Upload
linhtinh198
View
232
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Chuyên đề giúp học sinh nắm bắt nhanh cách gỡ mạch điện phức tạp thành mạch điện đơn giản, quen thuộc
Citation preview
1
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài
Do thực tế trình độ nhận thức của học sinh THCS chưa cao, đặc biệt là đối với vùng
nông thôn, thời gian tiếp thu trên lớp còn ít so với lượng kiến thức và khả năng tư duy,
nhận dạng, phân loại bài toán để xác định được yêu cầu của bài toán là hết sức khó
khăn đối với phần lớn học sinh.
Bên cạnh đó, do nhu cầu ham học, ham hiểu biết của số học sinh có triển vọng,
do mức độ quan trọng của vật lý 9 đối với việc thi học sinh gi i các c p và tiếp tục học
ban khoa học tự nhiên ở các lớp trên nên yêu cầu đặt ra là phải chọn lựa, sàng lọc và
phân loại bài tập để hướng dẫn cho học sinh là công việc vô cùng quan trọng đối với
mỗi giáo viên dạy bồi dưỡng.
Thực tế cho th y: kiến thức là vô hạn, các loại, các dạng bài tập nói chung, bài
tập về mạch điện nói riêng là r t phong phú và đa dạng:
- Mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song.
- Mạch điện hỗn hợp tường minh.
- Mạch điện hỗn hợp không tường minh.
- Mạch cầu, mạch đối xứng, mạch tuần hoàn, mạch bậc thang...
Trong quá trình bồi dưỡng vật lý THCS cho học sinh, nếu ta chỉ phân ra các phần cơ,
nhiệt, điện, quang; mỗi phần làm một vài bài để học sinh quan sát, ghi chép và ghi nhớ
máy móc theo kiểu tái hiện thì r t khó để có thể để ghi nhớ bền vững và áp dụng khi
cần thiết.
Việc bồi dưỡng học sinh có triển vọng đòi h i giáo viên phải định hướng được
và phân loại từng dạng bài tập cho học sinh, với mỗi dạng trước hết cung c p cho học
sinh hệ thống kiến thức cơ bản, những điểm cần lưu ý, cung c p cách giải cụ thể, chọn
lựa bài tập cho học sinh luyện giải để nắm vững phương pháp với mức độ từ đơn giản
đến phức tạp. Trong các dạng bài tập đó thì việc học sinh biết phân tích cách mắc các
bộ phận trong mạch điện phức tạp thì mới có thể bắt tay vào việc giải các bài tập khác.
Trong quá trình bồi dưỡng cho học sinh mũi nhọn, học sinh thuộc đội tuyển dự
thi học sinh gi i, điều mà tôi nhận th y hầu hết ở học sinh là đối với những mạch điện
phức tạp, các em đều bị lúng túng, bế tắc không tìm ra hướng để phân tích mạch điện.
Song do điều kiện có hạn về thời gian, điều kiện về phương tiện, đồ dùng, vật
ch t.. nên không thể nghiên cứu kĩ để trình bày đủ các cho các dạng bài tập về các loại
mạch điện mà ở đây tôi chỉ đưa ra một vài kinh nghiệm nh để giúp học sinh biến đổi
từ mạch điện hỗn hợp không tường minh trở về mạch điện hỗn hợp tường minh để có
thể thực hiện giải một cách đơn giản và như vậy, khi học sinh đã biết cách vẽ lại mạch
điện thì khi đó học sinh sẽ có sự hứng thú để bắt tay vào việc khai thác nhiều dạng
toán, bài toán về mạch điện.
Vậy để giúp học sinh có khả năng giải toán vật lí phần định luật Ôm, bồi dưỡng
học sinh có triển vọng để chọn đội tuyển học sinh gi i... đạt kết quả cao, tôi đã lựa
chọn chuyên đề “NHỮNG NH NGH HƯỚNG DẪN H NH VẼ LẠ
Ạ H Đ N VÀ T NH G T Đ N T THỎA ÃN YÊU ẦU BÀ
TO N V T L 9 T Ư NG TH LƯ NG TH V NH” trong chuyên đề này
tôi chỉ nêu ra các bài toán về mạch điện hỗn hợp không tường minh để cung c p cho
học sinh có thêm giải pháp để giải bài toán loại mạch điện này.
2. ục đích nghiên cứu Tìm ra một phương pháp tổng quát để đưa những mạch điện phức tạp về các
dạng đơn giải nh t .
Phan
Ngo
c Linh
2
Cụ thể khi gặp một bài về mạch điện, phân định mạch điện đó thuộc dạng nào
rồi dùng phương pháp kéo mạch, đưa chúng về dạng đơn giản hơn.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Các bài toán về gỡ mạch điện một chiều không tường minh trong chương trình
cơ bản cũng như nâng cao của lớp 9.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm những mạch điện từ đơn giản đến phức tạp, phân loại rồi đưa về những
dạng chung nh t.
Đưa ra các ví dụ cụ thể về từng loại mạch điện, từng dạng một để cho học sinh
dễ hình dung.
5. Phương pháp nghiên cứu Liệt kê những dạng mạch điện
Phân loại những dạng mạch điện
Thu thập thông tin từ các tài liệu bồi dưỡng và tham khảo.
. G UY T VẤN ĐỀ
1. ơ í u n
A. Một ố kiến thức cơ bản
Một mạch điện có thể gồm nhiều đoạn mạch điện. Mỗi đoạn mạch điện ở giữa
hai điểm của đoạn mạch điện có thể gồm một hay nhiều bộ phận, các bộ phận có thể
mắc nối tiếp hoặc mắc song song với nhau.
1.1 Định u t Ôm:
1.2 Định u t ôm đối với các oại đoạn mạch
a/ Đoạn mạch nối tiếp:
Tính ch t: ta có :
I = I1 = I2. (1a)
U = U1 + U2. (2a)
R = R1 + R2. (3a)
2
1
2
1
R
R
U
U . (4a)
Chú ý: R
U
21
1
RR
R
R
U
21
2
RR
R
Chia U thành U1 và U2 tỉ lệ thuận với R1 và R2. 2
1
2
1
R
R
U
U .
- Nếu R2 = 0 thì theo (5a) ta th y : U2 = 0 và U1 = U.
Do đó trên sơ đồ (H.1). Hai điểm C và B: UCB = I.R2 = 0. Khi đó điểm C coi như trùng
với điểm B (hay điểm C và B có cùng điện thế).
- Nếu R2 = (r t lớn)
U1 = 0 và U2 = U
R1 R2
A C B
H.1
(5a)
Phan
Ngo
c Linh
3
b/ Đoạn mạch mắc song song:
Tính ch t: ta có: U = U1 = U2 . (1b)
I = I1 + I2. (2b)
1
2
2
1
R
R
I
I . (3b)
21
111
RRRtd
. (4b)
Chú ý: 21
2
211
21
11
11 .
)(
..
R RR
RI
RRR
RRIU
R
UI
21
1
212
21
22
22 .
)(
..
R RR
RI
RRR
RRIU
R
UI
(5b)
Chia I thành I1 và I2 tỉ lệ nghịch với R1 và R2 : 1
2
2
1
R
R
I
I
- Nếu R2 = 0 thì theo (5b) ta có: I1 = 0 và I2 = I.
Do đó trên sơ đồ (H.2). Hai điểm A và B có: UAB = 0. Khi đó hai điểm A và B có thể
coi là trùng nhau (hay hai điểm A và B có cùng điện thế).
- Nếu R2 = (r t lớn) thì ta có : I2 = 0 và I1 = I.
(Khi R2 có điện trở r t lớn so với R1 thì khả năng cản trở dòng điện của vật dẫn là r t
lớn. Do đó ta có thể coi dòng điện không qua R2.)
1.3 ột ố điểm ưu ý
- Trong một mạch điện, các điểm nối với nhau bằng dây nối (hoặc ampe kế) có điện
trở không đáng kể được coi là trùng nhau. Khi đó ta chập các điểm đó lại và vẽ lại
mạch để tính toán.
- Trong các bài toán, nếu không có ghi chú gì đặc biệt thì ta có thể coi:
RA 0 và RV .
- Khi giải bài toán với những sơ đồ mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên
tìm cách đưa về một sơ đồ tương đương đơn giản hơn. Trên sơ đồ tương đương, những
điểm có điện thế như nhau (bằng nhau) được gộp lại (chập lại) để làm rõ những bộ
phận phức tạp của đoạn mạch được ghép lại để tạo thành đoạn mạch đơn giản hơn.
B. ạch điện hỗn hợp không tường minh
Mạch điện hỗn hợp không tường minh cũng là một loại mạch điện mắc hỗn
hợp, song cách mắc khá phức tạp, không đơn giản mà phân tích cách mắc các bộ phận
trong mạch điện được ngay. Vì vậy, để thực hiện được kế hoạch giải, bắt buộc phải
tìm cách mắc lại để đưa về mạch điện tương đương đơn giản hơn.
Nhớ rằng, giữa các điểm nối với nhau bằng dây dẫn, ampe kế... có điện trở
không đáng kể là những điểm có cùng điện thế, ta gộp lại (chập lại). Khi đó vẽ lại
mạch điện, ta sẽ được mạch điện tương đương ở dạng đơn giản hơn.
B
R1
R2 I2
I1
I A
H.2
Phan
Ngo
c Linh
4
- Phân tích cách mắc các bộ phận trong mạch điện là bước khá quan trọng, nó giúp ta
thực hiện yêu cầu của bài toán tránh được những sai sót.
Cuối cùng, ta áp dụng các tính ch t và hệ quả của định luật Ôm đối với từng
loại đoạn mạch nối tiếp và song song.
2. Th c t ạng t ước khi th c hiện đề tài
Trước khi thực hiện đề tài, qua giảng dạy ở trường, qua tìm hiểu và trao đổi với
đồng nghiệp tôi nhận th y đa số học sinh ham mê học bộ môn Vật lí, nhưng khi làm
các bài tập vật lí các em thường lúng túng trong việc định hướng giải, có thể nói hầu
như các em chưa biết cách giải cũng như trình bày lời giải. Theo tôi, thực trạng nêu
trên có thể do một số nguyên nhân sau:
+ Học sinh chưa có phương pháp tổng quan để giải một bài tập Vật lí, bài tập
điện nói riêng.
+ Học sinh chưa biết vận dụng liên kết các kiến thức
+ Nội dung c u trúc chương trình sách giáo khoa mới hầu như không dành
thời lượng cho việc hướng dẫn học sinh giải bài tập hay luyện tập, dẫn đến học sinh
không có điều kiện bổ sung, mở rộng và nâng cao kiến thức cũng như rèn kỹ năng giải
bài tập điện.
3. ác biện pháp tiến hành
Ph n 1: Vẽ ại mạch điện
Các em thường th y sợ những mạch điện phức
tạp vì nó khá rắc rối và khó để nhìn ra tính ch t song
song nối tiếp của các điện trở. Sau đây là một số bước
chuyển đổi mạch cơ bản cũng như phức tạp.
Ví dụ:
ho mạch điện
Bước 1: Đặt tên điểm.
Đặt tên cho t t cả những điểm có từ 3 dây nối
trở lên.
Bước 2 : Chập mạch và loại b mạch.
Xác định t t cả những điểm nối 2 đầu
Ampe kế, dây điện, chập thành 1, xác định điểm
đầu và điểm cuối của mạch điện. Theo mạch
điện ta có:
A, B là điểm đầu và điểm cuối.
A trùng C ; D ; E trùng F trùng B.
B dây nối những điểm nối Vôn kế nế
c .
Bước 3: Viết t t cả các điểm lên một đường thẳng, chú ý những điểm trùng nhau chỉ
vẽ thành một điểm, hai điểm mút hai bên là hai cực của nguồn điện.
Bước 4: Vẽ điện trở lên đường thẳng vừa vẽ.
Xét xem từng điện trở hay nhiều điện trở được nối giữa 2 điểm gần nh t
nào, vẽ điện trở và dây nối vào giữa các điểm.
Từ điểm C đến điểm D có một điện trở R2
A
R1
R3 R4 R2
A B
E
F D
A
R1
R3 R4 R2
A B
C
D E = F= B A = C
Phan
Ngo
c Linh
5
Từ điểm điểm D đến điểm F có một điện trở R4
Từ điểm D đến điểm E có một điện trở R3
Từ điểm C đến điểm E có một điện trở R1
Bước 5: Đọc mạch điện.
Như vậy mạch điện AB gồm có các điện trở được mắc như sau: [(R3//R4)ntR2]//R1
Đây là cách cơ bản và chính xác nh t, cách này khá lâu nhưng nếu các em chưa
nắm vững cách chuyển đổi mạch thì nên sử dụng cách này, khi quen rồi thì có thể
không cần dùng nữa, không nên từ đầu đã tập cách nhìn mạch bằng mắt sẽ dễ dẫn đến
những sai lầm không đáng có.
* Bài t p áp dụng
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ Hãy vẽ sơ đồ tương đương để tính:
a. RAB
b. RAC
c. RBC
Giải
a. Tính AB
- Vẽ mạch điện để tính RAB thì ta xem điểm A, B là hai đầu mút.
- Ta xác định được các điểm A; điểm D trùng với điểm C; điểm B.
+ Từ điểm A đến điểm B có một điện trở R1
+ Từ điểm A đến điểm D có một điện trở R3
R2 D E = F= B A=C
R4 R2 D E = F= B A=C
R3
R4 R2 D E = F= B A=C
R3
R4 R2
R1
D E = F= B A=C
R1
R3 R4
R2 A B C
D
Phan
Ngo
c Linh
6
+ Từ điểm D đến điểm B có một điện trở R
+ Từ điểm C đến điểm B có một điện trở R2
Như vậy mạch điện AB gồm các điện trở: [(R2//R4)ntR3]//R1
b. Tính AC
Tương tự, để tính RAC ta xác định được A và C là hai đầu mút.
Như vậy mạch điện AC gồm các điện trở: [(R2//R4)ntR3]//R1
c. Tính BC
Ta xác định được hai điểm B, C là hai đầu mút.
Sử dụng phương pháp tương tự ta có mạch điện
Như vậy mạch điện BC gồm các điện trở: [(R1ntR4)//R2]//R3
Ph n 2: Tính giá t ị điện t th m n êu c u bài toán
Dạng 1: Tính giá t ị điện t d vào đại ượng U, cho t ước
Để giải một bài tập vật lý nói chung và bài tập điện học nói riêng và nh t là những bài
toán ngược tìm giá trị điện trở để th a mãn yêu cầu bài toán như thế này, học sinh
thường cảm th y lúng túng không biết nên bắt đầu từ đâu, vận dụng những công thức
và hệ thức nào để giải quyết. Do đó trong các dạng bài tập như thế này tôi đưa ra các
bước giúp học sinh có thể dễ dàng tiếp cận đến các yêu cầu của bài toán.
R2
R4
R1
R3 C = D B A
R2
R4
R3
R1 B D=C A
R2
R4
R3
R1 A D=C B
Phan
Ngo
c Linh
7
Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết R1 = 30, R2 = 24, R3 = 90
UAB = 120V, I4 = 1,2A
Điện trở Ampe kế và các dây nối không đáng kể.
Tính giá trị R4
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Học sinh đọc kỹ đề từ 3 đến 5 lần cho đến
khi nắm được các yêu cầu của bài toán: đề cho gì?
Yêu cầu gì? tóm tắt lại bài toán.
Bước 2: Vẽ lại mạch điện để đưa về mạch điện tường
minh
(nếu có).
Bước 3: Viết các công thức định luật ôm của đoạn mạch nối tiếp và song song. Các
công thức này có thể gọi là công thức liên hệ giữa các đại lượng gtrong mạch điện.
Lưu ý viết từ mạch tổng quát bên ngoài sau đó viết dần vào các mạch nhánh bên trong.
Theo ơ đồ mạch điện t có: [( 3//R4)ntR2]//R1
ó
Xét đoạn mạch gồm 3 điện t 2, R3 và 4 t có:
ó
Và t ong đoạn mạch BD có h i điện t 3 và 4 mắc ong ong
ó
Bước 4: Xây dựng lập luận đi từ yêu cầu của bài toán, sử dụng hệ thức của định luật
ôm và các hệ thức trong đoạn mạch nối tiếp và song song vừa phân tích ở bước 3 để đi
đến các đại lượng đề cho.
Ví dụ trong bài này yêu cầu của đề là I4 = 1,2A và đề cho là UAB = 120V. Ta sẽ
xây dựng lập luận như sau:
Gọi giá trị điện trở cần tìm là x
A
R1
R3 R4 R2
A B
Tóm tắt
R1 = 30
R2 = 24
R3 = 90
UAB = 120V
I4 = 1,2A
Tìm R4 = ?
A
R3
R4 R2
R1
D B
Phan
Ngo
c Linh
8
Ta có:
(
)
=>
(*)
Đến đây ta th y trong công thức chỉ còn chứa điện trở và giá trị hiệu điện thế
UAB đã cho trước.
Viết t t cả các điện trở có trong công thức dưới dạng biến x, sau đó thay vào (*)
giải và tìm x
Th các giá t ị vào (*) t được:
= > 114x + 2160 = 9000 => x = 60
Vậy giá trị điện trở R4 cần tìm là: R4 = 60.
Qua bài này ta th y trong quá trình xây dựng công thức đi từ yêu cầu của bài
toán cho đến đại lượng đã cho có sự đan xen giữa hai công thức là định luật ôm và các
công thức của mối liên hệ trong mạch điện. Nghĩa là nếu bước này chúng ta đã dùng
hệ thức của định luật ôm thì bước tiếp theo chúng ta sẽ sử dụng công thức của mối liên
hệ. Để làm được điều này việc viết các công thức trong đoạn mạch nối tiếp và song
song là r t quan trọng. Nó giúp học sinh có một cái nhìn tổng quát về mạch điện và dễ
dàng chuyển đổi qua lại giữa các đại lượng để giải quyết v n đề.
D ng 2: Tìm giá t ị củ biến t đề công uất c c đại h cường độ dòng điện đạt
giá t ị c c tiểu
Thực hiện các bước như dạng bài tập 1, sau khi xây dựng được hệ thức tiếp tục sử
dụng kiến thức toán học để đưa hệ thức về dạng chứa biến ở mẫu hay ở tử.
Bước 1: Học sinh đọc kỹ đề từ 3 đến 5 lần cho đến khi nắm được các yêu cầu của bài
toán: đề cho gì? Yêu cầu gì? tóm tắt lại bài toán.
Bước 2: Vẽ lại mạch điện để đưa về mạch điện tường minh(nếu có).
Bước 3: Viết các công thức định luật ôm của đoạn mạch nối tiếp và song song.
Lưu ý viết từ mạch tổng quát bên ngoài sau đó viết dần vào các mạch nhánh bên trong.
Phan
Ngo
c Linh
9
Bước 4: Xây dựng lập luận đi từ yêu cầu của bài toán, sử dụng hệ thức của định luật
ôm và các hệ thức trong đoạn mạch nối tiếp và song song vừa phân tích ở bước 3 để đi
đến các đại lượng đề cho.
Bước 5: Sử dụng kiến thức toán học để đưa hệ thức chứa biến về một trong các dạng
sau:
+ Bất đẳng thức o i
√
+ Bình phương củ một tổng
dấu “=” xả khi A = B
+ Bình phương củ một hiệu
L p u n tìm giá t ị củ biến t
Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình bên. Cho hiệu điện thế
U = 2V, các điện trở R0 = 0,5; R1 = 1; R2 = 2; R3 =
6; R4 = 0,5; R5 là một biến trở có giá trị lớn nh t là
2,5. B qua điện trở của ampe kế và dây nối. Thay đổi
giá trị của R5, xác định giá trị của R5 để ampe kế chỉ giá
trị lớn nh t.
Bước 1: Tóm tắt
Bước 2: Vẽ ại mạch điện
T có: [ ] [ ] Bước 3: Viết các công thức định luật ôm của đoạn mạch nối tiếp và song song.
U = U145+ U23+U0
I = I145 + I23+I0
R = R145 + R23+R0
Trong đoạn mạch:
A U - +
A
R4
R1
R0
R5
R3
R2
B
D
C
U = 2V
R0=0,5
R1 = 1;
R2 = 2;
R3 = 6;
R4 = 0,5;
R5 max = 2,5
Tìm R5 =? Để Iamax
R0
R1 R2
R3 R5 R4
A B
C
D
A
Phan
Ngo
c Linh
10
Trong đoạn mạch:
T ong đ ạn mạch:
Bước 4: Xây dựng lập luận đi từ yêu cầu của bài toán, sử dụng hệ thức của định luật
ôm và các hệ thức trong đoạn mạch nối tiếp và song song vừa phân tích ở bước 3 để đi
đến các đại lượng đề cho.
- Xét tại nút C: | | | | (*)
- Ký hiệu điện trở đoạn AC là x = R4 + R5 = 0,5 + R5
Trong đó:
Với các điện trở có giá trị được tính như sau:
- Điện trở toàn mạch là
- Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC(chứa x):
- Cường độ dòng điện qua R3 là:
Thay vào (*) ta được:
| | | | |
| |
|
Vì x biến đổi từ 0,5Ω đến 3Ω nên:
Dòng điện qua ampe kế từ C => D.
Bước 5: Sử dụng kiến thức toán học để đưa hệ thức chỉ chứa biến ở mẫu hoặc ở tử
Từ phương trình (2) ta suy ra:
- Ta th y để Ia max khi x nh nh t
xmin= 0,5Ω R5 = 0 Ω
- Thay vào Ia ta được Iamax= 0,357A
Phan
Ngo
c Linh
11
R2
A2
A1
R1
M N
x
A
+
B
-
C x V
Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U= 9V
không đổi, R1=1,5Ω; R2=1Ω, biến trở có điện trở toàn
phần RMN=10Ω.Vôn kế và ampe kế lí tưởng.
Tìm vị trí con chạy C để công su t tiêu thụ trên biến
trở là lớn nh t? Tìm công su t đó?
Tóm tắt:
UAB= 9V
R1=1,5Ω;
R2=1Ω
RMN=10Ω
Tìm x =? Để MNmax
ạch điện đươợc vẽ ại:
AB: R1ntR2nt(RMC//RNC)
Đặt
MN=
=
Thay vào phương trình (*) ta được:
[
]
[
]
[
√
√ ]
[
√ √
]
Vì
Áp dụng b t đẳng thức Cosi ta có:
√ √ √
√ √
D u “=” xảy ra khi:
√ √
Vậy khi con chạy C ở vị trí RMC = 5Ω thì công su t tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị cực
đại.
A R1 R2 B
RNC
RMC Ph
an N
goc L
inh
12
B
R1
V
R4
R2
R3 A
Giá trị công su t trên biến trở đạt cực đại là:
PMNmax =
Ph n 3. Bài t p tổng hợp
Ví dụ (Đề chu ên Lý t nh Đ c-Lắk 2 15-2016)
Cho mạch điện như hình vẽ.
R1 = R2 = 6Ω, R4 = 2Ω, R3 là biến
trở, điện trở của vôn kế r t lớn, b
qua điện trở của dây nối. Đặt vào
hai đầu A, B một hiệu điện thếk
hông đổi UAB.
1. Cho R3 = 6Ω thì số chỉ của
vôn kế là 12V. Tính hiệu
điện thế UAB.
2. Thay vôn kế bằng ampe kế
có điện trở r t nh . Tìm R3
để công su t trên R3 là cực
đại. Tính giá trị cực đại này và cường độ dòng điện qua ampe kế.
Tóm tắt:
1. ạch điện được vẽ ại:
T có mạch điện AB được ph n tích thành: AB = 4nt[R1//(R2ntR3)]
1. Tìm hiệu điện thế UAB
ố ch củ vôn kế:
UAB không đổi
R1 = 6;
R2 = 6;
R4 = 2;
1. R3 = 6; Uv= 12V
Tìm UAB=?
2. Thay vôn kế bằng ampe kế
Tìm R3 =? Để P3max
P3max =?, Ia = ?
A B
R1
R4
R2 R3
Phan
Ngo
c Linh
13
= +
(*)
T ong đó:
R3 = 6Ω
Thế vào phương trình (*) ta được:
2. Th vôn kế b n mpe kế. ạch điện được vẽ ại
T có mạch điện AB được ph n tích thành: AB = 2//[R1nt(R3//R4)]
[ ]
[
]
(**)
Trong đó:
Thế vào phương trình (** ) ta được:
[
]
A B
R3
R1
R4
R2
A
Phan
Ngo
c Linh
14
[
]
(
√ √ )
Để P3 cực đại thì (
√ √ ) nh nh t.
Áp dụng b t đẳng thức cosi (
√ √ ) nh nh t khi:
√ √
Suy ra Khi đó:
(
√ √ )
Dòng điện qua ampe kế:
√
√
Ph n 4: Bài t p èn u ện
Bài 1. Cho mạch điện như hình vẽ:
Ω
Ω
Ω
I = 0,5A
U4 = 2,4V
R1 = ?
Bài 2. Cho mạch điện như hình vẽ:
R1 = 3r; R2 = 6r; R3 = 4r
R4 = 2r; R5 = r
a. Tính RAB theo r.
b. Tính cđdđ qua các điện trở khi r = 3 ;
UAB = 18V
Coi rằng i n trở của các dây nối kh ng áng
kể
Bài 3. Cho mạch điện (như hình vẽ) có:
R1 = R2 = R3 = 40 , R4 = 30 , ampe kế chỉ
0,5A.
_+U
R3
R2R1
R4
C
BA
A
Phan
Ngo
c Linh
15
a.Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở, và qua mạch chính.
b. Tính UAB
c. Giữ nguyên vị trí các điện trở, hoán vị ampe kế và nguồn điện U, thì ampe kế chỉ
bao nhiêu? Trong bài toán này, ampe kế lí tưởng.
Bài 4. Cho mạch điện như hình vẽ:
R1= 40Ω; R3=30 Ω; R4=40Ω;
R5= 36 Ω; R6 = 90 Ω; hiệu điện thế UAB luôn
không đổi
Khi đóng khóa K, dòng điện qua R3 có cường độ
I3 = 0,08A, hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R4
khi đó là U4 =7,2V. Tính:
a. Giá trị R2?
b. Hiệu điện thế UAB?
c. Số chỉ của Ampe kế khi khóa K mở?
Bài 5. (Đề thi chu ên ý t nh Thái Bình 2 15-2016)
Cho mạch điện như (hình vẽ 3). Biết R3 = 4Ω, R1 = R2 = 12Ω, R4 =
10Ω. Ampe kế có điện trở RA= 1Ω, Ry là một biến trở. Hiệu điện thế hai
đầu đoạn mạch U có giá trị không thay đổi.
B
qua điện trở của khóa K và các dây nối.
1. K đóng. Cho Ry thay đổi đến
khi
công su t trên Ry đạt giá trị cực đại
Pymax thì ampe kế chỉ 3A. Tính U,
Pymax và giá trị của
Ry khi đó.
2. K mở. Giữ nguyên giá trị của Ry như câu trên. Tìm số chỉ của
ampe kế khi đó và tính hiệu điện thế UBM.
Bài (Đề thi chu ên ý TP Đà N ng 2 15)
Cho mạch điện hình vẽ. R1 = 10Ω, R2 = 8Ω, R3 =
36Ω, R4 = 18Ω, ampe kế có điện trở Ra = 2Ω. R5 là một
biến trở. B qua điện trở của dây nối và khóa K. Hiệu
điện thế U có giá trị không đổi.
a. Khi khóa K đóng, người ta điều chỉnh biến trở
đến giá trị sao cho công su t t a nhiệt trên nó đạt giá trị
cực đại và khi đó ampe kế chỉ 1A. Tính hiệu điện thế U.
R1 R2
R4
A
+ _
R3
A
B
R6
K
R5
Phan
Ngo
c Linh
16
b. Giữ nguyên giá trị của biến trở R5 ở câu a, mở khóa K. Hãy tìm số chỉ của
ampe kế.
Bài . (Đề thi H G t nh Long An 2 11)
Cho mạch điện như hình vẽ( H.1). R1 = 1Ω, R2
= 2 Ω, Rx là một biến trở tiết diện đều với con chạy
C di chuyển được trên MN và có giá trị lớn nh t là
16 Ω. Hiệu điện thế U là không đổi. Vôn kế có điện
trở r t lớn, b qua điện trở ampe kế và dây nối.
a. Khi con chạy C nằm chính giữa MN thì vôn
kế chỉ 10V. Tìm giá trị của Ampe kế và giá
trị hiệu điện thế U.
b. Xác định vị trí con chạy C để công su t tiêu
thụ trên toàn biến trở là lớn nh t. Tìm giá trị
công su t đó.
c. Đổi chỗ vôn kế và ampe kế cho nhau. Xác
định số chỉ ampe kế và vôn kế trong trường
hợp này.
4. ết quả th c hiện
Từ việc hướng dẫn học sinh giải một bài tập điện nêu trên, trong năm học 2014 –
2015 tôi th y đa số học sinh đã vận dụng một các linh hoạt vào việc giải bài tập, học
sinh có khả năng tư duy tốt hơn, có kỹ năng vận dụng kiến thức vào giải bài tập tốt
hơn, linh hoạt hơn.
Cụ thể thông qua khảo sát ch t lượng học sinh sau khi áp dụng chuyên đề:
“NHỮNG NH NGH G P H NH VẼ LẠ Ạ H Đ N VÀ T NH
G T Đ N T THỎA ÃN YÊU ẦU BÀ TO N V T L
T Ư NG TH LƯ NG TH V NH” tôi thu được kết quả như sau:
ết quả o ánh đối chứng.
* Kết quả khảo sát trước khi thực hiện đề tài .
ố ượng
Điểm từ
9 10
Điểm từ
7 8
Điểm từ
5 7 Điểm dưới 5
SL % SL % SL % SL %
26 0 0,0% 4 15,4% 10 38,5% 12 46,1%
* Kết quả khảo sát sau khi thực hiện đề tài.
ố ượng Điểm từ
9 10
Điểm từ
7 8
Điểm từ
5 7 Điểm dưới 5
Phan
Ngo
c Linh
17
SL % SL % SL % SL %
26 14 53,8% 8 30,8% 4 15,4% 0 0,0%
Qua so sánh đối chứng kết quả tôi th y tỉ lệ điểm: Khá, Gi i tăng, điểm yếu
giảm cụ thể là:
Cụ thể: điểm gi i tăng 53,8% ; điểm khá tăng 15,4% ; điểm trung bình và yếu
giảm 69,2 %.
. T LU N
1. Bài học kinh nghiệm:
Trong phần điện học vật lý 9, kiến thức và bài tập r t đa dạng. Ơ đây, tôi chỉ
đưa ra một phạm vi nh về bài tập trong nội dung bồi dưỡng học sinh gi i c p huyện.
Qua việc đổi mới chương trình vật lý 9, tôi th y rằng học sinh còn bỡ ngỡ với phương
pháp học, chưa có kỹ năng giải bài tập, cho dù đó là những học sinh gi i. Vì vậy,
người giáo viên cần phải hệ thống hóa kiến thức để đưa ra phương pháp giải bài tập
cho học sinh là điều cần thiết. Hơn nữa, theo chương trình thì r t ít tiết luyện tập, cần
phải tăng cường cho học sinh làm bài tập.
Với chuyên đề này,chúng tôi chỉ đề cập đến bài tập trong phạm vi nh , với
những kiến thức và bài tập cơ bản, phân dạng bài tập và cách giải. Tuy đề tài này ngắn
gọn, đơn giản nhưng nếu áp dụng được trong tình hình thực tế, nó sẽ giúp cho các
học sinh gi i có r t nhiều kiến thức bổ ích khi các em làm bài tập mạch điện, góp phần
nâng cao ch t lượng học tập và yêu thích môn học của học sinh.Trong quá trình giảng
dạy bộ môn Vật lí ở trường THCS việc hình thành cho học sinh phương pháp, kỹ năng
giải bài tập Vật lí là hết sức cần thiết, để từ đó giúp các em đào sâu, mở rộng những
kiến thức cơ bản của bài giảng, vận dụng tốt kiến thức vào thực tế, phát triển năng lực
tư duy cho các em, góp phần nâng cao ch t lượng giáo dục, cụ thể là :
+ Giúp học sinh có thói quen phân tích đầu bài, hình dung được các hiện tượng
Vật lí xảy ra trong bài toán sau khi tìm hướng giải.
+ Trong một bài tập giáo viên cần hướng cho học sinh nhiều cách giải (nếu có
thể ). Để kích thích sự hứng thú, say mê học tập cho học sinh rèn thói quen tìm tòi lời
giải hay cho một bài toán Điện.
+ Khắc sâu cho học sinh nắm chắc các kiến thức bổ trợ khác. Có như vậy việc
giải bài tập Điện của học sinh mới thuận lợi và hiệu quả.
Để làm được điều này:
- Giáo viên cần tự bồi dưỡng nâng cao nghiệp vụ chuyên môn, thường xuyên
trao đổi, rút kinh nghiệm với đồng nghiệp.
Phan
Ngo
c Linh
18
- Nắm vững chương trình bộ môn toàn c p học.
- Giáo viên cần hướng dẫn học sinh nghiên cứu kỹ các kiến thức cần nhớ để ôn
tập, nhớ lại kiến thức cơ bản, kiến thức mở rộng, lần lượt nghiên cứu kỹ các phương
pháp giải bài tập sau đó giải các bài tập theo hệ thống từ dễ đến khó, so sánh các dạng
bài tập để khắc sâu nội dung kiến thức và cách giải. Trên cơ sở đó học sinh tự hình
thành cho mình kỹ năng giải bài tập.
Trên dây là một số kinh nghiệm mà bản thân tôi đã rút ra được từ thực tế qua
quá trình giảng dạy tự chọn chương Điện học, lớp 9 ở trường THCS nói chung, cũng
là kinh nghiệm rút ra được sau khi thực hiện đề tài này nói riêng.
2. ết u n chung:
Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu, được sự quan tâm giúp đỡ của ban giám
hiệu nhà trường cũng như tổ chuyên môn tôi đã thực hiện thành công việc: “HƯỚNG
DẪN H NH VẼ LẠ Ạ H Đ N VÀ T NH G T Đ N T THỎA
ÃN YÊU ẦU BÀ TO N V T L T Ư NG TH LƯ NG TH
VINH” với mong muốn: phát triển năng lực tư duy, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học
sinh trong việc bồi dưỡng bộ môn Vật lí. Nhằm nâng cao ch t lượng bộ môn nói riêng,
góp phần nâng cao ch t lượng giáo dục nói chung.
Tuy nhiên vì điều kiện thời gian, cũng như tình hình thực tế nhận thức của học
sinh ở địa phương nơi tôi công tác và năng lực cá nhân có hạn, nên việc thực hiện đề
tài này chắc hẳn không tránh kh i thiếu sót. Kính mong quý thầy cô và các bạn đồng
nghiệp, trao đổi và góp ý để giúp tôi hoàn thiện hơn trong chuyên môn.
Cam Hòa, ngày 02 tháng 03 năm 2016
Người viết
Phan Ngọc Linh
Phan
Ngo
c Linh
19
Ụ LỤ
. ĐẶT VẤN ĐỀ Trang 1
1. Lý do chọn đề tài Trang 1
2. ục đích nghiên cứu Trang 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Trang 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu Trang 2
5. Phương pháp nghiên cứu Trang 2
. G UY T VẤN ĐỀ Trang 2
1. ơ ý u n Trang 2
2. Th c t ạng t ước khi th c hiện đề tài Trang 4
3. ác biện pháp tiến hành Trang 4
Ph n 1. Vẽ ại mạch điện Trang 4
Ph n 2. Tìm giá t ị điện t th m n êu c u bài toán Trang 6
Dạng 1: Tính giá t ị điện t d vào đại ượng U, cho t ước Trang 6
D ng 2: Tìm giá t ị củ biến t đề công uất c c đại h
cường độ dòng điện đạt giá t ị c c tiểu Trang 8
Ph n 3. Bài t p tổng hợp Trang 12
Ph n 4. Bài t p èn u ện Trang 14
3. ết quả th c hiện Trang 16
. T LU N Trang 17
1. Bài học kinh nghiệm Trang 17
2. ết u n chung Trang 18
Phan
Ngo
c Linh