Tài liệu Skkn tích hợp có hiệu quả giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh thpt trong các giờ dạy học vật lí

M ỤC L ỤC Trang A. PHẦN MỞ ĐẦU........................................................................ 1 I. Lời mở đầu................................................................................. 1 II. Thực trạng của vấn đề tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học Vật lí ........................................ 1 1. Thực trạng của vấn đề tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học Vật lí........................................ 1 2. Kết quả của thực trạng tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học Vật lí........................................ 2 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.................................................................. 3 I.Quan điểm tích hợp và tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học Vật lí............................................ 3 1. Quan điểm dạy học tích hợp............................................................ 3 2. Quan điểm tích hợp giáo dục môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học Vật lí.......................................................................... 3 II. Các bài học và nội dung tích hợp giáo dục môi trường trong chương trình Vật lí THPT................................................................... 4 III. Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường thông qua các giáo án mẫu. 5 IV. Một số lưu ý khi thực hiện............................................................ 16 1. Về phía giáo viên............................................................................ 16 2. Về phía học sinh............................................................................. 16 C. PHẦN KẾT LUẬN........................................................................ 17 I. Kết quả nghiên cứu......................................................................... 17 1. Về phía học sinh............................................................................. 17 2. Về phía giáo viên........................................................................... 18 II. Kiến nghị đề xuất.......................................................................... 19 Thư mục tài liệu tham khảo............................................................... 20 Trang 0 Trang 1 A. ĐẶT VẤN ĐỀ I. LỜI MỞ ĐẦU. Môi trường là tập hợp các yếu tố vật lý, hoá học, sinh học, kinh tế xã hội tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng. Việc phân tích cấu trúc môi trường theo khoa học môi trường cho thấy các yếu tố vật lý có vai trò rất quan trọng. Ngày nay, vấn đề ô nhiễm môi trường, cân bằng sinh thái bị phá vỡ là vấn đề quan tâm chung của nhân loại. Vì vậy, người ta coi vấn đề môi trường là một vấn đề “toàn cầu”. Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường đã được xác định chủ yếu là do các hành động thiếu ý thức của con người: phá rừng, chất thải công, nông nghiệp, sinh hoạt, dân số tăng nhanh... Trong bối cảnh phát triển của xã hội loài người, bài toán phát “triển bền vững” đã được đặt ra để giải quyết. Phương châm của phát triển bền vững được nêu lên là: “Sự phát triển thoả mãn nhu cầu trong hiện tại không làm xâm phạm đến khả năng thoả mãn nhu cầu của thế hệ tương lai’’.Vì thế, muốn phát triển bền vững phải nâng cao ý thức về môi trường cho con người. Giáo dục môi trường cho học sinh - thế hệ tương lai của đất nước và của cả nhân loại là cần thiết. Từ năm học 2009-2010, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã chỉ đạo các Sở Giáo dục và Đào tạo phải triển khai tích hợp nội dung bảo vệ môi trường đến tất cả các trường. Trong đó, chủ yếu là lồng ghép các nội dung bảo vệ môi trường vào bài học đối với các môn như Ngữ văn, Lịch sử, Địa lý, Giáo dục công dân, Sinh học, Công nghệ. Môn Vật lí mặc dù không có có bài nghiên cứu riêng về vấn đề môi trường sinh thái song vẫn có thể tích hợp giáo dục môi trường vào nội dung bài học. Điều đó sẽ góp phần hình thành ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh và tạo nên sức hấp dẫn, “mềm mại” cho môn Vật lí. Từ thực tế giảng dạy của bản thân trong quá trình dạy học Vật lí ở trường THPT tôi muốn chia sẻ với đồng nghiệp kinh nghiệm: Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học Vật lí. Vì những lí do trên tôi chọn đề tài: “Tích hợp có hiệu quả giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học Vật lí”. Đóng góp của đề tài là: Từ quan điểm tích hợp người viết đã vận dụng có hiệu quả việc giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh vào những tiết học cụ thể của chương trình Vật lí THPT. II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ TÍCH HỢP GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH THPT TRONG GIỜ DẠY HỌC VẬT LÍ. Trang 2 1. Thực trạng của vấn đề tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học môn Vật lí. Hoạt động giáo dục tuyên truyền nhằm nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường cho học sinh trong các cấp học đã được các nhà trường thường xuyên chú trọng. Từ năm học 2008-2009 Bộ giáo dục đào tạo đã phát động phong trào “ Xây dựng trường học thân thiện, học sinh tích cực”, công tác giáo dục môi trường vì vậy càng được đẩy mạnh. Các nội dung về giáo dục môi trường được tích hợp trong hầu khắp các môn học, nhất là các môn: Ngữ Văn, Địa lí, Giáo dục công dân, sinh học, Công nghệ... Đối với riêng môn Vật lí, việc tích hợp các kiến thức về bảo vệ môi trường cũng đã được các giáo viên tích hợp ở các mức độ khác nhau.Qua khảo sát ở nhiều trường THPT trên địa bàn huyên Triệu Sơn tôi nhận thấy thực trạng của vấn đề tích hợp giáo dục bảo về môi trường trong các giờ dạy học môn Vật lí nổi lên những vấn đề sau: - Các kiến thức về môi trường và bảo vệ môi trường đã được tích hợp trong các giờ dạy học của môn Vật lí. - Do thời lượng hạn hẹp và các kiến thức về bảo vệ môi trường không nằm trong giới hạn thi tốt nghiệp, Đại học, Cao đẳng nên đôi lúc việc giáo dục về bảo vệ môi trường chưa được thực hiện đúng mức. - Hoặc cũng có trường hợp đưa lượng kiến thức về môi trường quá nhiều làm mất đitính chất đặc trưng của bộ môn làm cho học sinh cảm thấy mất hứng thú học tập môn Vật lí. 2.Kết quả của thực trạng tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học môn Vật lí. Từ thực trạng trên đẫn đến kết quả là: - Ý thức về bảo vệ môi trường của đại đa số học sinh đã có sự chuyển biến nhưng chưa rõ rệt.Vẫn còn tình trạng học sinh ăn quà vặt vứt rác bừa bãi trong khuôn viên trường; nhiều học sinh chưa tích cực, nhiệt tình trong các hoạt động lao động bảo vệ môi trường. - Vấn đề vệ sinh môi trường trong các trường học có nhiều chuyển biến tích cực theo hướng “ xanh - sạch- đẹp”. Vậy làm thế nào để tích hợp có hiệu quả giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh trong các giờ dạy học Vật lí có hiệu quả, có nghĩa là vừa giáo dục cho học sinh nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, vừa không là ảnh hưởng đến chuẩn kiến thức, kĩ năng của bài học đó thực sự là một vấn đề không dễ. Đề tài của tôi là một kinh nghiệm nhỏ để chúng ta có thể giải quyết được câu hỏi trên. Trang 3 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. Quan điểm tích hợp và tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học môn Vật lí. 1.Quan điểm về dạy học tích hợp. Dạy học tích hợp được hiểu là quá trình dạy học trong đó toàn thể các hoạt động học tập góp phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng có dự tính trước những điều cần thiết. 2. Quan điểm tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học môn Vật lí. 2.1. Một số định hướng nội dung GDMT khi dạy học vật lý ở trường THPT: Để định hướng cho việc lựa chọn nội dung GDMT phù hợp, có thể nêu lên một số vấn đề môi trường đang được quan tâm hiện nay có liên quan trực tiếp tới các quá trình Vật lí; * Tài nguyên rừng bị suy giảm: - Trước hết phải làm rõ được vai trò của rừng đối với cuộc sống con người: + Rừng - nguồn gien quý giá (động, thực vật); + Cung cấp lâm thổ sản; + Điều hòa lượng nước trên mặt đất; + Rừng ="lá phổi xanh"; + Rừng  chống xói mòn đất,... Dưới góc độ khoa học Vật lí, có thể nêu lên các quá trình vật lý như: hiện tượng mao dẫn của đất, quá trình quang hợp, thế năng, động năng dòng chảy của nước gây ra sự bào mòn đất... - Các giải pháp bảo vệ rừng, phát triển rừng nhìn từ góc độ Vật lí (chống sói mòn đất, hạn chế khí nhà kính…); Trang 4 * Ô nhiễm nước: Vai trò của nước đối với sự sống trên Trái Đất, các quá trình lý hóa khi nước bị ô nhiễm,... các biện pháp bảo vệ nước, chu trình nước trong tự nhiên ( liên quan tới các hiện tượng chuyển thể của nước…) * Suy thoái và ô nhiễm đất * Ô nhiễm không khí: khí quyển, quá trình suy giảm tầng ôzôn, chất phóng xạ, hóa chất; * Ô nhiễm tiếng ồn: liên quan trực tiếp tới các quá trình vật lý như sóng âm: - Khái niệm: ô nhiễm môi trường do tiếng ồn (tập hợp những âm thanh tạp loạn có tần số và chu kỳ khác nhau, nói cách khác : là những âm thanh chói tai, gây những tác động không mong muốn, có hại cho sức khỏe con người,, cơ thể sống. - Các nguồn ô nhiễm: tiếng máy bay, xe cộ, karaokê quá giới hạn cho phép,... , (âm thanh  80 dB). * Ô nhiễm ánh sáng: sự chiếu sáng gây tác hại đến con người và sinh vật. * Sản xuất , truyền tải và sử dụng điện năng nhìn nhận dưới góc độ bảo vệ môi trường . * Ô nhiễm phóng xạ: Các tia phóng xạ, an toàn hạt nhân,… 2.2. Hai kiểu triển khai GDMT : Kiểu 1: nội dung chủ yếu của bài học, hoặc có nội dung môn học trùng hợp với nội dung môi trường (hình thức lồng ghép). Kiểu 2: một số nội dung của bài học có liên quan với nội dung GDMT song không nêu rõ trong sách giáo khoa (hình thức liên hệ). 2.3. Nguyên tắc tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh THPT trong các giờ dạy học môn Vật lí. - Không làm mất tính đặc trưng của môn học. Không biến bài học bộ môn thành bài học môi trường; - Khai thác nội dung chọn lọc, tập trung, không tràn lan, tùy tiện; - Phát huy tích cực nhận thức của HS, khai thác kinh nghiệm thực tế của HS, tận dụng cơ hội để học sinh tiếp xúc trực tiếp với môi trường. II. CÁC BÀI HỌC VÀ NỘI DUNG TÍCH HỢP GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ THPT. STT Tên bài 1 Động năng ( VL 10 CB) Nội dung tích hợp - Về thuỷ điện. Trang 5 2 Thế năng (VL10CB) 3 Cơ nằng(VL10CB) 4 Độ ẩm không khí (VL10NC) Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt, máy lạnh (VL10NC) Dòng điện trong chất khí (VL11CB) Từ trường của trái đất (VL11NC) Sóng âm Sóng điện từ (VL12NC) 5 6 7 8 9 10 11 Tia hồng ngoại, tia tử ngoại. Tia RơnGhen 12 Phóng xạ (VL12NC) 13 Phản ứng phân hạch (VL12NC) Phản ứng nhiệt hạch (VL12NC) Mặt trời, hệ mặt trời (VL12NC) 14 15 - Lũ quét, sạt lở đất, trồng cây, bảo vệ rừng. - Về thuỷ điện - Lũ quét, sạt lở đất, trồng cây, bảo vệ rừng. - Về thuỷ điện. - Lũ quét, sạt lở đất, trồng cây, bảo vệ rừng. - Ô nhiễm không khí, độ ẩm không khí. - Ô nhiễm môi trường do khí thải của động cơ nhiệt và máy lạnh giải phóng ra. - Sự nguy hiểm của sét đối với cong người, cở sở vật chất, sự sống của động thực vật. - Ảnh hưởng của bão từ đối với sức khoẻ của con người. - Ô nhiễm âm thanh, tiếng ồn. - Ảnh hưởng của sóng điện từ đối với sức khoẻ con người. - Ảnh hưởng của tia cực tím tới sức khoẻ con người, vai trò của tầng ôzôn. - Ảnh hưởng đến sức khoẻ con người nếu tiếp xúc nhiều. - Sự nguy hiểm của tia phóng xạ đối với sức khoẻ con người và môi trường thiên nhiên. - Sự nguy hiểm của tia phóng xạ đối với sức khoẻ con người và môi trường thiên nhiên - Sự nguy hiểm của tia phóng xạ đối với sức khoẻ con người và môi trường thiên nhiên - Vị trí của hệ Mặt Trời trong vũ trụ, sự sống trong vũ trụ, rác thải trong vũ trụ, thiên thạch. III. TÍCH HỢP GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG THÔNG QUA CÁC GIÁO ÁN MẪU Giáo án thứ nhất Tiết 43-44: THẾ NĂNG (Tiết 43) I. Mục tiêu: 1. Về kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa trọng trường, trọng trường đều. Viết được biểu thức trọng lực của một vật. Trang 6 - Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn). Định nghĩa được khái niệm mốc thế năng. Viết được hệ thức liên hệ giữa độ biến thiên thế năng và công của trọng lực. 2. Về kỹ năng: - Vận dụng công thức tính thế năng hấp dẫn để giải các bài tập cơ bản trong SGK và các bài tập tương tự. II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: Tìm những ví dụ thực tế về những vật có thế năng có thể sinh công. 2. Học sinh: - Ôn lại phần thế năng, trọng trường đã học ở chương trình THCS. - Ôn lại công thức tính công của một lực. 3. Ứng dụng CNTT - Hình ảnh thế năng của nước trong nhà máy thuỷ điện, búa máy,…Hình ảnh về sói mòn đất, về sự tàn phá của nước lũ, về tác dụng cản lũ của rừng… - Hình ảnh thế năng vật đàn hồi. III. Phương pháp: Nêu vấn đề, thảo luận nhóm IV. Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Nhắc lại kiến thức cũ. Đặt ra vấn đề cần nghiên cứu. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Một hòn đá đang ở độ cao h Suy nghĩ, thảo luận trả lời so với mặt đất khi thả hòn đá Hòn đá mang năng lượng xuống trúng đầu cọc, làm cho cọc lún sâu trong đất, chứng tỏ điều gì ? Vậy năng lượng này tồn tại dưới dạng nào ? phụ thuộc vào yếu tố nào ? biểu thức tính ra sao ? Đây là nội dung nghiên cứu của bài. Nội dung cần đạt Hoạt động 2: Tìm hiểu về thế năng trọng trường (hay thế năng hấp dẫn). Trang 7 Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Mọi vật xung quanh Trái Đất - Tiếp thu, ghi nhớ. đều chịu tác dụng của lực hấp dẫn do Trái Đất gây ra. Lực này gọi là trọng lực.   Trọng lực của vật: P mg - Nếu trong khoảng không gian  nào mà có g như nhau thì trong khoảng không gian đó trọng trường là đều. - Quả tạ rơi xuống là nhờ tác dụng của lực nào ? - Quả tạ búa máy khi rơi từ trên cao xuống thì đóng cọc ngập vào đất, nghĩa là thực hiện công. Vậy năng lượng quả tạ phụ thuộc những yếu tố nào ? . Do đó dạng năng lượng này gọi là thế năng hấp dẫn (hay thế năng trọng trường), ký hiệu là Wt - Trả lời C1 ? - Là do quả tạ chịu tác dụng của lực hấp dẫn giữa vật và Trái Đất (lực hút của Trái Đất). - Thảo luận trả lời: phụ thuộc độ cao của búa so với mặt đất và khối lượng của nó. - Hoàn thành yêu cầu C1 Xây dựng biểu thức tính thế năng ? Công của trọng lực: Gợi ý:Thế năng của vật bằng A = P.z = mgz công của trọng lực sinh ra trong Thế năng hấp dẫn: quá trình vật rơi. Viết biểu thức Wt = mgz tính công của trọng lực. - Trả lời C2 ? Đơn vị của các đại lượng ? Lưu ý: z là độ cao của vật so với vật chọn làm mốc để tính Nội dung cần đạt I. Thế năng trọng trường: 1. Trọng trường: - Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên   vật: P mg - Tại mọi điểm trong trọng trường  có g như nhau là trọng trường đều. - Hoàn thành yêu cầu C2 Đơn vị: m(kg); g(m/s2); z(m); Wt (J) 2.Thế năng trọng trường: a. Định nghĩa: Thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái đất và vật; phụ thuộc vào vị trí của vật trong Trang 8 thế năng gọi là mốc thế năng. Tuỳ theo cách chọn mốc thế năng mà z có giá trị khác nhau. Thông thường người ta chọn mốc thế năng là mặt đất. Thế năng tại mốc sẽ bằng không. - Trả lời C3 ? - Hoàn thành yêu cầu C3 Nếu chọn mốc thế năng tại vị trí O thì: Tại O thế năng = 0 Tại A thế năng > 0 Tại B thế năng < 0 trọng trường. b. Biểu thức: Wt = mgz Trong đó: z là độ cao vật so với mốc thế năng (thế năng tại mốc bằng 0). Thông thường chọn mốc thế năng là mặt đất. Hoạt động 3: Liên hệ giữa độ giảm thế năng và công của trọng lực. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Một vật khối lượng m - Thế năng tại M: rơi từ điểm M có độ cao Wt(M) = mgzM ZM đến điểm N có độ cao - Thế năng tại N: ZN (ZM > ZN). Thế năng Wt(N) = mgzN của vật tăng hay giảm? - Độ giảm thế năng: Tìm độ giảm thế năng Wt = Wt(M) - Wt(N) của vật ? = mgzM – mgzN = mg(zM – zN) = = mg.MN = AMN - Kết luận gì ? Độ giảm thế năng của vật - Thực nghiệm chứng tỏ bằng công của trọng lực. công thức vẫn đúng khi M và N không cùng nằm trên đường thẳng đứng và Nhận xét: vật đang xét chuyển dời Khi độ cao giảm, thế năng từ M đến N theo quĩ đạo giảm, trọng lực sinh công bất kỳ. dương. - Nhận xét liên hệ giữa Khi độ cao tăng, thế năng Nội dung cần đạt 3) Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực: Độ giảm thế năng của vật giữa hai điểm bằng công của trọng lực di chuyển vật giữa hai điểm đó: AMN = Wt(M) – Wt(N) Hệ quả: - Khi vật giảm độ cao, thế năng giảm, trọng Trang 9 tác dụng của trọng lực với sự tăng (giảm) thế năng của vật ? - Trả lời C4, C5 ? Vậy hiệu thế năng của một vật chuyển động trong trọng trường không phụ thuộc vào việc chọn mốc thế năng. tăng, trọng lực sinh công âm. lực sinh công dương. Khi vật tăng độ cao, thế năng tăng, trọng lực sinh công âm. - Hoàn thành yêu cầu C4, C5 Hoạt động 4: Tích hợp GDMT sói mòn đất, sự tàn phá của nước lũ.. Hoạt động của GV - Nêu các ví dụ lợi dụng thế năng dòng nước, các tác động có hại của thế năng của nước ( cối giã gạo nước, cọn nước, nhà máy thuỷ điện; sói mòn đất, sự tàn phá của nước lũ, biện pháp chống sói mòn đất và hạn chế tác hại của lũ…) Hoạt động của HS -Nhận xét câu trả lời của HS, giới thiệu hình ảnh nhà máy thuỷ điện, sói mòn đất, ruộng bậc thang , vai trò của rừng. Hướng dẫn HS tự tìm hiểu thêm Nội dung cần đạt Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố, hướng dẫn về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nhận xét, đánh giá -Nêu định nghĩa và ý nghĩa của câu trả lời của HS. Phát thế năng trọng trường. biểu kết luận. - Nêu câu hỏi và bài - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà tập về nhà - Yêu cầu HS chuẩn bị Nội dung cần đạt Trang 10 phần thế năng đàn hồi. Giáo án thứ hai: Tiết 29 - 30. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (Tiết 30) I. MỤC TIÊU + Phân biệt được sự dẫn điện không tự lực và sưu dẫn điện tự lực trong chất khí. + Phân biệt được hai quá trình dẫn điện tự lực quan trọng trong không khí là hồ quang điện và tia lửa điện. + Trình bày được các ứng dụng chính của quá trình phóng điện trong chất khí. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị các thiết bị thí nghiệm để làm các thí nghiệm. 2. Học sinh: Ôn lại khái niệm dòng điện trong các môi trường, là dòng các điện tích chuyển động có hướng. III. Tiến trình day học Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ Hoạt động của GV - GV nêu câu hỏi - GV nhận xét. Hoạt động của HS - HS nêu bản chất của dòng điện trong chất khí? - Nêu quá trình dẫn điện tự lực? Nội dung cần đạt Hoạt động 2: Tìm hiểu quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trính dẫn điện tự lực. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Giới thiệu quá trình - Ghi nhận khái niệm. phóng điện tự lực. Nội dung cần đạt IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là Trang 11 quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không còn tác nhân ion hoá tác động từ bên - Giới thiệu các cách - Ghi nhận các cách để ngoài. chính để dòng điện có thể dòng điện có thể tạo ra tạo ra hạt tải điện mới hạt tải điện mới trong - Có bốn cách chính để trong chất khí. chất khí. dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí: 1. Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hoá. 2. Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp. 3. Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron. 4. Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện. Hoạt động 3: Tìm hiểu tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện. Hoạt động của GV - Giới thiệu tia lửa điện. Hoạt động của HS - Ghi nhận khái niệm. Nội dung cần đạt V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện Trang 12 1. Định nghĩa Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện - Giới thiệu điều kiện để - Ghi nhận điều kiện trường đủ mạnh để biến tạo ra tia lửa điện. để tạo ra tia lửa điện. phân tử khí trung hoà thành ion dương và electron tự do. 2. Điều kiện để tạo ra tia lửa điện Hiệu Khoảng cách điện giữa 2 cực thế (mm) Mũi U(V) Cực phẵng nhọn 20 6,1 15,5 000 40 13,7 45,5 000 100 36,7 220 000 200 75,3 410 000 300 114 600 000 3. Ứng dụng Dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí trong động cơ xăng. Giải thích hiện tượng sét trong tự nhiên. Hoạt động 4: Tìm hiểu hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. Trang 13 Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Cho học sinh mô tả việc hàn điện. - Giới thiệu hồ quang điện. - Yêu cầu hs nêu các hiện tượng kèm theo khi có hồ quang.điện. - Mô tả việc hàn điện. - Ghi nhận khái niệm. - Nêu các hiện tượng kèm theo khi có hồ quang.điện. - Giới thiệu điều kiện để có - Ghi nhận điều kiện hồ quang điện. để có hồ quang điện. - Yêu cầu học sinh nêu các - Nêu các ứng dụng ứng dụng của hồ quang của hồ quang điện. điện. Hoạt động 5: Tích hợp GDMT Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Chỗ nối dây điện nếu tiếp xúc không tốt có thể phóng ra tia lửa điện làm cháy dây dẫn gây ra hoả hoạn. Nội dung cần đạt VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện 1. Định nghĩa 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 kèn theo toả nhiện và toả sáng rất mạnh. 2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của catôt để catôt phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron. 3. Ứng dụng Hồ quang diện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, … Nội dung cần đạt Trang 14 - Tia sét - Ánh sáng hồ quang - Hậu quả do sét tác động lên con người, các biện pháp chống sét bảo vệ con người. - Rất nguy hiểm cho mắt (khi hàn cần mặt mạ),… Hoạt động 6 : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Cho học sinh tóm tắt - Tóm tắt những kiến những kiến thức cơ bản thức cơ bản. đã học trong bài. - Ghi các bài tập về nhà. Giáo án thứ ba Nội dung cần đạt Tiết 64: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH (VẬT LÍ 12) -------o0o------ I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức - Nêu được phản ứng phân hạch là gì. - Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân toả năng lượng. - Lí giải được sự tạo thành phản ứng dây chuyền và nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền 2. Về kĩ năng - Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK 3. Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học II. CHUẨN BỊ: Trang 15 1. Giáo viên: - Một số phim ảnh về phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng. 2. Học sinh: - Xem bài mới - Ôn lại bài phóng xạ. - Chuẩn bị các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1 : Tìm hiểu cơ chế của phản ứng phân hạch Hoạt động của GV Hoạt động của hs Nội dung cần đạt - Y/c HS đọc Sgk và cho - HS đọc Sgk và ghi I. Cơ chế của phản ứng biết phản ứng phân hạch nhận phản ứng phân phân hạch là gì? hạch là gì. 1. Phản ứng phân hạch - Phản ứng hạt nhân có là gì? thể tự xảy ra  phản - Là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành 2 hạt ứng phân hạch tự phát nhân trung bình (kèm (xác suất rất nhỏ). theo một vài nơtrôn phát - Ta chỉ quan tâm đên các phản ứng phân hạch - Không, vì hai mảnh vỡ ra). có khối lượng khác nhau kích thích. - Quá trình phóng xạ  nhiều. 2. Phản ứng phân hạch có phải là phân hạch - HS đọc Sgk, phải kích thích không? - Xét các phân hạch của truyền cho hạt nhân X 235 n + X  X*  Y + Z U , 238 U , 239 U  chúng một năng lượng đủ lớn 92 92 92 là nhiên liệu cơ bản của (giá trị tối thiếu của + kn năng lượng này: năng (k = 1, 2, 3) công nghiệp hạt nhân. - Để phân hạch xảy ra lượng kích hoạt, cỡ vài - Quá trình phân hạch của MeV), bằng cách cho X là không trực tiếp mà cần phải làm gì? - Dựa trên sơ đồ phản hạt nhân “bắt” một phải qua trạng thái kích nơtrôn  trạng thái kích thích X*. ứng phân hạch. - Trạng thái kích thích thích (X*). không bền vững  xảy - Prôtôn mang điện tích dương  chịu lực đẩy do ra phân hạch. - Tại sao không dùng các hạt nhân tác dụng. prôtôn thay cho nơtrôn? Trang 16 Hoạt động 2 : Tìm hiểu năng lượng phân hạch Hoạt động của GV Hoạt động của hs Nội dung cần đạt - Thông báo 2 phản ứng - HS ghi nhận hai phản II. Năng lượng phân ứng. hạch U. phân hạch của 235 92 - Xét các phản ứng phân - Thông báo về kết quả - HS ghi nhận về phản hạch: các phép toán chứng tỏ ứng phân hạch toả năng hai phản ứng trên là lượng. phản ứng toả năng lượng: năng lượng phân hạch. U khi phân hạch - 1g 235 92 toả năng lượng bao nhiêu?  Tương đương 8,5 tấn than hoặc 2 tấn dầu toả ra khi cháy hết. U - Trong phân hạch 235 92 kèm theo 2,5 nơtrôn (trung bình) với năng Pu lượng lớn, đối với 239 94 kèm theo 3 nơtrôn. - Các nơtrôn có thể kích thích các hạt nhân  phân hạch mới  tạo thành phản ứng dây chuyền. - Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtrôn giải phóng là bao nhiêu và tiếp tục kích thích bao nhiêu phân hạch mới? - Khi k < 1  điều gì sẽ 1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng - Phản ứng phân hạch =5,4.1023MeV=8,64.107J 235 U là phản ứng phân 92 hạch toả năng lượng, năng lượng đó gọi là năng lượng phân hạch. - HS ghi nhận về phản - Mỗi phân hạch 235U tỏa 92 ứng dây chuyền. năng lượng 212MeV. E 1 .6, 022.1023.212 235 2. Phản ứng phân hạch dây chuyền - Sau n lần phân hạch: kn - Giả sử sau mỗi phân  kích thích kn phân hạch có k nơtrôn được hạch mới. giải phóng đến kích thích U tạo nên các hạt nhân 235 92 những phân hạch mới. - Sau n lần phân hạch, số nơtrôn giải phóng là kn và kích thích kn phân hạch mới. - Số phân hạch giảm rất nhanh. - Số phân hạch không đổi Trang 17 xảy ra? - Khi k = 1 điều gì sẽ xảy ra? (Ứng dụng trong các nhà máy điện nguyên tử) - Khi k > 1  điều gì sẽ xảy ra? (Xảy ra trong trường hợp nổ bom) - Muốn k  1 cần điều kiện gì? - Lưu ý: khối lượng tối thiểu để phản ứng phân hạch tự duy trì: khối U lượng tới hạn. Với 235 92  năng lượng toả ra không đổi. - Số phân hạch tăng rất nhanh  năng lượng toả ra rất lớn  không thể kiểm soát được, có thể gây bùng nổ. - Khối lượng của chất phân hạch phải đủ lớn để số nơtrôn bị “bắt” << số nơtrôn được giải phóng. + Khi k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh. + Khi k = 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra không đổi. + Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự Pu vào - Năng lượng toả ra trong duy trì, năng lượng phát vào cỡ 15kg, 239 94 phân hạch phải ổn định  ra tăng nhanh, có thể gây cỡ 5kg. tương ứng với trường hợp bùng nổ. - Làm thế nào để điều k = 1. khiển được phản ứng phân hạch? - Khối lượng tới hạn của - Bo hay cađimi có tác 235 U vào cỡ 15kg, 239 Pu 92 94 dụng hấp thụ nơtrôn  vào cỡ 5kg. dùng làm các thanh điều khiển trong phản ứng 3. Phản ứng phân hạch phân hạch có điều khiển có điều khiển - Được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân, tương ứng trường hợp k = 1. - Năng lượng toả ra không đổi theo thời gian. Hoạt động 3: Tích hợp giáo dục môi trường. Trang 18 Hoạt động của GV - GV giới thiệu các ảnh hưởng của việc nổ bom nguyên tử đối với con người, môi trường.... - Cho HS xêm các đoạn Video về nổ bom nguyên tử, thảm hoạ hạt nhân Trecmobun.... Hoạt động của hs Nội dung cần đạt - HS xem và ý thức ảnh hưởng tới môi trường và sự sống của nhân loại... Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của hs - Yêu cầu HS làm các - Ghi nhiệm vụ về nhà. bài tập trong SGS - Đọc trước bài tiếp theo. Nội dung cần đạt IV. MỘT SỐ LƯU Ý KHI THỰC HIỆN. 1. Về phía Giáo viên. - Giáo viên cần bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng của từng bài học cụ thể từ đó tìm ra các cơ hội, nội dung giáo dục môi trường để tích hợp một cách hợp lí không sa vào tình huống ngẫu nhiên, tuỳ tiện, trùng lặp, không thuyết phục. - Phải xác định đúng nội dung giáo dục môi trường và thời lượng cụ thể cho việc tích hợp. Từ dó tìm hiểu sâu về những kiến thức giáo dục môi trường để đem đến cho học sinh những bài học bổ ích, thú vị. - Phải lựa chọn và vận dụng các phương pháp dạy học tích cực, phù hợp. Ngoài ra, cũng nên sử dụng các phương tiện dạy học, các thiết bị thí nghiệm để giờ học thêm hấp dẫn, hiệu quả. 2. Về phía học sinh. - Học sinh cần chủ động, tích cực trong các hoạt động do giáo viên tổ chức trong giờ học. - Tìm tòi, thu thập các kiến thức có liên quan đến bài học và vấn đề môi trường liên quan đến bài học. Trang 19