Sáng kiến kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải bài tập môn vật lý 9 chương 1 Điện học. SKKN hướng dẫn học sinh giải bài tập chương 1 điện học vật lý lớp 9. Kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải bài tập môn vật lý 9 chương 1 điện học
Trang 1HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ 9
ưu của giáo dục Cũng như trong học tập các bộ môn khác, học Vật lí lại càng cầnphát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học sinh để không phải chỉ biết
mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lí cũng như áp dụng kiến thức và kỹnăng 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 tính toánhoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy tắc Vật lí, phương pháp Vật lí đã quyđịnh trong chương trình học Nhưng bài tập Vật lí lại là một khâu quan trọng trongquá trình dạy và học Vật lí
Việc giải bài tập Vật lí giúp củng cố đào sâu, mở rộng những kiến thức cơbản của bài giảng, xây dựng củng cố kỹ năng kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thựctiễn, là biện pháp quý báu để phát triển năng lực tư duy của học sinh, có tác dụngsâu sắc về mặt giáo dục tư tưởng, đạo đức lớn Vì thế trong việc giải bài tập Vật límục đích cơ bản cuối cùng không phải chỉ tìm ra đáp số, tuy điều này cũng quantrọng và cần thiết, mục đích chính của việc giải là ở chỗ người làm bài tập hiểuđược sâu sắc hơn các khái niệm, định luật Vật lí, vận dụng chúng vào những vấn
đề thực tế trong cuộc sống, trong lao động
Trang 2Qua thực tế giảng dạy Vật lớ ở trường THCS núi chung bộ mụn Vật lớ 9 núiriờng, tụi nhận thấy học sinh cũn gặp rất nhiều khú khăn lỳng tỳng khi giải cỏc bàitập Vật lớ, điều này ớt nhiều ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học.
Vừa qua cựng với sự đổi mới phương phỏp dạy học chung của ngành giỏodục, đồng thời bản thõn cũng tự kiểm tra, tổng kết tỡnh hỡnh dạy học Vật lớ, cựngvới việc tiếp thu cỏc chuyờn đề, thấy được tỏc dụng giỏo dục rất lớn đối với họcsinh khi giải bài tập Vật lớ Từ đú vận dụng vào quỏ trỡnh giảng dạy, tụi thấy cúhiệu quả hơn so với trước đõy, chất lượng học sinh được nõng cao rừ rệt
Ở chương I: “Điện học”: là một trong những chương quan trọng của chươngtrỡnh vật lý lớp 9 nhằm giỳp học sinh nắm được kiến thức về: Định luật ụm; cỏchxỏc định điện trở của dõy dẫn; sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài tiết diện vàvật liệu làm dõy dẫn; biến trở điện trở dựng trong kỹ thuật; xỏc định được cụngsuất của dũng điện, cụng của dũng điện, định luật Jun - Len-xơ; sử dụng an toàn vàtiết kiệm điện năng; kỹ năng thực hành thớ nghiệm để rỳt ra kiến thức mới, vậndụng cỏc định luật để giải bài tập…
Xuất phỏt từ những lớ do trờn, chớnh vỡ thế tụi chọn đề tài sỏng kiến kinh
nghiệm: “Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý 9 chương I: Điện học ” Nhằm
phõn loại đối tượng học sinh để hướng dẫn cụ thể cỏch giải cỏc dạng bài tập Từ đúgiỳp học sinh nắm chắc được kiến thức cơ bản, mở rộng và hiểu sõu kiến thức,nõng cao được chất lượng bộ mụn Vật lớ và biết vận dụng vào thực tế
II Phạm vi và đối tượng nghiờn cứu:
1 Phạm vi nghiờn cứu:
Học sinh lớp khối 9 trường THCS số 1 xó
2 Đối tượng nghiờn cứu:
Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý lớp 9 chương I: Điện học
III Mục đớch nghiờn cứu:
Hình thành cho học sinh một cách tổng quan về phơngpháp giải một bài tập Vật lí, từ đó các em có thể vận dụng mộtcách thành thạo và linh hoạt trong việc giải các bài tập, nâng cao
Trang 3hiÖu qu¶ cña bµi tËp, gióp c¸c em n¾m v÷ng kiÕn thøc trong qu¸tr×nh häc tËp
IV Điểm mới trong kết quả nghiên cứu:
Để thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa mới môn vật lý lớp 9 và dạyhọc theo phương pháp đổi mới đạt hiệu quả cao thì đòi hỏi giáo viên phải nghiêncứu, tìm tòi để đề ra được những phương pháp giảng dạy có hiệu quả nhằm hướngdẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp và làm tốt các dạng bài tậptrong chương trình sách giáo khoa
PHẦN NỘI DUNG
I Cơ sở lý luận:
a) Bài tập Vật lí giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức học sinh đã nắm được cái chung cáikhái quát của các khái niệm, định luật và cũng là các khái niệm trừu tượng Trongcác bài tập học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vàonhững trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm được những biểuhiện rất cụ thể của chúng trong thực tế và phạm vi ứng dụng của chúng Ngoàinhững ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật bài tập Vật lí giúp cho học sinh thấyđược những ứng dụng muôn hình muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đãhọc
Còn khái niệm, định luật Vật lí thì rất đơn giản nhưng biểu hiện của chúngtrong tự nhiên thì rất phức tạp Do đó bài tập vật lí sẽ giúp luyện tập cho học sinhphân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó
Bài tập vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khigiải bài tập vật lí học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụngtổng hợp các kiến thức của nhiều chương nhiều phần của chương trình
b) Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức mới
Nhiều khi bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suynghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiệntượng mới do bài tập phát hiện ra
Trang 4c) Giải bài tập vật lý rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn,rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát
Bài tập vật lý là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện kỹnăng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiếnthức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn
d) Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh
Trong khi làm bài tập do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài,
tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút
ra được nên từ duy của học sinh được phát triển năng lực làm việc tự lực nâng cao,tính kiên trì được phát triển
e) Giải bài tập góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh
Có nhiều bài tập vật lý không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng nhữngkiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo Đặc biệt lànhững bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm
f) Giải bài tập vật lý là một phương tiện để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thứccủa học sinh
Tuỳ theo cách ra bài tập ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiếnthức của học sinh giúp việc đánh giá chất lượng học sinh được chính xác
II Thực trạng của vấn đề.
1 Thuận lợi :
- Trường THCS số 1 có cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy tương đối tốt,phòng học và phòng thư viện kiên cố, sạch sẽ đúng quy cách, có đồ dùng tươngđối đầy đủ cho các khối lớp
- Học sinh trường THCS số 1 đa phần là các em ngoan chịu khó trong học tập,các em có đầy đủ sách giáo khoa, sách bài tập
- Một số học sinh ham học hỏi, chịu khó, hăng say giải các dạng bài tập trong sáchgiáo khoa, sách bài tập
- Đội ngũ giảng dạy môn vật lý ở trường có 3 giáo viên
2 Khó khăn.
Trang 5- Đa số học sinh trường THCS số 1 là con em dân tộc thiểu số, khả năng nhận
thức, tiếp thu kiến thức còn hạn chế
- 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, việc giảng dạy vật lý nhất là bàitập vật lý như thế sẽ không đạt được kết quả cao, vì trong lớp có các đối tượng họcsinh 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 họcsinh khá, giỏi nên các em chưa thể kịp hiểu ra vấn đề Vì thế nếu giáo viên khôngchú trọng đến việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lý thì học sinh
sẽ không thể tự làm được bài tập, hay đoán mò và không nắm vững được kiến thứctrong chương
III Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề.
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 toán hay chỉlàm những phép toán đơn giản có thể nhẩm được
Bài tập định tính có tầm quan trọng đặc biệt vì nhiều bài tập tính toán có thểgiải được phải thông qua những bài tập định tính Vì vậy việc luyện tập, đào sâukiến thức và mở rộng kiến thức của học sinh về một vấn đề nào đó cần được bắtđầu từ bài tập định tính Đây là loại bài tập có khả năng trau dồi kiến thức và tạohứng thú học tập của học sinh
Để giải quyết được bài tập định tính đòi hỏi học sinh phải phân tích đượcbản chất của các hiện tượng vật lý Với các bài tập định tính ta có thể chia ra là hailoại: Loại bài tập định tính đơn giản và loại bài tập định tính phức tạp
a) Loại bài tập định tính đơn giản:
- Giải bài tập định tính đơn giản học sinh chỉ cần vận dụng một hai khái niệm hayđịnh luật đã học là có thể giải quyết được dạng bài tập này nên dùng để củng cố,khắc sâu kiến thức cho học sinh 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
Trang 6C 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 Len-xơ
Jun-+ (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 ánđúng)
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 toànđúng không ?
+ Với câu hỏi này học sinh dễ nhầm lẫn khi vận dụng định luật Ôm là cường độdòng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế, mà học sinh chú ý tới hiệu điện thế địnhmức của bóng đèn, cũng như cường độ định mức của bóng đèn nếu vượt quá giớihạn định mức thì bóng có thể cháy và như thế thì cường độ dòng điện không tăngliên tục
b) Dạng bài tập định tính phức tạp:
Đối với các bài tập dạng định tính phức tạp thì việc giải các bài tập này là giảimột chuỗi các câu hỏi định tính Những câu hỏi này đòi hỏi học sinh phải dựa vàoviệc vận dụng một định luật vật lý, một tính chất vật lý nào đó Khi giải các bài tậpđịnh tính phức tạp này ta thường phân tích ra ba giai đoạn :
Trang 7+ Phân tích điều kiện câu hỏi.
+ Phân tích các hiện tượng vật lý mô tả trong câu hỏi, trên cơ sở đó liên hệ vớiđịnh luật vật lý, định nghĩa, một đại lượng vật lý hay một tính chất vật lý liênquan
+ 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 thìkhi 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 đãhọc 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 bằng cách đưa ra một số câu hỏi sau :
- 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 và
bằng nhau
- HS: Điện trở hai dây này tỉ lệ thuận
với chiều dài tỉ lệ nghịch với tiết diện
và phụ thuộc bản chất dây dẫn và nhiệt
độ
- HS: bằng nhau
- HS: bằng nhau
- HS:
- GV: Nhiệt lượng toả ra ở một dây
dẫn khi có dòng điện đi qua phụ thuộcyếu 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?
- 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
Trang 8và 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 lượng 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 suy nghĩlogic và lập luận có căn cứ
2 Dạng bài tập tính toán:
Đó 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 lý của các hiện tượng mô tảtrong 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: Bài tập tập dượt và bài tậptổng hợp
a) Bài tập tập dượt:
Là loại bài tập đơn giản sử dụng khi nghiên cứu khái niệm, định luật hay một quitắc vật lý nào đó Đây là loại bài tập tính toán cơ bản giúp học sinh nắm vững hiểuđầy đủ hơn, sâu sắc hơn một định lượng của các bài tập vật lý Dạng bài tập nàygiáo viên nên để hướng dẫn học sinh củng cố vận dụng sau bài học
Trang 9a, 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 :
-GV: Mạch điện đã cho có bao
nhiêu điện trở? Chúng mắc nhưthế nào?
- GV: Muốn tìm dòng điện qua
A1,A2 ta cần biết dữ kiện nào?
- 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 Trong
đó R1=5 Khi đóng khoá K vôn kế chỉ 6V,
Ampe kế chỉ 0,5A Các dây nối ampe kế, vôn
Trang 10Cho biết Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
Ví dụ 7: Cho một mạch điện như hình vẽ 3:
b Hiệu điện thế của mạch AB?
* Đối với loại bài này có thể đưa ra một số câu hỏi để gợi ý giúp các em nhận rõcác yếu tố cần tìm, tư duy lôgíc để tìm ra lời giải nhanh chóng chínhxác
N
M
Hình 3
Trang 11Cho biết Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
-GV: Cường độ dòng
điện toàn mạch đã biết
Trang 12a, Điện trở của dây xoắn?
b, Nhiệt lượng toả ra trong 5 phút khi mắc bếp điện vào hiệu điện thế 220V?
c, Trong thời gian 5 phút bếp này có thể đun sôi bao nhiêu lít nước từ 27OC, biếtnhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kgK Sự mất mát nhiệt ra môitrường coi như không đáng kể?
dây xoắn bằng cách nào?
-GV: Nhiệt lượng toả ra
trên đoạn dây khi mắcvào U=220V ở thời gian
5 phút bằng bao nhiêu?
-GV: Với nhiệt lượng Q1
như trên thì có thể đunsôi bao nhiêu lít nước từ
270C?
Trang 133 Dạng bài tập đồ thị:
Đó là những bài tập mà trong dữ kiện đã cho của đề bài và trong tiến trìnhgiải có sử dụng về đồ thị Loại bài tậpnày có tác dụng trước hết giúp học sinh nắmđược phương pháp quan trọng biểu diễn mối quan hệ giữa số và các đại lượng vật
lý, tạo điều kiện làm sáng tỏ một cách sâu sắc bản chất vật lý
Trong chương I vật lý 9 bài tập đồ thị tuy không nhiều nhưng hướng dẫnloại bài tập này giúp học sinh nắm được phương pháp đồ thị trong việc xác định sốliệu để trả lời các câu hỏi
Ví dụ 9: Trên hình 4 vẽ đồ thị kiểu biểu diễn
sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu
điện thế của ba dây dẫn khác nhau
a, Từ đồ thị hãy xác định giá trị cường độ dòng
điện chạy qua mỗi dây dẫn khi hiệu điện thế
đặt giừa hai đầu dây dẫn là 3V
b, Dây dẫn nào có điện trở lớn nhất? Nhỏ nhất?
-HS: 3 đường: R1,R2,R3
-HS: Từ trục hành biểu diễn hiệu điện
thế U tại vị trí 3V ta gióng đường thẳng
song song với trục tung biểu diễn I ta có:
I1=5mA; I2=2mA; I3=1mA