SSKN-2016-PHƯƠNG-PHÁP-GIẢI-MỘT-SỐ-BÀI-TẬP-VẬT-LÍ-9-ban-nop-chuan

skkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện học. skkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện họcskkn môn vật lí 9 bản nộp. đề tài phương pháp giải bài tập vật lí 9 phần điện học

DANH MỤC VIẾT TẮT

I PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Kiến thức điện học là một nội dung rất quan trọng trong chương trình Vật lí Trung học cơ sở (THCS) Đó là lý do các bài tập về điện luôn được ưu tiên chiếm phần lớn trong các đề thi tuyển học sinh giỏi các năm Trong đó, việc xác định đúng sơ đồ tương đương trong một số bài tập phần điện học là một khâu vô cùng quan trọng

Thực tế học sinh thường khó khăn trong việc vẽ sơ đồ tương đương nên dẫn đến

việc biểu diễn sơ đồ mạch điện sai Hệ quả là giải sai kết quả của bài tập.

Do đó, phương pháp giải một số bài tập về mạch điện tương đương là đề tài rất cần thiết và thiết thực để học sinh biểu diễn cách mắc các điện trở một cách dễ dàng và chính xác

2 Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài.

- Rèn luyện kĩ năng chuyển mạch phức tạp thành mạch đơn giản

- Nhận biết và phân loại một số dạng bài tập

- Nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi

- Hoàn thiện kiến thức cho bản thân

3 Đối tượng nghiên cứu.

- Phương pháp giải một số bài tập về mạch điện tương đương

4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu.

- Học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 Trường THCS Nguyễn Công Trứ - Xã Ea Ngai – Huyện Krông Buk – Tỉnh Đăk lăk ,năm học 2014-2015

5 Phương pháp nghiên cứu.

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu

- Phương pháp thống kê

- Phương pháp điều tra thực tế

Giáo viên: Hà Duy Chung Năm học: 2016-2017 2

II PHẦN NỘI DUNG

1

Cơ sở lý luận

Bài tập vật lí là phương tiện dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học Nó đóng vai trò to lớn trong việc phát triển tư duy phân tích – tổng hợp, phát triển tính độc lập suy nghĩ, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn

Đất nước ngày càng phát triển, thực tế này đòi hỏi con người ngày càng phải nâng cao trình độ để đáp ứng được nhu cầu của thời đại Vì thế các cuộc thi tuyển chọn học sinh giỏi nhằm tìm ra và phát triển nhân tài của đất nước càng được xem trọng Thực tế cho thấy giải bài tập định lượng phần điện học lớp 9 làm học sinh thấy ngán ngại mặc dù các bài tập ở sách giáo khoa cũng mới chỉ ở mức đơn giản là vận dụng định luật Ôm, định luật Jun- Lenxơ Trong khi đó nội dung thi học sinh giỏi các cấp lại đòi hỏi kiến thức nâng cao ở những kĩ năng khó như tính toán, suy luận, vận dụng mà học sinh chưa được biết khi học tập ở lớp Qua nhiều năm nghiên cứu các đề thi học sinh giỏi vật lí cấp Huyện và cấp Tỉnh của tỉnh nhà cũng như các tỉnh bạn, tôi nhận thấy rất nhiều đề thi có bài toán phần điện học phải tiến hành chuyển mạch điện để giải Nhận thấy loại toán này khó nên tôi đã đã ghi lại, tổng hợp lại một số phương pháp chuyển mạch điện tương đương.Năm học 2014-2015, tôi được nhà trường bố trí ôn thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 và tôi đã mạnh dạn đưa ra áp dụng trong việc ôn thi học sinh giỏi lớp 9 này

2.Thực trạng.

2.1 Thuận lợi - khó khăn.

Thuận lợi:

Trường được sự quan tâm của Phòng GD&ĐT huyện Krông Buk, Ban giám hiệu trường THCS Nguyễn Công Trứ

Công nghệ thông tin ngày càng được ứng dụng rộng rãi với các công cụ tìm kiếm đắc lực giúp các em học sinh có nhiều thuận lợi trong việc mở rộng kiến thức

Tài liệu tham khảo của bộ môn nhiều, đa dạng và chất lượng hơn

Đội ngũ giáo viên bộ môn tâm huyết với nghề

Khó khăn:

Trường THCS Nguyễn Công Trứ nằm trên xã Ea Ngai là địa bàn khó khăn của huyện Krông Buk Dân ở đây chủ yếu có điều kiện kinh tế rất khó khăn nên nhiều phụ huynh quanh năm làm thuê trang trải cuộc sống mà chưa quan tâm đến con em mình Các

em một buổi tham gia học ở trường, thời gian còn lại phụ giúp gia đình; Học sinh đi học

với khoảng cách từ nhà đến trường trên 5km chiếm đến 2/3 lượng học sinh trong trường (nguồn :chiến lược phát triển trường thcs Nguyễn Công Trứ giai đoạn 2010-2015 và tầm nhìn 2020) Việc đi lại của học sinh chủ yếu bằng xe bus Việc này ảnh hưởng đến sức khỏe cả về thể chất và tinh thần của học sinh Do đó, nhiều em đi xe bus về nhà mệt lử, ăn uống hời hợt nên không có sức nên dành ít thời gian cho học tập

Học sinh vẫn còn tư tưởng ỷ lại vào giáo viên quá trình làm bài tập, chưa tự định hướng được phương pháp giải một bài toán vật lí

Giáo viên rất ít có cơ hội giảng các kiến thức bài tập về chuyển mạch điện tương đương trong các tiết học chính khoá nên học sinh gặp nhiều khó khăn khi gặp các bài tập khó

2.2 Thành công – Hạn chế

Thành công:

Học sinh học tập hứng thú, tích cực và đã tự tin hơn trong làm bài vì học sinh đã nắm chắc các dạng bài tập và phương pháp giải bài tập nên cứ tự tin phân tích và làm bài theo các phương pháp đã học

Từ việc hướng dẫn học sinh phương pháp chuyển mạch để giải một bài tập vật lí nêu trên, tôi thấy học sinh đã có khả năng tư duy tốt hơn, linh hoạt hơn, có kỹ năng vận dụng kiến thức vào giải bài tập tốt hơn và quan trọng là đã có học sinh giỏi cấp huyện ( nhất,nhì và khuyến khích cấp huyện 100% học sinh tham gia đã đạt giải trong đợt thi này)

Hạn chế:

Học sinh chưa thật sự yêu thích học môn Vật lí nên khi gặp khó khăn các em không vượt qua được

2.3 Mặt mạnh - mặt yếu

Mặt mạnh:

Hệ thống kiến thức cơ bản có liên quan đến bài tập để học sinh dễ dàng vận dụng khi giải bài tập

Mặt yếu:

Giáo viên còn trẻ, tuy nhiệt tình nhưng chưa có nhiều kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nên hiệu quả chưa thực sự cao

2.4 Các nguyên nhân và các yếu tố tác động.

- Đề tài này chỉ đề cập đến phương pháp vẽ mạch tương đương với những kiến thức và bài tập cơ bản, phân dạng một số bài tập và cách giải Tuy đề tài này ngắn gọn, Giáo viên: Hà Duy Chung Năm học: 2016-2017 4

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 điện, nâng cao chất lượng học tập

Mối liên hệ giữa nhà trường và gia đình chưa thật tốt Một số gia đình chưa quan tâm lắm đến việc học tập của các em, họ nhận thức về học tập của con cái mình chưa cao

2.5

Phân tích, đánh giá các vấn đề về thực trạng mà đề tài đã đặt ra

Trong quá trình ôn học sinh giỏi bộ môn Vật lí ở trường THCS việc hình thành cho học sinh phương pháp giải các bài tập điện học là hết sức cần thiết Tuy nhiên, bài tập phần điện học thường gây khó khăn cho học sinh Trog quá trình ôn luyện tôi nhận thấy các em thường mắc các lỗi sau:

- Chưa vẽ hình hoặc vẽ hình thiếu chính xác do đó không thể giải được bài toán

- Khi giải bài toán học sinh loay hoay mò mẫm, chưa định hướng được cách giải

- Kiến thức toán học không vững dẫn đến vận dụng sai trong quá trình giải bài tập

- Các em còn học tủ nên khi đề ra khác một chút so với phần các em biết thì các

em gặp khó khăn và không thể vượt qua được

3 Giải pháp, biện pháp:

3.1 Mục tiêu của giải pháp, biện pháp

Mục tiêu:

- Tóm tắt lý thuyết cơ bản

- Cho bài tập cụ thể theo từng dạng

Biện pháp:

-Biện pháp nghiên cứu tài liệu:

Tìm kiếm lọc ra những nội dung kiến thức có ích cho đề tài của mình và bố trí phù hợp tạo thành một tài liệu ôn tập riêng của bản thân

- Biện pháp thực nghiệm:

Áp dụng đề tài vào trong quá tình ôn luyện học sinh để xem xét đã phù hợp chưa,

có hướng bổ sung và điều chỉnh hợp lý hơn

- Biện pháp nghiên cứu sản phẩm:

Phân tích bài làm kiểm tra của học sinh để tìm ra điểm yếu của từng em trong quá trình ôn luyện, tìm ra biện pháp khắc phục

3.2 Nội dung và cách thức thực hiện giải pháp, biện pháp

Để giúp học sinh khắc phục những nhược điểm nêu ở phần thực trạng, tôi xin đưa

ra một số kinh nghiệm của bản thân Cụ thể:

Quy tắc 1: Chập các điểm có cùng hiệu điện thế.

Các điểm có cùng hiệu điện thế là các điểm sau:

- Nối với nhau bằng dây dẫn và ampe kế có điện trở rất nhỏ có thể bỏ qua

- Các điểm đối xứng với nhau qua trục đối xứng của mạch đối xứng Trục đối xứng là đường thẳng hoặc mặt phẳng đi qua điểm vào và ra của mạch điện, chia mạch điện thành hai nửa đối xứng

Ví dụ 1: Tìm điện trở tương đương của mạch (hình vẽ) dưới khi:

a Khoá K1 mở

b Khoá K1 đóng

(Bỏ qua điện trở dây nối, điện trở

khoá K)

Áp dụng với R1 = 2, R2 = 3; R3 = 4

Bài giải:

a K 1 mở: Đoạn mạch khi đó gồm 3 điện trở

R1, R2, R3 mắc nối tiếp

Rtđ = R1+ R2+ R3

Áp dụng:

Rtđ = 2+ 3+4 = 9 

b K 1 đóng:

M và A có điện thế như nhau

Chập điểm M với A; R1, R2 bị nối tắt

Dòng điện không qua R1, R2

Mạch điện còn lại R3

Rtđ = R3

Áp dụng:Rtđ = 4

Giáo viên: Hà Duy Chung Năm học: 2016-2017 6

1

R



2

R R3



3

R





A









1

K

2

1

R

Ví dụ 2 : Cho mạch điện như hình vẽ Hiệu

điện thế giữa hai điểm A và B là 20V luôn không

đổi Biết R1 = 3, R2 = R4 = R5 = 2, R3 = 1

Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể

Tính điện trở tương đương của cả mạch Khi

- Khoá K mở

- Khoá K đóng

Bài giải:

Khi K mở ta có mạch sau : {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5

Điện trở R13:

R13 = R1+ R3 = 3 + 1 = 4()

Điện trở R24:

R24 = R2 + R4 = 2 + 2 = 4()

Điện trở R1234 = 13 24

2

4 4

R R

Điện trở tương đương cả mạch:

RAB = R5 + R1234 = 2 + 2= 4()

Khi K đóng: R5 nt (R1 // R2 ) nt (R3 // R4)

Điện trở R13:

R12 = 1 2

R R

Điện trở R24:

R34 = 3 4

R R

Điện trở R1234 = R12+ R34 = 28

15() Điện trở tương đương cả mạch:

A

R 3

R2 K

+

-R1

R5

R 4

RAB = R5 + R1234 = 2 +28

15=58

15 ()

Quy tắc 2: Tách nút.

Tách một nút thành hai nút sao cho hai nút vừa tách có cùng điện thế, chập lại ta được mạch điện ban đầu

Ví dụ 3: Cho mạch hình vuông như hình vẽ, 12

đoạn dây dẫn có điện trở như nhau và bằng R=2Ω

Tìm R AB?

Bài giải:

Do tính chất đối xứng ta thấy cường độ dòng điện qua CG bằng cường độ dòng điện qua GD và cường dộ dòng điện qua EG bằng cường độ dòng điện qua GF Nên ta tách G thành 2 điểm G, G’, được mạch như sau:

Ta có: RCD = REF = R

RACDB=RAEFB = 3R

RAB = ACDB

AEFB

1,5R 1,5.2 3

Ví dụ 4 :

Cho khung lục giác đều trong đó tất cả

các cạnh và bán kính đều có điện trở

R = 2Ω Tìm điện trở RAC

Bài g iải

Giả sử chiều dòng điện vào A ra C Giáo viên: Hà Duy Chung Năm học: 2016-2017 8



C

D E

F

O









F

E

D

C

1

O

2

O

Vận dụng qui tắc 2:

Tách nút O thành hai nút O1, O2 Hai điện trở RBO1và RO2E

dòng điện không qua (bỏ qua) Mạch gồm ba nhánh song song

RABC = RAO 1 C = RFO 2 D = RFED = 2R = 4()

RAFDC = R + R+ 2

2

R

= 3R= 6()

RAC =

2

1,5

3 2

R R

R R



()

Quy tắc 3: Bỏ điện trở.

Ta có thể bỏ các điện trở (R # 0) nếu hai đầu điện trở đó có điện thế bằng nhau

Ví dụ 5:

Cho mạch điện như hình vẽ:

Biết R1 = R2 = R3 =R4 =R5 = 5Ω

Điện trở Ampe kế không đáng kể

Tìm RAB?

Bài giải:

Vì RA =0 nên có thể chập 2 điểm B, D làm một Sơ đồ có thể vẽ lại: ((R3//

R4)ntR1)//R2

3 4 34

3 4

R R

134 1 34

R R R 7,5()

2 134 AB

2 134

R R

Quy tắc 4: Mạch tuần hoàn.

Nếu một mạch điện có các mắt xích giống hệt nhau lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn thì điện trở tương đương sẽ không thay đổi nếu ta thêm vào (hoặc bớt đi) một mắt xích

Ví dụ 6 :

Mạch điện có vô số mắt xích giống nhau như ABA'B' , A'B'A"B"

Tìm điện trở tương đương của mạch điện ?

Bài g iải

Vận dụng quy tắc 5: ta bớt mắt xích AA'B'B, phần còn lại vẫn có điện trở là

Rtd

Gọi x là điện trở tương đương khi đã bớt 1 mắt xích

Ta có : RAB = RA'B' = Rtđ = x Ta vẽ lại sơ đồ :

Từ hình vẽ ta có: RAB = 2r +

x r

x r

 = RA'B' = x (x > 0)

Ta có phương trình bậc hai: 2r2 + 2rx + rx - rx - x2 = 0

3 r r 2 r ' 2 2









x1 = r + r 3 = r(1 + 3) > 0 Giáo viên: Hà Duy Chung Năm học: 2016-2017 10





' A

' B

"

A

"

B

A

B

r r

r





' A

' B

A

B

r

r



' B

x '

A

x2 = r - r 3 = r(1 - 3) < 0 (loại) Vậy Rtđ = r(1 + 3)

Quy tắc 6: Mạch cầu.

Mạch cầu cân bằng:

R1.R4 = R2.R3

(Tích hai cặp điện trở chéo bằng nhau)

Mạch cầu không cân bằng: để giải phải

chuyển mạch tam giác thành mạch hình sao

hoặc ngược lại

* Chuyển hình tam giác sang hình sao:

x =

3 2 1

3 1

R R R

R R





y =

3 2 1

2 1

R R R

R R





z =

3 2 1

3 2

R R R

R R



Tổng quát:

x, y, z = TÝch hai diÖn trë kÒ

Tæng ba diÖn trë

* Chuyển mạch từ hình sao sang tam giác:

R1 =

z

xz xy

R2 =

x

xz xy

R3 = yzxyy xz

Tổng quát : R1,R2,R3 = xy xz yz

DiÖn trë vu«ng gãc

Ví

dụ 7 :









1

R

2

R

3

R A

x









1

R

2

R

3

R A

x

Cho mạch cầu như hình vẽ Tính điện trở tương đương của mạch Biết R1 =10,

R2 = 15, R3 = 20, R4 =17,5, R5 = 25

Bài giải:

Ta có:

Mạch cầu có: R1.R4R2.R3

Mạch cầu này không cân bằng

nên ta sử dụng công thức biến

mạch tam giác (R1, R2, R5) thành

mạch sao (R12, R15, R25) ta có:

1 2 12

1 2 5

1 5 15

1 2 5

2 5 25

1 2 5

15 3 153 15 3

25 4 254 25 4

153 254

153 254 153254

153 254

12 153254 12 153254

R ntR  R R R  3 12,5 15,5 

Vậy điện trở tương đương của toàn mạch là: R = 15,5

3.3 Điều kiện thực hiện giải pháp, biện pháp

- Giáo viên phải có tận tâm, nhiệt tình với công việc Tạo hứng thú để học sinh yêu thích môn Vật lí

Giáo viên: Hà Duy Chung Năm học: 2016-2017 12

D

C

R4

R 2

R 5

R3

R1

D

C

B

R4

R2

R5

R3 R

1

R12 A

R 25 R 15

- Giáo viên cần trau dồi kiến thức cho bản thân để quá trình ôn luyện đạt kết quả cao, lấy được niềm tin cho học sinh và phụ huynh và đồng nghiệp

3.4 Mối quan hệ giữa các giải pháp, biện pháp.

- Các giải pháp, biện pháp có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Đề tài tổng hợp các kiến thức cơ bản về phương pháp chuyển mạch điện tương đương sau đó đem áp dụng

ôn luyện cho học sinh giỏi Từ đó tôi tìm ra những tồn tại của các em trong quá trình lĩnh hội và vận dụng kiến thức để giải bài tập, sau đó tìm biện pháp tháo gỡ và đưa ra một số kinh nghiệm giúp cho học sinh giải tốt bài tập phần mạch điện

3.5 Kết quả khảo nghiệm, giá trị khoa học của vấn đề nghiên cứu

- Với việc ứng dụng đề tài này vào công tác giảng dạy, tôi nhận thấy học sinh ngày càng yêu thích bộ môn vật lí, từ đó số lượng học sinh yếu kém trong nội dung kiến thức phần này giảm đáng kể

- Số học sinh đạt kết quả cao rất phấn khởi và các em muốn thử sức và chứng tỏ năng lực của bộ môn đối với bản thân bằng cách tham gia các cuộc thi cấp trường và các cấp khác

4 Kết quả thu được qua khảo nghiệm, giá trị khoa học của vấn đề nghiên

Qua khảo sát học sinh lớp 9 do tôi tham gia bồi dưỡng, nâng cao kiến thức cho 3

em năm học vừa qua, cho thấy:

- Các em đã nắm chắc hơn kiến thức cơ bản, kiến thức nâng cao về quy tắc và phương pháp vẽ mạch điện tương đương

- Biết vận dụng các kiến thức đó vào làm các dạng bài tập về mạch điện tương đương

Kết quả thi chọn học sinh giỏi trong kì thi học sinh giỏi cấp huyện năm học 2014-2015

Bảng kết quả thi chọn học sinh giỏi trong kì thi học sinh giỏi cấp Huyện Krông Buk

Năm học 2014-2015

Năm

học

Số học sinh tham gia

dự thi

Số học sinh được giải

Giáo viên trực tiếp giảng dạy

Giáo viên trực tiếp

ôn thi

2014

-

2015

3

3 học sinh

1 giải nhất

1 giải nhì

1 giải khuyến khích

III PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Kết luận:

Giáo viên: Hà Duy Chung Năm học: 2016-2017 14

Việc chú trọng loại bài tập mở rộng, nâng cao về phương pháp chuyển mạch mạch điện tương đương là rất cần thiết

Qua đây, tôi thấy rằng phần bài tập về vẽ mạch điện tương đương và tính một số đại lượng trong mạch điện thuộc kiến thức mang tính thực tiễn cao, đòi hỏi đầu tư thời gian, đặc biệt là công tác bồi dưỡng học sinh khá, giỏi Giáo viên phải đầu tư, lựa chọn phương pháp, lựa chọn dạng bài tập cơ bản, bài tập nâng cao để nhằm cũng cố, khắc sâu kiến cơ bản, kiến thức mở rộng nâng cao

Trên đây là một số dạng bài tập mà tôi đưa ra trong đề tài mới chỉ là những sự lựa chọn sáng tạo về phương pháp qua tự tìm tòi, nghiên cứu nên còn nhiều hạn chế

2 Kiến nghị:

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện, tôi mạnh dạn có một số ý kiến đề xuất như sau:

- Các cấp lãnh đạo cần điều chỉnh phân phối chương trình cho bộ môn vật lí có

có nhiều tiết bài tập hơn

- Cần tạo ra nhiều sân chơi học tập cho học sinh để các em say mê hơn trong học tập

- Gia đình cần quan tâm, tạo điều kiện để các em dành thời gian cho việc học tập

và tìm tòi cái mới

- Giáo viên dạy học cần đầu tư thời gian trong việc nghiên cứu soạn giảng

- Tăng cường giao lưu chuyên môn giữa các đơn vị trong địa bàn huyện

Trên đây là sáng kiến và kinh nghiệm tích lũy của cá nhân trong việc ôn thi học sinh giỏi năm học 2014-2015 Rất mong được góp ý của quý thầy quý cô.

Xin chân thành cảm ơn.

Ea ngai, ngày 26 tháng 10 năm 2016

Người viết

Hà Duy Chung

IV.

TÀI LIỆU THAM KHẢO