PHẦN I: MỞ ĐẦU Trong chương trình vật lý 9, phần điện học, nhất là các bài tập mạch điện hỗn hợp rất đa dạng và khó đối với học sinh.. Các bài tập trong sách bài tập hầu như học sinh khô
Trang 2MỤC LỤC PHẦN I: Mở đầu PHẦN II: Nội dung I/ Thực trạng vấn đề
II/ Các giải pháp thực hiện
Các kiến thức cơ bản
Phương pháp giải bài tập
Phân dạng bài tập
Tổ chức thực hiện
Các bài tập tham khảo
PHẦN III: Kết luận
Trang 3PHẦN I: MỞ ĐẦU
Trong chương trình vật lý 9, phần điện học, nhất là các bài tập mạch điện hỗn hợp rất đa dạng và khó đối với học sinh
Hơn nữa, trong phân phối chương trình lại ít có tiết bài tập để luyện tập Do đó, học sinh rất lúng túng khi giải quyết các bài tập ở các bài kiểm tra
Kiến thức trong bài học phần vận dụng cũng khá phức tạp, bài tập trong sách bài tập thì khó đối với học sinh Các bài tập trong sách bài tập hầu như học sinh không làm được, vì nó đa
dạng trong khi đó giáo viên lại không có điều kiện sửa bài cho học sinh
Trang 4Vì vậy, vấn đề đặt ra là: làm cách nào để học sinh nắm chắc kiến thức và giải quyết được các bài tập? Cũng như các bài tập vận dụng thường ra trong trắc nghiệm một cách tốt nhất, học sinh nắm bắt những phương pháp và cách xử lý một bài tập
Chính vì những lý do nêu trên,chúng tôi xin đưa ra một giải pháp để giải quyết vấn đề vướng mắc của học sinh Giải pháp này nhằn giúp cho các em học sinh lớp 9 nắm vững được phương pháp, biết vận dụng làm được các dạng bài tập và có cách nhìn nhận phương pháp giải, giúp cho các em hứng thu ùtrong học tập và yêu thích môn học
Trang 5PHẦN II: NỘI DUNG
I/ THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ:
Chương trình cải cách thay sách hiện nay còn rất nhiều bất cập như phân phối chương trình không có tiết bài tập Học sinh vẫn còn bỡ ngỡ với phương pháp mới Nhận thức của học sinh về kiến thức cũng đã khó, áp dụng cho bài tập lại càng khó hơn Qua 4 năm áp dụng chương trình mới, kết quả của học sinh chưa cao Các bài tập đa dạng, đòi hỏi học sinh phải nắm bắt vấn đề, có kỹ năng, biết phân loại bài tập thì mới giải quyết được
Chính vì thực trạng vấn đề hiện nay rất khó khăn cho học sinh, người giáo viên phải biết đưa ra phương pháp,phân loại bài tập, đào sâu kiến thức để các em có thể giải quyết tốt các bài tập mạch điện,đặc biệt là các mạch điện hỗn hợp
Trang 6II/ CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
1/ Cung cấp cho học sinh các kiến thức cơ bản về định luật Ôm tổng quát,mạch nối tiếp,song song và các công thức:
Các công thức này luôn áp dụng cho cả mạch song song,
nối tiếp và hỗn hợp
R
U
I
Công thức
Trang 7b/ Đoạn mạch nối tiếp:( có 2 điện trở):
HS cần nắm chắc 3 công thức sau và cách vận dụng nó
a) Cường độ dòng điện:
c) Điện trở tương đương R TD R1 R2
Tương tự mở rộng cho đoạn mạch có nhiều điện trở nối tiếp
Trang 8C/ Đoạn mạch có 2 điện trở mắc song song
a) Cường độ dòng điện:
b) Hiệu điện thế:
c) Điện trở tương đương
2
1 I I
2
1 U U
2 1
1 1
1
R R
RTD
Tương tự mở rộng cho đoạn mạch có nhiều điện trở song song
Trang 9d) Đoạn mạch hỗn hợp:
- Trong mạch hỗn hợp cần phân tích cho HS những đoạn mạch nào mắc nối tiếp, những đoạn mạch nào mắc song song mà dùng các công thức trên cho đúng
- VD: Cho mạch điện sau:
Trang 10Mạch điện hỗn hợp trong 2 VD trên là mạch điện cơ bản nhất, các
mạch điện hỗn hợp khác ta cũng đưa về 2 dạng trên để giải
-VD
Trang 122) Phương pháp giải: Tóm tắt bằng các bước sau:
- Bước1: Đọc đề bài, vẽ hình, vẽ chiều dòng điện( Hoặc đề bài cho sẳn hình vẽ)
- Bước 2: Phân tích cấu trúc mạch điện:
Những điện trở nào mắc nối tiếp, mắc song song, cụm điện trở nào song song ,nối tiếp với cụm điện trởø nào?
- Bước 3: Phân tích trong mạch có bao nhiêu hiệu điện thế? Có bao nhiêu cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện nào chạy qua điện trở nào?Hiệu điện thế nào giữa 2 đầu điện trở nào?
- Bước 4: Phân tích giả thiết, kết luận của bài toán,những đại lưọng vật lý nào đã có, chưa có.Ghi những dữ liệu bài toán cho lên sơ đồ
Trang 13- Bước 5:Phương pháp giải:
Vận dụng hệ thống công thức cho phù hợp
Tìm hiểu cách giải theo sơ đồ sau:
Bài toán hỏi
Trang 14Bước 5: Aùp dụng các công thức sao cho phù hợp
Tính RTM? Rtm = R1 + R23
3 2
3 2 23
R R
R
R R
Trang 173) Phân loại bài tập
Bài tập mạch điện lớp 9 rất đa dạng, ở đây chúng tôi chỉ soạn mang tính chất phân loại những dạng cơ bản nhằm đáp ứng cho đại trà các trình đọ học sinh trong lớp, để HS nắm bắt và phân dạng được bài tập, có kỷ năng giải một cách thành thạo và chính xác
a)Dạng 1: Bài tập vận dụng định luật ôm cho đoạn mạch nối tiếp song và hỗn hợp.Bài toán chỉ liên quan 3 đại lượng I,U,R
Mạch nối tiếp: Cần hướng dẫn cho HS sử dụng thành
thạo công thức định luật ôm và 3 công thức I,U,Rtd trong
mạch nối tiếp để tính Rtd ,tính I mạch chính và U1,U2 ,hoặc
tính R1, R2
Trang 18 Mach songsong: Hướng dẫn cho HS sử dụng thành thạo công
thức định luật ôm và 3 công thức I,U,Rtd trong mạch song song để tính Rtd ,tính I mạch chính và I1,I2 ,hoặc tính R1, R2
Mạch điện hổn hợp:Dùng công thức định luật ôm và các công thức trong đoạn mạch nối tiếp song song để giải, chú ý để bài toán đơn giản ta đưa về mạch nối tiếp, song song để giải
Trang 21b)Dạng 2: Bài tập biến trở và điện trở dây dẫn
Cung cấp cho HS kiến thức về biến trở:
Biến trở xem như một điện trở thay đổi được giá trị ,khi dịch chuyển con chạy C nghĩa là đã thay đổi số vòng dây của biến trở
Khi giá trị của biến trở thay đổi thì cường độ dòng điện trong mạch đó thay đổi theo:
+ Khi giá trị của biến trở tăng thì cường độ dòng điện trong mạch đó giảm và ngược lại
+ Khi giá trị của biến trở giảm thì cường độ dòng điện trong mạch đó tăng
Trang 22VD: Biến trở : RMN( 100 - 2A)
nhất qua nó là 2A
Khi C ở tại M thì giá trị của nó bằng 0 Khi C ở tại N thì giá trị của nó
lớn nhất
Khi bài toán cho giá trị của biến trở, ta xem nó như 1 điện trở
trong mạch
Khi tìm giá trị của phần biến trở tham gia vào mạch ta xem như
1 điện trở cần phải tìm:
B
B B
I U
R
Trang 23 Khi tìm chiều dài, tiết diện,chất làm dây của điện trở hoặc
biến trở ta sử dụng công thức điện trở dây dẫn:
S
l
R suy ra các đại lượng cần tính
( Chú ý cho HS các công thức suy ra, và đơn vị)
Trang 24c) Dạng 3: Các dạng toán về đèn:
Cung cấp cho HS các kiến thức về đèn:
VD: Đèn Đ( 6v- 3w) Hiểu là Udm = 6V, Pdm = 3w Khi dùng đúng U = Udm thì công suất của đèn
P = Pdm đèn sáng bình thường
Khi U > Udm đèn sáng mạnh có thể cháy
Khi U < Udm đèn sáng yếu
Từ số liệu kỷ thuật của đèn ta có thể tính được:
dm
dm D
P
U R
2
dm
dm dm
U p
Trang 25 Khi bài toán hỏi đèn sáng bình thường không, ta thường dùng 2
cách giải sau:
- Tính UĐ so sánh Udm Rút ra được kết luận
- Tính ID so sánh Idm Rút ra được kết luận
Khi bài toán cho đèn sáng bình thường có nghĩa là:
Trang 26d) Dạng 4: Bài toán nhiệt lượng và hiệu suất:
1/ Nhiệt lượng toàn phần toả ra của dây điện trở toả nhiệt:
Q = I2Rt, hoặc Q = Pt , hoặc Q = UIt ( với t tính bằng s) Khi áp dụng các công thức này để tính cần phân biệt U,I, R nào để thế vào cho đúng
2/ Bài toán dùng nhiệt lượng toả ra của dây điện trở để nấu nước:
- Khi nhiệt lượng mất mát không đáng kể
Q toả tp = Q thu của nước Với Q thu của nước = mc ( t2- t1)
Trang 27Khi bài toán có liên quan đến hiệu suất:
%100
Với Qthu ich = mc ( t2 - t1)
Từ các phương trình cân bằng , ta có thể tính các đại lượng theo yêu cầu bài toán
%100
Trang 283/ Bài toán tính công và điện năng tiêu thụ:
Công của dòng điện:
A = I2Rt, hoặc A = Pt , hoặc A = UIt ( Các công thức trên khi t tính bằng s thì công A tính bằng J)
Tính điện năng tiêu thụ:
Điện năng tiêu thụ chính bằng công của dòng điện,
ta vẫn dùng các công thức tính công ,nhưng thời gian t tính bằng h, lúc này điện năng A tính bằng wh ,đổi ra kwh
Tính tiền điện phải trả: Tính điện năng tiêu thụ ra đơn vị kwh nhân với giá tiền của 1kwh
Trang 294/ Tổ chức thực hiện:
Trên đây là một số dạng bài tập cơ bản đối với chương trình vật lý 9
Ở đây không nêu ra các bài tập khó dành cho học sinh giỏi Vấn đề đặt ra là tổ chức được cho tất cả các đối tượng học sinh
Muốn vậy sau giờ lý thuyết, giáo viên cần dành thời gian để củng cố lý thuyết, đưa ra một vài dạng sau mỗi tiết học Vì thực tế theo phân phối chương trình
ít có tiết luyện tập, trong khi đó lượng bài tập khá nhiều và đa dạng
Hơn nữa, để tranh thủ thời gian, cần cho học sinh tăng cường học nhóm ở nhà Giáo viên ra bài tập về nhà, bài tập sách bài tập cần hướng dẫn để học sinh làm bài ở nhà Giới thiệu các loại sách tham khảo, giáo viên cần tăng cường kiểm tra việc học của học sinh Triển khai trong chương trình tự chọn Có như thế học sinh mới nắm chắc được các bài tập để chuẩn bị cho kiểm tra ,làm các bài tập trắc nghiệm vận dụng và các kỳ thi
Trang 30PHẦN III: KẾT LUẬN
Trong phần điện học vật lý 9, kiến thức và bài tập rất đa dạng Ơû đây, chúng tôi chỉ đưa ra một phạm vi nhỏ về bài tập cơ bản Qua một năm đổi mới chương trình vật lý 9, chúng tôi thấy rằng học sinh còn bỡ ngỡ với phương pháp học,chưa có kỹ năng giải bài tập, cho dù đó là những bài tập cơ bản 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 rất 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 nhỏ, 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 học sinh rất nhiều kiến thức bổ ích khi các em làm bài tập mạch điện, góp phần nâng cao chất lượng học tập và yêu thích môn học của học sinh
Tổ Vật lý- công nghệ
Trang 33GIẢI CÁC BÀI TẬP SAU
Bài 1) Có 3 điện trở R1 , R2 ,R3 Biết R1 = 4 , R2 = 6 và R3
chưa biết giá trị của nó, và bộ nguồn 6 V không đổi
1)Lấy R1 mắc nối tiếp với R2 Tính điện trở toàn mạch, cường độ dòng điện trong mạch chính và hiệu điện thế giữa 2 đầu mỗi điện trở ?
2)Khi mắc song song R1 với R2 .Tính nhiệt lượng toả ra toàn mạch trong
15 phút?
3)Bây giờ mắc R1 nối tiếp với hệ thống R2 song song R3 [R1 nt (R2// R3 ) ] Lúc này cường độ dòng điện I2chạy qua điện trở R2là 0,5A Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1, R3và giá trị điện trở
R3 ?
Trang 35Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở là :
Vì R1 nt với R2 nên I1 = I2 = I = 0,6A
U1 = I1.R1= 0.6 4 = 2,4V
U2 = I2.R2 = 0.6 6 = 3,6V
Trang 381 1
Trang 393 Biết [R1 nt (R2 // R3 ) ] I2 là 0,5 A
I1 ; I3 và R3 ?
Hiệu đđiện thế giữa hai đầu điện trở R2 là:
Hiệu điện thế giữa hai đầu R1 là : U1= UAB- U23 = 6 – 3 = 3(V)
U2 = I2 R2 = 0,5.6 = 3(V) Mà R2 // R3 nên U2 = U3 =U23 = 3(V )
Cường độ dòng điện qua R 3 là I3 = I1 – I2 = 0,75 – 0,5 = 0,25(A)
Điện trở R3 là : 3
3
3
3
12( ) 0.25
U R
Trang 40Bài 3)
Cho 2 điện trở R1 và R2 mắc Song song vào nguồn 12V không đổi Biết R1 = 10
, R2 = 30
1) Tính giá trị điện trở toàn mạch? Cường độ dòng điện trong mạch?
Cường độ dịng điện qua mỗi điện trở ? Công suất toàn mạch?
2) Mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với hệ điện trở R2//R1 thì cường độ dòng điện trong mạch chính là 0.5A
a)Tính giá trị điện trở R3, và nhiệt lượng do đoạn mạch toả ra trong 30 phút ?
b) Bây giờ thay điện trở R3 bằng đèn Đ có hiệu điện thế định mức là 3V đèn sáng bình thường, Tính công suất định mức của đèn ?
Trang 411 Biết : UAB= 12V; R1 // R2
Tính : Rtm ; Imc ; P ; I1 , I2
Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là :
R R
1 1
1
12
0, 6( )20
Cường độ dịng điện qua mỗi điện trở là
Công suất tiêu thụ của đoạn mạch trên:
2
12
0, 4( ) 30
U
R
Trang 43Nhiệt lương do đoạn mạch trên toả ra :
Trang 44Vì đèn sáng bình thường nên Uđm = Utt = 3V
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch // là
U// = UAB – Uđ = 12 – 3 = 9(V)
Cường độ dòng điện qua đoạn mạch song song :
Vì Đ nt với R23 nên Iđ = I23 = 0.75 (A)
Công suất tiêu thụ của đèn là P = U.I = 3 O,75 =2,25(W)
Trang 45Bài 2
Một bếp điện có ghi ( 220V – 1000W ) đđược sử dụng nguồn có hiệu điện thế 220V
1 Tính điện trở của dây ấm
2 Tính nhiệt lượng do bếp toả ra trong 15 phút theo đơn vị Jun và Calo
3 Dùng bếp này để đun sôi 2lít nược ở 200C thì sau bao lâu nước sôi Biết rằng có 10% nhiệt lượng thất thoát ra môi trường bên ngoài Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/KgK
4 Người ta gấp đôi dây bếp lại rồi chập ở hai đầu và cũng dùng với hiệu điện thế trên thì nhiệt lượng của bếp toả ra lúc này như thế nào so với lúc chưa gấp ?
Trang 4648, 4( )1000
U R
a Rb=?
Trang 47Từ H = Theo PTCB nhiệt ta có
Q1 = 90% Q2 <=>672000 = 0,9 1000.t
1
2
.100%
Q Q
Trang 48Mà hai dây được chập lại nghĩa là hai
dây mắc song song
Nhiệt lượng do dây bếp toả ra lúc này là
Vậy nhiệt lượng lúc này gấp
4 lần lúc chưa chập hai đâu dây
Trang 49BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN MẮC HỖN HỢP
Ôn lại các công thức:
Trang 50b/ Đoạn mạch nối tiếp:( có 2 điện trở):
HS cần nắm chắc 3 công thức sau và cách vận dụng
a) Cường độ dòng điện:
c) Điện trở tương đương R TD R1 R2
Tương tự mở rộng cho đoạn mạch có nhiều điện trở nối tiếp
R1 R2
Trang 51C/ Đoạn mạch có 2 điện trở mắc song song
a) Cường độ dòng điện:
b) Hiệu điện thế:
c) Điện trở tương đương
2
1 I I
2
1 U U
2 1
1 1
1
R R
Trang 52D/ Công suất, công,điện năng ,nhiệt lượng
a) Công suất: P = UI , P = I2R , Hoặc P = U2/R
b) Công, điện năng: A = P t , A = UIt, A = I2Rt
Chú ý: Khi t tính bằng s thì công A tính bằng J
Khi t tính bằng h thì công A ( điện năng)tính bằng KWh
c) Nhiệt lượng: Thường tính theo công thức:
Q = I2Rt hoặc Q = P t , hoặc Q = UIt ( với t tính bằng s)
Trang 53DẶN DÒ :
1 HỌC TẤT CẢ CÁC BÀI TỪ BÀI 1 19
2 LÀM CÁC BÀI TẬP TRONG SÁCH BÀI TẬP
3 ÔN LẠI CÁC KIÊN THỨC TRONG TÂM ĐÃ
HỆ THỐNG LẠI TRONG TIẾT HỌC HÔM NAY
4 CHUẨN BỊ GIẤY , BÚT , MÁY TÍNH ĐỂ TIẾT SAU LÀM BÀI 45 PHÚT
Trang 54KÍNH CHÚC QUÝ THẦY CÔ GIÁO SỨC KHỎE – CÁC EM HỌC SINH NGOAN – HỌC TỐT
Trang 56Mạch điện có mắc đèn:
Các kiến thức về đèn:
VD: Đèn Đ( 6v- 3w) Hiểu là Udm = 6V, Pdm = 3w Khi dùng đúng U = Udm thì công suất của đèn
P = Pdm đèn sáng bình thường
Khi U > Udm đèn sáng mạnh có thể cháy
Khi U < Udm đèn sáng yếu
Từ số liệu kỷ thuật của đèn ta có thể tính được:
dm
dm D
P
U R
2
dm
dm dm
U p
Trang 57VD: Biến trở : RMN( 100 - 2A)
nhất qua nó là 2A
Khi C ở tại M thì giá trị của nó bằng 0 Khi C ở tại N thì giá trị của nó
lớn nhất
Khi bài toán cho giá trị của biến trở, ta xem nó như 1 điện trở
trong mạch
Khi tìm giá trị của phần biến trở tham gia vào mạch ta xem như
1 điện trở cần phải tìm:
B
B B
Trang 58BÀI TẬP 1: Cho mạch điện sau
Biết R1= 6 R2 = 20
R3 = 30 U nguồn 9V Tính:1)Rtm ?
2) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở?
Phân tích:
-Các điện trở mắc như thế nào?
R1 nt (R2 // R3)
- Mạch điện có mấy dòng điện ? Có mấy hiệu điện thế?
Có 3 cường độ dòng điện I ,I1,I2.đó là I mạch chính cũng là I qua R1, I1 chạy qua R2, I2 chạy qua điện trở R3 Có 3 hiệu điện thế U nguồn, UAC, UCB
- Bài toán cho các đại lượng nào? Cần tính các đại lượng nào?
Bài toán cho 3 giá trị điện trở và hiệu điện thế nguồn
Trang 59BÀI TẬP 1: Cho mạch điện sau
Biết R1= 6 R2 = 20
R3 = 30 U nguồn 9V Tính:1)Rtm ?
2) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở?
Bước 1: Đọc đề bài, vẽ hình
Bước 2: Cấu trúc mạch : R1 nt (R2 // R3)
Bước 3: Mạch có 3 cường độ dòng điện I ,I1,I2 : I mạch chính
cũng là I qua R1, I1 chạy qua R2, I2 chạy qua điện trở R3
Có 3 hiệu điện thế U nguồn, UAC, UCB
Bước 4: Bài toán cho 3 giá trị điện trở và hiệu điện thế nguồn
Cần phải tính RTM? I ,I1,I2 ?
Bước 5: Aùp dụng các hệ thống công thức để giải