Sáng kiến kinh nghiệm Tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả vào chương trình Vật lý lớp 11 nâng cao

 A. ĐẶT VẤN ĐỀ
 Năng lượng không thể thiếu trong sản xuất, sinh hoạt và hầu hết mọi hoạt động 
của cuộc sống. Sự thiếu hụt năng lượng trong một thời gian dài sẽ là nhân tố kìm 
hãm sự phát triển liên tục của nền kinh tế quốc dân, gây hiệu ứng xấu đến tăng 
trưởng kinh tế và phát triển xã hội. Nguồn năng lượng truyền thống có thể khai 
thác để cung cấp cho nhu cầu của xã hội không phải là vô tận. Nước ta được thiên 
nhiên ưu đãi, có sự phong phú về tài nguyên năng lượng nhưng trên thực tế cho 
thấy khả năng khai thác, chế biến, sử dụng còn nhiều hạn chế, hiệu quả thấp. Nếu 
tình trạng này cứ tiếp tục kéo dài thì sẽ hết sức nguy hiểm. Do vậy, việc giáo dục 
sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là một yêu cầu cấp thiết. Hành động và 
ứng xử của con người đối với các nguồn năng lượng quý giá bị điều chỉnh bởi 
chính thái độ và nhận thức của họ mà giáo dục có vai trò to lớn.
 Giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong phạm vi trường THPT 
là một quá trình tạo dựng cho học sinh những nhận thức và mối quan tâm đối với 
các nguồn năng lượng như về các loại năng lượng, ý nghĩa to lớn của nó, tình trạng 
khai thác sử dụng hiện nay và những nguy cơ làm cạn kiệt các nguồn năng lượng 
sao cho các em có đủ kiến thức, thái độ, động cơ và kĩ năng để có thể hoạt động 
một cách độc lập hoặc phối hợp nhằm tìm ra giải pháp sử dụng năng lượng tiết 
kiệm và hiệu quả trong hiện tại và tương lai.
 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ
 1. Về cơ sở lí luận
 Nhà trường đào tạo, giáo dục, hình thành nhân cách thế hệ trẻ để họ trở thành 
những công dân xây dựng và bảo vệ tổ quốc. Giáo dục ở nhà trường được thực 
hiện thông qua hoạt động dạy học. Các hoạt động dạy học dựa trên các chương 
trình giáo dục được xây dựng khoa học và chặt chẽ, bao gồm các thành tố: mục 
tiêu, nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức giáo dục, đánh giá kết quả giáo 
 Trang 1/24 - Pháp lệnh số 02/1998/PL-UBTVQH10 về thực hành tiết kiệm, chống lãng phí.
- Luật điện lực năm 2005, qui định về tiết kiệm trong phát điện, truyền tải và phân 
phối điện...
II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 
 Năng lượng có vai trò sống còn đối với cuộc sống con người, nó quyết định sự 
tồn tại, phát triển và chất lượng cuộc sống con người. Ngày nay, có thể thấy rõ các 
vấn đề khủng hoảng năng lượng thường có tác động rất lớn tới kinh tế và xã hội 
của các nước trên thế giới. Do vậy, nhiều nước đã đưa vấn đề năng lượng thành 
quốc sách, đặt thành vấn đề “an ninh năng lượng” đối với sự phát triển quốc gia.
 Việc gia tăng khai thác và sử dụng các nguồn tài nguyên năng lượng như hiện 
nay trên thế giới cũng như Việt nam đã dẫn đến nguồn tài nguyên năng lượng 
không tái sinh như than, dầu lửa, khí đốt đang bị cạn kiệt. Dân số toàn cầu hiện nay 
đã hơn 6 tỉ người. Muốn duy trì sự phát triển của xã hội cần khai thác được các 
nguồn tài nguyên lớn trong đó có tài nguyên năng lượng.
 Việc khai thác và sử dụng các nguồn nguyên liệu hóa thạch có quy mô càng lớn 
thì càng ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và làm gia tăng hiệu ứng nhà kính là 
một trong những nguyên nhân chủ yếu tác động đến môi trường trên Trái đất ở qui 
mô lớn (ô nhiễm nguồn nước, cạn kiệt nguồn nước; tài nguyên bờ biển bị đe doạ 
do nước biển dâng cao; sức khoẻ của con người bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ toàn cầu 
tăng, bệnh tật truyền nhiễm phát sinh; cháy rừng thường xuyên xảy ra; tiêu thụ 
năng lượng tăng do nhu cầu làm lạnh). Ở Việt nam, các biểu hiện và hậu quả của 
sự biến đổi khí hậu Trái đất đã bộc lộ ngày càng rõ: thời tiết bất thường, bão lũ và 
khô hạn thường xuyên hơn, chế độ thời tiết gió mùa bị xáo động bất thường. Hiện 
tượng ngập úng vùng đồng bằng châu thổ mở rộng vào mùa mưa lũ, các dòng sông 
tăng cường xâm thực ngang gây sụt lở lớn các vùng dân cư tập trung ở hai bờ trên 
nhiều khu vực. Về mùa khô hiện tượng phổ biến là thuỷ triều tác động ngày càng 
sâu về phía trung du, hiện tượng nhiễm mặn ngày càng tiến sâu vào lục địa. Ở
 Trang 3/24 - Nội dung lựa chọn phải gắn với chương trình, sách giáo khoa của cấp học, không 
đưa thêm nội dung mới gây quá tải quá trình học tập của học sinh.
- Trên cơ sở các mục tiêu, nội dung cơ bản cần xác định mục tiêu, nội dung cụ thể 
cho từng lớp học, cấp học và đảm bảo tính kế thừa giữa các lớp học, cấp học.
- Các nội dung được lựa chọn phải thiết thực, gần gũi trong đời sống và sản xuất.
- Nội dung được lựa chọn phải phù hợp với đặc điểm kinh tế-xã hội và tập quán 
văn hoá của các vùng miền.
- Góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục toàn diện của nhà trường phổ thông.
- Thể hiện được bản chất của mối liên hệ giữa các tri thức khoa học...
- Mức độ tích hợp: + Tích hợp toàn phần.
 + Tích hợp bộ phận.
 + Hình thức liên hệ.
2. Mục tiêu tích hợp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
a. Về kiến thức.
- Học sinh nêu được các khái niệm cơ bản như: năng lượng, cơ năng, điện năng, 
nhiệt năng, hạt nhân nguyên tử, công, công suất, hiệu suất; các định luật Jun - lenxơ 
và các máy phát điện, máy cơ, vận dụng để sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu 
quả có thể trình bày lại hoặc nhận ra chúng khi được yêu cầu.
- Học sinh hiểu được nguồn gốc sinh ra các dạng năng lượng, các máy và hoạt động 
tiêu thụ năng lượng, hiệu suất của quá trình và vận dụng để nâng cao hiệu suất sử 
dụng và tiết kiệm năng lượng trong đời sống cũng như khoa học kỹ thuật.
- HS vận dụng giữa các khái niệm cơ bản mà giáo viên đã giới thiệu tích hợp và 
trình bày trên lớp với thực tiễn cuộc sống hàng ngày.
- Học sinh sử dụng các kiến thức để giải quyết các vấn đề mới, không chỉ có
những điều đã được học hoặc trình bày trong SGK mà còn có những điều phù
hợp hoàn cảnh cụ thể. Đây là những vấn đề giống với các tình huống học sinh gặp 
phải trong đời sống.
 Trang 5/24 - Nêu được suất điện động của nguồn điện, suất phản điện của máy thu.
 - Biết cách nâng cao hiệu suất trong quá trình sử dụng điện.
 Kĩ năng: 
 - Vận dụng được công thức tính công và công suất của dòng điện chạy qua đoạn 
 mạch,công suất của máy thu.
 - Vận dụng được định luật Jun-lenxơ.
 - Tính được hiệu suất của nguồn điện.
 - Sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả
 II. CHUẨN BỊ
 1. GV: -GV đọc lại SGK lớp 9 để biết học sinh đã học vấn đề gì về công và công 
 suất, định luật Jun-lenxơ.
 - Chuẩn bị câu hỏi ôn tập.
 2. HS: Ôn lại phần công, công suất và định luật Jun-lenxơ đã học ở THCS.
 III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
 Hoạt động 2: Tìm hiểu công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện
 Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- HS kể tên các thiết bị tiêu thụ điện mình - Yêu cầu HS kể tên các thiết bị tiêu thụ 
biết điện đã biết
- HS ghi nhớ - GV phân biệt cho HS dụng cụ tỏa nhiệt và 
 máy thu
- HS nêu các công thức theo yêu cầu của - Yêu cầu HS nêu công thức tính điện 
GV năng tiêu thụ và công suất của dụng cụ tỏa 
 nhiệt.
- HS chú ý theo dõi. - GV trình bày cho HS về suất phản điện 
 của máy thu, rút ra kết luận suất phản điện 
 của máy thu
 Trang 7/24 Bài 14: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC ĐOẠN MẠCH.
 MẮC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ
 I. MỤC TIÊU:
 - Thiết lập và vận dụng được các công thức biểu thị định luật Ôm đối với các 
 loại mạch điện.
 - Vận dụng được công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn 
 gồm các nguồn ghép nối tiếp hoặc ghép song song, ghép hỗn hợp đối xứng.
 II. CHUẨN BỊ:
 Giáo viên chuẩn bị: - Bộ thí nghiệm như mạch điện hình 14.1.
 - Hình 14.1, 14.2 và bảng 14.1 SGK phóng to.
 III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 4: Mắc các nguồn điện thành bộ.
 Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Lắng nghe. Ghi bài. -Mắc nối tiếp. Sử dụng hình 14.7.
 -Giới thiệu ξb , rb theo SGK.
 -Nếu1  2 .........  n  ; 
 r1 = r2 =  = rn = r 
- b n. ; rb = n.r. Thì ξb , rb ?
 - Giới thiệu mắc xung đối, hình 14.8.
 - Thông báo ξ1 = ξ2 thì ξ1 là nguồn, ξ2 là máy thu.
 - Giới thiệu mắc song song hình 14.9.
 - Giới thiệu mắc hỗn hợp đối xứng.
 - Tính ξb ?
 m.r
- .  m.;r - Tính rb ?
 b b n
Phần nội dung tích hợp
Tại sao không nên dùng đèn pin trong đó có 1 pin mới và 1 pin cũ?
 Trang 9/24 Bài 22: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
I-MỤC TIÊU
- Hiểu bản chất dòng điện trong chất khí và mô tả được sự phụ thuộc của dòng điện 
vào hiệu điện thế
- Mô tả được cách tạo thành tia lửa điện và nêu được vắn tắt nguyên nhân hình 
thành tia lửa điện
- Mô tả được cách tạo hồ quang điện, nêu được các đặc điểm chính và ứng dụng 
chính của hồ quang điện
- Mô tả được quá trình phóng điện trong chất khí ở áp suất thấp và sự tạo thành tia 
catốt
- Học sinh biết được sử dụng đèn ống, đèn compact trong chiếu sáng thì có hiệu 
suất cao hơn đèn dây tóc
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-HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
 Hoạt động của HS Hoạt động của GV
 Mô tả việc hàn điện. Cho học sinh mô tả việc hàn điện.
 Ghi nhận khái niệm. Giới thiệu hồ quang điện.
 Nêu các hiện tượng kèm theo khi có Yêu cầu hs nêu các hiện tượng kèm theo 
hồ quang.điện. khi có hồ quang.điện.
Ghi nhận điều kiện để có hồ quang Giới thiệu điều kiện để có hồ quang điện.
điện. Yêu cầu học sinh nêu các ứng dụng của 
 Trang 11/24 dòng 1 chiều thì cần có dòng ngược đều có cấu tạo từ 1 lớp chuyển tiếp p-
càng nhỏ càng tốt n.Tuỳ mục đích sử dụng mà người ta chế 
-Nếu điôt cần cho dòng thuận lớn đi tạo ra các điôt có cấu tạo và tính chất khác 
qua thì phải có kích thước lớn vì diện nhau.
tích tiếp xúc phải lớn. Cho hs tìm hiểu mục đích sử dụng của điôt 
 chỉnh lưu
 GV trình bày về tác dụng chỉnh lưu của 
 điôt chỉ cần nêu nguyên tắc chỉnh lưu và 
 minh hoạ bằng mạch chỉnh lưu nũa chu kì 
 và làm cho hs thấy rõ vai trò của điôt.
Phần nội dung tích hợp
Giáo viên thông báo cho học sinh việc ứng dụng pin năng lượng mặt trời trên thế 
giới hiện nay, nhất là các nước phát triển, nguồn năng lượng này là “vô tận” và đặc 
biệt là không gây ô nhiễm, an toàn, giảm hiệu ứng nhà kính...
 Bài 33: KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
I. MỤC TIÊU
- Trình bày được lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện.
- Thành lập được công thức xác định mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung trong 
trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây.
- Trình bày được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều và 
của điện kế khung quay.
- Ứng dụng động cơ điện một chiều để phát điện trong chuyển động của xe
II. CHUẨN BỊ
1.GV: Dụng cụ để tiến hành thí nghiệm hình 33.1 SGK (hoặc đoạn phim thí 
nghiệm nếu có)
2. HS: Ôn lại những kiến thức về ngẫu lực và động cơ điện một chiều ở lớp 9,10.
 Trang 13/24