skkn hướng dẫn học sinh giải bài tâp vật lí 9 chương iđiện học

Hiện nay để việc thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa và dạyhọc theo phương pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinh biết phânloại, nắm vững phương pháp và làm tốt các b

PHẦN I : LỜI NÓI ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

1.1 Cơ sở lí luận:

Trong việc nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng bộmôn vật lí nói riêng Việc cải tiến phương pháp dạy học là một nhân tố quantrọng, làm sao để phát huy tính tích cực của học sinh, phát triển hết năng lực củahọc sinh, bên cạnh việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tíchcực của học sinh có ý nghĩa hết sức quan trọng Bởi vì xét cho cùng công việcgiáo dục phải được tiến hành trên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậyphát triển ý thức năng lực tư duy, bồi dưỡng phương pháp tự học là con đườngphát triển tối ưu của giáo dục Cũng như trong học tập các bộ môn khác, học Vật

lí lại càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học sinh để khôngphải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lí cũng như áp dụngkiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộng đồng

Trong khuôn khổ nhà trường phổ thông, bài tập Vật lí thường là những vấn

đề không quá phức tạp, có thể giải được bằng những suy luận lôgíc, bằng tínhtoán hoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy tắc Vật lí, phương pháp Vật lí

đã quy định trong chương trình học Nhưng bài tập Vật lí lại là một khâu quantrọng trong quá trình dạy và học Vật lí

Trong quá trình dạy học môn vật lí, các bài tập vật lí có tầm quantrọng đặc biệt Hiện nay để việc thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa và dạyhọc theo phương pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinh biết phânloại, nắm vững phương pháp và làm tốt các bài tập trong chương trình sách giáokhoa đã góp phần không nhỏ trong việc thực hiện thành công công tác dạy họctheo phương pháp đổi mới Cùng với sự đổi mới phương pháp dạy học chung củangành giáo dục, đồng thời bản thân cũng tự kiểm tra, tổng kết tình hình dạy học

Vật lí, cùng với việc tiếp thu các chuyên đề, thấy được tác dụng giáo dưỡng vàgiáo dục rất lớn đối với học sinh khi giải bài tập Vật lí

1.2 Cơ sở thực tiển:

Bài tập Vật lí là hình thức củng cố, ôn tập mở rộng hoặc đi sâu vào cáctrường hợp riêng lẻ của định luật, định lí Chính vì vậy, bài tập vật lí giúp họcsinh hiểu, khắc sâu thêm phần lí thuyết và đặc biệt giúp học sinh biết vận dụngkiến thức vật lí để giải quyết các nhiệm vụ học tập và những vấn đề thực tế củađời sống, là thước đo mức độ hiểu biết, kĩ năng của mỗi học sinh

Không những thế, bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luậtVật lí, những hiện tượng Vật lí, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tựgiải quyết những tình huống cụ thể khác nhau để từ đó hoàn thiện về mặt nhậnthức và tích lũy thành vốn riêng của mình

Trên cơ sở đó, muốn làm được bài tập Vật lí, học sinh phải biết vận dụngcác thao tác tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa để xác địnhđược bản chất Vật lí Từ đó, chọn ra các công thức cho từng bài tập cụ thể Vì thế,bài tập Vật lí còn là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, sángtạo, tính tự lực trong suy luận

Trong quá trình dạy học môn vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng rấtlớn Đặc biệt, ở chương I - “Điện học”, chương trình vật lý lớp 9, là một trongnhững chương quan trọng, nhằm giúp học sinh nắm được kiến thức về : Định luậtôm; cách xác định điện trở của dây dẫn; sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dàitiết diện và vật liệu làm dây dẫn; biến trở - điện trở dùng trong kỹ thuật; xác địnhđược công suất của dòng điện, công của dòng điện, định luật Jun - lenxơ; sử dụng

an toàn và tiết kiệm điện năng; kỹ năng thực hành thí nghiệm để rút ra kiến thứcmới, vận dụng các định luật để giải bài tập Vì vậy để giúp học sinh nắm vững cáckiến thức trong chương này và vận dụng các kiến thức đã học để làm tốt các dạng

bài tập vật lý trong chương I, tôi đã chọn đề tài : “Hướng dẫn học sinh giải bài tâp vật lí 9 chương I:Điện Học”

2 Mục đích chọn đề tài:

Hướng dẫn học sinh lớp 9 làm bài tập vật lý phần điện học, để từ đó giúp các

em phân loại và định hướng được cách giải một bài tập vật lí tốt hơn Giúp các

em kĩ năng tính toán và tư duy để làm nổi bật được mối liên hệ giữa các kiến thứcvật lí với nhau, để từ đó vận dụng và hiểu kiến thức được sâu hơn.Hình thành chohọc sinh những kiến thức quan trọng, phương pháp giải bài tập vật lí , giúp các

em có thể vận dụng một cách thành thạo linh hoạt trong việc giải bài tập và nângcao hiệu quả học tập, giúp các em vận dụng kiến thức trong quá trình học tập

3 Lịch sử đề tài:

Trong dạy học của Ban khoa học tự nhiên, đã có nhiều giáo viên đặt vấn đềlàm như thế nào cho học sinh phân tích một bài toán, giải một bài toán thànhthạo ,logic hoặc áp dụng lý thuyết để giải bài tập đối với học sinh là một điều khókhăn.Đôi khi học sinh lại cảm thấy sợ và không biết làm làm bước nào trước, bướcnào sau, làm như thế nào ?

Trong nhiều năm công tác ở trường THCS Hưng Hà Tôi nhận thấy họcsinh gặp nhiều khó khăn, không có khả năng áp dụng lý thuyết để giải quyết bàitập, lúng túng khi tính toán, kỹ năng áp dụng còn kém.Hơn nữa, trong phân phốichương trình lại ít có tiết bài tập để luyện tập Do đó, học sinh rất khó khăn khigiải quyết các bài tập ở lớp học cũng như các bài kiểm tra

Kiến thức trong bài học phần vận dụng cũng khá phức tạp, bài tập trongsách bài tập thì khó đối với học sinh Các bài tập trong sách bài tập hầu như họcsinh không làm được, vì nó đa dạng trong khi đó giáo viên lại không có điều kiệnsửa bài cho học sinh

Vì vậy, vấn đề đặt ra là: làm cách nào để học sinh nắm chắc kiến thức vàgiải quyết được các bài tập ? Trong từng dạng học sinh cần có phương pháp giải

và không còn lúng túng và sợ sệt, biết phân tích một bài toán khó phức tạp Vì

vậy tôi luôn trăn trở suy nghĩ phải hướng dẫn học sinh một cách giải bài tập trong

từng dạng cụ thể Chính vì vậy tôi dẫ chọn đề tài “Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí 9 chương I : Điện Học”

4 Phạm vi đề tài:

Đề tài “Hướng dẫn học sinh giải bài tâp vật lí 9 chương I : “ Điện Học” có thể

áp dụng cho việc giảng dạy bộ môn vật lí ở trường THCS và có thể áp dụng chotất cả các đối tượng học sinh trường THCS Đặc biệt là học sinh vùng sâu,vùng

xa như học sinh THCS Hưng Hà

PHẦN II : NỘI DUNG VÀ GIẢI PHÁP:

1.THỰC TRẠNG ĐỀTÀI:

Trong chương I : Điện học vật lí 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 tínhbằng thương số giữa hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn và cường độ dòng điệnchạy qua nó Đặc điểm của cường độ dòng điện và hiệu điện thế đối với đoạnmạch nối tiếp và đoạn mạch song song, mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫnvới chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Biến trở và điện trở dùng trong kĩthuật – ý nghĩa của các con số ghi trên các thiết bị tiêu thụ điện Viết công thứctính công suất điện và điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch, xây dựng công thức

Q = I2.R.t và phát biểu định luật Jun – Lenxơ Trong qua trình dạy học vật lí cũngtruyền đạt kiến thức đầy đủ cho học sinh tuy nhiên kết quả kiểm tra đánh giá họcsinh đa phần làm bài còn yếu, giải thích không bám sát nội dung câu hỏi, bài tậpkhông giải được, công thức suy luận sai, còn lung tung không theo một trình tựnào cả, làm bài theo cảm tính của bản thân Bản thân cũng thấy được những lí do:

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

+Trong lớp có các đối tượng học sinh giỏi, khá, trung bình, yếu, kém nên khảnăng tư duy của các em khác nhau

+Giáo viên lại hạn chế thời gian hoặc thường yêu cầu học sinh khá giỏi lên trìnhbày

+ Giáo viên không chú trọng đến việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải bàitập vật lí, học sinh đoán mò không nắm vững được kiến thức trong chương

+Trong quá trình giảng giải bài tập môn vật lý giáo viên thường sử dụng phươngpháp chữa bài tập trên bảng cho học sinh và học sinh chỉ chép, tiếp thu thụ độngkiến thức của bài và không hướng dẫn gì thêm

Bài tập Vật lí là hình thức củng cố, ôn tập mở rộng hoặc đi sâu vào các trườnghợp riêng lẻ của định luật, định lí Chính vì vậy, bài tập vật lí giúp học sinh hiểu,khắc sâu thêm phần lí thuyết và đặc biệt giúp học sinh biết vận dụng kiến thức vật

lí để giải quyết các nhiệm vụ học tập và những vấn đề thực tế của đời sống, làthước đo mức độ hiểu biết, kĩ năng của mỗi học sinh

Không những thế, bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật Vật

lí, những hiện tượng Vật lí, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giảiquyết những tình huống cụ thể khác nhau để từ đó hoàn thiện về mặt nhận thức vàtích lũy thành vốn riêng của mình.Để nắm vững được thực trạng giải bài tập vật lí

ở trương THCS Hưng Hà, khi bắt đầu nghiên cứu lí luận viết sáng kiến này tôi đãtiến hành 1 bài khảo sát ở sinh khối 9 và được kết quả như sau:

Trước thực trạng trên, trong năm học 2015 – 2016 tôi đã viết sáng kiến kinh

nghiệm “ Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí 9 chương I: Điện học” nhằm:

+ Hệ thống hóa kiến thức cơ bản, mở rộng và hiếu sâu kiến thức để giải bài tậpvật lí từ đơn giản đến phức tạp Từ dó nâng cao được chất lượng bộ môn Vật lí vàbiết vận dụng vào thực tế

+ Hướng dẫn phương pháp giải bài tâp vật lí trong số dạng bài tập trong chươngđiện học

2 NỘI DUNG CẦN GIẢI QUYẾT :

Ngoài việc nắm vững kiến thức, để có kỹ năng tốt trong việc giải bài tậpđiện đòi hỏi học sinh phải nắm vững phương pháp giải cũng như cách trình bày

lời giải, phải có kỹ năng nhận biết được các dạng bài tập Biết tổ chức các kiến thức trong một bài tập.

Vì vậy để giúp học sinh nắm vững phương pháp giải một bài tập điện,trong năm học này tôi viết sáng kiến kinh nghiệm và kết hợp với tổ chuyên môn

tổ chức cho học sinh học chuyên đề “Hướng dẫn học sinh giải bài tập chương I :Điện Học ”.

Trong phương pháp này tôi chia thành 3 nội dung, hướng dẫn học sinh:

 Trình tự giải một bài tập vật lí.

 Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập vật lí.

 áp dụng phương pháp giải bài tập vật lí vào một số bài tập cơ bản trong chương điện học

3 BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT:

3.1 Trình tự giải một bài tập vật lí:

- Phương pháp giải một bài tập điện phụ thuộc nhiều yếu tố: mục đích yêu

cầu của bài tập, nội dung bài tập, trình độ của các em, v.v Tuy nhiên trong cáchgiải phần lớn các bài tập điện cũng có những điểm chung

- Thông thường khi giải một bài tập điện cần thực hiện theo trình tự sauđây:

3.1.1.Hiểu kỹ đầu bài

- Đọc kỹ đầu bài: Bài tập nói gì? Yếu tố là dữ kiện? Yếu tố nào phải tìm(ẩn)? (học sinh gạch chân dưới dữ kiện và ẩn)

- Tóm tắt đầu bài: Dùng các ký hiệu chữ đã qui ước để viết các dữ kiện và

ẩn số, đổi đơn vị các dữ kiện cho thống nhất (nếu cần thiết ).

- Vẽ hình , nếu bài tập có liên quan đến hình vẽ hoặc nếu cần phải vẽ hình

để diễn đạt đề bài Trên hình vẽ cần ghi rõ dữ kiện và cái cần tìm

Các bước Trình tự

2 Phân tích nội dung bài tâp, lập kế hoạch giải

3.1.2 Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải

- Tìm sự liên hệ giữa những cái chưa biết ẩn và những cái đã biết dữ kiện.(Bằng cách liệt kê các công thức liên quan )

- Nếu chưa tìm được trực tiếp các mối liên hệ ấy thì có thể phải xét một sốbài tập phụ để gián tiếp tìm ra mối liên hệ ấy

- Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải

3.1.3 Thực hiện kế hoạch giải.

- Tôn trọng trình tự phải theo để thực hiện các chi tiết của dự kiến, nhất làkhi gặp một bài tập phức tạp

- Thực hiện các phép tính thông thường (chỉ cho học sinh thay số vào biểuthức cuối cùng đảm bảo tính suy luận)

3 1.4 Kiểm tra đánh giá kết quả.

- Kiểm tra lại trị số của kết quả: Có đúng không? Vì sao? Có phù hợp vớithực tế không?

- Kiểm tra lại các phép tính: có thể dùng các phép tính nhẩm và dùng cáchlàm tròn số để tính cho nhanh nếu chỉ cần xét độ lớn của kết quả trong phép tính

- Nếu có điều kiện, nên phân tích, tìm một cách giải khác, đi đến cùng mộtkết quả đó Kiểm tra xem còn con đường nào ngắn hơn không

3.2 Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập điện.

Chính vì thực trạng vấn đề hiện nay rất khó khăn cho học sinh, người giáoviên phải biết đưa ra phương pháp, giúp học sinh nhìn dạng bài tập cụ thể, đàosâu kiến thức để các em có thể giải quyết tốt các bài tập mạch điện, đặc biệt là cácmạch điện hỗn hợp Cung cấp cho học sinh các kiến thức cơ bản về định luật Ômtổng quát, mạch nối tiếp, song song và các công thức:

 Công thức: , ,

 Công thức này áp dụng cho đoạn mạch nt và song song

3.2.1 Đoạn mạch nối tiếp: (có hai điện trở)

HS cần nắm chắc 3 công thức sau và cách vận dụng nó

R U

Tương tự mở rộng cho đoạn mạch có nhiều điện trở nối tiếp.

3 2.2 Đoạn mạch song song: (có 2 điện trở)

3 2.3 Đoạn mạch hỗn hợp:

- Trong mạch hỗn hợp cần phân tích cho học sinh những đoạn mạch nàomắc nối tiếp, những đoạn mạch nào mắc song song mà dùng các công thức trên

Dùng công thức mạch nối tiếp áp dụng cho điện trở R1 và R2

Dùng công thức mạch song song áp dụng cho điện trở R12 và R3

I 

2

1 U U

2 1

1 1 1

R R

Tương tự mở rộng cho đoạn mạch có nhiều điện trở song song

- VD: Cho mạch điện sau:

Dùng công thức mạch nối tiếp áp dụng cho điện trở R2 và R3 Dùng công thức mạch nối tiếp áp dụng cho điện trở R1 và R2,3

R1

R2

R3

Mạch hỗn hợp ở hai thí dụ trên là mạch điện cơ bản nhất, các mạch điệnhỗn hợp khác ta cũng đưa về hai dạng trên để giải

Ví dụ cho mạch điện hỗn hợp như hình dưới:

3.2.4) 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 với nhau, mắc song song với nhau, cụmđiện trở nào song song , nối tiếp với cụm điện trở 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 2đầu điện trở nào?

- Bước 4: Phân tích giả thiết, kết luận của bài toán, những đại lượng vật lý nào đã

có, chưa có Ghi những dữ liệu bài toán cho lên sơ đồ

- Bước 5:Phương pháp giải:

 Vận dụng hệ thống công thức cho phù hợp

 Tìm hiểu cách giải theo sơ đồ sau:

 Trình bày bài làm : Có lời giải cho mỗi công thức, thế số, ghi đơn vị

Ví dụ : Cho mạch điện sau:

2) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở?

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.

3 2 23

R R

R R R

3 3 Áp dụng phương pháp giải bài tập vật lí vào một số bài tập cơ bản:

Bài tập mạch điện lớp 9 rất đa dạng, ở đây bản thân chỉ hướng dẫn cho họcsinh giải bài tập chương I : Điện học ở dạng cơ bản phù hợp với trình độ học sinhtrong lớp, để học sinh nắm bắt và nhìn dạng các bài tập trong chương điện học,

có kỹ năng giải một cách thành thạo và chính xác

* Các ví dụ minh họa:

2 1

Ví dụ1 :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 học sinh sử dụng thành thạo công thức địnhluật ôm và 3 công thức I,U,Rtd trong mạch nối tiếp để tính Rtd ,tính I mạchchính và U1,U2 ,hoặc tính R1, R2

 Mạch song song: Hướng dẫn cho học sinh sử dụng thành thạo công thức địnhluật ôm và 3 công thức I,U,Rtd trong mạch song song để tính Rtd ,tính I mạchchính và I1,I2 ,hoặc tính R1, R2

 Mạch điện hỗn hợp: Dùng công thức định luật ôm và các công thức trong đoạnmạch nối tiếp song song để giải, chú ý để bài toán đơn giản ta đưa về mạch nốitiếp, song song để giải

Ví dụ bài tập đoạn nối tiếp : Cho mạch điện như hình vẽ 1

Cho hai điện trở R 1 = 24Ω, RΩ, R 2 = 16 Ω mắc nối tiếp

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

R 12

R 3

Ta đưa về mạch song song

Thay R1 và R2 bằng R12

Thay R2 và R3 bằng R23

b) Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế U= 16 V Tính cường độ dòng điện trong mạch và hiêu hiệu thế trên hai đầu mỗi điện trở.

Hình 1

Hướng dẫn học sinh giải bài tập theo phương pháp 5 bước:

GV:Yêu cầu học sinh đọc thông tin bài toán.

-HS: Đọc thông tin

-GV: Em hãy trình bày cấu trúc bài toán

- HS:R1 nt R2

GV: Hãy phân tích trong cấu trúc mạch điện có tất cả những đại lượng nào?

- Có 3 I I cường độ dòng điện chạy trong mạch chính I1 chạy qua điện trở R1

I2 chạy qua điện trở R2, có 3 điện trở R.Có ba U., Hiệu điện thế nguồn, U1, U2

Hiệu điện thế trên hai đầu dây của điện trở R1, R2.

- GV :Bài toán cho ta nhưng đại lượng nào ? cần tìm đại lượng nào?

Điện trở tương đương đoạn mạch:

Ví dụ đoạn mạch song song đơn giản:

Cho mạch điện như hình vẽ 2

vôn kế chỉ 36V, R 1 = 18, R 2 = 12.

a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch MN.

b Tính chỉ số của các ampekế A 1 , A 2 và A.

Hướng dẫn học sinh giải bài tập theo phương pháp 5 bước:

GV:Yêu cầu học sinh đọc thông tin bài toán.

cũng là I qua R12, I1 chạy qua R2, I2 chạy qua điện trở R3

Có 3 hiệu điện thế U nguồn, U1, U2

- GV :Bài toán cho ta nhưng đại lượng nào ? cần tìm đại lượng nào?