Hướng dẫn học sinh làm một số dụng cụ đơn giản để kiểm chứng kiến thức vật lí

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT YÊN ĐINH 1

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH LÀM MỘT SỐ DỤNG CỤ
ĐƠN GIẢN ĐỂ KIỂM CHỨNG KIẾN THỨC VẬT LY

Người thực hiện: Nguyễn Văn Thúy
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực: mơn vật lý

THANH HĨA NĂM 2021
1


1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài
Mục đích của việc học là gì: học để biết, để hiểu, để thi, để làm, để vận dụng
vào thực tiễn đời sống… Với quan điểm đổi mới sách giáo khoa của Bộ GD và ĐT
trong lần cải cách này là sau khi học thì học sinh làm được gì. Do đó đối với
chương trình giáo dục ngày nay đòi hỏi người giáo viên và học sinh không ngừng
đổi mới nhằm nâng cao phương pháp dạy và học, đồng thời phải luôn đảm bảo
được chất lượng giáo dục, đào tạo trí tuệ và nhân cách sống. Để đạt được những
hiệu quả như mong muốn, người giáo viên phải nắm bắt được tâm lí học sinh đối
với môn học mình đang giảng dạy, từ đó có những phương pháp dạy – học hợp lí,
tạo hứng thú, giúp học sinh dễ dàng tiếp nhận kiến thức và ghi nhớ. Vật lí là một
môn khoa học mang tính tư duy, tính ứng dụng cao, đa phần các kiến thức có được
trong môn Vật lý chủ yếu được đúc rút qua thực nghiệm, nên dạy và học Vật lí
muốn đạt kết quả tốt cần có sự kết hợp hài hòa giữa lí thuyết và thực nghiệm. Học

lý thuyết và áp dụng lý thuyết đó trong thực tiễn là một trong các tiêu chí quan
trọng trong tất cả các môn học, không chỉ riêng cho Vật lí, nhằm giúp học sinh cảm
thụ và ghi nhận kiến thức được lĩnh hội từ thực tế lâu dài và sâu sắc hơn. Vì thế
việc lồng ghép các thí nghiệm kiểm chứng hay minh họa vào các tiết dạy Vật lí là
cần thiết và phù hợp với đặc trưng của bộ môn. Để giải quyết được vấn đề trên thì
người giáo viên khi giảng dạy môn Vật lí có thể chủ động làm các thiết bị thí
nghiệm đơn giản và hướng dẫn học sinh có thể tự làm, tự thực hiện quá trình làm
thí nghiệm, quá trình kiểm chứng. Từ đó kích thích được tư duy sáng tạo của các
em đồng thời rèn luyện kĩ năng, thao tác kỹ thuật cho học sinh. Từ những lý do trên
tôi đưa ra sáng kiến kinh nghiệm:
Hướng dẫn học sinh làm một số dụng cụ đơn giản để kiểm chứng kiến
thức Vật lí.
Đề tài này tập trung vào việc hướng dẫn sơ lược cách tạo ra những sản phẩm
đơn giản làm từ các vật liệu hằng ngày, dễ tìm nhưng thể hiện được những hiện
tượng Vật lí rất đời thường, đôi khi ít được quan tâm tới.
1.2. Mục đích nghiên cứu
a. Kiến thức.
Giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách thực tế, trực quan, giúp các em “sờ,
nắm” được kiến thức.
b. Kĩ năng
Giúp học sinh tự xây dựng phương án thí nghiệm, thiết kế, tự làm được một số
dụng cụ, thiết bị để kiểm chứng các kiến thức các quy luật vật lý đã được học.
2


Rèn luyện cho các em kĩ năng làm việc theo nhóm, thói quen quan sát và nhìn
nhận vấn đề.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Học sinh khối 10 và chương trình vật lý 10.
1.4. Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm, thực nghiệm kiểm chứng.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
1.1. Cơ sở vật lý
Môn vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, phần đa các kiến thức trong
môn vật lý có được đều do thông qua thực tế, xây dựng lý thuyết, xây dựng phương
án thí nghiệm, làm thí nghiệm thực nghiệm kiểm chứng. Do đó khi truyền đạt kiến
thức cho học sinh nếu ta thực hiện theo tiến trình trên thì việc tiếp thu kiến thức se
dễ dàng hơn rất nhiều.
1.2. Cơ sở thực tiễn
Ngày nay, nhiều tài liệu, sách in khoa học được xuất bản rộng rãi, nhằm mục
đích đáp ứng nhu cầu học hỏi, mở rộng kiến thức thực tế cho học sinh và người đọc
ở mọi lứa tuổi. Đặc biệt, có hàng loạt các đầu sách mang nội dung nâng cao kỹ
năng thực hành từ việc ứng dụng các kiến thức phở thơng đơn giản, điển hình như
“Trị chơi khoa học vui” của tác giả Vũ Kim Dũng (Nhà xuất bản Văn hóa – Thông
tin), “Những thí nghiệm đơn giản bạn có thể làm ở nhà” của tác giả Tomislav
Sencanski (Nhà xuất bản Kim Đồng) hay “Vật lí vui” của tác giả Ia.I.Pê – Ren –
Man (Nhà xuất bản giáo dục). …Không chỉ thế, hiện nay cũng có rất nhiều trang
mạng điện tử cũng tập trung vào những chủ đề này. Đặc biệt là yêu cầu của xã hội
hiện nay là cần những người có khả năng làm việc, khả năng thực hành giỏi hơn là
lý thuyết giỏi. Nên việc trang bị cho học sinh một số kĩ năng trong thực hành là rất
cần thiết.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Đa phần trong quá trình học tập thì học sinh tiếp thu kiến thức một cách thụ
động và đa phần là học lý thuyết xuông, đôi khi các em không thể hiểu được kiến
thức mình học có được áp dụng gì trong đời sống hay trong khoa học kỹ thuật
không. Hơn nữa các em ít được thực hành và vận dụng vào thực tiễn dẫn đến kĩ
năng thực hành vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn còn kém.
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
Xuất phát từ tình hình thực tiễn như trên tôi mạnh dạn đưa ra sáng kiến kinh

nghiệm “Hướng dẫn học sinh làm một số dụng cụ đơn giản để kiểm chứng các kiến
3


thức vật lý”. Đề tài này chủ yếu tập trung vào cách thức tạo những sản phẩm hoạt
động dựa trên các kiến thức khoa học của chương trình Vật lí lớp 10 liên quan đến
định luật bảo toàn động lượng và chuyển động bằng phản lực; va chạm mềm, va
chạm đàn hồi, định luật Bec-nu-li,cân bằng của vật rắn, sự giãn nở vì nhiệt của vật
rắn. Thông qua một số các gợi ý và hướng dẫn kèm theo hình ảnh minh họa trong
đề tài, hi vọng người đọc đón nhận và có thể tự thao tác tạo nên sản phẩm vật lí đơn
giản, giúp ích cho nhu cầu học tập, vui chơi hay giảng dạy của mình. Ở đây trong
phạm vi của một sáng kiến kinh nghiệm nên tôi chỉ đưa ra một vài dụng cụ cơ bản
và dễ làm.
2.3.1 Thiết kế dụng cụ trong bài cân bằng của vật rắn: Làm chú hề thăng
bằng
- Cơ sở lý thuyết: Xét sự cân bằng của các vật có một điểm tựa hay một trục
quay cố định. Vật se ở trạng thái cân bằng khi trọng lực tác dụng lên vật có giá đi
qua điểm tựa hoặc trục quay.
Có ba dạng cân bằng là cân bằng bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm
định.
Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có xu hướng :
+ Kéo nó trở về vị trí cân bằng, thì đó là vị trí cân bằng bền.
+ Kéo nó ra xa vị trí cân bằng thì đó là vị trí cân bằng không bền.
+ Giữ nó đứng yên ở vị trí mới thì đó là vị trí cân bằng phiếm định.
Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau đó là vị trí trọng tâm của vật.
+ Trường hợp cân bằng không bền, trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân
cận.
+ Trường hợp cân bằng bền, trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận.
+ Trường hợp cân bằng phiếm định, trọng tâm không thay đổi hoặc ở một độ cao
không đổi.

Vậy muốn tăng mức vững vàng của cân bằng thì ta làm sao để trọng tâm của
vật thấp nhất có thể
- Dụng cụ chuẩn bị: 1 tấm bìa cứng, keo dán giấy, keo nến, 2 bu lông hoặc
2 động xu, hình chú hề ( như hình)
- Cách làm: dùng keo dán giấy dán hình chú hề vào tấm bìa cứng sau đó
cắt theo hình đã dán. Dán 2 đồng xu hoặc 2 bu lông vào phần tay của chú hề.
- Sản phẩm: sau khi làm ta thu được sản phẩm như hình ảnh

4


- Nguyên tắc hoạt động: khi chưa dán bu lông vào 2 bàn tay thì chú hề
không thể thăng bằng được, còn khi dán vào thì khả năng thăng bằng tốt hơn, nếu
bu lông càng nặng thì khả năng thăng bằng cang cao.
- Ứng dụng: khi muốn tăng mức vững vàng của một vật nào đó thì ta cố
gắng hạ thấp trọng tâm của vật: lọ hoa, lục bình, chai nước, chân quạt, chân cắm ô
2.3.2 Thiết kế dụng cụ trong bài: va chạm mềm và va chạm đàn hồi: Làm
con lắc va chạm liên thông
- Cơ sở lý thuyết: trong va chạm đàn hồi xuyên tâm ta có vận tốc của mỗi
vật sau va chạm được xác định theo công thức.
v1' =
v 2' =

( m1 − m2 ) v1 + 2m2 v2
m1 + m2

( m2 − m1 ) v 2 + 2m2 v 2
m1 + m2

Nhận xét: nếu hai qua cầu có khố lượng bằng nhau: m1 = m2 thì v1 = v2 ; v2 = v1 => Có

sự trao đổi vận tốc, khi đó vận tốc của vật này se truyền hoàn toàn cho vật kia.
Nếu ta cho các vật có cùng khối lượng va chạm đàn hồi xuyên tâm với nhau và bỏ
qua hao phí thì tốc độ của vật cuối se bằng tốc độ của vật đầu tiên.
- Dụng cụ chuẩn bị: 1 giá đỡ bằng gỗ hoặc bằng kim loại, 5 viên bi có
móc treo có độ đàn hồi tốt: bi sắt hoặc bi ve, dây treo nhẹ.
- Cách làm: treo các viên bi vào bằng 2 dây theo kiểu chữ V, sao cho khi
dao động thì các viên bi chỉ chuyển động trong cùng một mặt phẳng ( không bị
dung, lắc) và vị trí cân bằng của các viên bi sát vào nhau.
'

5

'


- Sản phẩm: sau khi làm ta thu được một vài sản phẩm của học sinh như
hình ảnh

6


- Nguyên tắc hoạt động: kéo viên bi ngoài cùng đến khi dây treo lệch 1 góc
nhất định rồi thả nhẹ, vì quá trình va chạm liên tiếp giữa các viên bi là va chạm đàn
hồi xuyên tâm nên viên bi cuối se có vận tốc bằng vận tốc của viên bi ngoài cùng,
theo định luật bảo toàn cơ năng viên bi cuối cũng se lên đến độ cao như viên bi ban
đầu, quá trình trên se lặp đi lặp lại. Thực tế thì do có hao phí nên hệ se chuyển động
tắt dần, hệ se chuyển động càng lâu nếu hao phí càng nhỏ.
2.3.3 Thiết kế dụng cụ trong bài: chuyển động bằng phản lực- làm ô tô
phản lực hoặc tên lửa nước
- Cơ sở lý thuyết: trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ

chuyển đợng theo mợt hướng, phần cịn lại của hệ phải chuyển động theo hướng
ngược lại, chuyển động theo nguyên lý trên được gọi là chuyển động bằng phản
lực.
- Dụng cụ chuẩn bị: 1 ô tô đồ chơi, 1 quả bóng bay, ống hút nước dây
buộc.
- Cách làm: thiết kế hệ thống ống dẫn khí trên xe hợp lý, thổi khí vào quả
bóng bay và buộc chặt vào hệ thống dẫn khí trên ô tô đã được thiết kế từ trước.
- Sản phẩm: sau khi làm ta thu được sản phẩm như hình.

7


Cấu tạo của hệ thớng ớng khí của ơ tơ
Ơ tô sau khi thổi khí
- Nguyên tắc hoạt động: hệ gồm quả bóng bay( đã thổi) và ô tô là một hệ kín,
do đó khi ta bỏ bịt đầu ống khí thì khí se phụt về phía sau và ô tô chuyển động về
phía trước theo nguyên tắc chuyển động bằng phản lực. Ơ tơ càng nhẹ, ma sát càng
nhỏ thì xe se đi càng nhanh và càng xa.
- Ứng dụng: chế tạo động cơ phản lực, chế tạo tên lửa.
2.3.4 Thiết kế dụng cụ trong bài: ứng dụng của định luật Béc-lu-ni
- Cơ sở lý thuyết: trong một ống dịng nằm ngang, tởng áp suất đợng và
áp suất tĩnh tại một điểm bất kỳ là hằng số. Do đó khi áp suất động tăng lên thì áp
suất tĩnh giảm xuống.
- Dụng cụ chuẩn bị: 1 bình đựng nước bằng nhựa có nắp, 2 ống nước,
kéo, dao cắt giấy, keo nến.
- Cách làm: đục các lỗ trên nắp bình sau đó gắn các ống hút như hình ve.
- Sản phẩm: sau khi làm ta thu được một vài sản phẩm do học sinh tự làm
như hình
8

- Nguyên tắc hoạt động: đổ đầy nước vào bình chứa, sau đó dùng hơi thổi
mạnh vào ống nằm ngang. Theo định luật Bec nu li khi đó áp suất tĩnh tại ống
thẳng đứng se giảm xuống và nhỏ hơn áp suất khí quyển, nước ở trong bình se bị
đẩy lên và theo dòng hơi bay ra ngoài. ( Chú ý trên nắp bình phải khoét thủng thêm
1 lỗ và mực nước đổ vào phải ngập ống thẳng đứng).
- Ứng dụng: để làm bình tưới cây, pha sơn, phun tinh dầu…..

9


2.3.5 Thiết kế dụng cụ trong bài: sự nở vì nhiệt của chất rắn- Làm băng
kép
- Cơ sở lý thuyết: khi nhiệt độ thay đổi thì kích thước của vật cũng bị tha
đổi, nếu xét theo một phương thì gọi là sự nở dài, còn xét theo tất cả các phương thì
gọi là nở khối. Các kim loại khác nhau thì có hệ số nở dài khác nhau. Cho 2 thanh
kim loại khác nhau về hệ số nở dài khác nhau được gắn chặt với nhau khi bị đốt
nóng do 2 thanh có hệ số nở dài khác nhau thì se thanh se bị cong về phía thanh
kim loại co hệ số nở dài nhỏ hơn. Tùy theo yêu cầu kĩ thuật của dụng cụ người ta se
thiết kế để băng kép cong theo chiều mong muốn.
- Dụng cụ chuẩn bị: 2 thanh kim loại có kích thước giống hệt nhau, một
bằng nhôm và một bằng sắt, đinh tán, đục sắt, búa, đèn cồn.
- Cách làm: đục các lỗ thủng trên 2 thanh kim loại, sau đó dùng đinh tán
cố định chặt 2 thanh kim loại với nhau.

10


- Sản phẩm: sau khi làm ta thu được sản phẩm như hình

11


Băng kép trước khi bị đốt nóng
Băng kép khi bị đốt nóng
- Nguyên tắc hoạt động: khi bị đốt nóng do thanh nhôm có hệ số nở dài lớn
hơn thanh sắt nên khi đó nó se có chiều dài lớn hơn thanh sắt và làm băng kép bị be
cong về phía thanh thép.
- Ứng dụng: làm các thiết bị đóng mở tự động hoạt động dựa vào nhiệt độ.
2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường
Đề tài của tôi đã được kiểm nghiệm trong các năm học giảng dạy vật lý lớp
10, được học sinh đồng tình và đạt được kết quả khả quan. Các em hứng thú học
tập hơn, có thể kiểm chứng được các kiến thức vật lý đã học, từ đó có niềm tin sâu
sắc vào bộ môn và ghi nhớ kiến thức một cách bản chất, lâu dài.
3. Kết luận, kiến nghị
3.1. Kết luận
Đề tài đã giải quyết được các vấn đề sau:
- Đưa một số kiến thức vật lý đến gần hơn với cuộc sống đời thường, để quá
trình tiếp thu kiến thức cảm thấy dễ dàng, gần gũi, thân quen không có gì là xa lạ.
12


- Giúp các em rèn luyện kỹ năng làm việc theo nhóm, kỹ năng thực hành vật
lý, nâng cao khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống.
- Giúp học sinh rèn luyện kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề.
3.2. Kiến nghị
Đề tài đã được thử nghiệm ở trường phở thơng, xong việc áp dụng cịn
ở một phạm vi hẹp. Do vậy, để đề tài được kiểm nghiệm và mang lại hiệu quả thiết
thực hơn cần được thử nghiệm trên một phạm vi rộng hơn.

Với trình đợ cịn hạn chế, kiến thức thì rợng nên bài viết này chắc còn có sai
sót. Kính mong được sự góp ý và trao đổi chân tình của quý đồng nghiệp để đề tài
được hoàn thiện hơn và có tác dụng hữu ích hơn. Xin chân thành cảm ơn.
XÁC NHẬN CỦA LÃNH ĐẠO

Thanh Hóa, ngày 16/05/2021
Tơi xin cam đoan đây là SKKN do
mình viết không sao chép của người
khác
Tác giả

Nguyễn Văn Thúy

13


Tài liệu tham khảo
- SGK vật lý 10 cơ bản và nâng cao.
- Sách bài tập vật lý 10 cơ bản và nâng cao.

14


MỤC LỤC
1. Mở đầu:
1.1. Lí do chọn đề tài
1.2. Mục đích nghiên cứu
1.3. Đối tượng nghiên cứu
2. Nội dung sáng kiến

III
.

Trang
01
01
01
01
02

2.1. Cơ sở lí luận của đề tài.
2. Thực trạng của đề tài
3. Các biện pháp giải quyết vấn đề
4. Hiệu quả của skkn……
Kết luận và đề suất

02
02
03
10
11

Tài liệu tham khảo

12

15