A. MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay chúng ta đang thực hiện việc đổi mới mạnh mẽ về nội dung và phương pháp
dạy học ở bậc trung học phổ thông, đối với các môn khoa học thực nghiệm nói chung và
môn vật lý nói riêng đổi mới phải gắn liền với tăng cường sử dụng thí nghiệm trong quá
trình dạy học. Đây là nhiệm vụ khó khăn vì nhiều nguyên nhân, nhất là thiết bị thí nghiệm
còn thiếu, chưa đồng bộ, một số thì bị hư....đã ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng giáo
dục.
Công tác giáo dục của giáo viên luôn gắn liền với mục tiêu dạy học, để đạt được mục tiêu
đó không chỉ đòi hỏi ở năng lực của giáo viên mà còn có sự hỗ trợ của các công cụ thí
nghiệm. Bởi lẽ quá trình nhận thức vật lý không phải bao giờ cũng diễn ra suôn sẻ thuận lợi
mà có những mâu thuẫn, những sự đấu tranh quyết liệt vì thế giới vật chất luôn tồn tại khách
quan không phụ thuộc vào ý muốn của con người, để nhận biết được các dấu hiệu bên ngoài
của một sự vật, hiện tượng thì nhờ tác động của nó lên các giác quan. Do đó tính trực quan
đóng vai trò rất quan trọng trong dạy học.
Trên thực tế, giờ học vật lý ở trường phổ thông, đa số giáo viên đã đưa thí nghiệm vào
dạy học, tuy nhiên ở một số bài học vẫn chưa được cung cấp dụng cụ thí nghiệm hoặc trên
thị trường chưa bán dụng cụ, điều này dẫn đến giáo viên phải giảng lý thuyết khô khan kém
thuyết phục, gây ra tâm lý nhàm chán ở học sinh kéo theo việc tiếp thu kiến thức ở các em
chỉ ở mức học thuộc lòng. Vậy thì làm thế nào để truyền đạt kiến thức cho học sinh một cách
có hiệu quả nhất, là một giáo viên vật lý trong tương lai, tôi quyết định chọn đề tài “ thiết kế
một số thí nghiệm hỗ trợ cho việc dạy học vật lý 10 nâng cao ” với mong muốn bằng thí
nghiệm tự tạo để dạy học thì học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức từ đó tạo niềm đam mê và
hứng thú trong giờ học vật lý đồng thời rút ra một số kinh nghiệm để phục vụ cho công tác
giảng dạy sau này.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài thực hiện các mục tiêu sau:
− Nghiên cứu cơ sở lý luận của các loại thí nghiệm trong dạy học vật lý.
− Xây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm vật lý.
− Vận dụng qui trình thiết kế để thực hành thiết kế một số thí nghiệm hỗ trợ vào dạy học
vật lý 10 nâng cao.


2


B. NỘI DUNG
1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1. Tầm quan trọng của thí nghiệm trong dạy học vật lý
Theo Nguyễn Đức Thâm [3, tr 289] thí nghiệm có các tầm quan trọng sau đây:
“- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức)
- Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được.
- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức đã thu được vào thực tiễn.
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý. ”
- “Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh ” bao
gồm:
+ Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ năng kỹ
xảo về vật lý của học sinh.
+ Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lý, tổ chức quá trình học tập
tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh.
+ Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng
các phẩm chất đạo đức của học sinh.
- Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học vật lý.
Với những tầm quan trọng khác nhau dẫn đến mục đích thí nghiệm cũng khác nhau vì vậy
thí nghiệm được phân ra nhiều loại khác nhau.

1.2. Sự phân loại thí nghiệm
Theo Nguyễn Đức Thâm [3, tr 311], thí nghiệm được phân ra hai loại được sử dụng trong
dạy học vật lý ở trường phổ thông đó là: Thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực tập.
1.2.1. Thí nghiệm biểu diễn: (TNBD)
− Khái niệm [3, tr 312]: TNBD là thí nghiệm “ được giáo viên tiến hành ở trên lớp, trong

− Thí nghiệm minh họa [3, tr 312]: “ Nhằm kiểm chứng lại kiến thức đã học được xây
dựng bằng con đường lý thuyết dựa trên những phép suy luận logic chặt chẽ (trong đó
có suy luận toán học)” hoặc để minh họa cho một mối quan hệ của các đại lượng trong
công thức, một tính chất riêng, một hệ quả của định luật hay một kết quả suy luận trực
tiếp từ định luật.
1.3.2. Yêu cầu đối với việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong dạy học
Theo Nguyễn Đức Thâm [3, tr 325], để đạt được mục tiêu dạy học và phát huy đầy đủ
chức năng của thí nghiệm trong dạy học, giáo viên phải tuân thủ các yêu cầu của việc: Đặt
kế hoạch thí nghiệm, chuẩn bị thí nghiệm và bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và xử lí
kết quả.
− Khi đặt kế hoạch thí nghiệm cần phải:
+ Xác định rõ mục đích thí nghiệm
+ Liệt kê những nhiệm vụ mà học sinh phải hoàn thành.
+ Đảm bảo tính trực quan, tính hiệu quả, tính an toàn trong dạy học.
− Chuẩn bị thí nghiệm: Nghiên cứu những chức năng của dụng cụ thí nghiệm và kiểm tra
kỹ sự hoạt động trước khi dạy trên lớp.
− Bố trí thí nghiệm: Phải đảm bảo cho mọi học sinh đều nhìn rõ được dụng cụ hoặc nếu
dụng cụ nhỏ thì phải có biện pháp cho học sinh ngồi ở những vị trí có thể quan sát được.
− Tiến hành thí nghiệm: Giáo viên phải định hướng cho học sinh cần quan sát cái gì là
trọng điểm, linh hoạt trong chuẩn bị bảng giá trị hợp lí, khi tiến hành thí nghiệm không
che khuất tầm nhìn của học sinh.
− Xử lí kết quả thí nghiệm: Phải đảm bảo tính trung thực, cẩn thận chu đáo trong tính toán,
đối với thí nghiệm định tính đòi hỏi học sinh phải phát biểu kết quả đã quan sát, phân
tích kết hợp suy luận logic để rút ra kết luận.

1.4. Vai trò và nhiệm vụ của giáo viên trong việc tổ chức thí nghiệm trong dạy
học
1.4.1. Trước khi tiến hành thí nghiệm

4

tồn tại của khối lượng trong không gian làm cho không gian bị cong đi (thuyết tương đối).
1.4.5. Vận dụng kết quả vào thí nghiệm thực tiễn, khuyến khích học sinh sáng tạo ra
các thí nghiệm mới
Ví dụ: Khi dạy xong thí nghiệm về sự nở vì nhiệt của vật rắn thì khuyến khích học sinh tự
làm thí nghiệm ở nhà hoặc là tìm các hiện tượng trong tự nhiên, trong đời sống có liên quan
đến hiện tượng này, chẳng hạn để khắc phục hiện tượng nở vì nhiệt của vật rắn thì các thanh
ray đường sắt được đặt cách nhau một khoảng xác định. Khi đó kiến thức từ trang giấy đi trở
lại thực tiễn cuộc sống và ngược lại. Vì vậy nó trở nên sống động và xanh tươi hơn.

1.5. Qui trình thiết kế thí nghiệm vào sử dụng thí nghiệm vào dạy học
1.5.1. Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm
5


Khi thiết kế thí nghiệm, có thể dựa vào một trong các cơ sở sau:
− Dựa vào công tác chuẩn bị và phương pháp tổ chức hoạt động dạy học trước khi lên lớp
của giáo viên được trình bày trong sách giáo viên.
− Dựa trên cơ sở thực tiễn như các hiện tượng trong tự nhiên, đồ vật thường thấy trong
đời sống hằng ngày hay những ứng dụng trong kỹ thuật. Từ cơ sở đó liên tưởng đến nội
dung bài dạy, lựa chọn các dụng cụ đơn giản để chế tạo thí nghiệm và đưa vào dạy học.
1.5.2. Tìm nội dung thích hợp cho thiết kế thí nghiệm
Nội dung được chọn làm thí nghiệm có thể là:
− Một hình ảnh thí nghiệm có sẵn trong sách giáo khoa.
− Một bài tập củng cố cho học sinh vận dụng kiến thức sau khi học.
− Một thí nghiệm có ý đồ có liên quan đến nội dung bài học để cùng dẫn dắt học sinh xây
dựng kiến thức mới.
1.5.3. Thiết kế thí nghiệm
 Bước 1: Xác định loại thí nghiệm
Để xác định loại thí nghiệm cho phù hợp phải căn cứ vào nội dung lựa chọn làm thí
nghiệm và mục tiêu của bài học, nội dung này thuộc phần nào trong sách giáo khoa để từ đó


2.1. Bài 1: Chuyển động của vật bị ném
2.1.1. Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm
Theo Nguyễn Thế Khôi [5, tr 90], yêu cầu chuẩn bị “ thí nghiệm như ở hình 18.4 SGK ”
tôi thực hành thiết kế dụng cụ này.
2.1.2. Tìm nội dung thích hợp cho thiết kế thí nghiệm
Nội dung thiết kế thí nghiệm thuộc phần 4 [4, tr 83] là một hình ảnh thí nghiệm được xuất
phát từ một bài toán: “ Một vật được ném từ điểm M ở độ cao h = 4.5 m với vận tốc ban đầu
vo= 20 m/s theo phương nằm ngang. Hãy xác định:
a. Dạng quỹ đạo của nó.
b. Thời gian vật bay trong không khí.
c. Tầm bay xa của vât.
d. Vận tốc của vật khi chạm đất.
Lấy g = 10 m/s2 bỏ qua lực cản của không khí.”
Để giải quyết được bài toán này ta phải chứng minh được thời gian chuyển động của vật bị
ném ngang bằng với thời gian rơi tự do ở cùng một độ cao. Trong bài này tôi chọn nội dung
này để thiết kế thí nghiệm.
2.1.3. Thiết kế thí nghiệm
 Bước 1: Xác định loại thí nghiệm
Thí nghiệm kiểm chứng lại kết quả: Thời gian rơi tự do và thời gian chuyển động ném
ngang là bằng nhau ở cùng một độ cao.
 Bước 2: Mục đích thí nghiệm
Kiểm chứng thời gian rơi tự do bằng với thời gian chuyển động ném ngang ở cùng một độ
cao.
 Bước 3: Đề nghị dụng cụ và phương án thí nghiệm
− Dụng cụ:
+ 2 viên bi cùng kích thước và khối lượng đường kính 2,5 cm làm vật rơi tự do và vật
ném ngang.
+ 1 thanh gỗ L dài 26 cm để tác dụng lực vào viên bi.
+ 2 giá đỡ 2 viên bi có dạng hình hộp bằng gỗ có thể tích khảng 20cm 3.

 Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm
− B1: Đặt 2 viên bi lên 2 giá đỡ hình hộp.
− B2: Dùng thước thẳng chỉnh 2 viên bi theo phương ngang cho bằng độ cao so với mặt
đất.
− B3: Dùng búa hoặc thanh gỗ nặng tác dụng lực vào phần phía dưới trục của thanh L về
phía viên bi A. Lúc này bi A chuyển động ném ngang, bi B chuyển động rơi tự do.
− B4: Khi bước 3 vừa xong thì chú ý lắng nghe tiếng va chạm của 2 viên bi trên mặt sàn.
Kết luận kết quả thí nghiệm.
 Bước 5: Chế tạo dụng cụ
Khi chế tạo dụng cụ phải tuân theo các trình tự sau
− B1: Đặt thanh L, 2 giá đỡ hình hộp, 2 viên trên giá S 1, dùng thước thẳng đánh dấu vị trí
của 2 giá đỡ, đánh dấu vị trí để lắp trục vào thanh L và bảng S1.
− B2: Dùng keo dán các giá gỗ hình hộp vào vị trí được đánh dấu ở bảng S 1, vặn đinh vít
vào đầu trên của thanh L, đóng đinh vào vị trí được đánh dấu ở thanh L và bảng
S1( chú ý 2 vị trí này được đánh dấu trùng nhau khi đóng đinh vào thanh L làm trục
quay).
− B3: Móc một đầu lò xo vào đinh vít được bắt vào thanh L tại vị trí (1), đầu còn lại
được móc vào đinh vít, đinh vít được bắt chặt vào bảng S 1 ở vị trí (2). Bước này quan
trọng, khoảng cách từ (1) đến (2) có độ dài lớn hơn độ dài của lò xo lúc chưa dãn. Khi
lắp lò xo xong thì mặc nhiên lò xo sẽ kéo thanh L ép bi B để bi B không bị rơi xuống
còn bi A tiếp xúc với thanh L, được đặt yên trên giá đỡ.
− B4: Dán keo vào bảng S1 và bảng S2, hợp nhau một góc 900, chú ý mép S2 phải bằng
với mặt phẳng S1 để không cản đường rơi của bi B. Ta được dụng cụ như hình trên.
8


(2)

(1)
Đinh vít


F

9


* Nhận xét
− 2 bi chạm đất cùng một lúc, thực hiệm thí nghiệm đơn giản.
− Đầu trên của thanh L có thể bị ma sát với bảng S 1, nên khi lò xo kéo thanh L phải dùng
lực nhiều, thanh quay không tốt.
− Lò xo có thể tiếp xúc với bảng dẫn đến độ dãn kém, làm giảm lực ép của thanh vào bi.
2.1.4. Hoàn chỉnh dụng cụ thí nghiệm
Với nhận xét trên, tôi đã hoàn chỉnh dụng cụ qua các bước làm sau đây:
− Chỉnh lại trục quay của thanh L dài hơn, để thanh L không tiếp xúc với bảng.
− Vặn đinh vít ở (2) sao cho đầu đinh không được sát vào mặt bảng S 1 mà cách 1 khoảng
1/2 chiều dài đinh vít để lò xo không tiếp xúc với mặt bảng S1.
− Khi ngưng làm thí nghiệm thì không nên để bi B ép vào giá đỡ vì nếu để lâu làm độ
cứng của lò xo bị giảm làm cho lực ép vào bi B bị yếu dẫn đến thí nghiệm không
thành công.
2.1.5. Đề nghị cách tổ chức thí nghiệm trong dạy học
− Khi dạy xong câu b của bài toán thì đưa thí nghiệm kiểm chứng vào bài tập.
− Định hướng cho học sinh tập trung chú ý vào sự va chạm của bi với nền đất: Sau khi
tác dụng lực vào thanh L, lắng nghe âm thanh lúc chạm đất của hai viên bi và kết luận.
− Gọi học sinh lên bảng làm thí nghiệm và lớp cùng quan sát.
− Có thể cho học sinh thảo luận để tính thời gian rơi của vật trong thí nghiệm này.

2.2. Bài 2: Định luật bảo toàn động lượng
2.2.1. Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm
Tôi dựa vào 2 cơ sở sau:
− Theo Nguyễn Thế Khôi [5, tr 141] đưa ra gợi ý về phương pháp và tổ chức hoạt động

− Phương án thí nghiệm
+ Để kiểm chứng được động lượng lúc đầu bằng với động lượng lúc sau thì đo quảng
đường S1 và S2 của 2 vật sau khi rơi chạm vào giá đỡ nằm ngang. Với cùng một thời
gian rơi ∆t thì ta có:
Vận tốc lúc đầu của hai vật: V1 = V2 = 0.
m2
Vận tốc lúc sau của hai vật: V1′ = V2′.
m1
Suy ra: S 2 =

m2
.S1 ( với m1 và m2 đã biết).
m1

+ Thí nghiệm kiểm tra đo được S1 và S2 trên thực tế và so sánh với giá trị lý thuyết để
kiểm chứng.
 Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm
− 1 viên bi được cột dây chỉ nối với đinh ghim giấy móc vào viên bi còn lại. 2 viên bi

nén lò xo một lực F .
− Dùng kéo hoặc que diêm để cắt đứt dây chỉ.
− Quan sát vật chuyển động, đánh dấu 2 viên bi chạm vào giá đỡ, đo được đoạn đường
S1 và S2.
− So sánh giá trị S1, S2 đo được với giá trị S1, S2 từ lý thuyết, rút ra kết luận.
 Bước 5: Chế tạo dụng cụ

11


− B1: Đánh dấu trung điểm của đoạn dây thép, lấy trung điểm làm chuẩn, bẻ gập hai đầu

giá đứng

Giá nằm
ngang

 Bước 6: Tiến trình làm thử thí nghiệm
− Viên bi cột chỉ và móc xuyên qua lò xo móc vào

viên bi còn lại, 2 viên bi nén lò xo 1 lực F .
− Dùng kéo hoặc que diêm làm đứt dây. Hai viên bi
chuyển động về hai phía ngược nhau, khi chạm
vào giá nằm ngang thì 2 bi cách giá thẳng đứng
khoảng cách S1 và S2 gần bằng nhau.
* Nhận xét
− Vì giá đỡ thẳng đứng được làm bằng ván ép và bề rộng nhỏ nên khi đóng dây thép vào
có thể bị nứt.
− Vị trí rơi của hai bi chưa đạt do lò xo chưa cân bằng lúc cắt dây.
− Lúc xuyên dây chỉ qua lò xo để móc vào bi còn lại bước này mất nhiều thời gian.
12


− Thí nghiệm xong lần thứ nhất, nếu làm lại lần hai thì mất nhiều thời gian hơn lần một.
2.2.4. Hoàn chỉnh dụng cụ thí nghiệm
Căn cứ vào nhận xét tiến trình làm thử thí nghiệm tôi đã hoàn chỉnh dụng cụ lại qua các
bước sau:
− Dán keo vào chỗ bị nứt.
− Trước khi cắt dây chú ý chỉnh lò xo cân bằng theo phương nằm ngang.
− Để xuyên dây chỉ qua lò xo nhanh, ta dịch chuyển giá đỡ sao cho lò xo thẳng đứng rồi
xuyên dây chỉ qua lò xo thẳng đứng, móc vào bi còn lại dễ hơn.
− Cần phải chuẩn bị nhiều dây chỉ cuộc vào móc sẳng để thí nghiệm lần hai nhanh hơn.

khí từ bên
ngoài
Hệ thống
này được
lắp đặt
trong bình
tưới

− Luật hàng hải quy định hai tàu thủy qua mặt nhau phải kéo còi, giảm tốc độ và giữ
khoảng cách nhất định, nếu hai tàu thủy vượt nhau với khoảng cách quá gần sẽ đâm vào
nhau. Do áp suất của dòng chảy ở khoảng giữa 2 mặt đối diện của 2 tàu lớn hơn áp suất
dòng chảy ở 2 mặt phía ngoài 2 tàu, sinh ra lực hút 2 tàu lại gần nhau.

A
Hai tàu A & B
hút nhau 1 lực
khi qua mặt ở
khoảng cách gần
nhất định

d
B

− Khi tắm dưới dòng sông có nước chảy mạnh ta có thể bị hút vào dòng chảy đó một lực
rất lớn.
− Quan sát người tưới cây, muốn tia nước ra xa hơn họ bóp nhỏ đầu ống cao su lại hoặc
che một phần ống nước, khi đó tiết diện ống giảm đi đồng thời áp suất thủy tĩnh tại tiết
diện lớn sinh ra lực đẩy nước đi xa.

14

gỗ dài 10 cm làm giá đỡ, đinh, búa, đinh ghim giấy, thước thẳng, viết.
− Phương án thí nghiệm

1
2

2
Ta có công thức định luật Becnuli: p + ρv = const cho biết nơi nào có vận tốc dòng lớn

thì áp suất tĩnh p nhỏ và ngược lại chỗ nào có vận tốc dòng nhỏ thì áp suất tĩnh lớn.

15


Mà: p =

∆F
tức là p tỉ lệ với F và tỉ lệ nghịch với S. Khi p lớn thì sinh ra lực tác dụng lớn
∆S

lên vật. Như vậy khi vận tốc dòng khí giữa hai tờ giấy càng lớn thì áp suất ở bên trong 2 tờ
giấy nhỏ hơn áp suất bên ngoài hai tờ giấy, sinh ra lực đẩy hai tờ giấy lại gần nhau.
 Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm

− Kiểm tra nơi làm thí nghiệm phải không có gió lùa.
− 2 kẹp giấy kẹp vào hai tờ giấy, móc vào 2 vị trí đóng đinh trên giá đỡ sao cho 2 tờ giấy
song song với nhau trong mặt phẳng thẳng đứng.
− Chỉnh cho 2 tờ giấy bằng nhau theo phương thẳng đứng và phương ngang.
− Bật quạt mini để tạo ra luồng gió thổi vào khoảng giữa 2 tờ giấy. Làm tương tự các
bước đối với 2 bong bóng. Nhận xét 2 hiện tượng của 2 thí nghiệm và rút ra kết luận.


Kẹp 2 tờ giấy móc vào đinh đóng ở mép dưới L2.
Chỉnh cho 2 tờ giấy bằng nhau theo phương thẳng đứng và phương ngang.
Tránh có gió lùa lúc làm thí nghiệm.
16


−

Bật quạt cho dòng chất khí chuyển động thành dòng trong khoảng giữa 2 tờ giấy. Chú
ý vị trí cầm quạt thổi vào giữa 2 tờ giấy là 1/3 tờ giấy tính từ phía dưới.

2 mặt bên ngoài
của 2 tờ giấy có p
lớn hơn 2 mặt
trong sẽ đẩy 2 hai
tờ giấy lại gần
nhau.

−


F


v

Kết luận: 2 tờ giấy khép lại một lúc, khi 2 tờ giấy tiến lại gần nhau đến quạt gió thì gió
thổi vào 2 tờ giấy , nó chuyển động hỗn độn theo hướng gió. Hiện tượng cũng xảy ra
tương tự như thí nghiệm đối với 2 bong bóng. 2 bong bóng bị hút lại gần nhau.

−

Khi dạy xong định luật Becnuli, đưa ra biểu thức của định luật, giải thích mối quan hệ
giữa các đại lượng trong công thức sau đó đưa thí nghiệm minh họa vào dạy.
Gợi ý cho học sinh tập trung chú ý vào chuyển động của hai tờ giấy lúc trước và sau
khi làm thí nghiệm. Giải thích hiện tượng và rút ra nhận xét.

2.4. Bài 4: Lực hướng tâm, lực quán tính li tâm, hiện tượng tăng, giảm và mất
trọng lượng
2.4.1. Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm
Tôi dựa vào các cơ sở sau đây:
−
−

Yêu cầu chuẩn bị thí nghiệm như các hình 22.1, 22.3, 22.4 trong sách giáo viên.
Ở các khu giải trí, người ta thường chơi trò chơi đu quay, họ ngồi trên xích đu, chuyển
động tròn quanh một trục và xích đu nối với trục bằng những đoạn dây bằng sắt. Nhờ
lực căng của dây để giữ xích đu chuyển động quanh một trục. Lực này đóng vai trò là
lực hướng tâm.

ω

F
Trục quay

−

Khi tham gia giao thông, chúng ta thường thấy ở những đoạn đường cong bao giờ
người ta cũng làm đường cao hơn những đoạn đường thẳng khổ đường rộng hơn so
với khổ đường thẳng để đảm bảo an toàn.


Phương án

19


Theo quan niệm của Issac Niutơn [1, tr125] cho rằng nếu lực xuất phát từ một tâm cố
định thì vật vạch nên một đường tròn, ta gọi lực hướng tâm là lực kéo về phía tâm. Với
thí nghiệm này tôi dùng các con tán để tạo ra lực xuất phát tại tâm để kết luận lực kéo
vật chuyển động tròn về phía tâm là lực hướng tâm.

 Thí nghiệm minh họa
− Dụng cụ
+ Một động cơ tạo ra chuyển động quay tròn (quạt gió mini), một máng nhựa thẳng nằm
ngang dài 30 cm (máng này có thể lấy từ ống dây dẫn điện), 2 cây nến dài 3 cm, 2 lọ
thủy tinh hở 2 đầu để che cho ngọn lửa không bị tắt, một tấm nhựa phẳng làm mặt
chân đế, giấy cứng, 1 lõi của cuộn chỉ để đựng nến cho nến không bị ngã và dán vào
thanh làm trục quay, que diêm hoặc giấy cuộn tròn.
+ Cưa, keo dán, viết, thước thẳng.
− Phương án thí nghiệm
Khi một vật chuyển động tròn thì hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật là lực
hướng tâm. Cây nến thắp sáng được đặt trên hai đầu máng nhựa, chuyển động tròn
quanh một trục của động cơ, nến không tắt nhờ lọ thủy tinh chắn gió bao quanh bên
ngoài nến. Lúc này ta thấy ngọn lửa nến chỉ tạt vào thành thủy tinh hướng về phía tâm
của trục quay, đó là do lực hướng tâm tác dụng lên ngọn lửa.
 Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm

 Thí nghiệm mở đầu
− Tay cầm 3 con tán và ống hình trụ quay cho các con tán phía trên hình trụ chuyển động
tròn, các con tán phía dưới chịu tác dụng của trọng lực cũng quay tròn một chỗ tại trục

trọng lực

Con tán
chuyển động
tròn

 Thí nghiệm minh họa
− Dùng thước đo và đánh dấu vị trí trung điểm của thanh nhựa làm tâm.
− Tại mỗi đầu thanh nhựa, cưa lõi ống chỉ hình trụ cao 2 cm, đốt keo dán vào mỗi đầu
thanh nhựa và cách đều tâm.
− Để nến vào trong lõi ống chỉ. Dán keo vào một đầu ống thủy tinh rồi ép chặt vào thanh
nhựa sao cho nến ở giữa ống thủy tinh.
− Cưa lõi ống chỉ cao 2cm một đầu dán dính vào tâm thanh nhựa, một đầu dán vào trục
quay của động cơ.
− Khoét trên mặt phẳng chân đế một lỗ vừa với đáy của động cơ. Đặt quạt vào lỗ để cố
định trọng tâm làm quạt không bị ngã và ống thủy tinh không bị bể. Dụng cụ hoàn
thành như hình vẽ sau
Nến

Dán keo vào
2 đầu của lõi
cuộn chỉ

Rãnh đặt
ống thủy
tinh vào

Máng

Lõi cuộn

* Nhận xét
Hiện tượng chưa rõ: Khi vật bị kéo vào tâm, vận tốc góc tăng.

 Thí nghiệm minh họa

ω

Ngọn lửa
tạt về
phía tâm
làm đen
ống thủy
tinh
(b)

(a)

(a): Khi khởi động quạt; (b): Kết thúc thí nghiệm.
− Dùng que diêm thắp sáng nến.
− Bật động cơ để quay thanh nhựa ( khi vừa mới khởi động, tạo lực quay ban đầu vào
máng để máng quay nhanh và ổn định).
− Khi thanh chuyển động đều và ổn định, quan sát ngọn nến ta thấy ngọn nến bị tạt vào
thành ống thủy tinh hướng về phía trục quay. Khi tắt động cơ và tắt nến thì thấy có vệt
khói đen bám vào thành thủy tinh đối diện với trục quay. Vậy ngọn nến thắp sáng khi
chuyển động tròn đã minh họa được lực hướng tâm.
* Nhận xét
− Hiện tượng chưa được rõ do: Ngọn nến quá ngắn, ôxi trong lọ không đủ để cháy làm
ngọn lửa nhỏ dẫn tới ngọn nến dễ bị tắt lúc quay động cơ.
− Tại vị trí đặt ngọn nến vào lõi ống chỉ, nếu lõi vừa với nến sẽ làm cho sáp nến chảy
xuống mặt bàn lúc động cơ quay.

Vào bài dạy giáo viên cũng cố lại chuyển động tròn của con tán, chưa để ý gì đến các vật
phía dưới. Khi vật chuyển động tròn ổn định, giáo viên đưa ra vấn đề để học sinh thảo luận:
Khi tăng khối lượng của các vật phía dưới thì có ảnh hưởng gì đến chuyển động tròn của vật
phía trên (gợi ý: Bán kính và vận tốc thay đổi như thế nào, do đâu mà gây ra sự thay đổi đó)
rồi dẫn dắt học sinh đến khái niệm lực hướng tâm.

 Thí nghiệm minh họa
Theo tôi cách tổ chức thí nghiệm vào dạy học như sau:
− Sau khi đưa ra biểu thức tính lực hướng tâm thì đưa thí nghiệm minh họa vào dạy.
− Lưu ý cho học sinh tập trung chú ý ngọn lửa nến trước và sau khi quay động cơ. Khi
kết thúc thí nghiệm cho học sinh quan sát vệt khói bám vào thành thủy tinh và rút ra
nhận xét.
− Có thể cho học sinh thảo luận các câu hỏi sau khi làm thí nghiệm: Điều kiện xuất hiện
lực hướng tâm, xác định phương và chiều của lực hướng tâm.

23


C. KẾT LUẬN
Với mục tiêu đã đề ra tôi đã thiết kế được năm bộ dụng cụ thí nghiệm hỗ trợ vào dạy học
đồng thời viết báo cáo về cơ sở lí thuyết của đề tài và quá trình thiết kế thí nghiệm. Các bộ
dụng cụ này đã góp phần giải quyết được yêu cầu trong giảng dạy.
Trong chương trình vật lí phổ thông, vẫn còn một số bài học chưa có thí nghiệm để đưa
vào dạy học, do giới hạn của đề tài tôi chỉ thiết kế được năm bộ dụng cụ để vận dụng vào
dạy học bốn bài trong sách giáo khoa đó là một hạn chế của đề tài. Các bộ thí nghiệm tự tạo
có thể bị hư tổn do quá trình di chuyển, các vật liệu làm nên bộ dụng cụ thí nghiệm thu được
từ những vật dụng thường gặp trong đời sống hằng ngày hoặc từ những phế phẩm, theo thời
gian có thể bị ảnh hưởng đến chất lượng của vật liệu dẫn đến kết quả thí nghiệm không còn
chính xác đòi hỏi giáo viên phải tạo ra cái mới đó cũng là một hạn chế của đề tài.
Trong tuơng lai tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu và phát triển đề tài không chỉ trong phạm vi của