I. Đặt vấn đề
1. Cơ sở lí luận :
Biến trở là dụng cụ dùng để thay đổi cờng độ dòng điện trong mạch. Thông thờng biến trở
mắc nối tiếp với dụng cụ cần cần điều chỉnh cờng độ dòng điện qua dụng cụ đó.
Những biến trở có thể mắc song song với các thiết bị , ví dụ mắc song song với bóng đèn,
điện trở, ...ở sách bài tập vật lí 9 có đề cập đến loại bài về cách mắc này
Biến trở là dụng cụ có nhiều ứng dụng trong thực tế cuộc sống và kĩ thuật nh biến trở hộp
trong các thiết bị điện đài, ti vi,... hay biến trở có tay quay, biến trở có vòng màu, ...
Thông qua các bài tập về biến trở học sinh có thể củng cố và khắc sâu hơn về cách tính
điện trở, cách suy luận về các mạch điện mắc nối tiếp hay song song, các em khắc sâu kiến
thức về định luật ôm cho các đoạn mạch mắc nối tiếp và song song về công và công suất
của dòng điện.
Qua các bài tập về biến trở giúp học sinh có ssó lợng bài tập phong phú và đa dạng
hơn,phát huy tính tích cực và hăng say việc tìm tòi kiến thức mới, là quá trình tích hợp kiến
thức các môn học, đặc biệt là môn toán áp dụng vào giải các bài tập cực đại hay cực tiểu
hoặc giải các phơng trình bbậc nhất , bậc hai hoặc giải hệ phơng trình , ...
2. Cơ sở thực tiễn:
Qua việc giảng dạy bộ môn Vật lí nói chung và phần điện học nói riêng thì bài tập liên
quan đến biến trở là loại bài tập khó , đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức cơ bảnvà
có tính hệ thống, tổng quát nhằm giúp học sinh phân tích và tìm tòi cách giải bài toán loại
này.
Thực tế học sinh thờng ngại làm những bài tập dạng này do tính toán phức tạp, áp dụng
kiến thức toán, học sinh trung bình thờng tích hợp kiến thức cha tốt
Trong quá trình làm bài tập học sinh thờng chỉ quen với cách mắc biến trở nối tiếp trong
mạch điệnnên khi biến trở tham gia cách mắc hỗn hợp các em rơi vào tình trạng lúng túng.
Với chơng trình Vật lí THCSvà quá trình giảng dạy của bản thân tôi đẫ phân tích và tìm
tòi ra SKKN:"phân loại một số bài tập liên quan đến biến trở "nhằm giúp học sinh định h-
ớng đợc những cách giải cơ bản về biến trở với hai phần học sinh rèn luyện kiến thức và
phát triển kiến thức vật lý
II. biện pháp thực hiện
1. Cơ sở lí luận
- Cơ sở thực tiễn và lí luận
2. Đối t ợng áp dụng
- Học sinh lớp 9 THCS
- áp dụng trong ôn luyện kiến thức
- áp dụng trong bồi dỡng học sinh giỏi huyện tĩnh
- áp dụng trong triển khai các chuyên đề
3. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
"Phân loại một số dạng bài tập liên quan đến biến trở "
Học sinh làm quen với các bài tập rèn luyện kĩ năng về tính toán và cách mắc mạch điện .
Các bài tập về tính giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của các đại lợng vật lý
III. Nội dung
===
12
5,0
6
A
V
I
U
R
b
b
b
===
12
5.0
6
A
V
I
U
R
R
)(375,0
12
5,4
A
R
U
I
R
R
===
===
20
375,0
5,7
'
A
V
I
U
R
b
b
1. Một số bài tập về rèn luyện kĩ năng và cách mắc biến trở
Loại bài tập này giúp học sinh hiểu sâu hơn ý nghĩa của biến trở trong mạch điện, đồng
thời rèn luyện kĩ năng về tính toán các giá trị điện trở, củng cố vận dụng định luật ôm cho
các đoạn mạch mắc nối tiếp và mắc song song
Bài 1 : Cho sơ đồ hình vẽ:
-a)Điều chỉnh con nhạy của biến trở để vôn kế chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5A.
Hỏi khi đó biến trở có điện trở bằng bao nhiêu?
b) Phải điều chỉnh con chạy của biến trở có điện trở bằng bao nhiêu để vôn kế chỉ 4,5V
Phân tích bài toán:
Đây là một bài tập đơn giản . Biến trở mắc nối tiếp với 1 điện trở R, biến trở có vai trò diều
chỉnh cờng dộ dòng diện quả bằng cách thay đổi giá trị điện trở tham gia vào mạch
Bài giải
a) Gọi giá trị điển trở của biến trở tham gia vào mạch để vôn kế chỉ 6V là R
b
Khi đó cờng dộdòng điện chạy qua biến trở là U
b
= U U
R
= 6V
Vậy
b) từ câu a ta có
Khi U
R
= 4,5V U
b
=7,5V
Cờng độ dòng điện chạy qua R là:
Điện trở của biến trở lúc này là
Bài 2:Một bóng đèn sáng bình thờng với hiệu điện thế định mức là U
đ
= 6V, và khi đó cờng
độ dòng điện qua bóng đèn là I
đ
= 0,75A. Mắc bóng đèn này với điện trở có điện trởlớn
nhất là 16 và hiệu điện thế U= 12V
12v
K
R
R
1
U
16
===
8
75,0
6
b
b
b
I
U
R
a) Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu dể đèn sáng bình thờng nếu mắc bóng
đèn nối tiếp với biến trở có hiệu điện thế trên.
b) Nếu mắc bóng đèn và biến trở vào hiệu điện thế U theo sơ đồ trên thì phần điện trở R
1
có
giá trị bao nhiêu để đèn sáng bình thờng?
Phân tích:
Bài tập dạng này giúp học sinh nhận biết rõvai trò của biến trở trong mạch điện vừa có thể
mắc nối tiếp vờa có thể mắc song song với dụng cụ đo:
{ R
đ
// R
1
} nối tiếp (R R
1
)
Trờng hợp mắc nối tiếp thì nh bài tập 1, còn mắc nh hình vẽ học sinh thờng lúng túng do đó
giáo viên cần tách thành {R
đ
// R
1
} nối tiếp ( R R
1
) và vẽ lại sơ đồ mạch điện
Bài giải:
a)U
đ
= 6V; I
đ
= 0,75A; R= ; U= 12V
Gọi điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện là R
b
Ta có U
b
=U U
đ
= 6V
I
b
= I
đ
= 0,75A
b ) {R
đ
//R
1
}nt(R-R
1
)
U
đ
=U'=6V
0,75+U
b
/(R-R
1
) = U'/(R-R)
R
1=
11,3
B ài 3
Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lợt là U
1
=6 v , U
2
=3 v và khi đèn sáng bình th-
ờng có điện trở là R
1
=5 ,R
2
=3
Cần mắc hai bóng đèn với một biến trở có hiệu điện thế U=9 v để hai đèn sáng bình thờng
a)vẽ sơ đồ mạch điện
b)Tính điện trở của biến trở khi đó
Phân tích
Dạng bài tập này học sinh cần phân tích xem biến trở mắc nối tiếp hay song vào mạch
điện ,dựa vào việc tính các giá trị hiệu điện thế định mức và cờng độ dòng điện định mức
cho mạch mắc nối tiếp hoặc song song các điện trở
R
đ
R
1
R-R
1
U'
Đ
1
Đ
2
Bài giải
a) Sơ đồ mạch điện nh hình vẽ
nhng nếu đổi hai bóng đèn cho nhau thì không đợc
b) Khi đó I
b
=I
đ1
-I
đ2
=0,2 A
hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở là U
b
=U
đ2
=3V
Vậy điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện là R
R=U
b
/I
b
=15
2. Các bài tập phát triển nâng cao liên quan đến tìm giá trị nhỏ nhất,
lớn nhất
Bài 1 :Cho mạch điện nh sơ đồ hình vẽ
U=12 v
R
0
=1
R
1
=6 , R
3
=4
R
2
là một biến trở
U
R
0
R
1
R
2
R
3
I I
1
I
2