- Xây dựng các bước giải tổng quát đối với các loại bài tập - Những vấn đề lưu ý trong từng dạng bài từng chương 2- Phương pháp a/ Phương pháp chung giải bài tập vật lý Hướng dẫn học sin[r]
Trang 1sở giáo dục và đào tạo hải dương
tên sáng kiến
Phương pháp dạy tiết bài tập
vật lý thcs
môn : vật lý khối lớp 9
Nhận xét chung
điểm thống nhất Bằng số:
Bằng chữ:
Giám khảo số 1:
Giám khảo số 2:
Năm học 2009-2010
Trang 2sở giáo dục và đào tạo hải dương phòng gd & đt huyện ninh giang
Phần ghi số phách Phần ghi số phách
(Do phòng GD&ĐTghi) (Do sở GD&ĐTghi)
tên sáng kiến
Phương pháp dạy tiết bài tập
vật lý thcs
môn : vật lý khối lớp 9
Tên tác giả: Bùi Ngọc Biền
Đơn vị công tác: Trường THCS Thị Trấn Ninh Giang
Trang 3sở giáo dục và đào tạo hải dương phòng gd & đt huyện ninh giang
tên sáng kiến
Phương pháp dạy tiết bài tập
vật lý thcs
môn : vật lý khối lớp 9
Đánh giá của phòng giáo dục
(Nhận xét,xếp loại, ký đóng dấu )
Tên tác giả:
Đơn vị công tác:
Trang 4
I - đặt vấn đề
Chương trình Vật lý 9 thuộc giai đoạn hai của chương trình vật lý THCS có vị trí đặc biệt quan trọng vì lớp 9 là lớp kết thúc việc học này
Nó có nhiệm vụ thực hiện trọn vẹn các mục tiêu đã được quy định chính thức trong chương trình môn vật lý THCS
Mặc dù học sinh đã có một số kỹ năng, ý thức thái độ qua học lớp 6,7,8 nhưng chưa được là bao
Chương trình Vật lý 9 tạo điều kiện phát triển các năng lực đã có lên một mức cao hơn và đặt yêu cầu cao hơn đối với họ như năng lực phân tích, tổng hợp các thông tin và dữ liệu thu thập được, khả năng tư duy trừu tượng, khái quát trong xử lý các thông tin, để hình thành khái niệm, rút ra các quy tắc quy luật và định luật của vật lý Đó là những yêu cầu về khả năng suy lí qui nạp và diễn dịch, đề xuất và rút ra các hệ quả Vận dụng kiến thức vật lý để giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn khác nhau
Đặc biệt kỹ năng giải bài tập , học sinh thực hiện lời giải một cách còn tùy tiện Khi giải thường bỏ qua tóm tắt, tìm hiểu dữ liệu bài, sử dụng công thức tùy tiện chưa đưa ra công thức ban đầu hay dùng công thức suy ra đơn vị tính trong công thức không nắm vững khi tính, kết quả thường sai chưa kết hợp Kiến thức môn khác gần nhất là toán giải bài tập định lượng, môn văn giải thích các hiện tượng Do vậy chất lượng môn vật lý còn thấp, học sinh học cảm thấy vất vả chưa ham mê nghiên cứu, kỹ năng giải bài tập vật lý đóng vị trí quan trọng xác định học sinh nắm vững kiến thức vật lý chưa , giải tốt bài tập vật lý 9 là tiền
đề học sinh học môn khác thuận tiện hơn, còn là tiền đề học tốt Vật lý ở bậc THPT
Do vậy năm học này tôi chọn đề tài :
Phương pháp giải bài tập vật lý 9- THCS
II- Nội dung và phương pháp.
1- Nội dung
- Bám sát yêu cầu kiến thức , mức độ yêu cầu kỹ năng đối với bậc THCS
- Phân loại bài tập : Bài tập môn Vật lý rất đa dạng ta quy về 2 loại:
Trang 5a/ Loại bài đơn giản:
Đối với việc giải những bài tập hoặc những phần của bài tập mà chỉ cần áp dụng một công thức, vận dụng hiểu biết về một hiện tượng hay một định luật vật lý thì giáo viên nên yêu cầu học sinh tự lực giải những bài tập này và chỉ nên theo dõi, nhắc nhở những học sinh có sai sót
trong quá trình giải để những học sinh đó tự lực phát hiện và sửa chữa những sai sót này
b/ Loại bài phức tạp:
Đối với những bài tập phức tạp, mà việc giải chúng đòi hỏi phải áp dụng nhiều công thức,vận dụng nhiều kiến thức về nhiều hiện tượng và
định luật vật lý, Giáo viên cần tập trung làm việc với học sinh ở bước thứ hai ( phân tích, so sánh và tổng hợp những thông tin từ đầu bài nhằm xác định được phải vận dụng hiện tượng, công thức hay định luật vật lý nào để tìm ra lời giải hay đáp số cần có ) trong số các bước giải chung Nếu điều kiện thời gian cho phép, giáo viên có thể chia học sinh thành các nhóm và đề nghị các nhóm thảo luận để tìm ra cách giải, sau
đó yêu cầu đại diện một hay hai nhóm nêu cách giải của nhóm đã tìm ra
để trao đổi chung trước lớp
Nếu điều kiện thời gian không cho phép, giáo viên có thể đề nghị một vài học sinh nêu cách giải của mình trước lớp và cho cả lớp thảo luận để tìm ra cách giải hợp lý
Xây dựng bài giải mẫu học sinh tham khảo Đề tài này đi sâu loại bài toán có nội dung định lượng
- Xây dựng các bước giải tổng quát đối với các loại bài tập
- Những vấn đề lưu ý trong từng dạng bài từng chương
2- Phương pháp
a/ Phương pháp chung giải bài tập vật lý
Hướng dẫn học sinh tự lực thực hiện các bước giải chung đối với một bài tập: Đọc kỹ đầu bài để ghi nhớ những dữ liệu đã cho và những yêu cầu cần tìm hoặc giải đáp; phân tích, so sánh và tổng hợp những thông tin trên nhằm xác định được phải vận dụng hiện tượng, công thức hay định luật vật lý nào để tìm ra lời giải hay đáp số cần có; tiến hành giải; nhận xét và biện luận kết quả đã tìm được
Thông thường giải bài tập đi qua các bước sau:
Trang 6Bước 1: Tìm hiểu đề, tóm tắt đề bài, vẽ hình ( nếu có )
Bước 2: Phân tích tìm hiều các dữ liệu, tìm các công thức liên quan
đến đại lượng phải tìm
Bước 3: Vận dụng các công thức đã học với mối liên quan các đại lượng để giải bài toán
Bước 4: Kiểm tra, biện luận, kết luận trả lời yêu cầu bài
b/ Những chú ý:
- Chỉ trong trường hợp đa số học sinh thật sự có khó khăn thì giáo viên mới đề nghị học sinh làm theo những gợi ý đã được nêu trong SGK Tuy nhiên, giáo viên cũng nên chuẩn bị những gợi ý cụ thể nữa nếu học sinh vẫn còn khó khăn ngay cả khi làm theo gợi ý này
- Giáo viên tuyệt đối không được chép lời giải lên bảng hoặc đọc lời giải để học sinh chép lại vào vở Cách làm này không có tác dụng phát huy tư duy sáng tạo, tính tự lực và tích cực học tập của học sinh
- Khuyến khích học sinh giải bài tập theo các cách khác nhau, nếu các cách này đều hợp lý Tuy nhiên, sau khi học sinh đã giải xong bài tập theo các cách khác nhau, giáo viên cần cho học sinh nhận xét và so sánh ưu, nhược điểm của các cách giải này, để từ đó rút ra cách giải tốt nhất
- Trong trường hợp tất cả học sinh đều giải theo một cách, thì giáo viên cần đề nghị học sinh tìm cách giải khác
III- Thực hiện và kết quả
1- Bài tập chương điện học
- Sau năm bài học chỉ có một tiết bài tập, do đó trong tiết học này không thể đưa ra hết các dạng bài vận dụng định luật Ôm Ba bài tập trong SGK là ba dạng bài cơ bản trong phần kiến thức đã học Đối với lớp học sinh khá giỏi, giáo viên nên đưa thêm dạng bài tập: Tìm cách mắc các đồ dùng điện vào nguồn điện cho trước để chúng hoạt động bình thường khi biết hiệu điện thế và cường độ dòng điện định mức của chúng Đây là giờ bài tập đầu tiên trong chương trình, vì vậy giáo viên cần hướng dẫn tương đối kỹ từng bước giải mỗi dạng bài cụ thể để học sinh dễ theo dõi và vận dụng
Trang 7- Trong khi giải bài tập vận dụng định luật Ôm, học sinh thường nhầm lẫn công thức áp dụng cho hai loại đoạn mạch nối tiếp và song song do chưa xác định được rõ cách mắc mạch điện ( nhất là với đoạn mạch gồm ba điện trở ) Vì vậy, sau khi tóm tắt đề bài cần có bước phân tích mạch điện trước khi vận dụng công thức tính toán Trong phần phân tích mạch điện, học sinh phải chỉ ra được cách mắc của từng bộ phận trong mạch và vai trò của các dụng cụ đo trong đó Ta có thể chia thành các bước giải bài tập như sau:
Bước 1: Tìm hiểu, tóm tắt đề bài, vẽ sơ đồ mạch điện ( nếu có ) Bước 2: Phân tích mạch điện, tìm các công thức có liên quan đến các đại lượng cần tìm
Bước 3: Vận dụng các công thức đã học để giải bài toán
Bước 4: Kiểm tra, biện luận kết quả
- Học sinh khá, giỏi: Thường mắc sai lầm
+ Dựa vào cường độ dòng điện định mức bằng nhau đã kết luận 2
đèn mắc nối tiếp hoạt động bình thường là chưa đủ Còn bằng cường độ dòng điện chạy qua 2 đèn khi chúng đang hoạt động
+ Dựa vào tổng hiệu điện thế định mức hai đèn bằng hiệu điện thế nguồn đã kết luận 2 đèn mắc nối tiếp là chưa chắc chắn, còn thêm điều kiện cường độ dòng điện định mức 2 đèn như nhau
Dạng bài này giải theo 4 bước như sau:
Bước 1: Tìm hiểu và tóm tắt đề bài
Bước 2: Tìm hiểu ý nghĩa các số ghi trên đồ dùng điện
Bước 3: So sánh hiệu điện thế định mức của đồ dùng điện với hiệu
điện thế của nguồn
Bước 4: Kết luận
Sau đây là một số ví dụ áp dụng cụ thể:
Bài tập 1: R 1
Cho mạch điện có sơ đồ như hình
vẽ bên trong đó R1= 10 ampe kế
A1 chỉ 1,2 A, ampe kế A chỉ 1,8 A
a/ Tính hiệu điện thế UAB của đoạn
mạch
b/ Tính điện trở R2
R 2
k A B
Trang 8Hướng dẫn học sinh theo hệ thống câu hỏi.
- Đọc đề bài, tóm tắt bài, vẽ hình?
Tóm tắt : R 1 // R 2 , R 1 = 10 , I 1 = 1,2 A , I = 1,8 A
a/ UAB = ?
b/ R2 = ?
Lời giải
- R1, R2 được mắc với nhau như
thế nào? Các ampe kế đo đại
lượng nào?
- Tính UAB theo mạch rẽ R1 ?
( Học sinh làm )
- Tính I2 chạy qua R2 từ đó tính
R2 ? ( Học sinh làm )
Học sinh trao đổi kết quả trên
lớp?
+ Em nào có cách tính khác ?
Giáo viên chuẩn hóa kiến thức lời
giải
a / nối tiếp R1 I1 = IA1 =1,2 (A)
nối tiếp (R1 // R2)
I A = I AB = 1,8 (A)
Từ công thức U = IR
U1 = I1 R1 = 1,2 10 = 12 ( A )
R1 // R2 nên U1 =U2 = UAB =12 ( V )
b/ Vì R1 // R2 nên I = I1 + I2
I2 = I - I1 = 1,8 – 1,2 = 0,6 ( A
)
( Từ câu a => Rtđ=? Biết Rtđ và R1 tính R2 = ? )
Năm học trước học sinh giải còn khó khăn vì nhầm lẫn giữa I,I1,
IAB
hầu hết không hoàn thành bài theo thời gian quy định
Qua hướng dẫn : Đa số học sinh đã giải được bài toán trên lớp
đúng.Nhưng chưa thể tìm ra cách khác Giáo viên gợi ý tiêp tục cho học
sinh về nhà làm
A
R
U
20 6 , 0
12 2
2
I U
Trang 9b/
200 + 20 R2 = 30 R2
10 R2 = 200
R2= 20 ( )
Bài tập 2:
R2
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
Trong đó:
R1= 15 , R2= R3 =30 , UAB = 12 V
a/ Tính điện trở tương đương của
đoạn mạch AB
b/ Tính cường độ dòng điện qua mỗi
điện trở
R1
M R3
K A B
Giáo viên hướng dẫn bằng hệ thống câu hỏi sau:
- Cho học sinh đọc bài, vẽ hình?
- R2 và R3 được mắc với nhau như thế nào? R1 mắc như thế nào với đoạn MB? Các ampe kế chỉ đại lượng nào?
- Tóm tắt đầu bài?
Tóm tắt : R1 nối tiếp (R2 // R3) R1= 15 , R2= R3 =30 ; UAB = 12 V
a/ RAB =?
b/ I1 = ?, I2 =? , I3 = ?
Lời giải
- Viết công thức tính Rtđ đoạn
MB? ( Học sinh tính )
- Viết công thức tính Rtđ đoạn
AB? ( Học sinh tính )
- Viết công thức tính I1 qua R1?
a/Vì R2//R3 nên
( )
R1 nối tiếp RMB nên
R AB = R 1 + R MB = 15 + 15 = 30 ( )
b/ áp dụng công thức
2 1
2 1 R R
R R 3
20 8 , 1
12
I
U
2
2 R 10
R 10 3
20
15 60
900 R
R
R R 3 2
3
MB
Trang 10( Học sinh tính )
- Viết công thức tính UMB?
Tính I2 , I3 ? ( Học sinh tính )
+ Em nào có cách giải khác?
Học sinh trao đổi kết quả trên lớp
, Giáo viên chuẩn hóa cách giải:
* Gợi ý cách khác: Sau khi tính I1
vận dụng hệ thức trong đoạn
mạch song song
hay
(A )
Vì R1 nối tiếp RMB nên
UAB = U1 + UMB
U MB = U AB – U 1
hay U 2 =U 3 = U AB – I 1 R 1 =12 – 0,4 15 = 6 ( V )
Do đó (A )
(A )
Bài toán trên năm trước đa số không làm được , phải cho về nhà Kết quả năm trước học sinh làm được trên lớp chỉ đạt 50%
Qua hướng dẫn : Một số học sinh giải bài toán đúng.Nhưng Một số chưa thể tìm ra cách giải do chưa nắm lý thuyết Hệ thức cơ bản quan hệ giữa I và R trong đoạn mạch mắc song song chưa nắm vững Giáo viên gợi ý tiêp tục cho học sinh về nhà làm kết quả so với năm trước học sinh làm được trên lớp đạt 80%
Bài tập 3:
Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R1= 7,5 và cường
độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là I = 0,6 A Bóng đèn này mắc nối tiếp với một biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12 V như
3
2 2
3
R
R I
I
3 3
2 3
2
3
R R
R I
I
I
60
30 4 , 0
3 3 2
2 2
R R
R I
I
6
3 4 , 0
I
R
U
30
12
AB
AB
R
U I
2 , 0 30
6 2
2
R
U I
2 , 0 30
6 3
3
R
U I
Trang 11sơ đồ hình vẽ bên.
a/ Phải điều chỉnh biến trở có
trị số điện trở R2 là bao nhiêu để
bóng đèn sáng bình thường ?
b/ Biến trở này có điện trở lớn nhất
là R2 = 30 với cuộn dây dẫn
được làm bằng hợp kim nikêlin có
tiết diện S = 1mm2
. Tính chiều dài
l của dây dẫn dùng làm biến trở
này
U
R2 R1
Hướng dẫn học sinh theo hệ thống câu hỏi
- Đọc đề bài, tóm tắt bài, vẽ hình?
Lời giải
Tóm tắt : R1= 7,5 , I = 0,6 A , R1 nối tiếp R2 , U = 12V
a/ Bóng đèn sáng bình thường => R2 =?
b/ R2MAX = 30 , S = 1mm2 = 10-6 m2, f= 0,4 10-6 m
=> l =?
- Học sinh nêu cách giải và làm
câu a ?
gợi ý :
+ Bóng đèn và biến trở được
mắc với nhau như thế nào?
+ Để bóng đèn sáng bình
thường thì I qua đèn và biến trở
phải có cường độ là bao nhiêu? áp
dụng định luật nào tìm Rtđ đoạn
mạch và biến trở?
- Em có cách nào khác giải câua?
( Nếu có cho học sinh giải )
Khi đó:
a/ Vì R1 nối tiếp R2 và đèn sáng bình thường nên
từ I = 1,6 A và R 1 = 15
=> I1 = I2 = 0,6 ( A )
áp dụng công thức ( )
mà Rtđ = R1 + R2 => R2 =R - R1
= 20 – 7,5 = 12,5 ( )
R
U
6 ,
0 12
I
U
Trang 12+ Hiệu điện thế giữa hai đầu
bóng đèn là bao nhiêu?
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu biến
trở là bao nhiêu? Từ đó tính R2
của biến trở
- Học sinh nêu cách giải và giải
câu b? ( Nếu cần gợi ý :
+ Nêu công thức tính điện trở liên
quan chiều dài dây dẫn?
+Dựa công thức học sinh tính l=?
(học sinh thay số tính )
Học sinh trao đổi kết quả trên
lớp?
Giáo viên chuẩn hóa kiến thức, lời
giải
b/ áp dụng công thức
=>
( )
Bài toán trên năm trước đa số học sinh giải bài toán đúng.Nhưng chưa thể tìm ra cách khác Giáo viên gợi ý và cho học sinh về nhà làm.đa số gặp khó khăn về phần biến trở tham gia vào mạch điện với Rmax không làm được , tính sai với lũy thừa cơ số 10 kết quả đạt 55%
Qua hướng dẫn : Đa số học sinh giải bài toán đúng.Nhưng Một số sai kết quả khi làm việc với số mũ âm Mức độ hoàn thành bài giải đạt 80%
Bài tập 4:
Một bóng đèn dây tóc có ghi 220 V- 100 W và một bàn là có ghi 220V- 1000 W cùng được mắc vào ổ lấy điện 220 V ở gia đình để cả hai cùng hoạt động bình thường
a/ Vẽ sơ đồ mạch điện, trong đó bàn là được ký hiệu như một điện trở và tính điện trở tương đương của đoạn mạch này
b/ Tính điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn
vị jun và đơn vị kilôoat giờ
S
l
ƒ
RS
75 10
4 , 0
10 30
6
6
Trang 13Hướng dẫn học sinh theo hệ thống câu hỏi.
- Đọc đề bài, tóm tắt bài?
Tóm tắt : U= 220V , Đ (220 V- 100 W) , BL (220 V- 1000 W)
Đèn và Bàn là hoạt động bình thường
a/ Vẽ sơ đồ mạch điện ?
b/ t= 1h = 3600 s => A = ? ( J ) và ( KWh )
Lời giải
a/ Căn cứ hiệu điện thế định mức,
tìm ra cách mắc để chúng hoạt
động bình thường ? ( Học sinh lên
vẽ )
- Sử dụng công thức nào tính Rđ ,
Rbl khi đó ? ( học sinh tính )
- Sử dụng công thức nào tính Rtđ
của đoạn mạch ? ( học sinh tính )
+ Tìm cách khác giải câu a?
Tính Iđ và Ibl => I =?
a/ Sơ đồ mạch điện Vì đèn và bàn là có cùng U định mức lên ta mắc nối tiếp để sử dụng bình thường
Rđ R bl
U
Vì đèn và bàn là có cùng U định mức lên ta mắc nối tiếp để sử dụng bình thường
áp dụng công thức p
=>
Rđ = = = 484 ( )
Rbl = = = 48,4 ( ) Vì Rđ // Rbl nên Rtđ
R
p
2
U
R
p
2
U
100
220 2
p
2
U
1000
220 2
bl d
bl d
R R
R R
V