Vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương dòng điện không để bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11 THPT

Việc nghiên cứu và vận dụng một số nguyên tắc TRIZ để xây dựng hệthống bài tập sáng tạo sử dụng vào dạy học, đặc biệt là môn Vật lý sẽ góp phần quan trọngtrong việc nâng cao năng lực tư

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Để đáp ứng được yêu cầu phát triển của đất nước theo định hướng công nghiệp hóa –hiện đại hoá, đòi hỏi nghành Giáo dục – Đào tạo phải đổi mới một cách căn bản về mọi mặt:mục tiêu, nội dung, chương trình và đặc biệt là đổi mới về phương pháp dạy học nhằm tạo

ra những con người mới năng động, sáng tạo có thể làm chủ khoa học và vận dụng một cáchlinh hoạt để giải quyết tốt những vấn đề thực tế Trong quá trình dạy học người GV phảikhông ngừng học tập nâng cao trình độ chuyên môn, phải luôn đổi mới, tìm tòi và đưa raphương pháp dạy học phù hợp, hiệu quả nhất

Lý thuyết giải bài toán sáng chế TRIZ (viết tắt từ tiếng Nga: Teopия peшенияизобретательских задач) là lý thuyết với hệ thống công cụ thuộc loại hoàn chỉnh nhấttrong lĩnh vực khoa học sáng tạo, là một công cụ hỗ trợ cho sự sáng tạo Làm cho quá trìnhsáng tạo trở thành một khoa học, có tiêu chí, nguyên tắc nhất định, chứ không phải quá trìnhmày mò, may rủi Việc nghiên cứu và vận dụng một số nguyên tắc TRIZ để xây dựng hệthống bài tập sáng tạo sử dụng vào dạy học, đặc biệt là môn Vật lý sẽ góp phần quan trọngtrong việc nâng cao năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh

Bài tập sáng tạo là một phương tiện hữu ích để bồi dưỡng tư duy sáng tạo Tuy nhiêntrong các tài liệu dạy học phổ thông thì bài tập sáng tạo còn rất hạn chế và nằm rời rạc chưathành hệ thống Nếu xây dựng được bài tập sáng tạo thành một hệ thống và sử dụng nó mộtcách phù hợp trong quá trình dạy học thì sẽ góp phần bồi dưỡng tốt năng lực tư duy sáng tạocho học sinh Việc xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phải dựa trên những tiêu chí và cơ sởkhoa học xác định

Chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 trung học phổ thông chiếm một lượngkiến thức lớn và có một vị trí quan trọng trong chương trình Vật lý phổ thông, đặc biệt làtrong kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh và kỳ thi THPT Quốc gia Vì vậy việc xây dựng và sửdụng hệ thống bài tập sáng tạo khi dạy học chương “Dòng điện không đổi” sẽ mang lại hiệuquả cao trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh Trên cơ sở đó tôi chọn đề tài

“Vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương “Dòng điện không đổi” để bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11 trung học phổ thông”.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng nguyên tắc TRIZ xây dựng và hướng dẫn học sinh giải bài tập sáng tạo

chương “Dòng điện không đổi” - Vật lý 11 - Trung học phổ thông nhằm bồi dưỡng năng lực

tư duy sáng tạo cho học sinh

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Đối tượng:

+ Các nguyên tắc sáng tạo TRIZ.

+ Bài tập sáng tạo về Vật lý

 Phạm vi nghiên cứu:

+ Phần dòng điện không đổi - Vật lý 11 - Trung học phổ thông

1.4 Phương pháp nghiên cứu

+ Nghiên cứu các tài liệu lý luận dạy học, tài liệu về phương pháp luận sáng tạo khoa học

kĩ thuật (TRIZ)

+ Nghiên cứu phân phối chương trình, sách giáo khoa, sách bài tập, sách giáo viên, chuẩnkiến thức kĩ năng môn Vật lý 11 – trung học phổ thông

1.5 Những điểm mới của SKKN

- Xây dựng được quy trình vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ thiết kế bài tậpsáng tạo Vật lý làm phương tiện cho dạy học bồi dưỡng tư duy sáng tạo

- Xây dựng được hệ thống bài tập sáng tạo chương “Dòng điện không đổi” kèm theo câuhỏi hướng dẫn dựa theo các nguyên tắc TRIZ

2 NỘI DUNG

2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1.1 TRIZ và việc vận dụng các nguyên tắc của TRIZ vào dạy học Vật lý

* TRIZ phiên âm từ tiếng Nga của TPИЗ (Viết tắt từ tiếng Nga: Teopия peшения

изобретательских задач) nghĩa là lý thuyết giải các bài toán sáng chế, thuật ngữ tiếng Anh:Theory of inventive problem solving tips) ra đời từ Liên Xô do Genrikh Saulovich Altshuler(1926 - 1998) sáng lập

* Phương pháp luận sáng tạo, TRIZ là một lý thuyết với hệ thống công cụ thuộc loạihoàn chỉnh nhất trong lĩnh vực khoa học sáng tạo

* Nội dung cơ bản của TRIZ gồm:

- 9 quy luật phát triển hệ thống

- 40 nguyên tắc sáng tạo (NTST) cơ bản

- 11 biến đổi mẫu dùng để giải bài toán sáng chế

* TRIZ là một công cụ hỗ trợ cho sự sáng tạo, nhằm:

- Tăng cường tính hệ thống của quá trình sáng tạo, rút ngắn thời gian, tiết kiệm công sức

- Làm cho quá trình sáng tạo trở thành một khoa học, có những tiêu chí, nguyên tắc nhấtđịnh chứ không phải một quá trình mày mò, may rủi

- Rèn luyện cho con người, đặc biệt cho học sinh khả năng sáng tạo, khả năng thích ứng,khả năng và kĩ năng giải quyết vấn đề

* Để giải quyết một vấn đề theo lý thuyết sáng tạo của TRIZ, thông thường người ta phảithực hiện các trình tự sau:

Bước 1: Xác định bài toán cần giải

Bước 2: Xác định cách tiếp cận bài toán, liên quan đến bài toán cần giải Phân tích các

mâu thuẫn nảy sinh trong vấn đề

Bước 3: Vận dụng các NTST để tìm ý tưởng giải bài toán

Bước 4: Phát triển các ý tưởng thành các giải pháp và kết cấu kỹ thuật

Bước 5: Áp dụng thực tế

2.1.2 Bài tập sáng tạo trong dạy học Vật lý

Bài tập sáng tạo (BTST) Vật lý là bài tập mà giả thiết không có đầy đủ thông tin liênquan đến hiện tượng, quá trình Vật lý; có những đại lượng Vật lý ẩn giấu; điều kiện của bàitoán không chứa đựng sự chỉ dẫn trực tiếp về angôrit giải hay kiến thức Vật lý cần sử dụng.BTST được dùng để bồi dưỡng các phẩm chất của TDST: Tính mềm dẻo, linh hoạt, độcđáo, nhạy cảm Tính chất sáng tạo được thể hiện ở chỗ: Không có angôrit giải, đề bài chegiấu dữ kiện khiến học sinh không thể liên hệ với một angôrit sẵn có mà buộc học sinh phảivận dụng kiến thức một cách linh hoạt trong những tình huống mới, biết phát hiện ra nhữngvấn đề mới về kiến thức, kĩ năng hoạt động, thái độ ứng xử

2.1.3 Vận dụng các nguyên tắc của TRIZ xây dựng BTST

Việc xây dựng các BTST Vật lý nhằm bồi dưỡng TDST cho học sinh được dựa trên:Chu trình sáng tạo của Razumốp, bản chất của TDST và các NTST

* Các bước xây dựng BTST gồm:

+ Bước 1: Lựa chọn một số bài tập xuất phát (BTXP)

+ Bước 2: Giải các BTXP ở dạng tổng quát

+ Bước 3: Phân tích giả thiết, yêu cầu của đề bài, hiện tượng Vật lý xuất hiện trong bài,lời giải và kết luận nghiệm

+ Bước 4: Vận dụng các NTST để xây dựng các BTST bằng cách:

- Phát biểu BTXP theo cách khác (Nguyên tắc linh động)

- Thay đổi một số dữ kiện của bài toán để hiện tượng Vật lý trong BTXP mâu thuẫn vớiđịnh luật Vật lý; biến giả thiết thành kết luận để tạo ra bài tập mới (Nguyên tắc đảongược)

- Thay đổi một số thông số của BTXP để có được bài tập mới (Nguyên tắc thay đổithông số lí - hóa)

- Cụ thể hóa BTXP (Nguyên tắc phân nhỏ)

- Chuyển thành bài tập tổng quát hơn, sử dụng thêm bài tập có liên quan để xây dựng bàitập mới (Nguyên tắc kết hợp)

- Bài tập này có ứng dụng cụ thể vào thực tiễn như thế nào?

* Các câu hỏi có thể đặt ra:

- Làm sao để giảm thời gian vận hành không tải và các bước trung gian? (Nguyên tắcliên tục tác động có ích)

- Có thể làm thay đổi hình dáng của đối tượng không? (Nguyên tắc linh động)

- Có thể làm cho bài tập đơn giản hơn không? (Nguyên tắc tác động lên nhiễu)

2.1.4 Các nguyên tắc sáng tạo được sử dụng cho từng loại BTST

* BT có nhiều cách giải:

NTST thường được sử dụng để xây dựng BTST là nguyên tắc linh động

* Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi:

Lựa chọn một số bài tập luyện tập rồi sử dụng: Nguyên tắc linh động, nguyên tắcthay đổi thông số lí - hóa để thay đổi dữ kiện của bài toán làm cho bản chất của hiện tượngtrong bài tập luyện tập thay đổi ta sẽ được BTST

* Bài tập thí nghiệm (BTTN):

BTTN được xây dựng ở mức độ thiết kế phương án thí nghiệm và chế tạo dụng cụthí nghiệm dựa trên NTST linh động

* Bài tập thừa hoặc thiếu dữ kiện:

Bài tập này được xây dựng dựa trên sự vận dụng không phù hợp các công thức,định luật trong quá trình xác định một đại lượng Vật lý nào đó do đề bài cho thừa hoặcthiếu dữ kiện Các NTST thường dùng là: Quan hệ phản hồi, phân nhỏ

* Bài tập nghịch lí ngụy biện:

Loại bài tập này được xây dựng dựa trên những quan niệm sai lầm của học sinh.Các NTST được sử dụng: Quan hệ phản hồi, sử dụng trung gian, phân nhỏ…

* Bài toán hộp đen:

Loại bài tập này được xây dựng khi xuất hiện một nhu cầu cần có một thiết bị thínghiệm hay một thiết bị sử dụng trong đời sống Bài toán hộp đen là một bài toán khó, đòihỏi phải sáng tạo Để xây dựng được loại bài tập này cần phải xuất phát từ thực tế, phảixét xem thực tế cần gì và sản phẩm tạo ra có phục vụ thiết thực cho thực tiễn không?NTST dùng cho loại bài tập này là: Linh động, tác động lên nhiễu, sử dụng trung gian,phân nhỏ …

2.2 THỰC TRẠNG VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” Ở TRƯỜNG THPT

Qua tìm hiểu thực tiễn giảng dạy ở trường THPT, qua thăm dò khó khăn của học sinh khihọc chương “Dòng điện không đổi”, tôi rút ra được những nhận xét sau:

- Học sinh tuy đã học một số kiến thức ở chương trình lớp 9 nhưng do chưa sâu và chưa hệthống hoá nên hầu như các em đã quên

- Các khái niệm mới như máy thu, suất phản điện, sự tạo thành suất điện động, lực lạ làmcho các em bỡ ngỡ

- Định luật Ôm được áp dụng cho các loại đoạn mạch, học sinh rất hay nhầm lẫn giữa máythu và máy phát, chưa xác định dấu của các đại lượng trong công thức nên thường mắc phảinhiều lỗi khi giải bài tập

- Nhiều nội dung được trình bày kết hợp với thí nghiệm, trong khi đó học sinh còn chưaquen với các dụng cụ thí nghiệm, cách đo đạc các số liệu, cách xử lí số liệu thu được, cách

vẽ đồ thị và rút ra kết luận cần thiết Vì thế, đòi hỏi giáo viên phải chuẩn bị thí nghiệm, tạo

ra các tình huống câu hỏi tạo điều kiện cho học sinh rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề

- Rất nhiều kiến thức liên quan đến cuộc sống, nhưng học sinh thường ít quan tâm và ít liên

hệ tìm hiểu thực tế Vì thế, giáo viên phải kích thích tính tò mò của các em, hướng dẫn các

em đọc phần có thể em chưa biết, ra nhiệm vụ tìm hiểu thực tế cho các em

Tôi rút ra một số nhận xét về việc dạy học bài tập Vật lý như sau:

- Nhận thức về vai trò tác dụng của bài tập Vật lý trong dạy học của một số giáo viên chưađược đầy đủ, hợp lí, đa số chỉ thiên về vai trò kiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinhthông qua việc giải bài tập Vật lý

- Đa số giáo viên chưa thực sự dày công nghiên cứu việc định hướng phát triển tư duy chohọc sinh trong giải bài tập Vật lý Hầu hết các giáo viên đều áp đặt học sinh suy nghĩ và giảibài tập theo cách của mình mà không hướng dẫn học sinh độc lập suy nghĩ tìm kiếm lời giải,chưa có thái độ khách quan để thực sự tôn trọng tư duy của các em

- Giáo viên sử dụng các bài tập từ tài liệu có sẵn để chữa cho học sinh mà thực sự chưa có

sự đầu tư, sửa đổi các bài tập cho phù hợp với trình độ của học sinh, ngại tìm kiếm thêm cácbài tập để xây dựng thành hệ thống bài tập phong phú, chưa xây dựng được hệ thống cáccâu hỏi định hướng tư duy tích cực đối với từng loại bài tập và thích hợp đối với trình độcác đối tượng học sinh nhằm đưa học sinh vào con đường độc lập tư duy cao độ để tìm lờigiải

- Trong quá trình giảng dạy các giáo viên chưa quan tâm đến việc tổ chức cho học sinh tựphát triển bài tập trên cơ sở các bài tập đã giải được hoặc ngược lại chưa chú ý trong việchướng dẫn cho học sinh phương pháp phân tích những bài tập phức hợp để đưa dần về cácbài tập cơ bản dễ giải hơn

- Trong tiết dạy bài tập, giáo viên chọn lọc những bài tập để đưa vào giải thường là nhữngbài tập rèn luyện áp dụng kiến thức đơn thuần, thiên về toán học, kết quả tìm được sau mộtloạt các phép toán Còn loại bài tập có tác dụng bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinhthì thực sự chưa được chú ý trong quá trình dạy học

- Nghiên cứu các tài liệu về bài tập Vật lý ở nước ta, trong đó có nội dung về dòng điệnkhông đổi chủ yếu là những bài tập có nội dung tái hiện, những bài tập giải theo mẫu, cònbài tập sáng tạo ít được quan tâm đến Trong việc phát triển khả năng sáng tạo cho học sinhthì các bài tập sáng tạo phải trở thành bộ phận cuối cùng nhất thiết phải có, phải chiếm từ15% đến 25% tổng số bài tập Thực tế, số bài tập sáng tạo rất ít nên ít có điều kiện cho họcsinh tiếp cận nó

2.3.XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN

KHÔNG ĐỔI” - VẬT LÝ 11 THPT

Chương “Dòng điện không đổi” đề cập đến những vấn đề cơ bản về dòng điện khôngđổi, là cơ sở để nghiên cứu các vấn đề điện học Các hiện tượng điện rất phong phú và gầngũi với mỗi con người trong thời đại phát triển, các em học sinh rất hứng thú và khao kháttìm hiểu nó Đối với những học sinh có khả năng tiếp thu tốt, học sinh học chương trìnhnâng cao, nếu xây dựng cho các em hướng tìm tòi, cách khám phá cuộc sống, khơi dậy lòngham hiểu biết và yêu thích khoa học sẽ rất hữu ích Vì thế, sử dụng BTST sẽ có nhiều thuậnlợi và thu được kết quả cao hơn

2.3.1 Vị trí và đặc điểm của chương “Dòng điện không đổi”

Trong chương trình Vật lý phổ thông, phần Điện học được học trong lớp 11 và lớp 12

Trong lớp 11, phần Điện gồm 4 chương, chương “Dòng điện không đổi” đề cập đến những

vấn đề cơ bản về dòng điện không đổi, là cơ sở để nghiên cứu các vấn đề khác về dòng điện.

Có một số kiến thức như dòng điện, chiều dòng điện, cường độ dòng điện, định luật Ôm,định luật Jun-Lenxơ tuy đã được trình bày trong SGK THCS nhưng chưa sâu, chưa hệ thốnghoá Vì vậy chúng đã được trình bày lại trong chương này một cách đầy đủ với mức độchính xác cần thiết Ngoài ra, chương này đã trình bày những vấn đề mới về nguồn điện, về

sự tạo thành suất điện động của các nguồn điện, về máy thu điện và suất phản điện, đặc biệt

là việc thiết lập và vận dụng định luật Ôm cho các loại đoạn mạch

Để học sinh tự lực phát huy tính tích cực thì giáo viên cần tích luỹ những tài liệu tốt,chọn lọc cẩn thận hệ thống các bài tập chặt chẽ về nội dung, thích hợp về phương pháp vàbám sát mục đích nhiệm vụ ở trường phổ thông Muốn vậy, đầu tiên chúng ta phải tìm hiểumục tiêu, cấu trúc và yêu cầu nội dung của chương trình

2.3.2 Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện không đổi”- Vật lý 11 THPT

Sau khi học xong chương “Dòng điện không đổi”, học sinh phải đạt được các yêu

cầu sau:

Về kiến thức, kĩ năng

- Vận dụng được các kiến thức đã học ở THCS (cường độ dòng điện, định luật Ôm, địnhluật Jun-Lenxơ, điện năng và công suất điện)

- Nêu được nguyên tắc tạo ra suất điện động trong pin và ắcquy

- Nêu được các đại lượng đặc trưng cho nguồn điện và máy thu điện (suất điện động, suấtphản điện, công suất, hiệu suất)

- Viết được và vận dụng công thức của định luật Ôm đối với các loại mạch điện (đối vớitoàn mạch, đoạn mạch chứa nguồn hay máy thu) để giải các bài toán về mạch điện

- Nhận biết được trên sơ đồ và trong thực tế bộ nguồn mắc nối tiếp, mắc xung đối, mắc songsong và mắc hỗn hợp đối xứng và tính được suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn

Về thái độ: Học sinh có hứng thú học tập Vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học, có thái

độ khách quan trung thực, tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, có ý thức vận dụng nhữnghiểu biết Vật lý vào đời sống

Trong đề tài này, ngoài những mục tiêu trên, chúng tôi còn muốn bồi dưỡng tư duycho học sinh, đặc biệt là tư duy sáng tạo Cụ thể, học sinh đạt được những kĩ năng sau:

- Giải được bài tập bằng một số phương pháp khác nhau

- Giải được bài tập thí nghiệm

- Giải được bài tập có nội dung thực tế (bài toán vấn đề)

- Thái độ: Xem xét bài toán từ nhiều góc độ; quan sát nhạy bén, linh hoạt hiện tượng… Trong quá trình giảng dạy tôi rút ra một số nhận xét về việc dạy học bài tập Vật lý như sau:

- Nhận thức về vai trò tác dụng của bài tập Vật lý trong dạy học của một số giáo viên chưađược đầy đủ, hợp lí, đa số chỉ thiên về vai trò kiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinhthông qua việc giải bài tập Vật lý

- Nghiên cứu các tài liệu về bài tập Vật lý ở nước ta, trong đó có nội dung về dòng điệnkhông đổi chủ yếu là những bài tập có nội dung tái hiện, những bài tập giải theo mẫu, cònbài tập sáng tạo ít được quan tâm đến Trong việc phát triển khả năng sáng tạo cho học sinhthì các bài tập sáng tạo phải trở thành bộ phận cuối cùng nhất thiết phải có, phải chiếm từ15% đến 25% tổng số bài tập Thực tế, số bài tập sáng tạo rất ít nên ít có điều kiện cho họcsinh tiếp cận nó

2.3.3 Sử dụng nguyên tắc của TRIZ xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo

*Bài tập có nhiều cách giải

BTXP 1: Cho mạch điện như hình vẽ (h.1).

Các nguyên tắc sáng tạo sử dụng và xây dựng BTST 1

- Sao chép: Giữ nguyên nội dung và yêu cầu của BTST

- Thay đổi thông số lí hóa: Thay đổi điện trở của vôn kế

BTST 1: Giải bài toán trên trong trường hợp điện trở của vôn kế là R V 3  theo nhữngcách khác nhau

Câu hỏi định hướng tư duy:

- Câu hỏi 1: Bài tập này tương tự với bài tập nào? Sự khác biệt giữa bài tập này với bài tập

*Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi:

Đề BTXP 2:

Cho mạch điện như hình vẽ (h.2):

Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là Uo = 3V, điện

dung các tụ là C1 = 6F, C2 = 3F, giá trị các điện trở là

R1 = 5, R2 = 1 Tính hiệu điện thế trên các tụ điện khi

khoá K mở biết:

Ban đầu các tụ chưa tích điện

Các nguyên tắc sáng tạo để xây dựng BTST 2

- Sao chép : Giữ nguyên nội dung và yêu cầu của BTXP

- Thay đổi thông số lí hóa :

BTST 3 : Giải bài toán trên trong trường hợp.

Đóng khóa K rồi mới mở khóa K

Câu hỏi định hướng tư duy :

- Câu hỏi 1: Mạch điện gồm các dụng cụ điện được mắc như thế nào?

- Câu hỏi 2: Khi các tụ chưa tích điện, mối quan hệ giữa hiệu điện thế và điện tích của hai tụ

như thế nào?

- Câu hỏi 3: Đóng khóa K rồi mới mở khóa K thì có điều gì mới so với ở BTXP 2? Hiệu

điện thế giữa hai đầu của hai tụ và điện tích trên hai tụ lúc này có mối quan hệ gì?

BTXP 4

Cho mạch điện như hình vẽ (h.3), gồm hai điốt

giống nhau, hai nguồn điện và một biến trở R

Các nguồn điện có suất điện động là E1= 0,8V;

E2= 1,6V và điện trở trong không đáng kể

Điện trở thuận của mỗi điốt là 4 còn điện trở

- Sao chép: Giữ nguyên nội dung và yêu cầu của BTXP

- Thay đổi thông số lí hóa: Thay đổi giá trị của điện trở R

- Đảo ngược: Thay vì việc tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở R bằng việc tìm điện trở R

để công suất tỏa nhiệt trên R là lớn nhất

BTST 4: Giải bài toán trên trong trường hợp điện trở R = 5

Câu hỏi định hướng tư duy:

Câu hỏi 1: Công suất toả nhiệt trên R được tính như thế nào?

Câu hỏi 2: Đặc điểm của Điốt là gì?

Câu hỏi 3: Cường độ dòng điện qua R được tính như thế nào?

Câu hỏi 4: Giá trị của R thay đổi sẽ ảnh hưởng đến đại lượng nào? Mục đích của việc thay

R = 3 bằng R = 5 là gì?

Câu hỏi 5: Có dòng điện qua điốt hay không? Điốt đang mở hay đóng?

BTST 5:

Cho mạch điện như hình vẽ (h.4), gồm hai điốt

giống nhau, hai nguồn điện và một biến trở R

Các nguồn điện có suất điện động là E1 = 0,8V;

E2 = 1,6V và điện trở trong không đáng kể Điện

trở thuận của mỗi điốt là 4 còn điện trở ngược

là vô cùng lớn

Tìm giá trị của R để công suất toả nhiệt trên R là

cực đại?

Câu hỏi định hướng tư duy:

Câu hỏi 1: Đặc điểm của Điốt là gì?

Câu hỏi 2: Giá trị của R thay đổi sẽ ảnh hưởng đến tính chất gì của Điốt?

Câu hỏi 3: Khi giá trị R thay đổi có thể làm cho Điốt nào đóng?

Câu hỏi 4: Sự đóng mở của Điốt sẽ làm cho công suất tỏa nhiệt trên R biến đổi như thế nào?

I2

I1 Đ1 Đ2

(h.4)

B A

BTXP 5: Cho mạch điện có sơ đồ như

hình (h.5) Biết R1 4 ; R2 R3  6 ;

4

R là một biến trở Đặt vào hai đầu

mạch điện một hiệu điện thế U AB  33V

a) Mắc vào C, D một ampe kế có điện

trở rất nhỏ không đáng kể và điều chỉnh R4 để R4  14  Tìm số chỉ của ampe kế và chiềudòng điện qua ampe kế

b) Thay ampe kế bằng một vôn kế có điện trở rất lớn Tìm số chỉ của vôn kế Cho biết cựcdương của vôn kế mắc vào điểm nào?

S  ; điện trở suất   4 10  7 m; điện

trở của am pe kế và các dây nối không đáng kể

Xác định vị trí C để dòng điện qua ampe kế có cường độ 1/3 ampe Xác định chiều dòngđiện qua ampe kế?

* Câu hỏi định hướng tư duy:

Câu hỏi 1: Điện trở của dây AB tính theo công thức nào?

D

B A

R 1 R 2

(h.6)

Câu hỏi 2: Mạch điện này tương đương với mạch điện nào?

Câu hỏi 3: Dòng điện chạy qua ampe kế theo chiều nào?

*Bài tập thí nghiệm

BTXP 6 :

Cho mạch điện có sơ đồ như hình (h.7) Lập

biểu thức tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện

trở R1 và R2

BTST 7:

Mắc mạch điện theo sơ đồ như hình (h.8) R1, R2 là

những điện trở mẫu Hãy xác định số chỉ của vôn

kế V2, bảng chia độ của nó bị che kín

Câu hỏi định hướng tư duy:

Câu hỏi 1: R 1 , R 2 được ghép với nhau theo mạch điện cơ bản nào?

Câu hỏi 2: Trong cách mắc đó, hiệu điện thế trên các điện trở liên hệ với nhau như thế nào?

BTXP 7:

Người ta có một acquy có suất điện động E, điện trở trong r chưa biết, một ampe kế cóđiện trở rất nhỏ, các dây nối và hai điện trở trong đó có một đã biết giá trị Hãy xác định giátrị chưa biết của điện trở còn lại?

Các NTST sử dụng để xây dựng BTST 8, 9

- Nguyên tắc đảo ngược: hoán vị giả thiết, kết luận của bài tập xuất phát theo hướng tăng

giá trị thực tiễn của bài tập

- Nguyên tắc linh động: đa dạng hóa các bài tập.

BTST 8: Cho các dụng cụ: Nguồn điện hóa học (Pin; Ắc quy), một am pe kế nhạy có điện

trở nhỏ, điện trở mẫu Ro, dây nối Nêu phương án dùng các dụng cụ trên xác định điện trở