SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG SÔNG RAY
Mã
số: ...........................

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
Một số thí nghiệm mô phỏng vật lý phần cảm ứng
điện từ trong dạy học nội dung “Điều kiện xuất hiện
dòng điện cảm ứng, Định luật len xơ về chiều dòng
điện cảm ứng” .

Người thực hiện :

Phan Só

Lĩnh vực nghiên cứu:
Quản lý giáo dục



Phương pháp dạy học bộ môn: .............................. 
Phương pháp giáo dục



Lĩnh vực khác: ......................................................... 
Sản phẩm đính kèm:
 Mô hình

 Phần mềm
Năm học:

- Có những thí nghiệm khó thực hiện thành công như thí nghiệm về hiện
tượng cảm ứng điện từ trong ống dây có dòng điện biến thiên do duïng cụ độ
chính xác chưa cao.
- Có các hiện tượng Vật Lí trừu tượng, chưa thể thực hiện thí nghiệm để
quan sát thấy, ví dụ như: đường sức từ ,từ thông biến thiên …
I.1.3, Các khó khăn khi dạy học nội dung “điều kiện xuất hiện dòng
điện cảm ứng , Định luật len xơ về chiều dòng điện cảm ứng ”
Hiện tượng cảm ứng điện từ là một trong những hiện tượng hết sức cơ
bản được nghiên cứu trong chương trình vật lý phổ thông hiện hành . Ở cả
hai bậc học THCS và THPT , học sinh đều được nghiên cứu điều kiện xuất
hiện dòng điện cảm ứng.
2


Khó khăn nhất trong khi dạy học nội dung này là làm sao từ các thí
nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ ( nam châm chuyển động tương đối
với mạch điện kín , hay cường độ dòng điện trong ống day đặt đồng trục với
ống dây dẫn kín thay đổi ), học sinh có thể tự lực đưa ra điều kiện xuất hiện
dòng điện cảm ứng và quy tắc xác định chiều dòng điện cảm ứng mà tránh
thông báo áp đặt từ phía giáo viên.
Như đã biết , để rút ra kết luận về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm
ứng, dù có phát biểu điều kiện này dưới các dạng khác nhau như trong SGK
vật lý lớp 9 , vật lý 11 hiện hành thì dấu hiệu bản chất nhất , quan trọng nhất
gây ra dòng điện cảm ứng, trước hết là sự thay đổi số lượng đường cảm ứng
từ gửi qua ống dây dẫn kín. Chỉ từ việc quan sát tất cả các thí nghiệm gây
lên dòng điện cảm ứng , học sinh đều khó có thể nghĩ và phát hiện ra mối
quan hệ giữa việc xuất hiện dòng điện cảm ứng và sự biến đổi số lượng các
đường cảm ứng từ gửi qua ống dây dẫn kín , vì các đường sức từ của nam
châm điện và nam châm vĩnh cửu đều không thể nhìn thấy. Để giúp học sinh
phát hiện ra mối quan hệ này , giáo viên thường vẽ nam châm , các đường

- Nghiên cứu và đề xuất các phương pháp sử dụng, thiết kế các thí nghiệm
ảo biểu diễn, chứng minh, mô phỏng phần cảm ứng điện từ Vật Lí 11 bằng phần
mềm “Mô phỏng một số thí nghiệm vật lý phần cảm ứng điện từ”
- Phát huy những ưu điểm vượt trội của phần mềm trong dạy học cá nội
dung:
+ Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng.
+Chiều dòng điện cảm ứng
- Khảo sát tính khả thi và hiệu quả của quá trình dạy học Vật Lí có sử dụng phần
mềm “Mô phỏng một số thí nghiệm vật lý phần cảm ứng điện từ”
III. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
III.1 , Khách thể.
Học sinh với bộ môn Vật Lí
III.2 , Đối tượng.
- Phần mềm “Mô phỏng một số thí nghiệm vật lý phần cảm ứng điện từ”
- Tính khả thi và hiệu quả.
III.3, Phạm vi nghiên cứu.
Chương : Cảm ứng điện từ - chương trình Vật Lí 11 THPT.
III.4, Giả thuyết khoa học.

4


Trong tương lai, nhà trường THPT sẽ xây dựng dựa trên mô hình lớp học
TLC(Teaching And Learning With Computer), chương trình dạy học theo
dự án. Phần mềm “Mô phỏng một số thí nghiệm vật lý phần cảm ứng điện
từ” là rất cần thiết và không thể thiếu trong quá trình dạy học Vật Lí đó.
III.5, Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu lý luận:
a


5


Phần mềm mô phỏng về hiện tượng cảm ứng điện từ là một phần mềm tin
học hỗ trợ dạy học định luật cảm ứng điện từ (Vật lý lớp 11 – THPT) theo hướng dạy học giải quyết vấn đề phát huy tính tích cực, năng lực giải quyết vấn
đề, nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh về định luật cảm
ứng điện từ và các hiện tượng liên quan đến định luật cảm ứng điện từ.
Phần mềm thuộc dạng “tự chạy”, chạy file sau:

Thi_nghiem_va t_ly.exe
I.3 ,Yªu cÇu hÖ thèng:
+ PhÇn mÒm ch¹y trªn hÖ ®iÒu hµnh Windows9x, Me, 2000, NT, XP. Tèt
nhÊt lµ trªn hÖ ®iÒu hµnh Windows2000, NT, XP.
+ CÇn tèi thiÓu 32 Mb RAM.
+ §é ph©n gi¶i tèt nhÊt 800x600.

I.4, Giao diện.

6


I.5, Nội dung phần mềm:
Phần mềm xây dựng đợc gồm một số chơng trình mô phỏng các thí nghiệm
về hiện tửụùng cảm ứng điện từ:
* Chơng trình mô phỏng các thí nghiệm trong đó có sự chuyển động tơng đối
giữa nam châm vaứ ống dây:

7





Đóng khoá K

Di chuyển con chạy sang phải

* Thí nghiệm thực hành vật lý thật( video) có ưu điểm:
- Học sinh có thể quan sát, nhận biết tất cả các thiết bị trong thí nghiệm
- Các quá trình vật lý xảy ra thực sự,trược quan.

11


.

Đặc điểm môn vật lý các tri thức đều được xây dựng theo nguyên tắc:

thực nghiệm → qui luật → lý thuyết, do đó các bài giảng được lồng ghép với
các thí nghiệm là phương án được nhiều giáo viên vật lý lựa chọn và là điều kiện
bắt buộc của 1 giờ dạy vật lý giỏi, nên thí nghiệm biểu diễn, chứng minh ảo là rất
cần thiết trong giáo án điện tử.

II. Một số nội dung dạy học có ứng dụng phần mềm“ Mô phỏng
một số thí nghiệm vật lý phần cảm ứng điện từ”

12


II.1) Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng Vt lý 11 (C bn & nõng
cao)

t
Dũng in cm ng xut
hin khi t thụng qua
mch kớn bin thiờn

T trng
sinh ra dũng
in

13


II.1.2, Tiến trình giảng dạy
G/v: (Đặt vấn đề).
Khi nghiên cứu chơng IV chúng ta đã biết dòng điện sinh ra từ trờng. Vấn đề đặt
ra là ngợc lại nhờ từ trờng có thể tạo ra dòng điện đợc không ? Để trả lời câu hỏi
này chúng ta tiếp tục nghiên cứu chơng V Cảm ứng điện từ . Bài đầu tiên của chơng mà chúng ta nghiên cứu là Khái niệm từ thông Hiện tợng cảm ứng điện từ
.
(G/v viết đề mục chơng và bài học lên bảng).
Để trả lời câu hỏi trên chúng ta tiến hành làm thí nghiệm đơn giản sau:
(G/v giới thiệu dụng cụ, bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm 1A, 1B)
Các em hãy quan sát thí nghiệm và hãy cho biết kim của Miliampekế nh thế nào
khi tiến hành thí nghiệm?

( Thớ nghiờm 1A )

( Thớ nghiờm 1 B )

H/s: Kim Miliampekế lệch khỏi vị trí 0 theo hai chiều ngợc nhau khi có chuyển
động tơng đối giữa Nam châm và Cuộn dây.

nhờ đó từ trờng sinh ra đợc dòng điện cảm ứng? Để có thể trả lời câu hỏi này chúng
ta hãy cùng quan sát những hình ảnh mô phỏng các thí nghiệm trên.
G/v cho học sinh quan sát các hình ảnh mô phỏng thí nghiệm 1A; 1B; 1C
(chuyển động tơng đối giữa Nam châm với Cuộn dây; đóng ngắt khoá K của mạch
Nam châm điện) và đặt vấn đề để học sinh suy nghĩ, trả lời:

Hình ảnh mô
phỏng thí nghiệm : 1B;
1C
Với các thí nghiệm mô phỏng
mà các em đã quan sát khi dòng điện
cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây thì
trong những thí nghiệm đó có yếu tố
nào chung?

15


H/s: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín khi số đờng cảm ứng từ qua
mạch kín (qua tiết diện của ống dây) thay đổi (Giả thuyết 2).
+ G/v: Để kiểm tra giả thuyết mà các em đã nêu ra ở trên chúng ta có thể xây dựng
những phơng án thí nghiệm nh thế nào?
(G/v gợi ý: Theo các em có thể làm thế nào để thay đổi số đờng cảm ứng từ qua
diện tích tiết diện của mạch kín?
Hớng dẫn để học sinh đa ra các phơng án kiểm tra giả thuyết trên nh:
- Tăng, giảm số đờng cảm ứng từ qua tiết diện cuộn dây (bằng cách tăng, giảm I
qua nam châm điện nhờ thay đổi R trong mạch có nam châm điện).
- Thay đổi diện tích tiết diện S của cuộn dây (bằng cách làm méo cuộn dây).
- Thay đổi góc giữa véc tơ cảm ứng từ với mặt phẳng tiết diện của cuộn dây.
Trên cơ sở các phơng án mà học sinh đã nêu ra G/v tiến hành làm các thí nghiệm

thí nghiệm mô phỏng 1A; 1D;1E; 1F trong đó có hiện mặt cắt và sử dụng tuỳ chọn
dừng thí nghiệm).
H/s: Đúng là chỉ khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch mới xuất
hiện và tồn tại đòng điện cảm ứng .
+ G/v: Vậy dựa vào khái niệm từ thông các em hãy cho biết thế nào là hiện tợng
cảm ứng điện từ? Và hãy nhắc lại điều kiện xuất hiện và tồn tại dòng điện cảm ứng
mà chúng ta đã rút ra ở trên?
Trên cơ sở các câu trả lời của học sinh G/v đa ra định nghĩa về hiện tợng cảm ứng
điện từ:
Hiện tợng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi từ thông
qua diện tích giới hạn bởi mạch đó biến thiên gọi là hiện tợng cảm ứng điện từ.
Sau khi học sinh nhắc lại điều kiện xuất hiện và tồn tại dòng điện cảm ứng G/v
cần nhấn mạnh : Đúng vậy! Qua một quá trình nghiên cứu lâu dài, của nhiều nhà
Vật lý, với rất nhiều các thí nghiệm kết luận trên đã đợc khẳng định. Kết luận mà
các em đã rút ra đợc ở trên cũng chính là nội dung Định luật cảm ứng điện từ mà
ngời đầu tiên phát biểu là nhà Vật lý học M. Farađây:
Khi có sự biến thiên từ thông qua diện tích giới hạn bởi một mạch điện kín
thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.
II.2, nh lut Len x v chiu dũng in cm ng
II.2.1, S tin trỡnh xõy dng kin thc.

Chiu ca dũng in cm ng xut hin
trong mch kớn c xỏc nh theo quy tc
no?

Nhc li phng phỏp xỏc nh
chiu dũng in cn c vo
chiu lch ca kim in k?

Xỏc nh chiu dũng in cm

có chiều sao cho từ trờng B '
mà nó sinh ra luôn chống lại
sự biến thiên từ thông
sinh ra nó.

lut
Lenx
II.2.2. Tinnh
trỡnh
bi
dy
+ G/v: (Đặt vấn đề).
Nh đã khảo sát ở tiết trớc, chúng ta đã biết khi từ thông qua một mạch điện kín
thay đổi thì trong mạch xuất hiện và tồn tại dòng điện cảm ứng. Đồng thời cũng
trong tiết trớc, khi tiến hành các thí nghiệm và quan sát các thí nghiệm mô phỏng
chúng ta cũng đã thấy rõ là khi từ thông thay đổi thì kim của Miliampekế đợc mắc
nối tiếp trong mạch (để phát hiện dòng cảm ứng) có lúc lệch về phía bên trái, lại có
lúc lệch về phía ngợc lại. Hiện tợng đó chứng tỏ điều gì về chiều dòng điện cảm
ứng xuất hiện trong mạch?
(G/v thực hiện lại một vài thí nghiệm của tiết trớc nh thí nghiệm 1A; 1D - và cho
học sinh quan sát các thí nghiệm mô phỏng tơng ứng)
H/s: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch có chiều thay đổi.
+ G/v: Đúng vậy. Tuy nhiên khi nào thì dòng cảm ứng thay đổi chiều và chiều của
dòng cảm ứng có mối liên hệ gì với sự biến thiên từ thông hay không ? Nếu có thì
mối quan hệ đó thể hiện nh thế nào ?
Để trả lời câu hỏi này chúng ta cùng nghiên cứu phần tiếp theo :

nh lut Len x v chiu dũng in cm ng
(G/v viết đề mục lên bảng).
Trớc hết chúng ta cần xem xét lại cách xác định chiều dòng điện chạy trong mạch

quan sát các thí nghiệm mô phỏng 2A ; 2B ; 2C để kiểm tra lại kết quả xác định
chiều dòng cảm ứng của học sinh.

20


21


Hình ảnh mô phỏng thí nghiệm : 2A; 2B, 2C
+ G/v: Vậy theo các em chiều dòng điện cảm ứng có phụ thuộc vào sự thay
đổi từ thông hay không? Nếu có thì sự phụ thuộc đó nh thế nào?
(Khả năng xảy ra là học sinh không đa ra đợc giả thuyết về mối liên quan giữa
chiều dòng cảm ứng và sự thay đổi từ thông . Để học sinh có thể đa ra đợc giả
thuyết thì G/v cần gợi ý bằng cách sau). G/v cho học sinh quan sát một trong thí
nghiệm mô phỏng (1A hoặc 2A) với từng giai đoạn xác định và yêu cầu học sinh
trả lời câu hỏi:
- Trong giai đoạn thí nghiệm mô phỏng mà các em quan sát dòng điện cảm ứng có
chiều nh thế nào?
- Khi trong mạch kín có dòng cảm ứng thì || qua mạch kín tăng hay giảm?
(G/v cần phân tích để học sinh hiểu rõ khi có sự biến thiên từ thông qua mạch
kín thì biến thiên đó tăng hay giảm là có tính tơng đối, phụ thuộc vào cách chọn hớng của véc tơ pháp tuyến n - Nếu cách chọn ban đầu cho kết quả là biến thiên
tăng, thì cũng với quá trình đó nếu chọn n có hớng ngợc lại sẽ cho kết quả là
biến thiên giảm. Còn sự tăng hay giảm của || không phụ thuộc vào hớng của n).
- Xác định chiều của từ trờng B ' do dòng điện cảm ứng gây ra và so sánh chiều của
B so với chiều của từ trờng B?

22



nêu nhận xét và trả lời câu hỏi:
- Qua quan sát, phân tích các thí nghiệm chúng ta có thể kết luận nh thế nào đối với
giả thuyết về mối quan hệ giữa chiều dòng điện cảm ứng với từ trờng tạo ra nó mà
chúng ta đã đa ra?
H/s: Giả thuyết đã nêu ra là đúng.
+ G/v: Nh tiết trớc chúng ta đã tìm hiểu, khi giải thích hiện tợng cảm ứng điện từ để
đơn giản và thuận tiện ngời ta đã đa vào khái niệm từ thông . Vậy chiều dòng
cảm ứng quan hệ nh thế nào với sự biến thiên từ thông ?
H/s: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trờng B ' mà nó sinh ra luôn chống
lại sự biến thiên từ thông sinh ra nó.
+ G/v: Nhận xét mà các em vừa nêu lên là hoàn toàn chính xác và đó cũng chính là
nội dung Định luật Lenxơ về chiều dòng cảm ứng. (G/v có thể yêu cầu một học
sinh đọc nội dung định luật trong SGK).
Củng cố bài giảng :
Để củng cố bài dạy G/v sử dụng một số thí nghiệm mô phỏng trong phần thí
nghiệm ôn tập, củng cố. Học sinh quan sát các thí nghiệm mô phỏng đó và trong
mỗi thí nghiệm G/v yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi:
- || qua mạch kín tăng hay giảm?
- Chiều dòng điện cảm ứng? Chiều từ trờng B' do dòng cảm ứng gây ra?
- So sánh chiều của B' với B?
Từ các câu trả lời của học sinh, G/v nhắc lại những kiến thức cơ bản của bài
giảng hoặc cũng có thể yêu cầu học sinh nhắc lại những kiến thức đó.

III. Mt vi kinh nghim khi s dng phn mm
Sa li font ch: Chuyn i font ch ca mỏy tớnh sang font VnTime:
Xem hng dn:
+ Bc 1 : Kớch chut phi chn Properties

25