng cho ph²p HS ti¸n h nh c¡c TN cì b£n, khæng
phùc t¤p v· HTQT v v· mët ùng döng k¾ thuªt cõa hi»n t÷ñng n y.
- C¡c TN tr¶n ¢ t¤o i·u ki»n º gi¡o vi¶n so¤n th£o ti¸n tr¼nh d¤y
håc c¡c ki¸n thùc v· HTQT theo kiºu d¤y håc ph¡t hi»n v gi£i quy¸t v§n
·. Ti¸n tr¼nh d¤y håc n y ¢ ÷ñc thüc nghi»m s÷ ph¤m ð 2 lîp 12 tr÷íng
THPT Xu¥n Tr÷íng B (Nam ành). K¸t qu£ thüc nghi»m s÷ ph¤m b÷îc
¦u cho th§y hi»u qu£ cõa ti¸n tr¼nh d¤y håc nâi chung v cõa c¡c TN m
HS ti¸n h nh vîi 2 DCTN ¢ ch¸ t¤o èi vîi vi»c k½ch th½ch hùng thó håc
tªp, ph¡t huy t½nh t½ch cüc, tü lüc v n¥ng cao ch§t l÷ñng ki¸n thùc cõa HS.
Thæng qua qu¡ tr¼nh l m vi»c vîi nhúng TN n y, c¡c k¾ n«ng TN m HS ¢
câ (bè tr½, lp r¡p c¡c linh ki»n trong m¤ch i»n, sû döng çng hç o i»n
a n«ng v DKT, thu thªp v xû l½ c¡c k¸t qu£ TN ¢ thu ÷ñc º rót
ra nhúng k¸t luªn ành t½nh v ành l÷ñng) ÷ñc ti¸p töc r±n luy»n.
TI LIU THAM KHO
[1] Nguy¹n Th¸ Khæi (Têng chõ bi¶n), Vô Thanh Khi¸t (Chõ bi¶n),
Nguy¹n Ngåc H÷ng, Nguy¹n ùc Th¥m, Ph¤m ¼nh Thi¸t, Vô ¼nh Tuþ,
Ph¤m Quþ T÷, L¶ Trång T÷íng, 2005. Vªt l½ 12 (SGK th½ iºm Ban KHTN
bë 1). Nxb Gi¡o döc, H Nëi.
[2] o V«n Phóc (Chõ bi¶n), D÷ìng Trång B¡i, Nguy¹n Th÷ñng Chung,
Vô Quang, 1992. Vªt l½ 12. Nxb Gi¡o döc, H Nëi.
[3] Nguy¹n ùc Th¥m (Chõ bi¶n), Nguy¹n Ngåc H÷ng, Ph¤m Xu¥n Qu¸,
2003. Ph÷ìng ph¡p d¤y håc vªt l½ ð tr÷íng phê thæng. Nxb ¤i håc S÷ ph¤m,
H Nëi.
ABSTRACT
Manufacturing experiment equipment to enhance experimental activities
for pupils in learning internal photoelectric effects in 12th class
in Vietnamese high schools
9
- The article deals with the manufacturing of 2 experiment equipments in
order that pupils use these for carying out 6 internal photoelectric effects
experiments in the 12th class in Vietnamese high schools. The detailed and
concrete description helps teachers to have sufficient understanding of those
experiments. Therefore they can organize the pupil's experimental activities
effectively in learning this knowledge.
10
nguon tai.lieu . vn