Hướng dẫn giải bài tập vật lý 11 bằng cách trước tiên là vẽ lại mạch điện của đề bài, sau đó tiến hành các bước giải một bài tập vật lý 11
Trang 1Sáng ki n kinh nghi m: Gi i bài toán đi n m t chi u b ng ph ế ệ ả ệ ộ ề ằ ươ ng pháp ch p m ch ậ ạ
đi n ệ
Tên đ tài ề : GI I BÀI TOÁN ĐI N M T CHI U B NG Ả Ệ Ộ Ề Ằ
PH ƯƠ NG PHÁP CH P M CH ĐI N Ậ Ạ Ệ
TÁC GI : HOÀNG TH LOAN Ả Ị
– Giáo viên v t lý – Tr ậ ườ ng THPT L u Đình Ch t ư ấ
A PH N M Đ U Ầ Ở Ầ
I LÝ DO CH N Đ TÀI: Ọ Ề
“ Dòng đi n không đ i” là m t ph n trong chệ ổ ộ ầ ương trình SGK v t lý 11ậ
hi n nay, tuy trong chệ ương trình v t lý l p 9 h c sinh đã đậ ớ ọ ược bi t các côngế
th c v ghép các đi n tr song song và n i ti p nh ng các em m i ch ti p c nứ ề ệ ở ố ế ư ớ ỉ ế ậ các m ch đi n đ n gi n, h n n a trong m t kho ng th i gian dài các emạ ệ ơ ả ơ ữ ộ ả ờ không s d ng đ n các công th c này mà trong chử ụ ế ứ ương trình SGK v t lý 11ậ không nh c l i các công th c đó và trong SGK không có các d ng bài t p vắ ạ ứ ạ ậ ề các m ch đi n ph c t p nh ng trong sách bài t p l i có các bài t p v cácạ ệ ứ ạ ư ậ ạ ậ ề
m ch đi n h n h p mà n u không v l i m ch đi n thì h c sinh s g p khóạ ệ ỗ ợ ế ẽ ạ ạ ệ ọ ẽ ặ khăn khi xác đ nh s đ m c các đi n tr Trong n i dung c a đ tài ị ơ ồ ắ ệ ở ộ ủ ề
“ GI I BÀI TOÁN ĐI N M T CHI U B NG PH Ả Ệ Ộ Ề Ằ ƯƠ NG PHÁP CH P M CH ĐI N ” Ậ Ạ Ệ
tôi đ a ra phư ương pháp t ng quát đ ch p các m ch đi n ph c t p thành đ nổ ể ậ ạ ệ ứ ạ ơ
gi n đ t đó h c sinh có th d dàng xác đ nh s đ m c các m ch đi nả ể ừ ọ ể ễ ị ơ ồ ắ ạ ệ ngoài
II NHI M V NGHIÊN C U: Ệ Ụ Ứ
Đ th c hi n t t đ tài nghiên c u, ngể ự ệ ố ề ứ ười th c hi n đ tài này c n ph iự ệ ề ầ ả
th c hi n các nhi m v sau:ự ệ ệ ụ
1. Nghiên c u các tài li u chuyên môn, sách giáo khoa, sách bài t p, tài li uứ ệ ậ ệ tham kh o.ả
Trang 2Sáng ki n kinh nghi m: Gi i bài toán đi n m t chi u b ng ph ế ệ ả ệ ộ ề ằ ươ ng pháp ch p m ch ậ ạ
đi n ệ
2. Thao gi ng, d y th nghi m.ả ạ ử ệ
3. D gi đ ng nghi p, trao đ i, rút kinh nghi m.ự ờ ồ ệ ổ ệ
4. Ki m tra, đánh giá k t qu th c hi n đ tài d a vào k t qu h c t pể ế ả ự ệ ề ự ế ả ọ ậ
c a h c sinh đ t đó có s đi u ch nh, b sung h p lý.ủ ọ ể ừ ự ề ỉ ổ ợ
III PH M VI NGHIÊN C U: Ạ Ứ
Đ tài t p trung nghiên c u môn v t lý l p 11, ph n dòng đi n khôngề ậ ứ ậ ớ ầ ệ
đ i, d ng toán v m ch đi n không đ i có nhi u đi n tr m c h n h p màổ ạ ề ạ ệ ổ ề ệ ở ắ ỗ ợ
mu n xác đ nh s đ m c thì c n ph i v l i s đ m ch đi n ố ị ơ ồ ắ ầ ả ẽ ạ ơ ồ ạ ệ
IV M C ĐÍCH NGHIÊN C U: Ụ Ứ
V i vi c nghiên c u thành công đ tài, sáng ki n kinh nghi m s giúpớ ệ ứ ề ế ệ ẽ giáo viên và h c sinh có m t phọ ộ ương pháp t ng quát giúp v l i s đ m chổ ẽ ạ ơ ồ ạ ngoài c a nh ng m ch đi n không đ i có nhi u đi n tr m c h n h p, t đóủ ữ ạ ệ ổ ề ệ ở ắ ỗ ợ ừ xác đ nh s đ m c các đi n tr là công vi c đ u tiên khi h c sinh g p các bàiị ơ ồ ắ ệ ở ệ ầ ọ ặ
t p yêu c u tính đi n tr m ch ngoài hay xác đ nh hi u đi n th và cậ ầ ệ ở ạ ị ệ ệ ế ường độ dòng đi n trên t ng đi n tr ệ ừ ệ ở
V PH ƯƠ NG PHÁP NGHIÊN C U: Ứ
1 Phương pháp quan sát: Người th c hi n đ tài t tìm tòi, nghiên c u,ự ệ ề ự ứ đúc rút kinh nghi m t th c ti n gi ng d y ệ ừ ự ễ ả ạ
2 Phương pháp trao đ i, th o lu n: T k t qu nghiên c u, ngổ ả ậ ừ ế ả ứ ười th cự
hi n đ tài ti n hành trao đ i, th o lu n v i đ ng nghi p, rút kinh nghi m đệ ề ế ổ ả ậ ớ ồ ệ ệ ể hoàn thi n đ tài.ệ ề
3 Phương pháp th c nghi m: Giáo viên ti n hành d y th nghi m theoự ệ ế ạ ể ệ
phương pháp đã nghiên c u trong đ tài.ứ ề
4 Phương pháp đi u tra: Giáo viên ra các bài t p áp d ng đ ki m traề ậ ụ ể ể đánh giá k t qu s d ng phế ả ử ụ ương pháp m i.ớ
Trang 3Sáng ki n kinh nghi m: Gi i bài toán đi n m t chi u b ng ph ế ệ ả ệ ộ ề ằ ươ ng pháp ch p m ch ậ ạ
đi n ệ
B PH N N I DUNG Ầ Ộ
I N i dung bài t p và cách gi i: ộ ậ ả
1 N i dung: ộ
V
í d : ụ ( Bài 2.22 – trang 23 – sách bài t p v t lý 11 nâng cao )ậ ậ
Cho m ch đi n nh hình v 1.ạ ệ ư ẽ
Cho bi t:Rế 1 = R2 = 2Ω; R3 = R4 = R5 = R6 = 4Ω Đi n tr c a các ampe k nhệ ở ủ ế ỏ không đáng k ể
a. Tính RAB
b. Cho UAB = 12 V Tìm cường đ dòng đi n qua các đi n tr và s ch cácộ ệ ệ ở ố ỉ ampe k ế
2 Ph ươ ng pháp gi i t ng quát: ả ổ
Đ i v i d ng bài t p đi n m t chi u, trong đó s đ m ch ngoài g mố ớ ạ ậ ệ ộ ề ơ ồ ạ ồ
có nhi u đi n tr ghép h n h p trong đó có nh ng đi m có cùng đi n th nhề ệ ở ỗ ợ ữ ể ệ ế ư
s đ trên thì nhìn vào hình v ta ch a th vi t đơ ồ ẽ ư ể ế ượ ơ ồ ắc s đ m c đi n tr ngayệ ở
mà đòi h i ph i v l i m ch đi n b ng cách ch p các đi m có cùng đi n thỏ ả ẽ ạ ạ ệ ằ ậ ể ệ ế thì giáo viên có th th c hi n các ho t đ ng sau:ể ự ệ ạ ộ
HO T Đ NG 1: Ạ Ộ Nh c l i các đ c đi m c a đo n m ch đi n tr ghépắ ạ ặ ể ủ ạ ạ ệ ở song song và ghép n i ti p:ố ế
R1 R2 R3
R
6
.
A1 A2
Hình 1
A3
.
E
Trang 4Sáng ki n kinh nghi m: Gi i bài toán đi n m t chi u b ng ph ế ệ ả ệ ộ ề ằ ươ ng pháp ch p m ch ậ ạ
đi n ệ
a Ghép n i ti p ố ế
Ib = I1 = I2 = = In
Ub = U1 + U2 + + Un
Rb = R1 + R2 + + Rn
b Ghép song song
Ib = I1 + I2 + + In
Ub = U1 = U2 = = Un
n
R
1
1 1 1
2 1
+ + +
=
HO T Đ NG 2: Ạ Ộ V l i s đ m ch đi n Ti n hành l n lẽ ạ ơ ồ ạ ệ ế ầ ượt theo các
bước sau:
B ướ c 1: Đ t tên cho các đi m nút trong m ch đi n.ặ ể ạ ệ
B ướ c 2: Xác đ nh các đi m có cùng đi n th : do dây d n và ampe k cóị ể ệ ế ẫ ế
đi n tr nh không đáng k nên hi u đi n th gi a hai đ u ampe k coi nhệ ở ỏ ể ệ ệ ế ữ ầ ế ư
b ng không, suy ra đi n th hai đ u ampe k là b ng nhau.ằ ệ ế ầ ế ằ
B ướ c 3: Xác đ nh đi m đ u và đi m cu i c a m ch đi n.ị ể ầ ể ố ủ ạ ệ
B ướ c 4: Li t kê các đi m nút c a m ch đi n theo hàng ngang theo thệ ể ủ ạ ệ ứ
t các nút trong m ch đi n ban đ u, đi m đ u và đi m cu i c a m ch đi n đự ạ ệ ầ ể ầ ể ố ủ ạ ệ ể hai đ u c a dãy hàng ngang, m i đi m nút đ c thay th b ng m t d u
ch m, nh ng đi m nút có cùng đi n th thì ch dùng m t ch m đi m chung vàấ ữ ể ệ ế ỉ ộ ấ ể
dưới ch m đi m đó có ghi tên các nút trùng nhau.ấ ể
B ướ c 5: L n lầ ượ ừt t ng đi n tr n m gi a hai đi m nào thì đ t các đi nệ ở ằ ữ ể ặ ệ
tr vào gi a hai đi m đó.ở ữ ể
HO T Đ NG 3: Ạ Ộ Áp d ng các công th c đ c đi m c a đo n m ch n iụ ứ ặ ể ủ ạ ạ ố
ti p và song song đ gi i bài toán theo các yêu c u c a đ bài ế ể ả ầ ủ ề
3 Áp d ng gi i ví d : ụ ả ụ
B ướ c 1: Đ t tên cho các đi m nút A, B, C, D, E, F, H nh hình v 1.ặ ể ư ẽ
B ướ c 2: Xác đ nh các đi m có cùng đi n th : Vị ể ệ ế C = VD = VE = VB
B ướ c 3: Xác đ nh đi m đ u m ch đi n:A; và đi m cu i c a m ch đi nị ể ầ ạ ệ ể ố ủ ạ ệ (B,C,D,E)
Trang 5Sáng ki n kinh nghi m: Gi i bài toán đi n m t chi u b ng ph ế ệ ả ệ ộ ề ằ ươ ng pháp ch p m ch ậ ạ
đi n ệ
B ướ c 4: Li t kê các đi m nút c a m ch đi n theo hàng ngang nh hìnhệ ể ủ ạ ệ ư 2
B ướ c 5: L n lầ ượ ừt t ng đi n tr n m gi a hai đi m nào thì đ t các đi nệ ở ằ ữ ể ặ ệ
tr vào gi a hai đi m đó ( Hình 3 ) ở ữ ể C th :ụ ể
Đi n tr Rệ ở 1 n m gi a hai đi m A và Fằ ữ ể
Đi n tr Rệ ở 2 n m gi a hai đi m F và Hằ ữ ể
Đi n tr Rệ ở 3 n m gi a hai đi m H và Bằ ữ ể
Đi n tr Rệ ở 4 n m gi a hai đi m A và C ( cũng là n m gi a A và B )ằ ữ ể ằ ữ
Đi n tr Rệ ở 5 n m gi a hai đi m F và D ( cũng là n m gi a F và B )ằ ữ ể ằ ữ
Đi n tr Rệ ở 6 n m gi a hai đi m H và E ( cũng là n m gi a H và B )ằ ữ ể ằ ữ
T s đ m ch đi n v l i nh hình 3, ta d dàng xác đ nh đừ ơ ồ ạ ệ ẽ ạ ư ễ ị ượ ơ ồ c s đ
m c : ắ { [ (R3 //R6)ntR2]//R5}ntR1 //R4
.
A
.
F
.
H
.
B C,D,E Hình 2
.
B C,D,E
R4
R5 R6
Hình 3
.
H
.
F
.
A
Trang 6Sáng ki n kinh nghi m: Gi i bài toán đi n m t chi u b ng ph ế ệ ả ệ ộ ề ằ ươ ng pháp ch p m ch ậ ạ
đi n ệ
n i ti p, ta d dàng tính toán đố ế ễ ược các đ i lạ ượng theo yêu c u c a đ bài.ầ ủ ề (Trong n i dung gi i h n c a đ tài, tôi ch t p trung v vi c v l i m chộ ớ ạ ủ ề ỉ ậ ề ệ ẽ ạ ạ
đi n, còn vi c gi i bài toán khi đã có s đ m c tôi không đ c p đ n đây vìệ ệ ả ơ ồ ắ ề ậ ế ở
v n tuân theo cách gi i thông thẫ ả ường)
II
Bài t p v n d ng: ậ ậ ụ
Bài t p ậ : ( Bài 2.27 – trang 24 – sách bài t p v t lý 11 nâng cao )ậ ậ
Cho m ch đi n nh hình v 1 ạ ệ ư ẽ
Cho bi t:Uế AB = 6 V; R1 = R2 = R3 = R4 = 2Ω; R5 = R6 = 1Ω; R7 = 4Ω Đi n trệ ở
c a vôn k r t l n, đi n tr c a các ampe k nh không đáng k Tính Rủ ế ấ ớ ệ ở ủ ế ỏ ể AB,
cường đ dòng đi n qua các đi n tr , s ch các ampe k và vôn k ộ ệ ệ ở ố ỉ ế ế
H ướ ng d n ẫ gi i: ả Đây là m t bài t p v m ch c u, nh ng m i nhìn vào sộ ậ ề ạ ầ ư ớ ơ
đ này, h c sinh s không xác đ nh đồ ọ ẽ ị ượ ơ ồ ắc s đ m c các đi n tr , do v y, côngệ ở ậ
vi c đ u tiên đ gi i bài toán là v l i s đ m c các đi n tr b ng cách ch pệ ầ ể ả ẽ ạ ơ ồ ắ ệ ở ằ ậ các đi m có cùng đi n th v i nhau.ể ệ ế ớ
B ướ c 1: Đ t tên cho các đi m nút A, M, N, P, Q, F, H, K, B nh hình vặ ể ư ẽ 4
B ướ c 2: Xác đ nh các đi m có cùng đi n th : Vị ể ệ ế A = VP; VN = VF = VQ;
R1 R2
R3 R4
R5
R6
R7
A1
A2 A
B
Q
Hình 4
V F
H K
Trang 7Sáng ki n kinh nghi m: Gi i bài toán đi n m t chi u b ng ph ế ệ ả ệ ộ ề ằ ươ ng pháp ch p m ch ậ ạ
đi n ệ
VH = VK = VB;
Do vôn k có đi n tr r t l n nên có th t m b đo n m ch FH khiế ệ ở ấ ớ ể ạ ỏ ạ ạ
v l i s đẽ ạ ơ ồ
B ướ c 3: Xác đ nh đi m đ u m ch đi n:A; và đi m cu i c a m ch đi nị ể ầ ạ ệ ể ố ủ ạ ệ (B,K,H)
B ướ c 4: Li t kê các đi m nút c a m ch đi n theo hàng ngang nh hìnhệ ể ủ ạ ệ ư 5
B ướ c 5: L n lầ ượ ừt t ng đi n tr n m gi a hai đi m nào thì đ tệ ở ằ ữ ể ặ các đi n tr vào gi a hai đi m đó ( Hình 6 ) C th :ệ ở ữ ể ụ ể
Đi n tr Rệ ở 1 n m gi a hai đi m A và Mằ ữ ể
Đi n tr Rệ ở 2 n m gi a hai đi m M và Nằ ữ ể
Đi n tr Rệ ở 3 n m gi a hai đi m N và Pằ ữ ể
Đi n tr Rệ ở 4 n m gi a hai đi m P và Q ằ ữ ể
Đi n tr (Rệ ở 5 n i ti p Rố ế 6) n m gi a hai đi m Q và H ( cũng là n m gi aằ ữ ể ằ ữ
Q và B )
Đi n tr Rệ ở 7 n m gi a hai đi m M và K ( cũng là n m gi a M và B )ằ ữ ể ằ ữ
.
A ///
P
.
M
.
N ///
F ///
Q
.
B ///
K ///
H Hình 5