chuyên đề phương pháp giải bài tập về định luật ôm

- Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.. - Định luật: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt và

Trang 1

CHUYÊN ĐỀ: BỒI DƯỠNG HỌC SINH YẾU, KÉM MÔN VẬT LÝ

Chủ đề: “Phương pháp giải bài tập về định luật Ôm”

- Người thực hiện: Phan Thị Thủy

- Chức vụ: Giáo viên

- Đơn vị công tác: Trường THCS Hướng Đạo – Tam Dương – Vĩnh Phúc

- Đối tượng áp dụng: Học sinh lớp 9.

- Thời gian dự kiến: 3 buổi (9 tiết)

I Thực trạng chất lượng giáo dục của trường THCS Hướng Đạo năm học 2018-2019.

Học sinh đa số là con em nông thôn, điều kiện kinh tế còn khó khăn nên việc đầu tư về vật chất cũng như thời gian cho con cái học tập chưa cao, ngoài giờ đến lớp các em còn phải giúp đỡ bố mẹ các công việc gia đình, không có thời gian để tự học

Sự quan tâm kèm cặp con cái của phụ huynh còn hạn chế Ý thức học tập của một số

em chưa cao, phương pháp học tập chưa phù hợp, dẫn đến chất lượng học tập của học sinh còn yếu vì thế hầu hết các em sợ học môn vật lý

Điều kiện cơ sở vật chất chưa đầy đủ Các thiết bị dạy học môn vật lý bị hỏng

và thiếu rất nhiều nên gặp khó khăn khi dạy các bài thí nghiệm Học sinh nghe mô tả hiện tượng sẽ rất khó hình dung và khắc sâu kiến thức

Bộ môn vật lý THCS là một môn học thực nghiệm và các hiện tượng khá trừu tượng đối với học sinh nên yêu cầu học sinh cần có khả năng ghi nhớ tốt và tư duy nhạy bén

Để giải bài tập vật lý thì học sinh cần sử dụng một số kiến thức toán học căn bản như giải phương trình, biến đổi biểu thức , mà học sinh trường THCS lại yếu môn toán nên gặp rất nhiều khó khăn

Với mong muốn tìm được một phương pháp tối ưu nhất để trong quỹ thời gian cho phép hoàn thành được một hệ thống chương trình qui định, nhằm lấp đầy các chỗ hổng kiến thức và từng bước nâng cao thêm về mặt kỹ năng trong việc giải các bài tập vật lý cho học sinh Từ đó phát huy, khơi dậy khả năng sử dụng hiệu quả kiến thức vốn có của học sinh, đồng thời thu hút, lôi cuốn các em ham thích học môn vật lý, đáp ứng

Trang 2

những yêu cầu về đổi mới phương pháp và nâng cao chất lượng dạy học hiện nay Nên tôi đã lựa chọn viết chuyên đề: Bồi dưỡng học sinh yếu kém môn vật lý với chủ đề: Phương pháp giải bài tập về định luật Ôm

II Hệ thống kiến thức sử dụng trong chuyên đề.

1 Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế.

- Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó

Hệ thức tỉ lệ

I1

I2 =

U1

U2

- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ

2 Định luật ôm.

- Định luật: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây

- Hệ thức:

U I R



Trong đó: I: là cường độ dòng điện (A)

U: là hiệu điện thế (V) R: điện trở ()

* Công thức tính điện trở của một dây dẫn:

R = U

I

* Ý nghĩa của điện trở: Điện trở R đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của dây

dẫn

3 Đoạn mạch nối tiếp.

+ I = I1 = I2 = … = In

+ U = U1 + U2 + … + Un

+ Rtđ = R1 + R2 + … + Rn

Trang 3

+

U1

U2=

R1

R2

2 Đoạn mạch song song.

+ I = I1 + I2 + + In

+ U = U1 = U2 = = Un

+

1

R tđ =

1

R1+

1

R2+ +

1

R n

Hai điện trở mắc song song thì: Rtđ =

R1R2

R1+ R2

+

I1

I2 =

R2

R1

III Phân loại các dạng bài tập.

Đối với học sinh yếu kém, giáo viên nên đặt quan điểm đảm bảo tính vững chắc của kiến thức lên hàng đầu Việc luyện tập theo trình độ chung sẽ không phù hợp với học sinh yếu kém, vì vậy nhóm này cần nhiều thời gian luyện tập hơn

Trước hết phải làm cho các em hiểu rõ đề bài: Đề bài cho biết cái gì? yêu cầu cái gì? Nếu học sinh không hiểu đề bài thì không thể tiếp tục quá trình giải toán để đưa lại kết quả đúng được Do đó giáo viên cần dành nhiều thì giờ giúp các em vượt qua được vấp váp đầu tiên này

Để rèn một kiến thức hay kỹ năng nào đó thì số lượng bài tập cùng mức độ cùng thể loại đối với các em yếu kém cần nhiều hơn bình thường, cùng mức độ Do

đó giáo viên cần chú ý gia tăng số lượng bài tập cùng thể loại Ngoài ra các bài tập phải được phân dạng cụ thể với mức độ gần nhau

1 Bài tập vận dụng định luật Ôm.

1.1 Phương pháp giải.

a Tính cường độ chạy qua vật dẫn Áp dụng trực tiếp định luật Ôm: I = U/R

b Tính hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn: U = I.R

c Tính điện trở của vật dẫn: R = U/I

Trang 4

Với dạng bài tập này giáo viên cần hướng dẫn học sinh biết tóm tắt bài toán Học sinh cần phải ghi ra được các đại lượng vật lý đã biết và các đại lượng cần tìm rồi áp dụng đúng công thức

1.2 Bài tập ví dụ

Bài 1 Cho điện trở R = 15 Ω Khi mắc điện trở này vào hiệu điện thế 6V thì dòng điện

chạy qua nó có cường độ là bao nhiêu?

Tóm tắt

R = 15Ω

U = 6V

I =?

Bài làm Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn là

I = U/R = 6/15 = 0,4A

Bài 2: Một bóng đèn xe máy lúc thắp sáng có điện trở 12Ω và cường độ dòng điện

chạy qua dây tóc bóng đèn là 0,5A Tính hiệu điện thế giữa hai dầu dây tóc bóng đèn khi đó?

Tóm tắt

R = 12Ω

I = 0,5A

U =?

Bài làm Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc bóng đèn là:

U = I.R = 0,5.12 = 6V

Bài 3: Đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một điện trở thì dòng điện chạy qua điện trở

có cường độ 0,15A Tính trị số điện trở này

Tóm tắt

U = 6V

I = 0,15A

R =?

Bài làm Điện trở của vật dẫn là

R = U/I = 6/0,15 = 40 Ω

Bài 4 Cho điện trở R Khi mắc điện trở này vào hiệu điện thế 60V thì dòng điện chạy

qua nó có cường độ là 2A

a Xác định giá trị của R

Trang 5

b Muốn cường độ dòng điện chạy qua điện trở giảm đi 0,4A so với trường hợp trên thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở khi đó là bao nhiêu?

Tóm tắt

U1 = 60V

I1 = 2A

a R =?

b I2 = I1 – 0,4A

U2 =?

Bài làm Điện trở của vật dẫn là

R = U1/I1 = 60/2 = 30 Ω

b Ta có I2 = I1 – 0,4 = 1,6A Hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở là:

U2 = I2.R = 1,6.30 = 48V

1.3 Bài tập vận dụng.

Bài 1 Giữa hai đầu điện trở R1 = 20Ω có một hiệu điện thế là U = 3,2V Tính cường

độ dòng điện I đi qua điện trở này khi đó

Bài 2 Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R = 7Ω là 0,7A Khi đó hiệu điện thế Ω là 0,7Ω là 0,7A Khi đó hiệu điện thế A Khi đó hiệu điện thế

giữa hai đầu điện trở là:

Bài 3 Đặt vào hai đầu điện trở R hiệu điện thế 12V thì cường độ dòng điện qua nó là

15mA Điện trở R có giá trị?

Bài 4 Một dây dẫn được mắc vào hiệu điện thế 25V thì cường độ dòng điện chạy qua

nó là 0,5A

a Tính điện trở của dây dẫn

b Khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn tăng thêm 5V nữa thì cường độ dòng điện qua dây dẫn lúc ấy là bao nhiêu?

Bài 5 Cho điện trở R = 5Ω

a Khi mắc điện trở này vào hiệu điện thế 6V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là bao nhiêu?

b Muốn cường độ dòng điện chạy qua điện trở tăng thêm 0,3A so với trường hợp trên thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở khi đó là bao nhiêu?

Trang 6

Bài 6 Cho điện trở R1 = 20Ω, hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở là U = 18V.

a Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1

b Giữ nguyên hiệu điện thế U = 18V, thay điện trở R1 bằng một điện trở R2 thì cường

độ dòng điện chạy qua R2 lúc này I2 = I1/3 Tính R2?

2 Định luật Ôm cho đoạn nối tiếp.

2.1 Phương pháp.

a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch

+ Hai điện trở: Rtđ = R1 + R2

+ Ba điện trở: Rtđ = R1 + R2 + R3

+ Nếu mạch có n điện trở : Rtđ = R1 + R2 + R3 + + Rn

b Tính cường độ dòng điện trong mạch

Cách 1: Áp dụng định luật ôm cho toàn mạch

Bước 1 Tính điện trở tương đương của cả đoạn mạch Rtđ

Bước 2 Tính cường độ dòng điện của cả mạch bằng công thức: I = UAB/Rtđ

Cách 2: Tính thông qua cường độ dòng điện của các điện trở thành phần

I = I1 = I2 = = In.

c Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

Cách 1: Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: I = UAB/Rtđ

- Tính cường độ dòng điện I trong mạch

- Tính điện trở tương đương của đoạn mạch

- Tính hiệu điện thế của mạch: UAB = I.Rtđ

Cách 2: Áp dụng công thức: UAB = U1 + U2 + + Un

Lưu ý: Với bài toán có dụng cụ đo giáo viên cần nêu rõ, nhấn mạnh công dụng và cách mắc của ampe kế và vôn kế trong sơ đồ mạch điện để học sinh hiểu đề bài Hướng dẫn học sinh từng bước một để tìm được lời giải của bài toán

2.2 Bài tập ví dụ.

Trang 7

Bài 1 Cho hai điện trở R1 = 12Ω, R2 = 28Ω mắc nối tiếp với nhau Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch là UAB = 60V Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch

Tóm tắt

R1 = 12Ω

R2 = 28Ω

UAB = 60V

I =?

Bài làm Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

Rtđ = R1 + R2 = 30Ω Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là

I = UAB/Rtđ = 60/30 = 2A

Bài 2 Hai điện trở R1 = 5Ω và R2 = 10Ω mắc nối tiếp với nhau trong một đoạn mạch Cường độ dòng điện chạy qua mạch đó là 0,2A

a Tìm điện trở trương đương của đoạn mạch

b Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

Tóm tắt

R1 = 5Ω

R2 = 10Ω

I = 0,2A

a Rtđ =?

b UAB =?

Rtđ = R1 + R2 = 15Ω Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là:

UAB = I Rtđ = 0,2.15 = 3V

Bài 3 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ

Trong đó điện trở R1 = 5Ω, R2 = 10Ω Hiệu điện

thế hai đầu đoạn mạch AB bằng 18V

Tính số chỉ của vôn kế và ampe kế?

Tóm tắt

R1 = 5Ω

R2 = 10Ω

UAB = 18V

I =? U1 =?

Bài làm

a Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

Rtđ = R1 + R2 = 15Ω Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là

I = UAB/Rtđ = 18/15 = 1,2A

V

A + -B

A

Trang 8

Vì R1 nt R2 => I1 = I2 = I = 1,2A

=> U1 = I1.R1 = 1,2.5 = 6V Vậy số chỉ của ampe kế là 1,2A Số chỉ của vôn kế là 6V

Bài 4 Hai điện trở R1 = 15Ω và R2 = 30Ω mắc nối tiếp nhau trong một đoạn mạch

a Tìm điện trở tương đương của đoạn mạch

b Phải mắc nối tiếp vào đoạn mạch một điện trở R3 bằng bao nhiêu để điện trở tương đương của đoạn mạch là 55Ω?

Tóm tắt

R1 = 15Ω

R2 = 30Ω

a Rtđ =?

b R3 nt R1 nt R2

R’tđ = 55Ω, R3 =?

Bài làm

Rtđ = R1 + R2 = 45Ω

b Khi mắc thêm R3 vào mạch thì điện trở tương đương của mạch là: R’tđ = R1 + R2 + R3 => R3 = R’tđ – (R1 + R2)

R3 = 55 – 45 = 10Ω

Bài 5 Cho đoạn mạch gồm 3 điện trở R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, R3 = 15Ω được mắc nối tiếp vào hiệu điện thế U = 36V Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch

Tóm tắt

R1 = 5Ω

R2 = 10Ω

R3 = 15Ω

U = 36V

I = ?

Rtđ = R1 + R2 + R3 = 30Ω Cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

I = U/Rtđ = 36/30 = 1,2A

2.3 Bài tập vận dụng.

Bài 1 Cho hai điện trở R1 = 10Ω và R2 = 15Ω được mắc nối tiếp nhau Điện trở tương đương R12 của đoạn mạch có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau?

A R12 = 1,5Ω B R12 = 5Ω C R12 = 25Ω D R12 = 150Ω

Trang 9

Bài 2 Mắc nối tiếp các điện trở R1 = 40Ω và R2 = 80Ω vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 6V Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 là

A 50mA B 7Ω là 0,7A Khi đó hiệu điện thế 5mA C 150mA D 225mA

Bài 3 Sau quá trình thực hành xác định điện trở của một dây dẫn, một nhóm học sinh

đọc được số chỉ của ampe kế là 0,3A và xác định được giá trị điện trở của dây dẫn là 10Ω Hỏi nhóm học sinh đã đọc được số chỉ của vôn kế trong trường hợp này là bao nhiêu?

Bài 4 Đặt hiệu điện thế U = 12V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R1 = 40Ω và R2

= 80Ω mắc nối tiếp Hỏi cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 là bao nhiêu?

Bài 5 Hai điện trở R1 = 4Ω, R2 = 6Ω được mắc nối tiếp vào nguồn điện 12V Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là:

A 3,6V B 4,8V C 8,4V D 7Ω là 0,7A Khi đó hiệu điện thế ,2V

Bài 6 Có ba điện trở R1 = 5Ω, R2 = 15Ω, R3 = 20Ω Mắc ba điện trở này nối tiếp với nhau vào mạch điện có hiệu điện thế U Điện trở tương đương của mạch là:

Bài 7 Cho ba điện trở R1 = 15Ω, R2 = 25Ω, R3 = 20Ω được mắc nối tiếp nhau vào mạch điện có hiệu điện thế 90V Cường độ dòng điện trong mạch nhận giá trị nào trong các giá trị sau?

A I = 6A B I = 1,5A C I = 3,6A D I = 4,5A

Bài 8

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Trong đó

điện trở R1 = 5Ω, R2 = 15Ω, vôn kế chỉ 3V

a Số chỉ của ampe kế là bao nhiêu?

b Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn

mạch

A + -B

Trang 10

a I = I2 = U2/R2 = 3/15 = 0,2A

b Rtđ = R1 + R2 = 20Ω

UAB = I.Rtđ = 0,2.20 = 4V

3 Định luật Ôm cho đoạn mạch song song.

3.1 Phương pháp.

Hai điện trở mắc song song thì: Rtđ =

R1R2

R1+ R2

- Có 3 điện trở: R1

tđ

R1+

1

R2+

1

R3

b Tính cường độ dòng điện trong mạch chính

Cách 1: Áp dụng định luật Ôm

- Tính điện trở tương đương

- Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch I = UAB/Rtđ

Cách 2 Áp dụng công thức: I = I1 + I2 + + In.

c Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

Cách 1: Áp dụng công thức: UAB = I Rtđ

Cách 2: Tính thông qua U của mạch rẽ: U = U1 = U2 = = Un

3.2 Bài tập ví dụ.

Bài 1 Tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 4Ω, R2 = 12Ω mắc song song

Tóm tắt

R1 = 4Ω

R2 = 12Ω

Rtđ = (R1.R2) /(R1 + R2) = 3Ω

Trang 11

Bài 2 Một đoạn mạch điện gồm hai điện trở R1 = 6Ω và R2 = 3Ω mắc song song với nhau vào hai điểm có hiệu điện thế 6V Điện trở tương đương và cường độ dòng điện qua mạch chính là bao nhiêu?

Tóm tắt

R1 = 6Ω

R2 = 3Ω

U = 6V

Rtđ = ?

I =?

Rtđ = (R1.R2) /(R1 + R2) = 2Ω Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

I = U/Rtđ = 6/2 = 3A

Bài 3 Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 6Ω và R2 = 12Ω mắc song song giữa hai điểm A và B là 0,5A Khi đó hiệu điện thế giữa hai điểm

A, B là:

Tóm tắt

R1 = 6Ω

R2 = 12Ω

I = 0,5A

UAB =?

Rtđ = (R1.R2) /(R1 + R2) = 4Ω Hiệu điện thế giữa hai điểm A,B là

UAB = I.Rtđ = 0,5.4 = 2V

Bài 4.

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó

R1 = 15Ω, R2 = 10Ω, vôn kế chỉ 12V

b Số chỉ của các ampe kế là bao nhiêu?

Tóm tắt

R1 = 15Ω

R2 = 10Ω

U = 12V

a Rtđ = ?

Bài làm

Rtđ = (R1.R2) /(R1 + R2) = 6Ω

b Vì R1//R2 => U1 = U2 = U Vậy số chỉ của các ampe kế là:

-B

A +

A V

R1

R2

A A

2 A1

A A

Trang 12

b I =? I1 =? I3 =? I = U/Rtđ = 12/6 = 2A

I1 = U/R1 = 12/15 = 0,8A

I2 = U/R2 = 12/10 = 1,2A

Bài 5 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ,

trong đó R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, ampe kế A1 chỉ

0,6A

a Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn

mạch

b Tính cường độ dòng điện ở mạch chính

Tóm tắt

R1 = 5Ω

R2 = 10Ω

I1 = 0,6A

a U =?

b I =?

Bài làm

a Vì hai điện trở mắc song song nên:

UAB = U1 = I1.R1 = 0,6.5 = 3V Vậy hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: 3V

Ta có:

Rtđ = (R1.R2)/(R1+R2) = 5.10/(5+10) = 10/3(Ω) Cường độ dòng điện ở mạch chính là:

I = UAB/Rtđ = 3/10/3 = 0,9A

Bài 6 Ba điện trở R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, R3 = 30Ω được mắc song song với nhau Điện trở tương đương của đoạn mạch song song này là bao nhiêu ?

Tóm tắt

R1 = 5Ω

R2 = 10Ω

R3 = 30Ω

Rtđ = ?

1

R tđ=

1

R1+

1

R2+

1

R3 = 10/30 => Rtđ = 3Ω

3.3 Bài tập vận dụng

-B

A +

R 1

R 2 A1

A A

Trang 13

Bài 1: Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 8Ω, R2 = 12Ω mắc song song có giá trị nào sau đây ?

Bài 2 Đặt hiệu điện thế U vào hai đầu mạch điện gồm hai điện trở R1 và R2 mắc song song với nhau Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là I = 1,3A và cường độ dòng điện chạy qua R2 là I2 = 0,5A Cường độ dòng điện chạy qua R1 là bao nhiêu?

Bài 3 Cho mạch điện gồm hai điện trở R1 mắc song song với R2 Trong đó R1 = 6Ω;

R2 = 18Ω, cường độ dòng điện trong mạch chính I = 1,2A Tính hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch

A 7Ω là 0,7A Khi đó hiệu điện thế ,2V B 21,6V C 28,8V D 5,4V

Bài 4 Cho mạch điện có sơ đồ như

hình vẽ Trong đó R1 = 20Ω, R2 =

30Ω Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn

mạch AB là 14,4V Số chỉ của ampe

kế A là bao nhiêu?

A 0,7Ω là 0,7A Khi đó hiệu điện thế 2A B 0,48A C 1,2A D 0,28A

Bài 5 Cho mạch điện có sơ đồ như

hình vẽ Vôn kế chỉ 36V, ampe kế A

chỉ 3A, R1 = 30Ω

a Tính điện trở R2?

b Số chỉ của các ampe kế A1 và A2 là

bao nhiêu?

HD:

a R2 = 45Ω

b I1 = U1/R1 = 36/30 = 1,2A; I2 = I – I1 = 1,8A

Bài 6 Ba điện trở R1 = R2 = 12Ω, R3 = 3Ω mắc song song với nhau Điện trở tương đương của mạch là:

-B

A +

R1

R2

A A

2

A1

A A

-B

A +

A V

R1

R2

A A

2

A1

A

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	166,11 KB