Tài liệu SKKN Phân dạng, hướng dẫn học sinh làm bài tập định tính và định lượng trong chương I Điện học môn vật lý THCS NGHĨA CHÂU

Phần một: Mở đầu1.Lí do chọn đề tài: Trong dạy học vật lí thì bài tập vật lí là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic những phép toán, các định luật các phươ

Phần một: Mở đầu

1.Lí do chọn đề tài:

Trong dạy học vật lí thì bài tập vật lí là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic những phép toán, các định luật các phương pháp vật lí Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với học sinh Sự tư duy một cách tích cực luôn luôn là việc vận dụng kiến thức đã học để giải bài tập theo các bước phù hợp

Trong quá trình dạy học môn vật lí, các bài tập vật lí có tầm quan trọng đặc biệt Hiện nay để việc thực hiện tốt các bài tập sách giáo khoa mới và dạy học theo phương pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp và làm tốt các bài tập trong chương trình sách giáo khoa đã góp phần không nhỏ trong việc thực hiện thành công công tác dạy học theo phương pháp đổi mới

Ở chương I: “Điện học”: là một trong những chương quan trọng của chương trình vật lí lớp 9 nhằm giúp học sinh nắm được kiến thức về: Định luật ôm; cách xác định điện trở của dây dẫn; sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài tiết diện và vật liệu làm dây dẫn; biến trở - điện trở dùng trong kĩ thuật; xác định được công suất của dòng điện, công của dòng điện, định luật Junlenxơ; sử dụng an toàn và tiết kiệm điện năng; kỹ năng thực hành thí nghiệm để rút ra kiến thức mới, vận dụng các định luật để giải bài tập Vì vậy

để giúp học sinh nắm vững các kiến thức trong chương này và vận dụng các kiến thức đã học để làm tốt các dạng bài tập vật lí trong chương I, thì cần phải

có đề tài: “Phân dạng, hướng dẫn học sinh làm bài tập định tính và định

lượng trong chương I: Điện học môn vật lí 9”

2.Nhiệm vụ của đề tài:

Đề tài nêu và giải quyết một số vấn đề sau:

2.1 Cơ sở lí luận liên quan đến đề tài:

2.2 Cơ sở thực tế và hiện trạng của việc giảng dạy và hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lí ở trường THCS Trần Phú

2.3 Phân loại, hướng dẫn học sinh làm bài tập định tính và định lượng trong chương I: Điện học

2.4 Kết quả đạt được

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Phân dạng, hướng dẫn học sinh làm bài tập định tính và định lượng trong

chương I: Điện học môn vật lí 9

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

Học sinh lớp 9A1, 9A2, 9A3, 9A4 trường THCS Trần Phú

4 Giả thuyết khoa học:

Để thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa mới môn vật lí lớp 9 và dạy học theo phương pháp đổi mới đạt hiệu quả cao thì đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu, tìm tòi để đề ra được những phương pháp giảng dạy có hiệu quả nhằm hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp và làm tốt các dạng bài tập trong chương trình sách giáo khoa

Trong khi dạy phải hướng dẫn cho học sinh nắm bắt được phương pháp, các bước giải, cách giải từng dạng bài tập, kết hợp với rèn luyện khả năng tử duy độc lập của học sinh

5 Phương pháp nghiên cứu:

Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau:

- Phương pháp điều tra giáo dục

- Phương pháp quan sát sư phạm

- Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh

- Phương pháp mô tả

6 Thời gian nghiên cứu:

Đề tài thực hiện từ tháng 8 năm 2010 đến tháng 01 năm 2011

Phần hai: Nội dung

1 Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu:

Phương pháp dạy học là một bộ phận hợp thành của quá trình sư phạm nhằm đào tạo học sinh có tri thức khoa học, về thế giới quan và nhân sinh quan, thói quen và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tế

Phương pháp dạy học có mối liên hệ biện chứng với các nhân tố khác của quá trình dạy học Những phương pháp dạy học phải thống nhất biện chứng giữa việc giảng dạy của giáo viên với việc học tập của học sinh Đồng thời góp phần có hiệu quả vào việc thực hiện tốt các khâu của quá trình dạy học Xác định kế hoạch giáo dục, phát triển bộ môn một cách nhịp nhàng, cụ thể hoá nhiệm vụ dạy học trên cơ sở đặc điểm của học sinh, điều chỉnh kế hoạch dạy học cho sát với diễn biến thực tế, từng đối tượng học sinh, tổ chức

và hướng dẫn học sinh học tập ở trên lớp cũng như ở nhà phù hợp với khả năng học sinh

Đối với môn vật lí ở trường phổ thông, bài tập vật lí đóng một vai trò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lí là một hoạt động dạy học, là một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật lí trong việc hướng dẫn hoạt động học tập của học sinh, vì thế đòi hỏi người giáo viên và cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng Bài tập vật lí sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lí, những hiện tượng vật lí Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành kiến thức riêng của học sinh Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh phân tích, tổng hợp khái quát hoá, Để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết, phát triển tư duy và sáng

tạo,óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận, Nên bài tập vật lí gây hứng thú học tập cho học sinh

2 Cơ sở thực tế và thực trạng của việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lí ở trường THCS Trần Phú

2.1 Đặc điểm tình hình nhà trường:

- Trường THCS Trần Phú có cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy tương đối tốt, phòng học và có đồ dùng dạy học tương đối đầy đủ cho các lớp

- Học sinh trường THCS Trần Phú đa phần là các em ngoan chịu khó trong học tập, các em có đầy đủ sách giáo khoa, sách bài tập…

- Đội ngũ giảng dạy môn vật lí ở trường có 4 giáo viên

2.2 Thực trạng của việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lí tại trường THCS

Trong chương I: Điện học môn vật lí lớp 9 yêu cầu đối với học sinh về kiến thức là: Nắm vững định luật ôm, điện trở của một dây dẫn hoàn toàn xác định và được tính bằng thương số giữa hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn

và cường độ dòng điện chạy qua nó Đặc điểm của cường độ dòng điện và hiệu điện thế đối với đoạn mạch mắc nối tiếp và đoạn mạch mắc song song, mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với chiều, dài tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Biến trở và điện trở trong kỹ thuật - ý nghĩa của các con số ghi trên các thiết bị tiêu thụ điện Viết công thức tính công suất điện và điện năng tiêu thụ điện của một đoạn mạch, xây dựng công thức Q = I2Rt , phát biểu định luật Jun -lenxơ

Về kỹ năng học sinh biết tiến hành các thí nghiệm kiểm tra hay thí nghiệm rút ra kiến thức, vận dụng được các công thức để giải bài tập Giải thích được một số hiện tượng về đoản mạch và một số hiện tượng có liên quan đến định luật Jun -lenxơ,

Trong quá trình giảng dạy môn vật lí giáo viên thường sử dụng phương pháp chia nhóm để học sinh thảo luận và tìm ra kết quả cho câu hỏi và giáo viên thường kết luận đúng, sai và không hướng dẫn gì thêm, việc giảng dạy

vật lí nhất là bài tập vật lí như thế sẽ không đạt được kết quả cao, vì trong lớp

có các đối tượng học sinh giỏi, khá, trung bình, yếu, kém nên khả năng tư duy của các em rất khác nhau, đối với học sinh yếu, kém hay trung bình không thể

tư duy kịp và nhanh như học sinh khá, giỏi nên khi thảo luận các em chưa thể kịp hiểu ra vấn đề và nhất là khi thảo luận nhóm, giáo viên lại hạn chế thời gian hoặc thi xem nhóm nào đưa ra kết quả nhanh nhất thì thường các kết quả này là tư duy của các học sinh khá, giỏi trong nhóm Vì thế nếu giáo viên không chú trọng đến việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lí thì học sinh sẽ đoán mò không nắm vững được kiến thức trong chương

Thực tế vì trình độ học tập của học sinh qua khảo sát đầu năm môn vật

lí ở bốn lớp 9A1,9A2,9A3,9A4 như sau:

Tên

lớp

Số

bài

kiểm

tra

3 Phân dạng, hướng dẫn học sinh làm bài tập định tính và định lượng trong chương I: Điện học môn vật lí 9

3.1 Dạng bài tập định tính hay bài tập câu hỏi:

Đó là những bài tập vật lí mà khi giải học sinh không cần tính toán hay chỉ làm những phép toán đơn giản có thể nhẩm được mà chủ yếu học sinh vận dụng kiến thức vào giải thích hiện tượng

Bài tập định tính có tầm quan trọng đặc biệt vì nhiều bài tập tính toán

có thể giải được phải thông qua những bài tập định tính Vì vậy việc luyện tập, đào sâu kiến thức và mở rộng kiến thức của học sinh về một vấn đề nào

đó cần được bắt đầu từ bài tập định tính Đây là loại bài tập có khả năng trau dồi kiến thức và tạo hứng thú học tập của học sinh

Để giải quyết được bài tập định tính đòi hỏi học sinh phải phân tích được bản chất của các hiện tượng vật lí Với các bài tập định tính ta có thể chia ra làm hai loại: Loại bài tập định tính đơn giản và loại bài tập định tính nâng cao

3.1.1 Loại bài tập định tính đơn giản:

- Giải bài tập định tính đơn giản học sinh chỉ cần vận dụng một hai khái niệm hay định luật đã học là có thể giải quyết được dạng bài tập này nên dùng

để củng cố, khắc sâu khái niệm hay định luật như các ví dụ sau:

Ví dụ 1: Định luật Jun -lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành:

A Cơ năng B Năng lượng ánh sáng

C Hoá năng D Nhiệt năng

Hãy chọn đáp án đúng?

- Với bài tập này giáo viên nên đưa ngay sau khi học sinh học xong định luật Jun -lenxơ

- (Đáp án D là đúng)

Ví dụ 2: Có ba dây dẫn có chiều dài như nhau, tiết diện như nhau, ở cùng

điều kiện Dây thứ nhất bằng bạc có điện trở R1, dây thứ hai bằng đồng có điện trở R2, dây thứ ba bằng nhôm có điện trở R3 Khi so sánh các điện trở ta có: (Chọn đáp án đúng)

A R1>R2>R3

B R1>R3>R2

C R2>R1>R3

D R3>R2>R1

+ Đáp án đúng là D

Với bài này giúp học sinh nắm được cách so sánh điện trở của các dây dẫn khác nhau khi chúng ở cùng điều kiện và có chiều dài, tiết diện là như nhau

Ví dụ 3: Nếu hiệu điện thế U đặt vào hai đầu bóng đèn tăng liên tục, thì

cường độ dòng điện I qua bóng đèn đó cũng tăng liên tục, ta nói như vậy có hoàn toàn đúng không?

+ Với câu hỏi này học sinh dễ nhầm lẫn khi vận dụng định luật Ôm là cường

độ dòng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế, mà học sinh chú ý tới hiệu điện thế định mức của bóng đèn, cũng như cường độ định mức của bóng đèn nếu vượt quá giới hạn định mức thì bóng có thể cháy và như thế thì cường độ dòng điện không tăng liên tục

3.1.2 Dạng bài tập định tính nâng cao :

Đối với các bài tập dạng định tính nâng cao thì việc giải các bài tập này

là giải một chuỗi các câu hỏi định tính Những câu hỏi này đòi hỏi học sinh phải dựa vào việc vận dụng một định luật vật lí, một tính chất vật lí nào đó Khi giải các bài tập định tính nâng cao này ta thường phân tích ra ba giai đoạn:

+ Phân tích điều kiện câu hỏi

+ Phân tích các hiện tượng vật lí mô tả trong câu hỏi, trên cơ sở để liên

hệ với định luật vật lí, định nghĩa, một đại lượng vật lí hay một tính chất vật lí liên quan

+ Tổng hợp các điều kiện đã cho và kiến thức tương ứng để giải

Ví dụ 4: Có hai dây dẫn một bằng đồng, một bằng nhôm, cùng chiều dài và

cùng tiết diện ở cùng một điều kiện Hỏi nếu mắc hai dây đó nối tiếp vào mạch điện thì khi có dòng điện đi qua, nhiệt lượng toả ra ở dây nào là lớn hơn?

+ Đây là một câu hỏi khó, đòi hỏi học sinh phải tư duy vận dụng các kiến thức đã học trong chương để giải quyết, nên giáo viên có thể đưa ra một

số câu hỏi gợi ý để học sinh suy nghĩ và giải quyết lần lượt:

+ Giáo viên có thể hướng dẫn bằng cách đưa ra một số câu hỏi sau:

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- GV : Nhiệt lượng toả ra ở một dây

dẫn khi có dòng điện đi qua phụ thuộc

yếu tố nào?

- GV : Thời gian dòng điện chạy qua

hai dây dẫn như thế nào?

- GV : Cường độ dòng điện qua hai

dây dẫn như thế nào?

- GV : Điện trở của hai dây này như

thế nào? Chúng phụ thuộc vào yếu tố

nào?

- GV: So sánh chiêu dài hai dây, tiết

diện của hai dây

- GV: Nhiệt độ hai dây trước khi mắc

vào mạch?

- GV : So sánh điện trở xuất của nhôm

và đồng

- HS : Học sinh phải nêu được

định luật Jun -lenxơ Q=I2 R t

- HS: Thời gian dòng điện chạy

qua hai dây dẫn là như nhau

- HS : Vì nối tiếp nên cường độ

dòng điện qua dây đồng và dây nhôm bằng nhau

- HS: Điện trở hai dây này tỉ lệ

thuận với chiều dài, tỉ lệ nghịch với tiết diện, phụ thuộc bản chất dây dẫn và nhiệt độ

- HS : bằng nhau

- HS : bằng nhau

- HS: nhôm >đồng

+ Trên đây là một số câu hỏi gợi ý phân tích giúp các đối tượng học sinh yếu, trung bình, có thể tìm ra câu trả lời giải nhanh chóng và dễ hiểu sau

đó giáo viên có thể đưa ra câu hỏi mang tính tổng hợp

GV: Dây nào có điện trở lớn hơn?

HS : Dây nhôm

GV : Dây nào có nhiệt độ toả ra lớn hơn khi có dòng điện chạy qua? HS: Dây nhôm vì cùng cường độ dòng điện, trong cùng một khoảng

thời gian nên nhiệt lượng toả ra nhiều hơn ở dây có điện trở lớn hơn

+ Trên cơ sở đó ta có thể dần dần trang bị cho học sinh phương pháp suy nghĩ logic và lập luận có căn cứ

3.2 Dạng bài định lượng :

Đây là dạng bài tập muốn giải đựơc phải thực hiện một loạt các phép tính:

Để làm tốt loại bài tập này giáo viên cần hướng dẫn học sinh đọc kỹ đề, tìm hiểu ý nghĩa thuật ngữ mới (nếu có), nắm vững các dữ kiện đâu là ẩn số phải tìm

- Phân tích nội dung bài tập, làm sáng tỏ bản chất vật lí của các hiện tượng mô tả trong bài tập

- Xác định phương pháp giải và vạch ra kế hoạch giải bài tập

-Đối với bài tập tính toán ta có thể phân làm hai loại là: Bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp

3.2.1 Bài tập vận dụng:

Là loại bài tập đơn giản sử dụng khi nghiên cứu khái niệm, định luật hay một qui tắc vật lí nào đó Đây là loại bài tập tính toán cơ bản giúp học sinh nắm vững hiểu đầy đủ hơn, sâu sắc hơn các bài tập vật lí Dạng bài tập này giáo viên nên để hướng dẫn học sinh củng cố vận dụng sau bài học

Ví dụ 5: Cho mạch điện như hình

vẽ 1 vôn kế chỉ 12V, R1=15,

R2=10

a, Tính điện trở tương đương của

đoạn mạch MN

b, Tính chỉ số của các Ampekế

A1,A2 và A

+ Hướng dẫn học sinh:

Cho biết Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

R1=15,

R2=10

UMN=12V

R1//R2

-GV: Mạch điện đã cho có

bao nhiêu điện trở? Chúng mắc như thế nào?

-GV: Bài toán cần tìm

những yếu tố nào?

-HS: R1//R2

-HS: RMN=? A1=?, A2=? và A=?

A1

A1

R1

R2

A

V

N

M

H×nh 1

a, Tính

RMN?

b,A1=?,A2=?

và A =?

-GV: Tính điện trở tương

đương của đoạn mạch mắc // như thế nào?

- GV: Muốn tìm dòng điện

qua A1,A2 ta cần biết dữ kiện nào?

- GV : Hiệu điện thế U1,U2

đã biết chưa?

- GV: Hãy áp dụng để tìm

I1,I2,I

-HS:

2 1

1 1 1

R R

RMN =

2 1

2 1

R R

R R

10 15

10 15



- HS : U hai đầu R1 và R2

- HS: vì R1 //R2 =>

UMN = U1 = U2=12V

-HS: I1=

1

1

R

U

=

5

4 15

12

I2= 2 2

U

R =1012 56 =1,2(A)

I= MN MN

U

6

12

Ví dụ 6: Cho mạch điện như hình vẽ 2

Trong đó R1 =5 Khi đóng khoá K

Vônkế chỉ 6V, Ampekế chỉ 0,5A

a, Tính điện trở tương đương của

đoạn mạch?

b, Tính điện trở R2?

+ Hướng dẫn học sinh:

Cho biết Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

R1=5

UV=6V

IA=0,5A

R1nt R2

a,RAB=?

b,R2=?

-GV: Mạch điện trên cho

chúng ta biết những gì?

-GV: Ta có thể tính điện trở

toàn mạch AB như thế nào?

-GV: Ta có thể tính điện trở R2

-HS: R1=5, UV=6V, IA=0,5A,

R1nt R2

-HS: áp dụng định luật ôm: I=

R U

 RAB=

I

U

5 , 0

6

 ()

- HS: Vận dụng công thức tính

điện trở tương đương của mạch

A

V

K

H×nh 2