phân loại và hướng dẫn học sinh chương 1 điện học
Trang 1Phần một : [ MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài :
Trong thực tế dạy học vật lý thì bài tập vật lý được hiểu là một vấnđề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic những phéptoán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật các phương pháp vật lý Hiểutheo nghĩa rộng thì mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũngchính là một bài tập đối với học sinh Sự tư duy một cách tích cực luôn luôn làviệc vận dụng kiến thức đã học để giải bài tập
Trong quá trình dạy học môn vật lý, các bài tập vật lý có tầm quantrọng đặc biệt Hiện nay để việc thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa mớivà dạy học theo phương pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinhbiết phân loại, nắm vững phương pháp và làm tốt các bài tập trong chương trìnhsách giáo khoa đã góp phần không nhỏ trong việc thực hiện thành công công tácdạy học theo phương pháp đổi mới
Ởû chương I: “Điện học”: là một trong những chương quan trọngcủa chương trình vật lý lớp 9 nhằm giúp học sinh nắm được kiến thức về: Địnhluật ôm; cách xác định điện trở của dây dẫn; sự phụ thuộc của điện trở vàochiều dài tiết diện và vật liệu làm dây dẫn; biến trở- điện trở dùng trong kỷthuật; xác định được công suất của dòng điện, công của dòng điện, định luậtJunlexơ; sử dụng an toàn và tiết kiệm điện năng; kỹ năng thực hành thí nghiệmđể rút ra kiến thức mới, vận dụng các định luật để giải bài tập Vì vậy để giúphọc sinh nắm vững các kiến thức trong chương này và vận dụng các kiến thứcđã học để làm tốt các dạng bài tập vật lý trong chương I, tôi đã chọn đề tài :
GV: Ngơ Thị Hồng Phúc 1/24
Trang 2“Phân loại và hướng dẫn học sinh lớp 9A5 làm bài tập vật lý trong chương I:
“Điện học ” để làm đề tài nghiên cứu
2 Nhiệm vụ của đề tài :
Đề tài nêu và giải quyết một số vấn đề sau :2.1 Cơ sở lý luận liên quan đến đề tài :
2.2 Cơ sở thực tế và hiện trạng của việc giảng dạy và hướng dẫn học sinhlàm bài tập vật lý ở trường THCS Mỹ Hội
2.3 Phân loại và hướng dẫn học sinh lớp 9A5 làm bài tập vật lý 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 loại và hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lý lớp 9A5 chương I: Điệnhọc
3.2 Phạm vi nghiên cứu :
Học sinh lớp 9A5 trường THCS Mỹ Hội
4 Giả thuyết khoa học: Để thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa
mới môn vật lý lớp 9A5 và dạy - học theo phương pháp đổi mới đạt hiệu quảcao thì đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu, tìm tòi để đề ra được những phươngpháp giảng dạy có hiệu quả nhằm hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vữngphương pháp và làm tốt các dạng bài tập trong chương trình sách giáo khoa
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
Trang 3- Phương pháp quan sát sư phạm
- Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh
- Phương pháp mô tả
- Phương pháp vật lý
6 Thời gian nghiên cứu :
Đề tài thực hiện từ tháng 9 năm 2011 đến tháng 3 năm 2012
GV: Ngơ Thị Hồng Phúc 3/24
Trang 4Phần hai: NỘI DUNG
1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu :
phạm nhằm đào tạo thế hệ trẻ có tri thức khoa học, về thế giới quan và nhânsinh 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 tốkhác của quá trình dạy học Những phương pháp dạy học phải thống nhất biệnchứng giữa việc giảng dạy của giáo viên với việc học tập của học sinh Đồngthời góp phần có hiệu quả vào việc thực hiện tốt các khâu của quá trình dạyhọc Xác định kế hoạch giáo dục, giáo dưỡng, phát triển bộ môn một cách nhịpnhàng, cụ thể hoá nhiệm vụ dạy học trên cơ sở đặc điểm của học sinh, điềuchỉnh kế hoạch dạy học cho sát với diễn biến thực tế, tổ chức và hướng dẫn họcsinh học tập ở trên lớp cũng như ở nhà phù hợp với dự định sư phạm
Đối với môn vật lý ở trường phổ thông, bài tập vật lý đóng một vaitrò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lý là một hoạtđộng dạy học, là một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của ngườigiáo viên vật lý trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòihỏi người giáo viên và cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng Bàitập vật lý sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lý, những hiện tượngvật lý Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinhvận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tìnhhuống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiệnvà trở thành vốn riêng của học sinh Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình
Trang 5huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như sosánh phân tích, tổng hợp khái quát hoá để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúpgiải quyết giúp phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trongsuy nghĩ, suy luận Nên bài tập vật lý 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 lý ở trường THCS Mỹ Hội
2.1 Đặc điểm tình hình nhà trường :
- Trường THCS Mỹ Hội có cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạytương đối tốt, phòng học và phòng thực hành vật lý kiên cố, sạch sẽ đúng quicách, có đồ dùng đầy đủ cho các khối lớp
- Học sinh trường THCS Mỹ Hội đa phần là các em ngoan chịu khó tronghọc tập, các em có đầy đủ sách giáo khoa, sách bài tập
- Đội ngũ giảng dạy môn vật lý ở trường có 2 giáo viên
2.2 Thực trạng của việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lý tại trường THCS Mỹ Hội.
Trong chương I : Điện học vật lý lớp 9A5 yêu cầu đối với học sinh vềkiến thức là : nắm vững định luật ôm, điện trở của một dây dẫn hoàn toàn xácđịnh và được tính bằng thương số giữa hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn vàcường độ dòng điện chạy qua nó Đặc điểm của cường độ dòng điện và hiệuđiện thế đối với đoạn mạch mắc nối tiếp và đoạn mạch mắc song song, mốiquan hệ giữa điện trở của dây dẫn với chiều dài tiết diện và vật liệu làm dâydẫn Biến trở và điện trở trong kỹ thuật- ý nghĩa của các con số ghi trên cácthiết bị tiêu thụ điện Viết công thức tính công suất điện và điện năng tiêu thụ
Junlenơ
GV: Ngơ Thị Hồng Phúc 5/24
Trang 6Về kỹ năng học sinh biết tiến hành các thí nghiệm kiểm tra hay thínghiệm nghiên cứu để rút ra kiến thức, vận dụng được các công thức để giải bàitập Giải thích được một số hiện tượng về đoản mạch và một số hiện tượng cóliên quan đến định luật Junlenxơ
Trong quá trình giảng dạy môn vật lý giáo viên thường sử dụng phươngpháp chia nhóm để học sinh thảo luận và tìm ra kết quả cho câu hỏi và giáoviên thường kết luận đúng, saivà không hướng dẫn gì thêm, việc giảng dạy vậtlý nhất là bài tập vật lý như thế sẽ không đạt được kết quả cao, vì trong lớp cócác đối tượng học sinh giỏi, khá, trung bình, yếu, kém nên khả năng tư duy củacác em rất khác nhau, đối với học sinh yếu, kém hay trung bình không thể tưduy kịp và nhanh như học sinh khá, giỏi nên khi thảo luận các em chưa thể kịphiểu ra vấn đề và nhất là khi thảo luận nhóm, giáo viên lại hạn chế thời gianhoặc 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 chútrọng đến việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lý thì học sinhsẽ đoán mò không nắm vững được kiến thức trong chương
Thực tế về trình độ học tập của học sinh qua khảo sát đầu năm môn vật lý
ở hai lớp 9A5 như sau:
Trang 73.1 Dạng bài tập định tính hay bài tập câu hỏi:
Đó là những bài tập vật lý mà khi giải học sinh không cần tính toánhay chỉ làm những phép toán đơn giản có thể nhẩm được
Bài tập định tính có tầm quan trọng đặc biệt vì nhiều bài tập tínhtoán có thể giải được phải thông qua những bài tập định tính Vì vậy việcluyện tập, đào sâu kiến thức và mở rộng kiến thức của học sinh về một vấn đềnào đó cần được bắt đầu từ bài tập định tính Đây là loại bài tập có khả năngtrau 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 phântích được bản chất của các hiện tượng vật lý Với các bài tập định tính ta có thểchia ra là hai loại: Loại bài tập định tính đơn giản và loại bài tập định tính phứctạp
3.1.1 Loại bài tập định tính đơn giản:
- Giải bài tập định tính đơn giản học sinh chỉ cần vận dụng một haikhái niệm hay định luật đã học là có thể giải quyết được dạng bài tập này nêndùng để củng cố, khắc sâu khái niện 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 địnhluật 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
GV: Ngơ Thị Hồng Phúc 7/24
Trang 8trở 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
dẫn khác nhau khi chúng ở cùng điều kiện và có chiều dài, tiết diện là nhưnhau
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 cóhoàn toàn đúng không ?
+ Với câu hỏi này học sinh dễ nhầm lẫn khi vận dụng định luật Ôm làcường độ dòng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế, mà học sinh chú ý tới hiệuđiện 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 độdòng điện không tăng liên tục
3.1.2 Dạng bài tập định tính phức tạp :
Đối với các bài tập dạng định tính phức tạp thì việc giải các bài tập nàylà giải một chuỗi các câu hỏi định tính Những câu hỏi này đòi hỏi học sinh phảidựa vào việc vận dụng một định luật vật lý, một tính chất vật lý nào đó Khi giảicác bài tập định tính phức tạp này ta thường phân tích ra ba giai đoạn :
+ Phân tích điều kiện câu hỏi
Trang 9+ Phân tích các hiện tượng vật lý mô tả trong câu hỏi, trên cơ sở đó liênhệ với định luật vật lý, định nghĩa, một đại lượng vật lý hay một tính chất vật lýliên 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 vàomạch 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 kiếnthức đã học trong chương để giải quyết, nên giáo viên có thể đưa ra một số câuhỏi gợi ý để học sinh suy nghĩ và giải quyết lần lượt :
+ Giáo viên có thể hướng bằng cách đưa ra một số câu hỏi sau :
Hoạt động của giáo viên
- GV : Nhiệt lượng toả ra ở một dây
dẫn khi có dòng điện đi qua phụ
thuộc yếu tố nào ?
- GV : Ta có thể nói gì về thời gian
dòng điện chạy qua hai dây dẫn?
- GV : Ta có thể nói gì về cường độ
dòng điện qua hai dây dẫn
- GV : Điện trở của hai dây này như
thế nào ? Chúng phụ thuộc vào yếu
tố nào?
Hoạt động của học sinh
- 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 dâynhôm và bằng nhau
- HS: Điện trở hai dâynày tỉ lệ
thuận với chiều dài tỉ lệ nghịch vớitiết diện và phụ thuộc bản chất dâydẫn và nhiệt độ
GV: Ngơ Thị Hồng Phúc 9/24
Trang 10- GV: So sánh chiều 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
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 nhiều hơn
+ Trên cơ sở đó ta có thể dần dần trang bị cho học sinh phương pháp suynghĩ logic và lập luận có căn cứ
3.2 Dạng bài tập tính toán :
Đó là dạng bài tập muốn giải đựơc phải thực hiện một loạt các phéptính :
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 sốphải tìm
- Phân tích nội dung bài tập, làm sáng tỏ bản chất vật lý của các hiệntượng mô tả trong bài tập
- Xác định phương pháp giải và vạch ra kế hoạch giải bài tập
Trang 11Đối với bài tập tính toán ta có thể phân làm hai loại: Bài tập tập dượt vàbài tập tổng hợp.
3.2.1 Bài tập tập dượt :
một qui tắc vật lý nào đó Đây là loại bài tập tính toán cơ bản giúp học sinh nắmvững hiểu đầy đủ hơn, sâu sắc hơn một định lượng của các bài tập vật lý Dạngbài 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
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 ghi cho biết :
Cho biết Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
-GV: Mạch điện đã cho có bao
nhiêu điện trở? Chúng mắc nhưthế nào?
-GV: Bài toán cần tìm những
yếu tố nào?
-GV: Tính điện trở tương đương
của đoạn mạch mắc // như thếnào?
- GV: Muốn tìm dòng điện qua
A1,A2 ta cần biết dữ kiện nào?
-HS: R1//R2
-HS: RMN=? A1=?,A2=? và A=?
-HS:
2 1
1 1 1
R R
RMN =
2 1
2 1
R R
R R
10 15
10 15
V
N
M
Trang 12- GV : Hiệu điện thế U1,U2 đãbiết chưa?
- GV: Hãy áp dụng để tìm I1,I2,I
Ví dụ 6: Cho mạch điện như hình vẽ 2
-GV: Ta có thể tính điện trở
toàn mạch AB như thế nào?
-GV: Ta có thể tính điện trở R2
6
- HS: Vận dụng công thức tính
điện trở tương đương của mạchnối tiếp ta có:
Trang 13Rtđ=R1+R2 =>R2=Rtđ-R1
3.2.2: Bài tập tổng hợp :
Là những bài tập phức tạp mà muốn giải được chúng ta phải vậndụng nhiều khái niệm, nhiều định luật hoặc qui tắc, công thức nằm ở nhiều bàinhiều mục Loại bài tập này có mục đích chủ yếu là ôn tập tài liệu giáo khoa,đào sâu mở rộng kiến thức giúp các em học sinh thấy được mối quan hệ giữanhững phần khác nhau Bài tập dạng này giáo viên cần hướng dẫn cặn kẽ đểgiúp các đối tượng học sinh trong lớp có thể nắm bắt kịp thời
Ví dụ 7: Cho một mạch điện như hình vẽ 3:
có điện trở không đáng kể Tính:
a Điện trở R2 và điện trở tương đương
toàn mạch?
b Hiệu điện thế của mạch AB?
* Đối với loại bài nàycó thể đưa ra một số câu hỏi để gợi ý giúp các em nhận rõ các yếu tố cần tìm, tư duy logic để tìm ra lời giải nhanh chóng chính xác.
Cho biết Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
I1=1,5A I2=1,0A
(R1//R2) nt R3
-GV: Mạch điện có bao
nhiêu điện trở và mắc nhưthế nào?
-GV: Những yếu tố nào đã
biết?
-GV: Cần tìm những yếu tố
-HS: Có 3 điện trở và đây là
dạng mạch hỗn hợp (R1//R2) nt R3
-HS: R1,R3,I1,I2
-HS: R2=? RAB=? UAB=?
GV: Ngơ Thị Hồng Phúc 13/24
Hình 3
Trang 14-GV: Vậy ta có thể tính
điện trở R2 bằng cách nào?
-GV: Muốn tính điện trở
tương đương trên mạch AB
ta tính như thế nào?
-GV: Tính điện trở đoạn
MN bằng cách nào?
-GV: Từ đó hãy tính điện
trở toàn mạch AB?
-GV: Muốn tính hiệu điện
thế toàn mạch AB ta cầnbiết thêm yếu tố nào?
-GV: Cường độ dòng điện
toàn mạch đã biết chưa?
-GV : Vậy hiệu điện thế
mạch AB là bao nhiêu?
30 20
2 1
R R
-HS: RAB=RMN+R3=12+10=22
-HS: Cần biết thêm cường độ
dòng điện toàn mạch
-HS: Đã biết vì :
I=I1+I2=1,5+1=2,5A
-HS: UAB =IAB.RAB =2,5.22=55V