Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (238.03 KB, 15 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>I. Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng: </b>
<b>- Tên sáng kiến: “Một số giải pháp giúp học sinh lớp 9 giải bài tập Vật </b>
<b>lý nâng cao phần điện học”</b>
<b>- Lĩnh vực áp dụng: Lĩnh vực Giáo dục</b>
<b>II. Nội dung</b>
<b>1. Giải pháp cũ thường làm</b>
Phần điện học các giáo viên dạy các em theo từng chủ đề theo các tiết học trong
sách giáo khoa, từ kiến thức của bài tôi đưa ra bài tập từ dễ đến khó. Cụ thể:
Dạng 1: Định luật Ơm.
Dạng 2: Định luật Ôm đối với đoạn mạch nối tiếp.
Dạng 3: Định luật Ôm đối với đoạn mạch song song.
Dạng 4: Định luật Ôm đối với đoạn mạch hỗn hợp.
Dạng 5: Điện trở dây dẫn.
Dạng 6: Biến trở.
Dạng 7: Công- Công suất.
Dạng 8: Định luật Jun-Len xơ.
Với mỗi dạng, giáo viên cung cấp cho các em kiến thức cơ bản (chủ yếu là
công thức áp dụng) rồi đưa ra bài tập từ dễ đến khó, u cầu các em tìm cách giải.
Có những bài học sinh khơng làm được thì giáo viên lại hướng dẫn cho các em
nhưng chưa rút ra bài học hay phương pháp cho mỗi dạng bài. Có những bài phải
sử dụng đến các cơng thức tốn học thì giáo viên lại cung cấp cho các em để áp
dụng vào bài.
Với cách làm này tôi nhận thấy có những ưu điểm và hạn chế sau:
<i><b>1.1. Ưu điểm của giải pháp cũ </b></i>
Với những bài tập cơ bản, học sinh được cung cấp công thức nên vận dụng
tương đối tốt. Các dạng bài tôi đưa ra cũng được phân theo các bài trọng tâm theo
sách giáo khoa, vì thế học sinh nắm được công thức và cách giải từng dạng bài.
<i><b>1.2. Tồn tại, hạn chế của giải pháp cũ </b></i>
- Học sinh không tự phân loại được bài tập, việc phân loại và phương pháp
giải cho từng dạng cũng chưa linh hoạt và sáng tạo.
- Từ mỗi dạng tôi chưa rút ra kinh nghiệm hay phương pháp cho các em tư
duy nhanh hơn, giải quyết bài toán nhanh hơn hay thông minh hơn.
máy mọc cách làm bài mà chưa vận dụng được trong các bài khác.
- Cách phân loại bài tập của tơi chưa hợp lí, cịn thiếu các dạng bài tập sáng
tạo, nâng cao hơn.
- Do đó các em lúng túng khi giải bài tập. Với những kiến thức sách giáo
khoa đưa ra thì khi gặp bài tập phần điện học có dạng đặc biệt hoặc khơng tường
minh, học sinh khơng thể tìm ra hướng giải kết quả của cơng tác bồi dưỡng học
sinh giỏi trong những năm trước đây chưa cao.
Chính vì vậy tơi mạnh dạn đưa ra sáng kiến: “Một số giải pháp giúp học
<b>sinh lớp 9 giải bài tập Vật lý nâng cao phần điện học” </b>
<b>2. Giải pháp mới, cải tiến</b>
Trước tiên, giáo viên cần giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản của phần
Điện học. Các công thức vật lý, đơn vị các đại lượng và cách biến đổi, vận dụng
công thức sao cho phù hợp với từng bài. Cung cấp thêm cho các em các kiến thức
bổ trợ nâng cao trong các tài liệu tham khảo, tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi.
Chú trọng hình thành các năng lực ( Tự học; Giải quyết vấn đề; Sáng tạo;
Hợp tác; Tính tốn )
Bên cạnh đó giáo viên phải giúp học sinh nhớ lại và nắm vững được các
kiến thức về mơn Tốn bổ trợ trước khi đưa ra bài tập. Cung cấp cho học sinh
những kiến thức toán học và những thủ thuật rất cần thiết trong quá trình giải bài
tập vật lý (phương trình nghiệm nguyên, tìm cực đại, cực tiểu, tam thức bậc hai,
…).
<i><b> 2.1. Giải pháp 1: Bổ trợ các kiến thức toán học cần thiết cho học sinh</b></i>
Với bài tốn khó thì kĩ năng tốn học là yếu tố quyết định thành cơng và học
sinh cần phải có những kĩ năng sau:
+ Kĩ năng đọc hiểu đề.
+ Kĩ năng biểu diễn hình minh họa đề bài (nếu có).
+ Kĩ năng phân tích hiện tượng vật lý xảy ra.
+ Kĩ năng sử dụng công thức (định luật, định nghĩa, khái niệm, tính chất,...)
+ Kĩ năng suy luận (tốn học, lý học,...) lơgic.
+ Kĩ năng tính tốn để đi đến đáp số cuối cùng.
+ Kĩ năng biện luận.
<i>Sau đây là một số kiến thức Toán học các em cần nắm được và vận dụng</i>
<i>trong giải bài tập Vật lí:</i>
<i><b>2.1.1. Hệ phương trình bậc nhất nhiều ẩn số.</b></i>
Hệ phương trình dạng đối xứng.
x + z = c (3)
<i>( Cách giải hệ phương trình dạng này ở phần phụ lục trang1 )</i>
<b>Dạng 2: </b> z (y + x ) / ( x + y +z ) = a (1)
y ( x+ z) / ( x + y +z ) = b (2)
x (y + z ) / ( x + y +z ) = c (3)
<i>( Cách giải hệ phương trình dạng này ở phần phụ lục trang1)</i>
Sau đây là hai ví dụ thực tế khi học sinh giải bài tập vật lý thường gặp cho
cách giải này.
<i><b>Ví dụ 1: Cho hộp đen như vẽ 1. Với các dụng cụ vôn kế, ampe kế, nguồn</b></i>
điện, dây nối và một khoá K. Bằng thực nghiệm hãy xác định các điện trở trong
hộp.
Hình 1
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần Phụ lục – Trang 2</i>
<i><b> Ví dụ 2: Cho một mạch điện</b></i>
như hình vẽ. Biết điện trở của đoạn
R2 ta được điện trở đoạn mạch là
16, nếu thay đổi vị trí R1 và R3 ta
được điện trở đoạn mạch là 10.
Tính các điện trở.
Hình 2
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần Phụ lục – Trang3</i>
<i><b>2.1.2. Bất đẳng thức</b></i>
Dạng này học sinh thường gặp khi giải bài tốn về cơng suất của dịng điện,
về biến trở thay đổi giá trị và tìm giá trị cực đại, cực tiểu.
*Bất đẳng thức Cô si:
Cho a1, a2, ..., an là những số không âm thì:
<i>a</i><sub>1</sub>+<i>a</i><sub>2</sub>+. ..+<i>a<sub>n</sub></i>
<i>n</i> <i>≥</i>
<i>n</i>
Hay: <i>a</i>1+<i>a</i>2+. . .+<i>an≥ n</i>
<i>n</i>
R1 <sub>R2</sub>
R3
3
2
1
Áp dụng với 2 số a, b khơng âm, ta có: <i>a</i>+<sub>2</sub><i>b≥</i>√ab <sub> hay: a + b </sub> <sub> 2</sub> <sub>√</sub><sub>ab</sub>
Dấu “=” xảy ra khi a = b.
<i><b>Trong các bài toán vật lý khi đưa ra\được lập luận a = b thì giải quyết rất</b></i>
<i><b>nhiều vấn đề liên quan.</b></i>
<i><b>2.1.3. Sử dụng nghiệm của phương trình bậc hai: </b></i> ax2+bx+<i>c</i>=0
Trong bài toán vật lý thường là những giá trị thật, nên bài tốn ln có
nghiệm. Khi gặp bài tốn tìm giá trị cực đại hoặc cực tiểu ta lợi dụng 0, với
<i>Δ</i> = b2 <sub>- 4ac</sub>
<i><b> Ví dụ 3: Cho mạch điện gồm 1</b></i>
biến trở Rx mắc nối tiếp với 1 điện trở
R0 vào nguồn điện có hiệu điện thế
khơng đổi U. Tìm giá trị Rx để cơng
suất tiêu thụ trên nó là lớn nhất? Hình 3
<b>Cách 1: Dùng phép biến đổi </b>
Nguyên tắc chung khi khảo sát một đại lượng theo giá trị biến đổi, thì tốt
<i><b>nhất nên hình thành biểu thức của đại lượng khảo sát theo giá trị biến đổi để</b></i>
giải quyết.
<i><b>Cách 2: Dùng bất đẳng thức để giải</b></i>
<i><b>Cách 3: Giải theo phương trình bậc hai với ẩn là P</b><b>x</b></i>
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần Phụ lục – Trang 3</i>
<i><b>2.2. Giải pháp thứ hai: Phân loại và hướng dẫn giải các dạng bài tập theo</b></i>
<i><b>từng dạng </b></i>
<i><b>2.2.1. Loại mạch điện tương đương - Các quy tắc chuyển mạch.</b></i>
Chủ yếu của phần này là hình thành mạch điện tương đương, tính điện trở
theo các điện trở thành phần và một số mạch đặc biệt khác:
<i><b>*Phương pháp: </b></i>
- Dựa theo các tính chất của đoạn mạch nối tiếp, song song trong chương
trình Vật lý THCS.
- Các thủ thuật khác (thủ thuật biến đổi tương đương, chập mạch, bỏ điện
trở, ghép điện trở,…). Đặc biệt phần này tôi đi sâu vào các kinh nghiệm dùng thủ
thuật để giải các bài tập (các dạng bài tập mà khơng thể áp dụng các tính chất
thơng thường của đoạn mạch để giải quyết được).
- Toán học hổ trợ phần bài tập này là phương trình nghiệm nguyên (2 ẩn, 3
ẩn) và phương trình bậc hai.
- Từng bài toán sẽ rút cho học sinh biết điểm cơ bản và thủ thuật giải quyết.
<b>Tóm lại: Bài tốn tính điện trở tồn mạch dựa trên các điện trở thành</b>
<i><b>phần dựa theo các qui tắc sau:</b></i>
R0
<b>a. Qui tắc biến đổi tương đương dựa trên các tính chất cơ bản của đoạn</b>
mạch mắc nối tiếp, mắc song song (đoạn mạch thuần tuý song song, thuần tuý nối
tiếp hay hỗn hợp của song song và nối tiếp)
<b>b. Qui tắc chập mạch các điểm có cùng điện thế :</b>
Trong trường hợp này các điểm có cùng điện thế thường gặp trong các bài
toán là
+ Các điểm cùng nằm trên một đường dây nối.
+ Các điểm nằm về hai bên của phần tử có điện trở khơng đáng kể. (như
khố K, ampe kế A, phần tử khơng có dịng điện đi qua, mạch có tính đối xứng,
mạch có các điện thế bằng nhau,…)
<b>c. Qui tắc tách nút: Ta có thể tách 1 nút thành nhiều nút khác nhau nếu các</b>
điểm vừa tách có điện thé như nhau (ngược lại với qui tắc 2)
<b>d. Qui tắc bỏ điện trở: </b>
Ta có thể bỏ đi các điện trở (khác khơng), nếu 2 đầu điện trở đó có điện thế
bằng nhau.
Ta vận dụng quy tắc này cho 3 loại mạch: mạch đối xứng, mạch cầu cân
bằng, mạch bậc thang.
<b>e. Qui tắc chuyển mạch sao thành tam giác và ngược lại.</b>
a) Biến đổi mạch tam giác thành mạch hình sao
Hình 4 Hình 5
Biến đổi mạch tam giác (hình 4) thành mạch hình sao (hình 5)
Khi hai mạch tương đương ta có (hình 6):
Xuất phát từ RAB ; RAC ; RBC không đổi ta chứng minh được
<i>R</i><sub>AB</sub>=<i>R</i>3(<i>R</i>1+<i>R</i>2)
<i>R</i>+<i>R</i><sub>2</sub>+<i>R</i><sub>3</sub>=<i>R</i>13+<i>R</i>23 (1)
<i>R</i>AC=
<i>R</i><sub>1</sub><sub>(</sub><i>R</i><sub>2</sub>+<i>R</i><sub>3</sub><sub>)</sub>
<i>R</i><sub>1</sub>+<i>R</i><sub>2</sub>+<i>R</i><sub>3</sub>=<i>R</i>13+<i>R</i>12 (2)
<i>R</i>BC=
<i>R</i><sub>2</sub><sub>(</sub><i>R</i><sub>1</sub>+<i>R</i><sub>3</sub><sub>)</sub>
<i>R</i><sub>1</sub>+<i>R</i><sub>2</sub>+<i>R</i><sub>3</sub>=<i>R</i>12+<i>R</i>23 (3)
Cộng 3 phương trình theo từng vế rồi chia cho 2 ta được:
<i>R</i><sub>1</sub><i>R</i><sub>2</sub>+<i>R</i><sub>2</sub><i>R</i><sub>3</sub>+<i>R</i><sub>1</sub><i>R</i><sub>3</sub>
<i>R1</i>+<i>R2</i>+<i>R3</i> =<i>R</i>12+<i>R</i>13+<i>R</i>23 (4)
Trừ (4) cho (1) ta được: <i>R</i><sub>12</sub>= <i>R</i>1<i>R</i>2
<i>R</i>1+<i>R</i>2+<i>R</i>3
Trừ (4) cho (2) ta được: <i>R</i><sub>23</sub>= <i>R</i>2<i>R</i>3
<i>R</i>1+<i>R</i>2+<i>R</i>3
Trừ (4) cho (3) ta được: <i>R</i><sub>13</sub>= <i>R</i>1<i>R</i>3
<i>R</i>1+<i>R2</i>+<i>R3</i>
b) Biến đổi mạch sao thành mạch tam giác
Tương tự, biến đổi mạch hình sao R1, R2, R3 thành mạch tam giác R12, R23,
R13. Khi hai mạch tương đương ta có:
<i>R</i><sub>12</sub>=<i>R</i><sub>1</sub>+<i>R</i><sub>2</sub>+<i>R</i>1.<i>R</i>2
<i>R</i>3
<i>R</i><sub>23</sub>=<i>R</i><sub>2</sub>+<i>R</i><sub>3</sub>+<i>R</i>2.<i>R</i>3
<i>R</i>
<i>R</i><sub>13</sub>=<i>R</i><sub>1</sub>+<i>R</i><sub>3</sub>+<i>R</i>1.<i>R</i>3
<i>R</i>2
Hình 7
<b>f. Mạch tuần hồn: Mạch mà các điện trở được lặp lại một cách tuần hồn</b>
và kéo dài vơ hạn (chu kì lặp gọi là ơ mắt xích). Với loại này thì ta giả sử rằng điện
trở R của mạch không thay đổi khi ta nối thêm một mắc xích nữa.
<b>g. Khi hai đầu các dụng cụ dùng điện bị nối tắt bởi dây dẫn (khoá K, ampe</b>
kế A) có điện trở khơng đáng kể thì coi như dụng cụ khơng hoạt động.
<i><b>Ví dụ 4: Phải dùng ít nhất bao nhiêu điện trở loại r = 5</b></i> để hình thành mạch
điện có điển trở 3 ; 6 ; 7
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần Phụ lục – Trang5</i>
Hình 9 Hình 10
Hình 11 Hình 12
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần phụ lục – Trang5</i>
Các điểm nối với nhau bằng dây dẫn thì có điện thế bằng nhau, do đó chập
các điểm này lại ta có sơ đồ tương đương. Dựa vào sơ đồ tương đương ta dễ dàng
tính được điện trở tương đương của đoạn mạch.
<i><b>Ví dụ 6: Cho mạch điện như hình vẽ, mỗi</b></i>
cạnh có điện trở r (ví dụ như AB, AC, BC,…)
Tính điện trở tương đương khi:
a) Dòng điện đi vào nút A và đi ra ở nút B.
b) Dòng điện đi vào nút C và đi ra ở nút D.
c) Dòng điện đi vào nút A và đi ra ở nút O. Hình 13
<i><b>*Đây là mạch đối xứng, phương pháp giải các mạch điện này là:</b></i>
a. Xác định các trục đối xứng nếu mạch điện nằm trong mặt phẳng hoặc các
mặt đối xứng nếu mạch điện nằm trong không gian.
+ Trục hay mặt đối xứng rẽ là đường thẳng hay mặt phẳng đi qua nút vào và
nút ra của dòng điện và phân chia mạch điện thành 2 nửa đối xứng nhau.
+ Trục hay mặt đối xứng trước sau là đường trung trực hay mặt trung trực
nối giữa điểm vào và điểm ra của dịng điện. (Khơng phải nhất thiết mạch điện nào
cũng có cả hai trục đối xứng trên).
b. Dựa vào sự đối xứng của các đoạn mạch xác định sự đối xứng của các
cường độ dòng điện.
c. Những điểm thuộc mặt phẳng vng góc với trục đối xứng rẽ thì có điện
thế bằng nhau (các cạnh có điện trở bàng nhau), chập các điểm đó lại. Những điểm
d. Những điểm nằm trên trục đối xứng trước sau ta có thể chập lại hoặc tách ra.
Hướng dẫn cách giải: Phần phụ lục – Trang 6
A B
C D
G
E
<i><b>2.2.2. Bài tốn chia dịng, chia thế.</b></i>
<i><b>*Phương pháp: </b></i>
a) Bài tốn chia dịng:
Ta áp dụng định luật Ơm cho các điện trở ghép song song và các công thứ
dẫn xuất tương đương:
+ Cơng thức tính dịng điện mạch rẽ từ dịng mạch chính:
<i>I</i>=<i>U</i>
<i>R</i>1
=<i>I</i>.<i>R</i>tđ
<i>R</i>1 ;
<i>I</i><sub>2</sub>=<i>U</i>
<i>R</i>2
=<i>I</i>.<i>R</i>tđ
<i>R</i>2 ... (*)
+ Nếu mạch song song chỉ gồm 2 nhánh R1, R2 thì ta có thể tìm các dịng
theo 1 trong 2 cách sau:
* Cách thông thường là giải hệ:
¿
<i>I1</i>+<i>I</i>2=<i>I</i>
<i>I</i>1
<i>I</i><sub>2</sub>=
<i>R</i>2
<i>R</i><sub>1</sub>
¿{
¿
* Cách giải nhanh là áp dụng công thức (*)
<i>I</i>=<i>U</i>
<i>R</i>1
=<i>I</i>.<i>R</i>tđ
<i>R</i>1
=<i>I</i> <i>R</i>2
<i>R</i>1+<i>R</i>2
<i>I</i><sub>2</sub>=<i>U</i>
<i>R</i>2
=<i>I</i>.<i>R</i>tđ
<i>R</i>2
=<i>I</i> <i>R</i>1
<i>R</i>1+<i>R</i>2
<b>+ Định lí về nút: Tổng đại số các dịng điện đi đến nút bằng tổng đại số các</b>
dòng điện đi ra khỏi nút đó.
b) Bài tốn chia thế.
+ Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp.
Hình 21
I = I1 = I2 = I3
U = U1 + U2 + U3
RMN = R1+R2+R3
<i>U</i><sub>1</sub>
<i>R</i>1
=<i>U</i>2
<i>R</i>2
=<i>U</i>3
<i>R</i>3
= <i>U</i>
<i>R</i>MN
<i>⇒</i> <i>U</i><sub>1</sub>=<i>U</i> <i>R</i>1
<i>R</i>MN
<i>;</i> <i>U</i><sub>2</sub>=<i>U</i> <i>R</i>2
<i>R</i>MN ,...
<b>+ Công thức cộng thế: Nếu A, B, C là 3 điểm bất kì trong mạch điện, ta có: </b>
UAC = UAB + UBC
<i>giải sử dụng định luật Ơm.</i>
<i><b>Ví dụ 7: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U</b></i>AB = 21V khơng đổi, R1 = 3 <i>Ω</i> .
Biến trở có điện trở tồn phần là RMN= 4,5 <i>Ω</i> . Đèn có điện trở Rđ =4,5 <i>Ω</i> .
Ampe kế, khóa K và các dây nối có điện trở khơng đáng kể. Khi K mở, xác định
giá trị phần điện trở RMC của biến trở để độ sáng của đèn yếu nhất?
Hình 22
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần Phụ lục – Trang 9</i>
<i><b>Ví dụ 8: Bốn điện trở giống hệt nhau ghép nối tiếp vào một nguồn hiệu điện</b></i>
thế không đổi UMN = 120V. Dùng 1 vôn kế V mắc vào giữa M và C, nó chỉ 80V.
Vậy nếu lấy vơn kế đó mắc vào 2 điểm A và B thì số chỉ của V là bao nhiêu?
Hình 23
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần Phụ lục – Trang 9</i>
<i><b>2.2.3. Vai trị của ampe kế, vơn kế trong mạch điện.</b></i>
<b>*Phương pháp: Chúng ta đã làm quen với mạch điện có ampe kế và vơn kế</b>
lí tưởng, ở đây tơi chỉ nói đến trường hợp khơng lí tưởng.
+ Ampe kế: trong sơ đồ ampe kế có vai trị như 1 điện trở. Trong trường hợp
mạch phức tạp ta tính số chỉ của ampe kế dựa vào định lý về nút.
+ Vơn kế: Có điện trở khơng q lớn thì nó cũng có vai trị như 1 điện trở,
và số chỉ của vôn kế loại này trong trường hợp mạch phức tạp được tính thơng qua
cơng thức cộng thế.
<i><b> Ví dụ 9 : Cho mạch điện như</b></i>
hình vẽ, các ampe kế giống hệt nhau.
Các điện trở bằng nhau là r. Biết rằng
A2 chỉ 1A, A3 chỉ 0,5A. Hỏi A1 chỉ
bao nhiêu?
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần phụ lục – Trang 10</i>
<i><b>Ví dụ 10: Có 1 ampe kế, 2 vôn kế giống nhau và 4 điện trở gồm hai loại mà</b></i>
giá trị của chúng gấp 4 lần nhau được mắc với nhau như hình 1a. Số chỉ của các
máy đo là 1V, 10V và 20mA.
a) Chứng minh rằng: Cường độ dòng điện chạy qua 4 điện trở trên chỉ có 2
giá trị.
b) Xác định giá trị của các điện trở mắc trong mạch.
Hình 27 Hình 28
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần phụ lục – Trang11</i>
<i><b>2.2.4. Bài toán về mạch cầu.</b></i>
* Mạch cầu cân bằng
Dạng sơ đồ mạch cầu
Hình 29
+ Khi I5= 0 thì mạch cầu được cân bằng
Khi đó I1= I2 và I3= I4; U1= U3 và U2= U4
Suy ra: I1R1= I3R3
I2R2= I4R4 hay R1/R3 = R2/ R4 ; R1.R4 = R2. R3
Mạch điện có thể coi là tương đương với mạch điện sau, nghĩa là vai trị của
R5 có hoặc khơng có trong mạch điện thì mạch điện đều là như nhau.
Hình 30
+ Khi I5 0 thì mạch cầu khơng cân bằng. Thì việc giải bài toán theo
phương pháp đặt biệt khác.
<b>* Mạch cầu không cân bằng: R</b>1/R3 R2/ R4. Hay R1.R4 R2. R3
A
+ - <sub>B</sub>
C
D
R1 R2
R3 R5 R4
A
+ - B
C
D
R1 R2
<i><b>Ví dụ 11: Cho mạch điện như hình</b></i>
vẽ: R1= 1, R2= 1, R3= 2, R4=
3, R5= 1. Hiệu điện thế khơng
đổi ln duy trì U=10V. Tính cường
độ dòng điện qua các điện trở và
điện trở toàn mạch.
Hình 31
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần phụ lục – Trang12</i>
<i><b>2.2.5. Bài tốn về cơng suất</b></i>
<b>Phương pháp:</b>
- Cơng thức tính cơng suất: P = I2<sub>R = U</sub>2<sub>/R = UI (1)</sub>
- Khi R1 nt R2 thì:
<i>P</i><sub>1</sub>
<i>P</i>2
=<i>R</i>1
<i>R</i>2 (2)
- Khi R1 // R2 thì:
<i>P</i><sub>1</sub>
<i>P</i>2
=<i>R</i>2
<i>R</i>1 (3)
<i><b> Ví dụ 12: (Bài toán cơ bản)</b></i>
Trong bộ bóng được mắc như hình
vẽ, các bóng có cùng điện trở R. Cho biết
cơng suất bóng thứ tư là P4=1W. Tìm
cơng suất các bóng cịn lại.
Hình 34
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần phụ lục – Trang 14</i>
<b>*Bài tốn tìm cơng suất cực đại, cực tiểu, biến trở.</b>
Phương pháp giải bài toán này là sử dụng bất đẳng thức hoặc nghiệm của
phương trình bậc hai tơi đã trình bày ở trên mục 2.1.2 và 2.1.3.
<i><b>Ví dụ 13: (Tìm công suất cực đại, cực tiểu và biến trở)</b></i>
Cho mạch điện như hình vẽ R0= 12 , đèn Đ có ghi 6V-3W. Hiệu điện thế
U = 15V khơng đổi.
Tìm vị trí con chạy để đèn sáng bình thường.
a) Điều chỉnh con chạy về phía A thì đèn sáng như thế nào?
b) Tìm vị trí con chạy để cường độ dịng điện qua biến trở là cực đại.
<i>Hướng dẫn: Phần phụ lục – Trang ... </i>
<i><b>2.2.6. Bài toán về định luật Jun- Lenxơ. Cơng của dịng điện - Hiệu suất</b></i>
<i><b>mạch điện.</b></i>
<b>Phương pháp: </b>
<b>* Nắm được các công thức trong sách giáo khoa:</b>
Đ
1
Đ
2
Đ
3
Đ
4
Đ
5
A
+ - B
C
D
R1 R2
+ Cơng của dịng điện: A = P.t = UIt = <i>U</i>2
<i>R</i> <i>t</i>=<i>I</i>
2<sub>Rt</sub>
Đơn vị công: J hoặc kWh. (1kWh = 3,6.106<sub> J) </sub>
+ Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dịng điện chạy qua: Q = I2<sub>Rt (J) </sub>
hoặc Q = 0,24I2<sub>Rt (cal) </sub>
* Khi R1 nt R2 thì:
<i>A</i>1
<i>A</i><sub>2</sub>=
<i>I</i>2<i>R</i>1<i>t</i>
<i>I</i>2<i>R</i><sub>2</sub><i>t</i>=
<i>R</i>1
<i>R</i><sub>2</sub>
* Khi R1 // R2 thì:
<i>A</i>1
<i>A</i><sub>2</sub>=
<i>U</i>2
<i>R</i>1
<i>t</i>
<i>U</i>2
<i>R</i><sub>2</sub><i>t</i>
=<i>R</i>2
<i>R</i><sub>1</sub>
<i><b>Ví dụ 14: Dùng bếp điện để đun nước. Nếu nối bếp với U</b></i>1 = 120V thì thời
gian nước sơi là t1 = 10 phút. Nếu nối bếp với U2 = 80V thì thời gian nước sôi là t2
= 20 phút. Hỏi nếu nối bếp với U3 = 60V thì nước sơi sau thời gian t3 là bao lâu?
Cho biết nhiệt lượng hao phí tỉ lệ với thời gian đun nước.
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần phụ lục – Trang 15</i>
<i><b>2.2.7. Bài tốn về mạch điện có bóng đèn- Cách mắc bộ bóng đèn.</b></i>
Bài tốn dạng này chủ yếu thuần t là khai thác số liệu định mức của bóng
Từ số liệu này trên bóng đèn ta suy được những đại lượng khác như cường
độ dòng điện định mức và điện trở của bóng đèn khi hoạt động bình thường Iđm=
Pđm/ Uđm và R = (Uđm)2/ Pđm
Đối với một bóng đèn
+ Khi chưa hoạt động thì điện trở của nó rất nhỏ (điện trở đo bằng ơm kế)
nhỏ hơn điện trở lúc thắp sáng rất nhiều lần (vì điện trở phụ thuộc nhiệt độ và khi
thắp sáng nhiệt độ của dây tóc tăng đến vài ngàn độ C nên điện trở khá lớn)
+ Khi giải bài toán về bóng đèn với hiệu điện thế nhỏ ta thường bỏ qua sự
phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ và coi như điện trở không thay đổi.
+ Điện trở phụ thuộc nhiệt độ được tính theo cơng thức: R = R0(1 + t)
trong đó = 1/273 gọi là hệ số điện trở, R0 là điện trở vật dẫn ở 00C.
+ Thường khi giải bài toán khảo sát mạch điện thắp sáng đèn hay tính hiệu
suất ta dùng cơng thức: H= (P0/ P).100%
+ Phương trình cơng suất: Ptm= P0 + Ph
+ So sánh độ sáng của bóng đèn
- Bản thân một bóng đèn thì ta chỉ cần so sánh 1 trong 3 giá trị (U, I, P)
thực tế với 1 trong 3 giá trị (Uđm, Iđm, Pđm) tương ứng của đèn đó. Để đi đến 3 kết
- Hai đèn khác nhau thì chỉ có so sánh cơng suất thực tế với nhau, đèn nào
có cơng suất thực tế lớn hơn thì sáng hơn.
- Độ sáng thay đổi như thế nào? Thường ta có các kết luận sau (độ sáng tăng
lên, độ sáng giảm xuống, độ sáng khơng thay đổi)
<i><b>Ví dụ 15: Một nguồn điện có hiệu điện thế U = 32V được dùng để thắp sáng</b></i>
cho một bộ bóng đèn cùng loại 2,5V -1,25W. Dây nối từ bộ bóng đèn đến nguồn
có điện trở Rd =1 <i>Ω</i> .
a) Tìm cơng suất lớn nhất của bộ bóng.
b) Tìm cách mắc các đèn trên để chúng hoạt động bình thường. Trong các
cách mắc đó, cách mắc nào lợi nhất?
<i>Hướng dẫn cách giải: Phần phụ lục – Trang 16</i>
<i><b>2.3. Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp mới</b></i>
- Khi áp dụng sáng kiến tôi nhận thấy học sinh cảm thấy dễ dàng hơn trong
việc tiếp cận với các dạng bài tập nâng cao phần điện học. Các em có được những
<i>cách giải hay, nhanh và dễ hiểu. Có thể vận dụng sáng tạo và linh hoạt trong các</i>
bài tập tương tự.
- Nổi bật trong sáng kiến là ở điểm: phân dạng bài tập cơ bản và có hệ thống
logic khoa học của bộ môn phần điện học. Việc phân loại theo chủ đề nên trong
quá trình giảng dạy bài tập ít bị trùng lặp khi giảng dạy trong thời gian dài tạo
hứng thú cho học sinh.
- Cung cấp cho học sinh những kiến thức toán học và những thủ thuật rất cần
thiết trong quá trình giải bài tập vật lý (phương trình nghiệm nguyên, tìm cực đại,
- Chú trọng hình thành các năng lực ( Tự học; Giải quyết vấn đề; Sáng tạo;
Hợp tác; Tính tốn )
- Kĩ năng tốn học của HS thành thạo hơn nên việc giải các bài tập Vật lý
nâng cao phần điện học có nhiều tiến bộ hơn.
Với sáng kiến này thì nội dung kiến thức bao qt được tồn bộ chương
trình khá chặt chẽ.
<b>III. Hiệu quả kinh tế và xã hội đạt được</b>
<b>1. Hiệu quả kinh tế: </b>
Không xác định được giá trị cụ thể.
<b>2. Hiệu quả xã hội</b>
học sinh giỏi trong các nhà trường, và nhóm chun mơn liên trường mơn Vật lí.
Mọi giáo viên có thể làm tài liệu tham khảo để có cơ hội giảng dạy tốt bộ
mơn vật lý và có thể kết hợp với kinh nghiệm bản thân để hoàn thiện, bổ sung,
nâng cấp thường xuyên sáng kiến này thành tài liệu của riêng mình.
Trong những năm trước đây trường tơi chưa có học sinh đạt giải trong kì thi
học sinh giỏi cấp huyện. Khi tơi áp dụng giải pháp mới này thì kết quả bồi dưỡng
học sinh giỏi đã có kết quả nhất định.
Giải
Năm
học
Cấp Huyện Cấp Tỉnh
Nhất Nhì Ba KK Nhất Nhì Ba KK
2013 - 2014 0 1 1 1 0 0 1 0
2014 - 2015 1 0 1 1 0 0 1 1
2015- 2016 1 1 0 0 0 0 1 1
2016 - 2017 1 0 1 0 0 0 0 0
<b>IV. Điều kiện và khả năng áp dụng</b>
<b>1. Điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến</b>
Không cần điều kiện đặc biệt .
<b>2. Khả năng áp dụng sáng kiến</b>