TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA SƯ PHẠM
W X
NGUYỄN MINH SÁCH
LỚP DH5L KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÍ Giảng viên hướng dẫn
Th.s Giang Văn Phúc
Long Xuyên, tháng 05/2008
Trang
Phần Một : Mở đầu 1
1. Lí do chọn đề tài 2
2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 2
2.1. Mục đích nghiên cứu 2
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu 2
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3
3.1. Khách thể nghiên cứu 3
3.2. Đối tượng nghiên cứu 3
4. Phương pháp nghiên cứu 3
5. Phạm vi nghiên cứu 3
6. Giả thuyết khoa học 3
7. Đóng góp của đề tài 3
Phần hai : Tổng quan 4
1. Cơ sở lý thuyết 5
1.1. Phương pháp dạy học Vật lí 5
1.2. Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lí 5
1.2.1. Vai trò của bài tập trong việc giảng dạy Vật lí ở trường phổ thông 5
1.2.2. Sự cần thiết phải soạn nhiều bài tập của giáo viên 6
2. Chọn lựa bài tập Vật lí để đưa vào phần mềm 6
A. Tóm tắt chương trình Vật lí 11 6
Chương I : Tĩnh điện học 6
Chương II : Dòng điện không đổi 11
Chương III : Dòng điện trong các môi trường 13
B. Yêu cầu của việc chọn lựa bài tập Vật lí 16
3. Giới thiệu Visual Basic 16
3.1. Sơ lược về Visual Basic 17
3.2. Các khái niệm cơ sở 17
3.3. Các Control cơ sở 17
3.4. Thuộc tính chung của các Control 19
3. Những kiến nghị 65
Tài liệu tham khảo 66 Trang 1
Trang 2
2.1. Mục đích nghiên cứu
Tạo ra phần mềm “Soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học”
hỗ trợ cho giáo viên biên soạn nhanh các bài tập trắc nghiệm của bài tập Vật lí 11 cơ bản –
phần Điện học.
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu đề tài này chúng tôi sẽ giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu nội dung và phương pháp giải một số bài tập tiêu biểu của sách giáo khoa
và sách bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học.
- Tiến hành giải và xây dựng các thuật toán hỗ trợ cho lập trình.
- Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình, giao diện đồ họa và các ứng dụng của Visual Basic.
- Biên soạn từng bài tập cụ thể, sau đó kết nối thành một tổng thể chung cho tất cả các
bài theo từng chương.
Trang 3
- Đánh giá kết quả thu được sau khi nghiên cứu.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu
- Một số bài tập tiêu biểu của sách giáo khoa và sách bài tập Vật lí 11 cơ bản -phần
Điện học.
- Ngôn ngữ lập trình của Visual Basic.
3.2. Đối tượng nghiên cứu
Phần mềm – soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học.
4. Phương pháp nghiên cứu
Trong khi thực hiện tài này, chúng tôi có sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau đây:
- Phương pháp đọc sách và tài liệu tham khảo.
- Phương pháp phân loại, hệ thống hóa các lý thuyết và các bài tập.
- Phương pháp phân tích và tổng hợp.
- Tham khảo ý kiến của một số giáo sinh sư phạm Vật lí dùng thử phần mềm.
- Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn.
5. Phạm vi nghiên cứu
- Nội dung và phương pháp giải một số bài tập tiêu biểu của sách giáo khoa và sách bài
Trang 5
1. Cơ sở lý thuyết
1.1) Phương pháp dạy học Vật lí
Phương pháp dạy học Vật lí là một ngành khoa học giáo dục nó nghiên cứu quá trình
dạy học môn Vật lí.
Phương pháp dạy học Vật lí là hệ thống các hành động có mục đích của giáo viên, tổ
chức hoạt động trí óc và chân tay của học sinh, đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh được nội
dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định.
1.2) Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lí
1.2.1) Vai trò của bài tập trong việc giảng dạy Vật lí ở Trường phổ thông
Việc giảng dạy Vật lí ở Trường phổ thông không chỉ làm cho học sinh hiểu được
một cách sâu sắc, đầy đủ những kiến thức qui định trong chương trình, mà còn phải làm
cho các em biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyế
t các nhiệm vụ học tập và những
Bài tập Vật lí là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà trong giờ học
chưa có điều kiện để đề cập, nhằm bổ sung những kiến thức còn thiếu cho học sinh, giúp
cho các em thu nhận kiến thức một cách chặt chẽ, logic và có hệ thống.
Ngoài ra xét về mặt hoạt động nhận thức, ta thấy bài tập Vật lí còn là một phương
tiện tốt để kiểm tra việc thu nhận kiến thức, mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, kỹ
năng, kỹ xảo của học sinh.
1.2.2) Sự cần thiết phải soạn nhiều bài tập của giáo viên
Hiện nay việc kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập của học sinh là dựa trên phương
pháp trắc nghiệm khách quan. Nhưng để kết quả đánh giá được chính xác, khách quan thì
cần phải có một hệ thống câu hỏi trắc nghiệm trong đó chủ yếu là bài tập vận dụng. Vì vậy,
để thực hiện tốt được điều này đòi hỏi người giáo viên cần phải đầu tư rất nhiều thời gian
và công sức để soạn ra các bài tập, câu hỏi trắc nghiệm.
Người giáo viên phổ thông khi dạy môn Vật lí là môn học có cả lý thuyết và bài tập,
do đó giáo viên phải đảm nhận việc cung cấp các kiến thức mới về lý thuyết lẫn các bài tập
để các em làm quen được với việc tính toán và áp dụng được các kiến thức mà mình đã
học. Việc giải bài tập là khâu vận dụng các kiến thức đã được học, điều đó sẽ giúp cho học
sinh nắm vững kiến thức hơn. Vì vậy, bài tập là rất quan trọng. Điều này đòi hỏi người giáo
viên phải có nhiệm vụ đưa cho các em nhiều dạng bài tập khác nhau để các em giải. Song
song đó, giáo viên còn phải soạn thảo đề kiểm tra các nội dung đã dạy theo định hướng
môn học bằng các bài tập tương tự đã được giảng dạy.
Từ hai nguyên nhân trên chúng tôi thấy được sự cần thiết phải tạo ra một phần mềm
giúp người giáo viên phân loại và soạn thảo nhanh các bài tập Vật lí phổ thông.
2. Chọn lựa bài tập Vật lí để đưa vào phần mềm
A. Tóm Tắt Chương Trình Vật lí 11 Phần Điện Học [1]
Chương I : TĨNH ĐIỆN HỌC
Bài 1 : Điện Tích. Định Luật Cu-Lông
1. Hai loại điện tích
- Điện tích âm (kí hiệu dấu - ).
- Điện tích dương (kí hiệu dấu + ).
- Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau.
- Phương trùng với phương đường thẳng qua điểm đặt hai điện tích.
- Chiều: + Hướng ra xa hai điện tích nếu chúng cùng dấu.
+ Hướng từ điện tích nọ đến điện tích kia nếu chúng trái dấu.
Bài 2 : Thuyết Electron. Định Luật Bảo Toàn Điện Tích
1. Thuyết electron
1.1) Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố.
- Điện tích nguyên tố: Điện tích nhỏ nhất tồn tại trong tự nhiên, có trị số
e = 1,6.10
-19
C.
- Electron: là hạt sơ cấp mang điện tích âm, có điện tích là - 1,6.10
-19
C và khối lượng
là 9,1.10
-31
kg.
Prôton: là hạt sơ cấp mang điện tích dương, có điện tích là 1,6.10
-19
C và khối lượng
là 1,67.10
-27
kg.
- Nơtron: không mang điện và có khối lượng xấp xỉ bằng khối lượng của prôton.
- Nguyên tử: có cấu tạo gồm hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các
electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo gồm hai
loại hạt là nơtron không mang điện và prôton mang điện dương.
1.2) Thuyết electron
Thuyết electron là thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích
các hiện tượng điện và tính chất điện của các vật.
2. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện
trường.
F
q
E
=
r
r
Vectơ cường độ điện trường có phương và chiều trùng với phương và chiều của lực
điện tác dụng lên điện tích thử q dương.
2.3) Cường độ điện trường của một điện tích điểm
Công thức tính cường độ điện trường của một điện tích điểm Q trong chân không.
2
Q
F
k
qr
E ==
2.4) Nguyên lí chồng chất điện trường
Các điện trường
12
,ΕΕ
r
r
đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q một cách độc lập
với nhau và điện tích q chịu tác dụng của điện trường tổng hợp E
r
:
1
= q.E.d
2. Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì.
Công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích q từ một điểm M đến một điểm
N trong một điện trường bất kì cũng không phụ thuộc hình dạng đường đi từ M đến N
mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của M và N.
3. Thế năng của một điện tích trong điện trường
3.1) Khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường.
Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của
điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường.
W
M
= A
M
∞
= q.E.d
3.2) Sự phụ thuộc của thế năng vào điện tích q
Thế năng của điện tích tại M tỉ lệ thuận với q: W
M
= A
M
∞
= V
M
q
Trong đó V
M
là một hệ số tỉ lệ.
3.3) Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường.
Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công
mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của
MN
MN
A
U
q
=
2.2) Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường
Xét một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường đều, lực điện làm di chuyển
một điện tích q > 0 dọc theo đường sức một đoạn d giữa hai điểm M và N.
Liên hệ giữa cường độ điện trường E và hiệu điện thế U
U
MN
= E.d
Với d là khoảng cách giữa hai điểm trên một đường sức điện trường đều.
Hay tổng quát là:
U
E=
d
Đơn vị của cường độ điện trường là: V/m.
Bài 6 : Tụ Điện
1. Tụ điện
Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
Điện tích của hai bản bằng nhau về độ lớn nhưng trái dấu.
2. Điện dung của tụ điện
- Điện dung củ
a tụ điện là một đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở
một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ
điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó: Q = CU hay
Q
gian.
- Đơn vị cường độ dòng điện trong hệ SI là Ampe. Kí hiệu là A.
3. Nguồn điện
Là thiết bị để biến đổi một dạng năng lượng nào đó thành điện năng. Nguồn điện có tác
dụng duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.
4. Công của nguồn điện
Công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn được gọi là
công của nguồn điện.
5. Suất điện động của nguồn điện
Suất điện động của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công
của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch
chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tích q đó.
Công thức: E =
A
q
Đơn vị: Trong hệ SI suất điện động có đơn vị là vôn. Kí hiệu là V
Bài 8 : Điện Năng. Công Suất Điện
1. Điện năng tiêu thụ và công suất điện
Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
A = Uq = U.I.t
Trang 12
Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và
có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian, hoặc bằng
tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua
đoạn
mạch đó.
P =
1. Định luật ôm đối với toàn mạch
- Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài
và mạch trong.
E = I (R
N
+ r) = I.R
N
+ I.r
- Định luật ôm đối với toàn mạch: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ
thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của
mạch đó.
N
E
I
Rr
=
+
2. Hiệu suất của nguồn điện
ci N N
AU.I.tU
H
AE.I.tE
== =
Bài 10 : Ghép Các Nguồn Điện Thành Bộ
1. Đoạn mạch chứa nguồn điện (nguồn phát điện)
Đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện, trong đó đầu A nối với cực dương của nguồn
điện thì hiệu điện thế giữa hai đầu A và B của đoạn mạch là:
U
=Chương III : Dòng Điện Trong Các Môi Trường
Bài 13 : Dòng Điện Trong Kim Loại
1. Bản chất của dòng điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác
dụng của điện trường.
2. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
[
]
00
ρ = ρ 1+α(t - t )
3. Hiện tượng siêu dẫn
Hiện tượng siêu dẫn là khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ t
c
nào đó, điện trở của kim
loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không.
4. Hiện tượng nhiệt điện
Hiện tượng nhiệt điện là hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch
điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau.
(
)
T21
E=α T-T
Trong đó:
T
α là hệ số nhiệt điện động.
chất, mạ điện,…
Bài 15 : Dòng Điện Trong Chất Khí
1. Sự phóng điện trong chất khí
Là hiện tượng không khí trở nên dẫn điện khi bị đốt nóng.
2. Bản chất dòng điện trong chất khí
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều
điện trường và các ion âm, các electron ngược chiều điện trường.
3. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí
Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí xảy ra khi ta phải dùng tác nhân ion hóa từ
bên ngoài để tạo ra hạt tải điện trong chất khí.
4. Hiện tượng nhân số hạt tải điện
Là hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dòng điện chạy qua gây ra.
5. Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí
Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được
khi không còn tác nhân ion hóa tác động từ bên ngoài.
Trang 15
6. Tia lửa điện
Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành trong chất khí khi có điện trường
đủ mạnh để làm ion hóa chất khí.
7. Hồ quang điện
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường
hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Hồ quang điện có
thể kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh.
Bài 16 : Dòng Điện Trong Chân Không
1. Bản chất dòng điện trong chân không
Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của electron được đưa vào
khoảng chân không đó.
2. Tia catôt
xoay chiều.
5. Tranzito lưỡng cực n – p – n
Một lớp bán dẫn loại p rất mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại n thực hiện trên một tinh
thể bán dẫn (Ge, Si,…) là một tranzito n – p –n. Tranzito có khả năng khuếch đại tính
hiệu điện và dùng để lắp bộ khuếch đại và các khóa điện tử.
B. Yêu cầu của việc chọn lựa Bài tâp Vật lí
Việc chọn lựa ra các bài tập Vật lí để đánh giá kết quả của học sinh là rất khó khăn.
Vì trình độ của các học sinh là rất khác nhau, do đó hệ thống bài tập trắc nghiệm phải khái
quát được lý thuyết đã học, vận dụng được lý thuyết đó vào trong thực tiễn, mức độ khó
của bài tập phải trải đều từ dễ dàng (chỉ áp dụng công thức) đến trung bình, đế
n khó (buộc
học sinh phải tư duy), từ đơn giản đến phức tạp, giúp học sinh nắm được phương pháp giải
các bài tập điển hình. Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều thể loại bài tập như: bài tập
luyện tập, bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo, bài tập có nhiều cách giải khác
nhau…
Khi chọn bài tập phải chọn những bài đơn giản, ngắ
n, gọn để học sinh có thể tự làm
trong vòng 5 đến 10 phút.
Tóm lại, bài tập Vật lí phải làm thể hiện rõ nội dung chính của bài học, nhằm củng cố,
bổ sung, hoàn thiện những kiến thức đã học, cung cấp cho học sinh những hiểu biết về thực
tế, kỹ thuật có liên quan với kiến thức Vật lí.
3. Giới thiệu Visual Basic [3]
Visual Basic là một công cụ lập trình trực quan giúp xây dựng nhanh các ứng dụng trên
Windows.
Visual Basic được giới thiệu lần đầu tiên năm 1991 và được cải tiến nhiều lần qua các
phiên bản 3.0 ; 4.0 ; 5.0 ; 6.0 …Trong đề tài này chúng tôi sẽ nghiên cứu về những ứng
dụng của Visual Basic 6.0.
Đặc điểm của môi trường Visual Basic: khác với các môi trường lập trình hướng thủ tục
như: Pascal, Foxpro…Visual Basic là một môi trường lập trình hướng biến cố trên hệ đi
lên trên màn hình giao tiếp để tạo thành giao diện của một ứng dụng.
- Thuộc tính (Properties): tập hợp các thông tin liên quan đến trạng thái một đối
tượng như: tên, vị trí, màu sắc hiển thị,… được gọi là thuộc tính của đối tượng.
- Phương thức (Method): ngoài thuộc tính là những thông tin chỉ ra tình trạng, các
đối tượng còn có những hành động xử lý liên quan đến chúng. Các hành động liên
quan đến một đối tượng được gọi là phương thức của đối tượng.
- Biến cố (Event) - Thủ tục xử lý biến cố (Event Sub): biến cố là những thông tin cho
biết những gì đang xảy ra với một đối tượng trong ứng dụng đang chạy. Khi có biến
cố phát sinh đối với một đối tượng thì hệ điều hành Windows sẽ gọi thực hiện các
lệnh có trong thủ tục xử lý biến cố tương ứng.
3.3. Các Control cơ sở
CommanButton: nút lệnh dùng để thực hiện một lệnh, xử lý nào đó khi được chọn.
Trang 18
ComboBox: còn được gọi là hộp danh sách chọn. Control này cho phép người sử
dụng nhập dữ liệu vào ô văn bản hay chọn từ một danh sách các giá trị.
Check Box: control này dùng để thiết kế các mục chọn đối với người sử dụng
trong giao diện của chương trình.
Data: control cho phép kết nối với một CSDL để từ đó có thể truy đến các thành
phần dữ liệu từ màn hình giao tiếp.
Directory Listbox: hiển thị cây thư mục của một ổ đĩa và cho phép người sử dụng
chọn thư mục hiện hành.
Drive Listbox: là hộp combobox trong đó liệt kê tất cả tên có trong hệ thống, nó
được dùng để chọn ổ đĩa.
Frame: control này dùng để nhóm các control điều khiển khác thành một nhóm.
File Listbox: là một listbox trình bày các file trong thư mục nào đó.
Horizontal Scrollbar: thanh cuốn ngang cho ta chọn một số nguyên khi ta di
chuyển con chạy từ giá trị min đến giá trị max.
Image: dùng để hiện thị hình ảnh.
Label: dùng để thêm một chuỗi văn bản trên màn hình giao tiếp. Nội dung của các
Label chỉ có thể được thay đổi bằng các lệnh chương trình.
Font Kiểu định dạng văn bản trong đối tượng
Enabled Sáng hay mờ đối tượng
Visible Ẩn hay hiện đối tượng
Top Vị trí trên của đối tượng
Left Vị trí trái của đối tượng
Project
Ex
p
lore
Pro
p
erties
ToolBox
Form Layout
Form
Trang 20
Width Độ rộng đối tượng
Height Độ cao đối tượng
ToolTipText Nội dung văn bản ghi chú của đối tượng
Thuộc tính giá trị (Value): hầu hết các control đều có một thuộc tính cho phép chúng
ta truy xuất đến nội dung đang có của những control này. Thuộc tính này còn được gọi là
thuộc tính giá trị và có vai trò rất quan trọng trong những thuộc tính của control. Dưới đây
là bảng liệt kê tên thuộc tính giá trị mặc nhên của những control cơ sở:
Loại Control Thuộc tính giá trị
Lable Caption
Check Box Value
Text Box Text
Combo Box Text
Copyright: Tài liệu đại học ©