SKKN xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo chương từ trường vật lí 11 THPT

SỞ GD-ĐT BẮC NINH
TRƯỜNG THPT YÊN PHONG SỐ 2

SÁNG KIẾN ĐỀ NGHỊ, ĐÁNH GIÁ Ở CẤP NGÀNH

TÊN SÁNG KIẾN:
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG
BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 THPT

Tác giả sáng kiến: Nguyễn Văn Đơng
Chức vụ: Phó Hiệu trưởng
Đơn vị: Trường THPT n Phong số 2
Bộ mơn: Vật lí

N PHONG, THÁNG 3 NĂM 2015


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN
Kính gửi: - Hội đồng sáng kiến ngành Giáo dục và Đào tạo Bắc Ninh.

Số
TT

Họ tên tác giả

Ngày sinh

Nơi công tác

Chức

(hoặc nơi ở)

vụ

Trường THPT

Phó

1 Nguyễn Văn Đơng 15/12/1976 n Phong Sớ

Hiệu

2

Trình độ
chun
mơn

ĐH

Tỉ lệ (%)
Đóng góp vào
việc tạo ra
sáng kiến

100%

trưởng

Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Xây dựng và sử dụng hệ thống
bài tập sáng tạo chương “Từ trương”-Vật lí 11 THPT.
- Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Vật lí 11 THPT.
- Ngày sáng kiến được áp dụng: 5/01/2015
- Mô tả bản chất của sáng kiến: Đưa ra các nguyên tắc xây dựng và sử dụng hệ
thống bài tập sáng tạo trong dạy giải bài tập chương “Từ trường” vật lí 11 THPT
nhằm rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh tại trường THPT Yên Phong số 2.
- Để vận dụng đề tài có hiệu quả, rất mong được tạo điều kiện cho cơ sở về cơ sở
vật chất như máy chiếu, phịng thí nghiệm và các thiết bị thí nghiệm vật lí…Tăng
cường hơn nữa về sinh hoạt chuyên môn như bồi dưỡng, dự giờ thăm lớp rút
kinh nghiệm.
- Có thể nói rằng việc sử dụng sáng kiến: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài
tập sáng tạo chương “Từ trương”-Vật lí 11 THPT có tác động tích cực đến
kết quả học tập của học sinh, đặc biệt cho việc bồi dưỡng năng lực tư duy sáng
tạo cho học sinh, giúp các em có tư duy kĩ thuật gắn với thực tiễn và yêu thích
hơn khi học mơn vật lí.


Tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và
hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
Yên Phong, ngày 10 tháng 3 năm 2015
Người viết

Nguyễn Văn Đông

MỤC LỤC

Phần 1. MỞ DẦU
1. Mục đích của sáng kiến
2. Đóng góp của sáng kiến
Phần 2. NỘI DUNG
Chương 1. Cơ sở khoa học
1. Cơ sở lí luận
1.1. Khái niệm về năng lực sáng tạo
1.2. Dạy học sáng tạo
2. cơ sở thực tiễn
2.1. Những biểu hiện của NLST của học sinh trong học tập
2.2. Vai trò của bài tập sáng tạo trong dạy học
Chương 2: Thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo
trong dạy học vật lí
1. Nhận thức của giáo viên về BTST và việc sử dụng BTST
2. Nguyên nhân
3. Đánh giá
Chương 3: Những giải pháp xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo
chương “Từ trường” – Vật lí 11 THPT
1. Đề xuất các nguyên tắc xây dựng BTST chương “ Từ trường”
2. Các dấu hiệu nhận biết BTST vật lí
3. Xây dựng và sử dụng hệ thống BTST chương “Từ trường”-Vật lí 11
THPT
3.1. Xây dựng hệ thống BTST chương “Từ trường” – Vật lí 11 THPT
3.2. Hướng dẫn giải BTST đã xây dựng
3.3. Sử dụng hệ thống BTST
Chương 4: Kiểm chứng các giải pháp đã triển khai
Phần 3. KẾT LUẬN
1. Những vấn đề quan trọng được đề cập
2. Hiệu quả thiết thực của sáng kiến
3. Kiến nghị đề xuất

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

Trang
1
1
2
3
3
3
3
3
4
4
4
6
6
6
6
7
7
10
11
11
14
26
27
28
28
28

28
30
31


Phần 1. MỞ ĐẦU
1. Mục đích của sáng kiến
1.1. Đất nước ta đang trong thời kì cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa, thời kì tri
thức và trí tuệ sáng tạo của con người được coi là yếu tố quyết định sự phát triển
của xã hội. Do đó, con người được coi là trung tâm trong xã hội, là chủ thể kiến
tạo xã hội. Đối với con người cá thể, tri thức là một cơ sở để xác định vị trí xã
hội và khả năng hành động. Để được như vậy giáo dục đóng một vai trị then
chốt trong việc đào tào con người và sự phát triển của xã hội.
Nhận thức rõ điêù đó Đảng và Nhà nước ta ln quan tâm tới giáo dục và coi
giáo dục là: “Quốc sách hàng đầu”. Giáo dục cần đạt được các mục tiêu: Cung
cấp nền học vấn cơ bản, giúp học sinh hướng nghiệp một cách hiệu quả; phát
triển năng lực nhận thức, hình thành nhân cách tồn diện; hình thành thế giới
quan duy vật khoa học, thái độ, xúc cảm, hành vi văn minh. Để đạt được mục
tiêu trên thì phương pháp giáo dục đóng một vai trị hết sức quan trọng, địi hỏi
ln phải đổi mới theo hướng dạy học tích cực. Điều 28 của Luật giáo dục nhấn
mạnh: “ Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác,
chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm tình hình của từng lớp
học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến
thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm đem lại niềm vui hứng thú học tập cho
học sinh” . Đây là một phương pháp dạy học hoàn toàn phù hợp với xu thế hiện
nay.
1.2. Từ thực tế cho thấy khi áp dụng phương pháp dạy học tích cực sẽ đem lại
kết quả rất cao; sẽ nâng cao năng lực sáng tạo cho học sinh, đặc biệt phương
pháp đó được áp dụng trong các tiết dạy giải bài tập. Nhưng để tiết dạy gải bài
tập đó đạt được hiệu quả như mong muốn đòi hỏi mỗi người Thầy phải biết xây

dựng một hệ thống bài tập phù hợp mang tính sáng tạo cao cho người học. bài
tập là hết sức quan trọng và nó khơng thể thiếu khi hoạt động dạy và học diễn ra.
Do đó, người thầy ln phải có sự nghiên cứu, tìm tịi trong việc bồi dưỡng nâng
cao năng lực sáng tạo của học sinh thơng qua một hệ thống bài tập thích hợp có
tính sáng tạo. Nếu đạt được việc đó khơng những những phát triển năng lực sáng
tạo của học sinh mà còn giúp các em nhớ kiến thức cũ, nhận thức nhanh kiến
thức mới, mối liên hệ giữa kiến thức cũ và mới, đồng thời các em cịn có khả
năng vận dụng kiến thức bài học vào thực tiễn cuộc sống.
Trong giai đoạn hiện nay, đất nước ta đang đứng trước những thời cơ và thách
thức to lớn, để tránh được nguy cơ tụt hậu, việc rèn luyện năng lực sáng tạo
(NLST) cho thế hệ trẻ lại càng cần thiết và cấp bách hơn bao giờ hết. Trước hết
1


việc rèn luyện NLST cho học sinh phải được tiến hành ngay khi các em còn ngồi
trên ghế nhà trường được thơng qua việc thực hiện các q trình sư phạm, việc
dạy học các mơn học khác nhau, trong đó có mơn Vật lí theo nội dung và phương
pháp đổi mới phù hợp với thời đại. Quá trình dạy học vật lí ở trường phổ thơng
số tiết bài tập chiếm tỷ lệ đáng kể trong nội dung chương trình. Hoạt động dạy
giải bài tập vật lí vừa gúp học sinh nắm vững các kiến thức vật lí, vừa phát triển
tư duy vật lí và năng lực sáng tạo. Nó có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục, giáo
dưỡng và rèn luyện kỹ năng tổng hợp cho học sinh ở trường phổ thơng. Bài tập
vật lí là phương tiện dạy học được sử dụng ở mọi giai đoạn của quá trình dạy
học. Hoạt động sáng tạo chính là một phần của nội dung phát triển tư duy.
1.3. Hiện nay, việc sử dụng bài tập sáng tạo để bồi dưỡng năng lực sáng tạo
của học sinh ở trường phổ thơng nói chung và của trường THPT Yên Phong số 2
nói riêng trong đó có mơn vật lí các giáo viên thường gặp rất nhiều khó khăn.
Do tiêu chí cho khái niệm bài tập sáng tạo là chưa có, vì thế việc sử dụng các bài
tập sáng tạo trong các sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo vẫn mang
tính mị mẫm chưa có hệ thống. Chính vì vậy hiệu quả nâng cao năng lực sáng

tạo đối với học sinh còn có hạn chế. Thực tế các giáo viên chủ yếu dành nhiều
thời gian cho việc nhận diện các kiểu loại bài và cách giải nó thường theo một
mơ tp, khả năng bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh là rất thấp.
Trong chương trình vật lí 11THPT chương “Từ trường” có nội dung đặc biệt
quan trọng, vì kiến thức được ứng dụng rất nhiều trong thực tế, song lại hết sức
trừu tượng. Do vậy việc áp dụng bài tập sáng tạo đúng cách có hệ thống ở
chương này sẽ phát triển cao năng lực sáng tạo của học sinh, tạo điều kiện thuận
lợi cho các em học sinh tiếp tục học tập, nghiên cứu và áp dụng kiến thức vào
thực tiễn sau nay. Mặt khác qua tìm hiểu thì chưa có sáng kiến nào đưa ra về bài
tập sáng tạo nhằm rèn luyện, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, đặc biệt ở
chương “Từ trường” – Vật lí 11 THPT.
Từ những cơ sở trên tơi lựa chọn sáng kiến: Xây dựng và sử dụng bài tập
sáng tạo trong dạy học chương “Từ trường”- Vật lí 11 THPT.
2. Đóng góp của sáng kiến
Đưa ra các nguyên tắc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo trong
dạy giải bài tập chương “Từ trường” vật lí 11 THPT nhằm rèn luyện năng lực
sáng tạo cho học sinh tại trường THPT Yên Phong số 2.

2


Phần 2. NỘI DUNG
Chương 1: Cơ sở khoa học của việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh
trong dạy học vật lí
1. Cơ sở lí luận
1.1. Khái niệm về năng lực sáng tạo (NLST)
NLST là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cái
mới, giải pháp mới, cơng cụ mới, vận dụng thành cơng những hiểu biết đã có vào
hồn cảnh mới. Đối với học sinh, NLST trong học tập chính là năng lực biết giải
quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể hiện được

khuynh hướng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân học sinh. Học sinh sáng tạo cái
mới đối với chúng nhưng thường khơng có giá trị xã hội. Để có sáng tạo, chủ thể
phải ở trong tình huống có vấn đề, tìm cách giải quyết mâu thuẫn nhận thức hoặc
hành động và kết quả là đề ra được phương hướng giải quyết khơng giống bình
thường mà có tính mới mẻ đối với học sinh (nếu chủ thể là học sinh) hoặc có tính
mới mẻ đối với lồi người (như thể là nhà nghiên cứu).
Như vậy có thể nói rằng: đối với học sinh, NLST trong học tập là năng lực tìm
ra cái mới, cách giải quyết mới, năng lực phát hiện ra điều chưa biết, chưa có và tạo
ra cái chưa biết, chưa có khơng bị gị bó phụ thuộc vào cái đã có. Năng lực nói chung
và NLST nói riêng khơng phải chỉ do bẩm sinh mà được hình thành và phát triển
trong quá trình hoạt động của chủ thể. Bởi vậy, muốn hình thành năng lực học tập
sáng tạo, phải chuẩn bị cho học sinh những điều kiện cần thiết để họ có thể thực
hiện thành công với một số kết quả mới mẻ nhất định hoạt động đó.
1.2. Dạy học sáng tạo trong dạy học vật lí (DHVL)
Trong giới hạn sáng kiến này, dạy học sáng tạo được hiểu là dạy học nhằm bồi
dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh.
Trong khoa học, nếu phân loại theo sản phẩm sáng tạo, hoạt động tư duy
sáng tạo được chia thành phát minh và sáng chế. Áp dụng vào dạy học vật lí
(DHVL) ở trường phổ thơng được chia thành hai dạng: Dạy học sinh phát minh
lại định luật, thuyết vật lí và dạy học sinh sáng chế lại các thiết bị kĩ thuật. Việc
dạy học những ứng dụng kĩ thuật của vật lí ở trường phổ thơng có thể diễn ra
theo hai con đường :
- Con đường thứ nhất là quan sát cấu tạo của đối tượng kĩ thuật có sẵn, giải thích
ngun tắc hoạt động của nó. Đây là bài tốn “hộp trắng”: Biết cấu tạo bên trong
của hộp, biết tác động ở đầu vào và kết quả của đầu ra, giải thích nguyên tắc
hoạt động.
- Con đường thứ hai là dựa vào những định luật vật lí, những đặc tính vật lí của
3

sự vật, hiện tượng, thiết kế một thiết bị nhằm giải thích một u cầu kỹ thuật nào
đó. Con đường này thực chất là tìm tịi, phát minh lại một thiết bị, máy móc dùng
trong kĩ thuật, là một bài tập sáng tạo. Đây là bài toán “hộp đen”. Đã từ lâu, các nhà
khoa học đã biết sử dụng TRIZ để ứng dụng các định luật vật lí vào chế tạo nên
các thiết bị, máy móc có tính năng, tác dụng nhất định đáp ứng những yêu cầu của
kĩ thuật và cuộc sống. Chuyển dịch sang DHVL, có thể sử dụng TRIZ vào xây dựng
và hướng dẫn học sinh giải bài tập sáng tạo.
2. Cơ sở thực tiễn
2.1. Những biểu hiện NLST của học sinh trong học tập
Theo chúng tôi có thể nêu lên những biểu hiện NLST của học sinh trong học tập
như sau
1. Năng lực tự truyền tải tri thức và kĩ năng từ những lĩnh vực quen biết sang
tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện hoàn cảnh mới.
2. Năng lực nhận biết vấn đề mới trong điều kiện quen biết (tự đặt câu hỏi mới
cho mình và cho mọi người về bản chất các điều kiện, tình huống, sự vật). Năng lực
nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết.
3. Năng lực nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu. Thực chất là: bao
qt nhanh chóng, đơi khi ngay lập tức, các bộ phận, các yếu tố của đối tượng
trong mối tương quan giữa chúng với nhau.
4. Năng lực biết đề xuất giải pháp khác nhau khi phải xử lí một tình huống.
Khả năng huy động các kiến thức cần thiết để đưa ra các giả thuyết hay các dự
đốn khác nhau khi phải lí giải một hiện tượng.
5. Năng lực xác nhận bằng lí thuyết và thực hành các giả thuyết (hoặc phủ nhận
nó). Năng lực biết đề xuất các phương án thí nghiệm hoặc thiết kế các sơ đồ thí
nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay hệ quả suy ra từ lí thuyết, hoặc để đo một đại
lượng vật lí nào đó với hiệu quả cao nhất có thể được trong những điều kiện đã
cho.
6. Năng lực nhìn nhận một vấn đề dưới những góc độ khác nhau, xem xét đối
tượng ở những khía cạnh khác nhau, đơi khi mâu thuẫn nhau. Năng lực tìm ra các
giải pháp lạ. Chẳng hạn: đối với bài tập vật lí (BTVL), có nhiều cách nhìn đối

với việc tìm kiếm lời giải, năng lực kết hợp nhiều phương pháp giải bài tập để
tìm một phương pháp mới, độc đáo.
2.2. Vai trị của bài tập sáng tạo trong dạy học
- Giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức. Khi xây dựng kiến thức, học
sinh đã nắm được những cái chung, những khái niệm, những định nghĩa….là những
cái trừu tượng. Trong bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát,
4


trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm
được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế.
Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kĩ thuật, BTVL sẽ cho học sinh thấy
những ứng dụng mn hình, mn vẻ trong thực tiễn của những kiến thức đã
học.
- Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới. Trong chương
trình THPT có rất nhiều phần kiến thức được xây dựng nên thông qua bài tập. Với
kiến thức toán học và sử dụng bài tập một cách khéo léo thì phần kiến thức được
xây dựng một cách rất khoa học, đơn giản và dễ hiểu.
- Rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tế.
Các mơn khoa học nói chung và mơn vật lí nói riêng thì việc vận dụng lí thuyết
vào thực tế rất quan trọng. Việc học sinh được làm nhiều bài tập chính là giúp các em
rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo đó.
- Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh.
Khi làm bài tập thì các em phải tự mình phân tích các điều kiện của đề bài, tự xây
dựng lập luận, tự kiểm tra hoặc phê phán những kết luận đã rút ra nên tư duy phát
triển, năng lực làm việc tự lực của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển.
- Giải BTVL góp phần phát triển tư duy sáng tạo.
Trong các kiến thức vật lí nói chung và trong chương trình vật lí THPT nói
riêng thì có rất nhiều bài tập không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng kiến thức
đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh NLST. Đặc biệt là những bài tập thí

nghiệm, bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thiết kế dụng cụ…
- Giải BTVL để kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của học sinh
BTVL là một phương tiện khá hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức
của học sinh. Dựa vào bài tập được kiểm tra thì giáo viên có thể phân loại được
trình độ của học sinh từ đó có phương pháp dạy học thích hợp tới từng đối tượng.

5


Chương 2: Thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo
trong dạy học vật lí
1. Nhận thức của giáo viên về BTST và việc sử dụng BTST trong DHVL
Thơng qua việc tìm hiểu, nghiên cứu thực tế việc giảng dạy của giáo viên ở
trường và một số trường THPT khác, tôi nhận thấy:
- Đa số các giáo viên cho rằng: Bài tập vật lí có vai trò quang trọng, tác dụng to
lớn trong dạy học vật lí. Ngồi việc cung cấp kiến thức cơ bản, luyện tập cho học
sinh kĩ năng vận dụng các công thức là kiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinh.
- Nhiều giáo viên thường đồng nhất hai khái niệm “độ khó của bài tập” và
“mức sáng tạo của bài tập”, tức là bài tập càng khó mức sáng tạo càng cao.
- Một số giáo viên chưa hiểu về BTST, chưa biết soạn thảo BTST, thậm chí cịn
chưa hiểu đã có sử dụng BTST vào dạy học hay chưa?
- Một số giáo viên cho rằng không thể sử dụng BTST trong tiết học trên lớp
được, vì 45 phút là q ít.
2. Nguyên nhân thực trạng
Nguyên nhân quan trọng nhất dẫn đến việc giáo viên ít dạy BTST là do:
- Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh chưa khuyến khích học sinh học
tập sáng tạo vì thi trắc nghiệm khách quan khơng kích thích được sự sáng tạo.
- Nội dung kiến thức trong một bài quá nhiều, rất khó đưa thêm BTST vào các
tiết dạy lí thuyết trên lớp.
- Xây dựng BTST khá khó, mất rất nhiều thời gian. Số lượng BTST trong

sách giáo khoa, sách bài tập và trong sách tham khảo là không nhiều. Mặt khác,
rất ít giáo viên có khả năng phát triển bài tập luyện tập thành BTST.
3. Đánh giá
Từ kết quả trên, chúng tơi nhận thấy: Rất ít giáo viên THPT có thể xây dựng
BTST để có thể sử dụng vào DHVL. Hơn nữa, số lượng BTST phần Từ trường có
trong sách giáo khoa (SGK) và sách bài tập (SBT) là quá ít. Vậy nên cần thiết
phải xây dựng hệ thống BTST mà giáo viên có thể sử dụng vào dạy học nhằm
phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh..

6


Chương 3: Những giải pháp xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo trong
dạy học chương “Từ trường” – Vật lí 11
1. Đề xuất các nguyên tắc xây dựng BTST chương “Từ trường” Vật lí 11.
Nguyên tắc 1: Nguyên tắc kết hợp
* Nội dung: Bài tốn đã cho có nhiều thành phần, cần phải kết hợp các đối tượng
đồng nhất, bổ sung cho nhau hay các đối tượng dùng cho hoạt động kế cận khi giải
bài toán.
* Nhận xét: Khi được kết hợp đối tượng thường có thêm chức năng mới. Trong
thực tế, các đối tượng thường tồn tại đan xen nhau nên khả năng kết hợp của chúng
luôn có và cần được chú ý khai thác.
* Ví dụ
- Bút chì kết hợp với cục tẩy, điện thoại di động kết hợp ngày càng nhiều chức
năng…
- Máy phát điện dùng sức gió làm roto quay kết hợp với bộ phận quay điều
chỉnh hướng gió để quạt ln hướng trực tiếp về phía có gió.
- Một vịng dây điện khơng gây ra từ trường đều nhưng nếu kết hợp nhiều vịng
thành ống dây thì có từ trường đều trong ống.
Ngun tắc 2: Nguyên tắc phân nhỏ

* Nội dung: Phân nhỏ bài toán là chia đối tượng (bài toán) thành các thành
phần độc lập nhau, tăng mức độ phân nhỏ hơn nữa hoặc làm đối tượng trở nên tháo
lắp được.
* Nhận xét: Đối tượng ở đây là bài toán hay một phần bài toán cần giải quyết.
Phân nhỏ là chia đối tượng không thể giải quyết một lần thành từng phần nhỏ hơn
cho vừa sức. Đôi khi sự phân nhỏ làm đối tượng thay đổi tính chất như đường cong
phân nhỏ thì trở thành những đoạn thẳng.
* Ví dụ
- Muốn xây dựng cơng thức tính qng đường đi trong chuyển động thẳng
biến đổi đều từ đồ thị, ta phân thời gian thành những khoảng ∆t rất nhỏ và xem rằng
trong những khoảng thời gian đó vật chuyển động thẳng đều.
- Muốn tìm lực Lorenzt tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong thanh
kim loại, ta phân nhỏ lực từ tác dụng lên đoạn kim loại mang dòng điện thành nhiều
lực tác dụng lên từng hạt mang điện trong đoạn dây đó.
Nguyên tắc 3: Nguyên tắc đảo ngược
* Nội dung: Với bài tốn đã cho, thay vì làm theo u cầu bài tốn thì có thể làm
ngược lại để từ đó loại bỏ đi phần ngược lại đó, hay làm thành phần chuyển động
7


của đối tượng (hay mơi trường bên ngồi) thành đứng yên và ngược lại đứng yên
thành chuyển động, lật ngược đối tượng để tạo ra tính chất mới cho đối tượng.
* Nhận xét: Khi giải bài toán cho trước (bài toán thuận) cần xem xét đến khả năng
giải bài toán ngược và khả năng đem lại lợi ích của lời giải bài toán ngược trong
những điều kiện cụ thể để tận dụng nó, lật ngược vấn đề để xem xét nhằm tăng tính
bao qt , tồn diện, khắc phục tính ì tâm lý.
* Các ví dụ
- Khi làm các bài tốn chứng minh (bài tốn thuận) có thể xem xét khả năng
chứng minh phản chứng (giả sử kết quả ngược lại để dẫn đến điều vô lý).
- Trong việc thử nghiệm xe : các bánh xe đặt trên trục lăn. Ống thổi khí động học:

máy bay đứng n, khơng khí chuyển động. Khi giải một số bài tập chuyển động
của vật so với nhà ga có thể xem vật đứng n cịn nhà ga thì chuyển động…
- Trong việc tạo ra dòng điện cảm ứng: cuộn dây quay trong từ trường nam
châm đứng yên có thể thay bằng nam châm quay còn cuộn dây đứng yên.
Nguyên tắc 4: Nguyên tắc tách khỏi
* Nội dung: Khi bài toán hay đối tượng có nhiều phần, trong đó có những
phần khơng cần thiết trong việc giải bài tốn, ta có thể tách những phần đó ra khỏi
đối tượng hay chỉ tách phần cần thiết ra khỏi đối tượng để giải quyết.
* Nhận xét: Bài tốn thơng thường khá phức tạp và có nhiều thành phần, khi giải
quyết một vấn đề nào đó ta chỉ cần một phần hay một số tính chất nào đó của đối
tượng để quan tâm tới và sử dụng để giải quyết.
* Ví dụ
- Để nghiên cứu lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện đặt trong từ trường, ta có thể
sử dụng khung dây chữ nhật nhưng chỉ đặt sao cho cạnh dưới khung nằm giữa 2
nhánh nam châm chữ U. Khi đó lực từ tác dụng lên cạnh dưới này mạnh hơn nhiều
so với lực từ tác dụng lên các cạnh còn lại nên ta xem như chỉ quan sát lực từ tác
dụng lên một đoạn dây mang dòng điện. Như vậy ta đã tách riêng một cạnh khung
ra để nghiên cứu lực từ.
- Khi nghiên cứu từ trường tại một điểm do nhiều nam châm hay dịng điện gây
ra, ta tách ra và chỉ tính đến cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra một cách độc lập
rồi sau đó mới tổng hợp các cảm ứng từ.
Nguyên tắc 5: Nguyên tắc linh động
* Nội dung: Các thành phần khác nhau trong bài tốn có thể có các vai trị, chức
năng khác nhau trong từng giai đoạn, cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay
mơi trường bên ngồi để chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc.
* Nhận xét: Cần bao quát toàn diện quá trình làm việc của đối tượng để làm cho
8


đối tượng tối ưu hơn trong từng giai đoạn làm việc. Muốn thế cấu trúc đối tượng

phải có các mối liên kết “mềm dẻo”, có nhiều trạng thái để từng phần đối tượng
có khả năng dịch chuyển với nhau. Từ đó giúp đối tượng có thể có nhiều vai trị, tiết
kiệm không gian, nguyên vật liệu. Nguyên tắc linh động phản ánh khuynh hướng
phát triển nên có tính định hướng cao, dùng trong việc đặt bài tốn, phê bình cái đã
có và dự báo. Về tư duy sáng tạo, cần khắc phục tính ì tâm lý để suy nghĩ, cách tiếp
cận trở nên linh động, tránh giáo điều, cứng nhắc.
* Các ví dụ
- Máy phát điện dùng sức gió có bộ phận xoay để cách quạt quay về phía có gió
thổi tới trực tiếp.
- Dao rọc giấy, dao gập khi khơng dùng đến có thể xếp vào phần cán giúp cất
giữ, di chuyển an toàn. Tương tự bút bi, bút chì có thể bấm ngịi đưa ra hay thụt vào.
- Giá đỡ micro giúp điều chình micro phù hợp ngang tầm với người nói, micro
khơng dây, micro thu nhỏ gắn vào áo.
Nguyên tắc 6: Nguyên tắc trung gian
* Nội dung: Khi giải bài toán, cần sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp
tác động lên đối tượng cần xem xét.
* Nhận xét: Tuy trung gian thường phiền phức và tốn kém hơn song do điều
kiện lịch sử cụ thể không thế giải quyết vấn đề một cách trực tiếp. Khi điều kiện
cho phép thì trung gian này nên bỏ. Trong khi sử dụng tìm kiếm trung gian, cần
chú ý tận dụng nguồn dự trữ có sẵn trong hệ, khơng mất tiền.
* Các ví dụ:
- Máy biến thế dùng để chuyển đổi điện thế phù hợp với từng loại thíêt bị.
- Khi chỉ có một ổ cắm mà muốn dùng cùng lúc hai, ba thiết bị ta dùng ổ cắm
trung gian.
- Role điều khiển mạng điện từ xa dùng nam châm điện để điều khiển sự đóng
ngắt mạch điện.
Nguyên tắc 7: Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học
* Nội dung: Khi giải bài tốn, có thể thay thế sơ đồ cơ học bằng điện,quang,nhiệt,
âm hay mùi vị, sử dụng điện trường hay từ trường trong tương tác với đối tượng.
* Nhận xét: Nguyên tắc phản ánh khuynh hướng phát triển: từ “cơ học”

chuyển sang không cơ học (dùng điện từ, ánh sáng..). Vì thế có thể dựa vào thay
thế sơ đồ cơ học để dự báo sự phát triển của đối tượng.
* Các ví dụ:
- Cần cẩu dùng móc thay bằng cần cẩu dùng nam châm điện.
- Xe chạy bằng bánh xe, bằng xích chuyển sang chạy trên đệm từ.
9


- Nhốt các hạt mang điện bằng từ trường.
2. Các dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo về vật lí
Dấu hiệu 1: Bài tập có nhiều cách giải.
Bài tập sáng tạo loại này khơng chỉ có 1 cách giải mà cịn có nhiều cách giải,
vừa giải được bằng phương pháp này vừa giải được bằng phương pháp khác. Điều
quan trọng là làm cho học sinh nhận thức rằng: khi xem xét 1 vấn đề cần nhìn từ
nhiều góc độ, nhiều quan điểm khác nhau, từ đó có nhiều con đường đạt đến kết
quả bài toán và chọn ra con đường nào hiệu quả nhất.
Dấu hiệu 2: Bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi.
Đây là những bài tập có nhiều hơn một câu hỏi, ở câu hỏi thứ nhất là một bài
tập luyện tập, các câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự, nếu áp dụng phương
pháp giải như trên sẽ dẫn đến bế tắc vì nội dung câu hỏi đã có sự thay đổi.
Dạng bài tập sáng tạo 1 và 2 này có tác dụng trong việc bồi dưỡng thói quen tư
duy nhiều chiều, khơng máy móc cứng nhắc, khắc phục được tính ì của tư duy
theo lối mịn, thể hiện được tính mềm dẻo của tư duy.
Dấu hiệu 3: Bài tập thí nghiệm.
Đây là loại bài tập địi hỏi học sinh 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
(BTTN) bao gồm các bài tập thí nghiệm định tính và bài tập thí nghiệm định lượng.
Để giải các BTTN định lượng, học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các
kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các khả năng hoạt động trí óc và chân tay, vốn
hiểu biết kỹ thuật để tự mình xây dựng phương án, lựa chọn hoặc chế tạo phương

tiện, thực hiện thí nghiệm để thu thập xử lí các số liệu thì mới giải quyết được. Độ
khó của BTTN định lượng được thể hiện thông qua các mức độ:
Mức độ 1: Cho thiết bị, hướng dẫn cách làm, yêu cầu tìm qui luật đo đạc các
đại lượng vật lí.
Mức độ 2: Cho thiết bị, yêu cầu thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm để
tìm qui luật hoặc đo đạc các đại lượng.
Mức độ 3: Cho mục đích thí nghiệm, yêu cầu lựa chọn, thiết kế phương án, tiến
hành thí nghiệm, chế tạo thiết bị thí nghiệm.
Dấu hiệu 4: Bài tập thiếu hoặc thừa dữ kiện.
Trong bài toán này tất cả các dữ kiện trực tiếp để giải điều thiếu, học sinh tự
tìm bằng quan sát, thống kê số liệu thực tế, tra cứu. Lập kế hoạch thu thập dự liệu,
triển khai thực hiện kế hoạch là cơng việc sáng tạo gần như một cơng trình nghiên
cứu nhỏ. Việc phân tích kết quả đạt được, đối chiếu kết quả với các dữ kiện bài
toán đã cho trong trường hợp bài toán cho thừa dữ kiện quan trọng hơn chính quá
10


trình giải, điều này giúp học sinh hiểu rõ và nắm vững hơn bản chất của hiện
tượng sự việc, áp dụng một cách nhuần nhuyễn vào thực tế, biết lựa chọn điều cần
thiết, loại bỏ điều không cần thiết.
Dấu hiệu 5: Bài tập nghịch lí, ngụy biện.
Đây là những bài toán mà trong đề bài chứa đựng một sự ngụy biện nên dẫn đến
nghịch lý: kết luận rút ra mâu thuẫn với những nguyên tắc, định luật Vật lí đã biết.
Có tác dụng bồi dưỡng tư duy phê phán, phản biện cho học sinh, giúp cho tư
duy có tính độc đáo, nhạy cảm.
Dấu hiệu 6: Bài tập hộp đen.
Theo Bunxơman, bài tập “hộp đen” gắn liền với việc nghiên cứu đối tượng mà
cấu trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa biết), nhưng có thể đưa ra mơ
hình cấu trúc của đối tượng, nếu cho các dữ kiện “đầu vào”, “đầu ra”. Giải bài tập
“hộp đen” là quá trình sử dụng kiến thức tổng hợp, phân tích mối quan hệ giữa dữ

kiện “đầu vào” và dữ kiện “đầu ra” để tìm thấy cấu trúc bên trong của hộp đen.
Với 6 dấu hiệu đã nêu cho thấy bài tập sáng tạo rất đa dạng và có mức độ khó
khác nhau. Các dạng của bài tập sáng tạo có thể rất khác nhau, có thể ở dạng: câu
hỏi, bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài thực hành thí
nghiệm, bài tập nghiên cứu hoặc thiết kế cho học sinh làm trong một thời gian dài.
Các bài tập sáng tạo đều giống nhau ở tính mới lạ về nội dung vật lí hoặc
phương pháp tiếp cận hay cơ bản nhất là phương pháp tư duy không theo lối
mịn mà ln phải tìm tịi theo những quy luật vận động chung nhất của triết học
duy vật biện chứng về tư duy.
3. Xây dựng hệ thống BTST trong dạy học chương “Từ trường” vật lí 11
THPT
3.1.Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT
Bài tập 1
Một quả cầu bằng sắt nhẹ đặt gần hai nam châm như hình vẽ.

Giả sử khơng có nam châm thứ hai quả cầu chịu tác dụng của lực F 1 của nam
châm thứ nhất; nếu khơng có nam châm thứ nhất nó chịu tác dụng lực hút F 2 của
nam châm thứ hai. Hỏi lực hút của cả hai nam châm đồng thời có bằng tổng vec tơ
của F1 và F2 không? Đưa ra phương án kiểm chứng.
Bài tập 2 Nhận biết các cực của nam châm
11


Cho nam châm chữ U bị mất ký hiệu cực Nam và Bắc. Với 1 dây đồng đủ dài,
một acqui, đinh sắt trong tay. Hãy ghi đúng tên các cực lên nam châm này để tiện sử
dụng.
Bài tập 3
Trong rừng âm u, bạn muốn đi về hướng Đông, trong túi bạn có đồng hồ, quần
áo, lương thực, đèn pin, một kim nam châm. Bạn làm gì để xác định hướng đi?
Bài tập 4

Trong thí nghiệm hình 19.4 (Tr 119) SGK, dịng điện trong chất điện phân có
sinh ra từ trường không? Làm cách nào để phát hiện ra được?
Bài tập 5
Có hai thanh kim loại giống hệt nhau A và B, một thanh đã bị nhiễm từ. Chỉ với
hai thanh này có thể phân biệt được thanh kim loại nhiễm từ không.
Bài tập 6 ( Đo cảm ứng từ giữa hai nhánh của nam châm hình chữ U)
Cho một nam châm hình chữ U, một khung dây, lực kế, ắcquy, ampe kế, các giá
đỡ, (đồng hồ đo điện đa năng). Hãy đo độ lớn cảm ứng từ trong lòng nam châm.
Bài tập 7
Có ăcquy bị mất ký hiệu các cực. Với một cuộn dây đồng và một kim nam
châm có thể quay quanh trục thẳng đứng, một thỏi thép, hãy trình bày cách xác
định cực của ăcquy. Thực hiện thí nghiệm đó.
Bài tập 8
Với các dụng cụ một thước đo độ, thước đo chiều dài, một cái cân, một ampe
kế, acquy, thanh kim loại và dây dẫn. Hãy thiết kế thiết bị đo cảm ứng từ của nam
châm chữ U, tạm gọi là từ trường kế.
Bài tập 9
Cho một khung dây đã biết số vịng, một khung dây khơng biết số vòng nhưng
bạn đang muốn làm ra một khung dây giống hệt như thế, vì thế bạn cần tính
tốn chiều dài dây điện để quấn khung. Với bộ cân lực từ có trong phịng thí
nghiệm, bạn hãy xác định chiều dài dây cần thiết.
Bài tập 10
Bạn có thể xác định cường độ dịng điện qua một dây dẫn khi khơng có ampe
kế mà chỉ có một cái cân địn, các quả cân, nguồn điện, thước đo, cân đồng hồ
nhạy có thể cân khối lượng chính xác tới 0,1g và cả biến trở nếu bạn cần sử dụng.
Bạn có thể thêm vào vật nặng khi cân.
Bài tập11
Trong phịng học có một đoạn dây điện đang chạy qua (đoạn dây này thuộc hệ
12

thống điện đang hoạt động). Bạn làm thế nào để nhận biết trên dây có dịng
điện hay khơng (giả sử là điện một chiều)? Hãy trình bày mọi cách bạn có thể
nghĩ ra, có thể dùng mọi dụng cụ thích hợp nhưng không được phép cắt dây? Cách
nhận biết trên có đúng cho dịng điện xoay chiều hay khơng?
Bài tập 12
Hiện nay trên đường phố tình trạng rải đinh gây nguy hiểm rất nhiều cho người
lưu thông. Với một sợi dây đồng đủ dài, một thanh thép, acqui (hay pin) bạn có
thể tạo ra dụng cụ nhặt đinh tiện lợi hơn. Trình bày phương án thiết kế và thực
hiện một thí nghiệm biểu diễn.
Bài tập 13
Trong tay bạn có một số nam châm vĩnh cửu (tốt nhất là nam châm hình
xuyến). Thiết kế mơ hình tạo ra tầu chạy trên đệm từ.
Bài tập 14
Trong tay Bạn có một số nam châm vĩnh cửu hình xuyến. Hãy thiết kế mơ hình
súng đại bác từ.
Bài tập 15
Trong kĩ thuật quân sự người ta thường sử dụng thủy lôi; bom từ trường. Bộ
phận “nhạy cảm” quan trọng nhất của vũ khí này là một chiếc kim nam châm
được nối với bộ phận gây nổ. Khi tầu chiến, xe quân sự đến gần chúng sẽ bị tiêu
diệt. Với các vật dụng đơn giản Bạn hãy thiết kế mơ hình của loại vũ khí này. Giải
thích và kiểm tra xem chúng hoạt động như thế nào?
Bài tập 16
Để chống lại thủy lôi, người ta sử dụng các tầu phá mìn, bộ phận chủ yếu là
ống dây dẫn to, được quấn trực tiếp xung quanh thân tầu, được nối với nguồn điện
của máy phát điện trên tầu. Bộ phận này có thể làm cho bom từ trường nổ từ
khoảng cách rất xa. Giải thích hoạt động của loại tầu này và thiết kế mơ hình kiểm
nghiệm.
Bài tập 17
Ở lớp 9 chúng ta biết đến Rơle điện từ. Sử dụng Rơle điện từ thiết kế linh động

tự bật sáng của đèn tín hiệu khi có một đồn tầu chạy vào một ngã tư.
Bài 18
Xung quanh Trái đất có từ trường, với những kiến thức đã học từ dưới (lớp 9).
Hãy thiết kế phương án sử dụng từ trường Trái đất để tạo ra dòng điện. ( Cơ quan
nghiên cứu vũ trụ NASA của Mĩ đã thử nghiệm).
3.2. Hướng dẫn giải các BTST đã xây dựng.
Bài tập 1
13


* Các Nguyên tắc được sử dụng trong giải bài toán:
- Sử dụng nguyên tắc tách nhỏ và nguyên tắc trung gian: Xác định độc lập lực từ
của từng Nam châm thông qua lực kế.
* Các câu hỏi định hướng học sinh:
- Xác định lực từ của các Nam châm bằng cách nào?
- Sử dụng quy tắc nào để xác định lực từ tổng hợp tác dụng lên vật của hai Nam
châm?
- Giải thích kết quả tại sao có sự sai lệch?
*Gợi ý phương án
- Khơng bằng. Vì mỗi Nam châm sẽ hút viên bi sắt với lực lớn hơn do ảnh hưởng
của Nam châm kia lên nó. Kết quả lực F sẽ lớn hơn tổng vectơ của F1 và F2.
- Có thể dùng lực kế kiểm tra điều đó.
Bài tập 2
* Các nguyên tắc dùng trong giải bài tập
Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học (dùng tác dụng từ của dòng điện để nhận
biết các cực nam châm), nguyên tắc kết hợp (kết hợp các thành phần thành một
ống dây mang dòng điện), nguyên tắc linh động ( có thể nhận biết các cực nam
châm bằng tác dụng từ lên dòng điện thẳng hay ống dây).
* Câu hỏi định hướng tư duy
- Có thể dùng những cách nào để nhận biết cực Nam và cực Bắc của nam châm?

- Nam châm có thể tác dụng lên những vật vào? Khi quan sát được tác dụng
của nam châm bạn có thể suy ra chiều của đường sức từ hay các cực của nam châm
khơng? Bạn có thể tạo ra các vật ấy khơng?
- Với điều kiện bài tốn bạn có thể dùng cách nào?
- Hãy nêu cách tiến hành nhận biết các cực nam châm và làm thí nghiệm để ghi
tên các cực cho đúng?
* Lời giải tóm tắt
Có thể phân biệt 2 cực nam châm dựa vào tác dụng của nam châm lên một nam
châm khác hay lên dòng điện, hạt mang điện chuyển động. Theo đề, ta có thể tạo
ra một dịng điện thẳng hay một nam châm điện để nhận biết các cực nam châm
chữ U.
- Nếu đặt dòng điện vào giữa 2 nhánh nam châm chữ U sao cho dịng điện
vng góc với mặt phẳng chưa các đường sức từ và trục đối xứng của nam châm,
quan sát chiều lực từ tác dụng lên đoạn dây, chiều dòng điện (ra khỏi cực dương
của pin theo dây dẫn vào cực âm của pin), ta suy ra chiều của đường sức từ, từ đó
suy ra cực Nam và Bắc của nam châm theo quy tắc bàn tay trái.
14


- Nếu dùng dây dẫn quấn quanh thỏi thép thành nam châm điện, cho dòng điện đi
qua, biết chiều dòng điện, dùng quy tắc nắm tay phải ta xác định được chiều của B
trong lịng ống dây, từ đó suy ra cực nam và cực Bắc của ống dây. Nếu đặt đầu
Nam của nam châm lại gần một cực của nam châm chữ U mà thấy chúng đẩy
nhau thì đó là cực Nam. Trường hợp mà ta cả 2 đầu ống dây đều bị một cực của
nam châm chữ U hút là do nam châm luôn hút lõi thép, từ trường của nam châm
điện chưa đủ lớn để lực đẩy thắng lực hút ấy. Khi đó ta phải tăng cường độ dòng
điện để từ trường nam châm điện mạnh hơn.
Bài tập 3
* Các nguyên tắc dùng trong giải bài tập
- Nguyên tắc sử dụng trung gian: dùng la bàn xác định hướng Bắc Nam rồi suy

ra hướng Đông; nguyên tắc tách khỏi: chỉ dùng kim nam châm thay cho la bàn.
* Câu hỏi định hướng tư duy
+ Có thể làm những cách nào để xác định phương hướng khi không có bản đồ vị trí?
+ Có thể lựa chọn phương án nào trong tình huống hiện tại?
+ Làm thế nào để nhận biết hướng Đông bằng kim nam châm?
* Lời giải tóm tắt
+ Đặt kim nam châm lên trục sao cho kim nam châm xoay tự do quanh trục thẳng
đứng.
+ Đầu mầu đỏ kim nam châm chính là cực Nam của nam châm, nó chỉ về địa cực
Bắc của Trái đất (Cực Bắc của Trái đất lệch đi 110 về hướng Đơng ).
+ Đứng nhìn về cực Bắc, giang tay phải sang nagng, tay phải chỉ hưiơngs đông).
Bài tập 4
*Nguyên tắc trong giải bài toán:
- Sử dụng Nguyên tắc trung gian: Dùng kim Nam châm thử để kiểm tra từ trường
của dòng điện trong chất điện phân.
* Các câu hỏi định hướng:
- Để kiểm tra xem dịng điện có từ trường hay không ta làm thế nào?
*Gợi ý phương án

15


Đặt một kim Nam châm song song dưới đáy bình. Bật khóa K, quan sát kim Nam
châm. Thí nghiệm cho thấy kim Nam châm quay. Vậy dòng điện trong chất điện
phân đã sinh ra từ trường.
Bài tập 5
* Nguyên tắc dùng trong giải bài toán:
- Sử dụng Nguyên tắc vạn năng: Dựa vào tính chất nếu thanh kim loại bị nhiễm từ
sẽ giống như Nam châm thẳng (ở chính giữa từ trường rất yếu gần như bằng
khơng), từ đó dùng các thanh kim loại này thử lẫn nhau.

* Các câu hỏi định hướng:
- Nếu thanh kim loại nhiễm từ nó sẽ giống Nam châm nào? Từ trường tại chính
giữa có đặc điểm gì?
- Ta có thể xem thanh kim loại nào nhiễm từ thì làm thế nào?
* Gợi ý phương án
- Hoàn toàn thực hiện được.
- Với thanh nhiễm từ nó là một Nam châm thẳng (chữ I), từ trường mạnh ở hai đầu
cực, tại tâm từ trường rất yếu (coi như khơng có).
- Đưa lần lượt một đầu của thanh nam châm A lại gần điểm giữa của B, rồi lại đưa
một đầu của B lại gần điểm giữa của A. Nếu lần nào lực hút mạnh hơn thì thanh
đưa lại gần là Nam châm.
Bài tập 6
* Các nguyên tắc dùng trong giải bài tập
Nguyên tắc kết hợp (kết hợp các dữ kiện để có thể đo lực từ tác dụng lên cạnh
khung dây), nguyên tắc sử dụng trung gian (đo lực từ suy ra cảm ứng từ).
* Câu hỏi định hướng tư duy
Bài tập này có gì tương tự với bài tập C1 trong SGK vật lí 11, trang-125 khơng?
Có thể áp dụng cách giải của bài tập đó để giải bài tập này khơng? Áp dụng như
thế nào?
* Lời giải gợi ý
Từ trường giữa hai nhánh Nam châm là từ trường đều. Muốn đo B ta có thể
dùng cơng thức B =

F
. Do đó ta có thể dùng lực kế để đo lực từ,. ampe kế
IlSinα

để đo cường độ dòng điện, thước để đo chiều dài đoạn dây, để đơn giản ta có thể
đặt dây dẫn vng góc với cảm ứng từ B để α = 0.
Ta có thể treo khung dây vào một đầu lực kế, một đầu dây của khung được nối

với acquy, đầu còn lại mắc nối tiếp với ampe kế và nối với cực kia của acquy (hay
biến thế nguồn), đặt sao cho cạnh dưới của khung nằm ngang và vừa lọt vào vùng
16


không gian giữa 2 nhánh nam châm chữ U. Nam châm đặt sao cho B nằm trong
mặt phẳng nằm ngang và vng góc với cạnh khung. Quan sát ghi nhận số chỉ của
lực kế F1. Bật công tắc ắcquy cho dòng điện qua khung, quan sát ghi nhận số chỉ của
lực kế F2. Suy ra lực từ F = F1- F2. Ghi nhận số chỉ Ampe kế, đo chiều dài cạnh dưới
của khung. Tính B =

F
.
Il

Thay đổi dịng điện qua khung bằng cách điều chỉnh hiệu điện thế của biến thế
nguồn, đo lại các giá trị I, và F. Tính lại giá trị B. Thực hiện 3 lần để lấy giá trị
trung bình. Chú ý: cách này phải dùng lực kế nhạy. Chú ý tới dòng điện qua khung
quá lớn có thể làm đoản mạch. Với khung dây phịng thí nghiệm có thể sử dụng
với hiệu điện thế cỡ 9V.
Bài tập 7
* Các nguyên tắc dùng trong giải bài tập
- Nguyên tắc tách khỏi: chú ý tính chất cần thiết của cực dương và cực âm pin là
dịng điện có chiều đi từ cực dương sang cực âm trong mạch ngoài; nguyên tắc
kết hợp: dây đồng và đinh tạo ra một ống dây mang dòng điệnnam châm điện;
nguyên tắc quan hệ phản hồi: dựa vào sự định hướng của kim nam châm để suy ra
cực nam, bắc của ống dây; nguyên tắc sử dụng trung gian: xác định cực ống dây
để suy ra chiều dòng điện, các cực của pin.
* Câu hỏi định hướng tư duy
- Khi ăcquy được nối với mạch ngoài, để biết được đâu là cực dương, cực âm, ta

cần biết yếu tố nào?
- Có thể tạo ra dịng điện ở mạch ngồi có những dạng thế nào?
- Làm thế nào để biết chiều dòng điện qua mạch ngồi khi chỉ có một nam châm
thử có thể quay quanh trục?
- Bạn có thể dùng cách nào trong những cách đã đề ra?
*Lời giải gợi ý tóm tắt

Có thể giải bài này theo 2 cách:
Cách 1: Liên tưởng đến thí nghiệm của Ơxtect, nối 2 đầu dây dẫn vào 2 cực
ăcquy cho dòng điện đi qua dây dẫn thẳng, đặt kim nam châm gần đó, quan sát sự
định hướng của kim nam châm, suy ra chiều đường sức từ ở vị trí đặt nam châm.
Từ đó dùng quy tắc nắm tay phải suy ra chiều dòng điện và các cực của ăcquy.
17


Cách này cần làm thật nhanh vì có hiện tượng đoản mạch dễ làm hỏng ăquy. Nếu
có thể nên nối tiếp dây dẫn với một điện trở bào vệ trước khi mắc vào 2 cực ăcquy.
Cách 2: Quấn dây dẫn quanh đinh sắt để tạo thành nam châm điện, nối hai đầu
dây với hai cực của pin. Đặt nam châm thử nằm trên trục của ống dây, cho dòng
điện qua ống, quan sát sự định hướng của kim nam châm. Nếu đầu bắc của nam
châm nằm gần ống thì đầu ống dây là cực Nam, suy ra chiều vectơ cảm ứng từ
trong ống dây. Dùng quy tắc nắm tay phải suy ra chiều dịng điện. Từ đó nhận biết
đâu là cực dương, cực âm của pin.
Bài 8
* Các nguyên tắc dùng trong bài tập
- Nguyên tắc kết hợp: Kết hợp các thành phần tạo ra từ trường kế; Nguyên tắc thực
hiện sơ bộ: tính tốn trước các giá trị cố định của từ trường kế; Nguyên tắc sao chép
copy: dùngg hình vẽ thay thế đối tượng thật để tính tốn, suy luận, vẽ sơ đồ cách đo
cảm ứng từ giữa hai nhánh của Nam châm cữ U; Nguyên tắc dự phịng: đề phịng
hiện tượng đoản mạnh làm hỏng cầu chì ăcquy; Nguyên tắc đổi chiều xem xét: có thể

xem xét lực từ hướng thẳng đứng hay nằm ngang.
* Câu hỏi định hướng tư duy
- Có thể tính được độ lớn cảm ứng từ thông qua tác dụng của lực từ khơng? Cần
biết những yếu tố nào để tính được B?
- Có thể phát biểu bài tốn thành bài tốn đơn giản hơn để giải khơng?
- Trình bày sơ đồ thí nghiệm và cách tiến hành đo cảm ứng từ giữa hai nhánh nam
châm chữ U.
*Lời giải gợi ý tóm tắt

- Nối hai đầu thanh kim loại với dây dẫn cho tiếp xúc với nhau có thể truyền điện
được. Cân khối lượng m của thanh kim loại và 2 dây nối, đo chiều dài thanh kim
loại l. Treo hai dây dẫn lên giá đỡ sao cho thanh kim loại nằm giữa hai nhanh nam
châm chữ U như hình vẽ trên, thanh vng góc với các đường sức từ. Treo một sợi
dây dọi thẳng đứng. Nối 2 đầu dây với 2 cực nguồn điện, trên đó nối tiếp một
ampe kế và biến trở. Thanh kim loại bị đẩy lệch về một bên. Đặt vào hệ thống thước

18


đo độ đo góc lệch giữa dây treo và phương thẳng đứng.
- Khi đó theo điều kiện cân bằng các lực tác dụng lên thanh kim loại có độ lớn là:
F = Ptan α = mgtan α .
- Đọc số chỉ của Ampe kế ta biết được cường độ dòng điện I.
mg tan α
- Tính B theo cơng thức B=
Il

Đặt k =

mg

, cố định giá trị này cho thiết bị, B thay đổi
Il

Góc α . Ứng với các giá trị tương ứng trên thước đo độ,
ta ghi các giá trị của B. Thiết bị đặt vào nam châm nào
có góc lêch α ta sẽ đọc được giá trị B tương ứng.
Bài tập 9
* Các nguyên tắc dùng trong giải bài tập
- Nguyên tắc linh động: dùng cân lực từ không để xác định lực từ hay cảm ứng
từ mà để xác định số vòng dây; nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học: khơng đo chiều
dài, đếm số vịng dây thông qua hệ thống cân lực từ; nguyên tắc sử dụng trung
gian: phải dùng một khung dây khác đã biết số vòng để đo cảm ứng từ giữa 2
nhánh nam châm; nguyên tắc giải thiếu hay thừa: không thể đo chiều dài trực tiếp
của dây bằng thước đo chính xác thì có thể đo thơng qua các đại lượng khác, tuy
khơng chính xác 100%; ngun tắc liên tục tác động có ích: nếu tháo khung dây
ra để đo chiều dài thì tốn thời gian và có thể quấn lại khung sẽ không được như
lúc đầu.
* Câu hỏi định hướng tư duy
- Muốn đo được chiều dài dây bạn có thể làm những cách nào ?
- Bạn chọn cách nào làm để đơn giản và tốn ít thời gian hơn?
- Muốn đo số vịng dây của khung bạn có thể làm cách nào?
- Có thể đo được số vịng dây bằng cân lực từ không? Muốn thế bạn cần biết
những yếu tố nào? Những dụng cụ nào để đo?
- Trình bày cách đo chiều dài dây dẫn của bạn.
*Lời giải gợi ý tóm tắt
- Đo cảm ứng từ B giữa 2 nhánh nam châm điện có dịng điện đi qua:
- Treo một khung dây đã biết số vòng vào đòn cân phía có nam châm điện. Đặt sao
cho cạnh dưới của khung nằm ngang và vng góc với đường sức từ giữa hai nhánh
nam châm.
- Cho dòng điện I’qua nam châm, ghi nhận giá trị I’.

- Điều chỉnh các quả nặng sao cho cân thăng bằng. Ghi số chỉ của lực kế F1

19


- Cho dòng điện I qua khung, ghi nhận giá trị của I. Suy ra dòng điện qua các
cạnh dưới khung có cường độ NI. Điều chỉnh dây nối lực kế với ròng rọc bên dưới
sao cho cân thăng bằng trở lại. Ghi số chỉ mới của lực kế F2. suy ra lực từ tác dụng
lên cạnh dưới của khung là F = F1 - F2
- Tínhd theo cơng thức B =

F
NIl

- Giữ nguyên giá trị dòng điện qua Nam châm. Thay khung dây trên bằng khung
dây cần đo chiều dài dây. Thực hiện thí nghiệm như trên. Suy ra số vòng dây
N=

F
BIl

- Đo chiều dài và rộng của khung, tính chu vi C. Suy ra chiều dài dây L= CN.
Bài tập 10
* Các nguyên tắc dùng trong giải bài tập
- Ngun tắc phân nhỏ và cầu trịn hố: chia đoạn dây làm hai phần và bẻ thành 2
vòng dây tròn; nguyên tắc kết hợp: đặt 2 vòng dây gần nhau và gắn một vòng dây
vào đòn cân; nguyên tắc sử dụng trung gian: đo cường độ dịng điện thơng qua đo
khối lượng, suy ra lực từ, từ đó tính cường độ dòng điện.
* Câu hỏi định hướng tư duy
- Bạn có thể tìm cường độ dịng điện I dựa vào đại lượng nào khi khơng có Ampe

kế?
- Nếu có hai dây dẫn mang dòng điện bằng nhau đặt gần nhau thì bạn sẽ tính
giá trị cường độ dịng điện qua mỗi vịng dựa vào đại lượng và cơng thức nào?
- Với dụng cụ đề cho bạn có thể dùng cách nào?
- Để cân được thăng bằng khi có một lực nhỏ tác dụng ở đòn cân bên kia, bạn có
thể dùng thêm vật gì khi mà khối lượng các quả cân thì lớn và khơng thể cho
nhiều giá trị nhỏ liên tục?
- Bạn hãy đề xuất thí nghiệm đo cường độ dịng điện qua dây dẫn. Giải thích thí
nghiệm ấy.
*Lời giải gợi ý tóm tắt

- Chia dây dẫn làm hai đoạn, bẻ cong thành hai vịng dây có kích thước như
20


nhau, hai đầu mỗi vòng dây được mắc song song vào nguồn điện, thông qua biến
trở và công tắc.
- Dùng dây treo một vịng dây vào địn cân bên khơng có các quả cân. Vịng
dây kia đặt song song bên dưới như hình vẽ sao cho khoảng cách giữa chúng rất
nhỏ cỡ vài mm.
- Điều chỉnh cân thăng bằng bằng các quả nặng ở địn cân bên kia, có thể dùng thêm
cát khơ.
- Bật cơng tắc cho dịng điện qua hai vòng dây. Hai dòng điện cùng chiều hút
nhau là đòn cân lệch. Cho thêm các quả cân hay cát vào đĩa cân bên kia, để riêng
với các quả cân hay cát đã có sẵn để cân thăng bằng.
- Cân khối lượng cát thêm vào là m. Lực từ giữa hai dây dẫn mang dòng điện
vằng với trọng lượng cát thêm vào.
F = P = mg
2.10−7 I 2l 2.π 10 −7 I 2 d
Mà F =

=
, Với l là chu vi
r
r

của các vịng dây, d và r là đường kính và
khoảng cách của hai vịng dây.
Từ đó suy ra: I =

Fr
.
2π 10−7 d

Bài tập 11
* Các nguyên tắc dùng trong giải bài tập
- Nguyên tắc linh động: nhận biết dòng điện với nhiều cách ứng với các tác dụng
của dòng điện.
* Câu hỏi định hướng tư duy
+ Dịng điện có những tác dụng gì đặc biệt để ta có thể nhận biết có dịng điện
trong dây dẫn khơng?
+ Làm thế nào để nhận ra được những tác dụng đó?
+ Dịng điện xoay chiều có gì khác điện một chiều về những tác dụng đó?
* Lời giải gợi ý tóm tắt
Có thể dựa vào tác dụng của dòng điện để nhận biết sự có mặt của dịng điện
trong dây dẫn hay khơng.
1.Đặt các kim nam châm thử bên dưới dịng điện để quan sát, nếu nam châm
thử có sự định hướng theo một hướng xác định tại một điểm thì dây dẫn có dịng
điện
2.Đặt một dây dẫn thứ 2 có dịng điện lại gần dây dẫn thứ nhất, nếu chúng hút hay
21