SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG PT NGUYỄN MỘNG TUÂN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÁT TRIỂN BÀI TẬP
CHƯƠNG ‘‘DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU’’ VẬT LÍ 12
Họ và tên : Lê Thị Huệ
Chức vụ : Giáo viên
Đơn vị: Trường PT Nguyễn Mộng Tuân
SKKN thuộc lĩnh vực môn : Vật lý

THANH HÓA NĂM 2013
MỤC LỤC
A. PHẦN MỘT: ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1. Lí do chọn đề tài 1
2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài 2
3. Đối tượng nghiên cứu 2
4. Phương pháp nghiên cứu 2
5. Thực trạng vấn đề 3
B. PHẦN HAI: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 4
1. Cơ sở lí thuyết 4
2. Xây dựng và phát triển chương bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” 6
2.1. BTCB 6
2.2. Phát triển bài tập cơ bản theo 5 phương án 6
3. Thiết kế bài học BTVL 17
III. PHẦN BA: KẾT LUẬN 18
1. Kết quả 18
2. Những kết luận chủ yếu 18
3. Những đóng góp của đề tài 19
4. Một số đề xuất, kiến nghị 19
CÁC TỪ VIẾT TẮT

Thực tế cho thấy, nhiều giáo viên rất lúng túng không biết nên dạy BTVL như
thế nào để đạt được hiệu quả cao nhất. Cho nên trong các đợt thao giảng dự giờ tiết
dạy bài tập ít được giáo viên lựa chọn. Trong tiết dạy bài tập, thông thường giáo
viên chỉ bám sát phân phối chương trình và bài tập sách giáo khoa để ra bài tập cho
học sinh hướng dẫn học sinh giải bài tập đó sao cho ra kết quả rồi chuyển sang bài
tập khác. Chính vì vậy mà học sinh học một cách thụ động, không phát huy được
tính sáng tạo trong giải bài tập vật lý và khi áp dụng cũng không linh hoạt, nhất là
ta cho bài tập khác dạng thì học sinh lúng túng không giải quyết được. Bên cạnh đó
đa số học sinh hiện nay cũng còn thụ động trong việc học tập của mình, các em chỉ
học xoay quanh những gì mà giáo viên đã cung cấp chứ ít chủ động tìm tòi học tập
điều mới ngoài thông tin từ người thầy. Trong quá trình dạy BTVL đòi hỏi người
giáo viên phải chọn các bài tập từ đơn giản đến phức tạp, các bài tập phải liên hệ
với nhau một cách có hệ thống làm thế nào để thông qua việc giải một số bài tập cơ
bản, trang bị cho các em phương pháp giải để các em giải được nhiều dạng bài tập
khác. Qua đó, học sinh nắm được kiến thức vững vàng, sâu sắc, chủ động, mà
không mất nhiều thời gian, phát huy mạnh tính sáng tạo của học sinh.
Để giải quyết vấn đề trên, tôi nhận thấy cần phải xây dựng bài tập với tinh
thần từ một bài tập cơ bản phát triển thành các bài tập tổng hợp khác nhau theo
nhiều phương án khác nhau nhằm huy động các kiến thức cơ bản khác trong việc
giải bài tập; GV xây dựng BT và dạy cho HS cũng xây dựng BT; phân tích bài tập
tổng hợp thành các bài tập cơ bản; kết quả HS vừa củng cố kiến thức lý thuyết, vừa
biết PP giải BT và đặc biệt HS còn biết tự đặt bài tập để giải theo yêu cầu của GV;
biến HS từ chỗ thụ động giải BT do GV yêu cầu thành chủ động đặt BT để giải; đó
là một cách cụ thể thực hiện chiến lược dạy học tập trung vào người học.
Chương “Dòng điện xoay chiều” là chương rất quan trọng trong chương
trình Vật lý 12 THPT. Lượng bài tập ở chương này rất nhiều và khó, nhiều học sinh
cảm thấy rất khó khăn không biết giải quyết bài tập như thế nào.
Với những lí do trên tôi chọn đề tài: Phát triển bài tập chương “Dòng điện xoay
chiều” Vật lý 12 .
2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài:

- BTCB: là bài tập mà khi giải chỉ cần sử dụng một đơn vị kiến thức cơ bản
(Một khái niệm hoặc một định luật vật lí), có sơ đồ cấu trúc như sau:
Dự kiện a, b, c
Kết luận
Ẩn số x
Giả thiết
thuy
1 KTCB

- BTTH: là bài tập mà khi giải cần sử dụng từ hai đơn vị kiến thức trở lên.
Như vậy, BTTH là tổ hợp các bài tập cơ bản. Thực chất của việc giải BTTH là việc
nhận ra các BTCB trong các bài tập cơ bản đó.
- Từ BTCB, có thể phát triển thành những BTTH muôn hình, muôn vẻ. Về
mặt lý luận có thể khái quát thành năm hướng phát triển bài tập như sau:
Phương án 1: Hoán vị giả thiết và kết luận của BTCB để được BTCB khác có độ
khó tương đương.
Phương án 2: Phát triển giả thiết BTCB
- Dữ kiện bài toán không liên hệ trực tiếp với ẩn số bằng phương trình biểu
diễn kiến thức cơ bản mà kiên hệ gián tiếp thông qua cái chưa biết trung gian a,
b, nhờ phương trình biểu diễn kiến thức cơ bản khác. Phát triển giả thiết BTCB
là thay giả thiết của bài tập đó bằng một số BTCB khác buộc tìm các đại lượng
trung gian là cái chưa biết liên hệ dữ kiện với ẩn số.
f (a, b, c, x)
Giả thiết a, b, c
Cho a, b, x
Cho a, c, x
Cho b, c, x
Tìm c
Tìm a
Tìm b

1 và hướng 2).

KTCB x
2
Ẩn số trung gian X
Ẩn số x
1
f (X, x
1
)
KTCB x
1
f (Y, y
1
)
Ẩn số x
2
Ẩn số trung gian Y
Điều kiện a, b, c
Chưa biết
ax
ax
1
, ax
2
Chưa biết c
G thiết a, b,
c
Chưa biết b
c

Phương án 5: Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả thiết kết luận
(kết hợp cả 4 hướng trên).
- Phát triển BTCB thành BTTH làm cho học sinh không chỉ nắm được một bài tập
mà thông qua đó nắm được nhiều bài tập nữa, học sinh không những nắm kiến thức
một cách chắc chắn và sâu sắc mà còn làm tăng sự hứng thú, năng lực làm việc độc
lập, tích cực nhận thức của học sinh. Vì ở đây học sinh vừa cố gắng hoàn thành
nhiệm vụ cho mình bằng cách tự đặt ra các đề bài tập. Lúc này giáo viên chỉ đóng
vai trò làm trọng tài và cố vấn là chủ yếu.
2. Xây dựng và phát triển chương bài tập chương “Dòng điện xoay chiều”.
Chương : “Dòng điện xoay chiều” ta có thể đưa ra một bài tập cơ bản và phát
triển bài tập cơ bản này có thể huy động toàn bộ kiến thức trong chương. Sau đây
tôi xin đưa ra một số bài tập ví dụ của chương “Dòng điện xoay chiều” theo tinh
thần phát triển bài tập từ đơn giản đến phức tạp, từ bài tập cơ bản đến bài tập tổng
hợp.
2.1. BTCB
BTCB: Là bài tập sử dụng định luật ôm
Ví dụ: Cho đoạn mạch xoay chiều, điện áp tức thời giữa hai đầu mạch là
tu
π
100cos2120=
(V). Tổng trở của mạch là 30
2
Ω
. Dùng Ampe kế để đo dòng
điện hiệu dụng trong mạch. Xác định số chỉ của Ampe kế ?
Tóm tắt:
Cho U, Z Tìm I
I =
Giải:
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch ta có:

I =
Cho U, I Tìm Z
I =
Cho I, Z
Tìm U
I =
2.2.2 Theo PA 2: Phát triển giả thiết BTCB
Đối với BTCB ta có thể cho I, U một cách gián tiếp thông qua các đại lượng
trung gian. Tuy nhiên tuỳ theo đối tượng học sinh ta có thể phát triển giả thiết ở
mức độ khó khác nhau. Mức độ khó đó phụ thuộc vào số bài toán trung gian.
Bài tập 2: Mạch điện xoay chiều có điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C.
Tổng trở của mạch 50
Ω
. Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch
thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R là 60V, giữa hai tụ điện 80V. Xác định cường
độ hiệu dụng qua mạch?
Tóm tắt:
( Bài toán trung gian là công thức liên hệ giữa các hiệu điện thế hiệu dụng)
Giải:
Ta có:
2
C
2
R
2
)(UUU +=

⇒
2
C

Chưa biết U
Cho U
R
,U
C
U,Z Tìm I
I =
Chưa biết Z
Cho R, cos
cos
( Bài toán trung gian là hệ số công suất)
Giải: Ta có: cos
ϕ
=
Z
R
=
2
3
⇒
Z =
ϕ
cos
R
= 100
Ω
.
Cường độ hiệu dụng: I =
Z
U

2
CL
2
)Z(ZR −+
= 50
2
Ω

RZ
L
5
7
=→

U, Z
I
Ẩn số trung gian
I =
?
Tìm i
Tìm P
Cho R
Cho Z, R, Z
c
P=I
2
R
i = I
0
cos ()

Ω
trong đó Z
L
= 2Z
C
=
2R. Điện áp tức thời đặt vào hai đầu mạch
)(100cos2200 Vtu
π
=
. Viết biểu thức
hiệu điện thế hai đầu diện trở R, hai bản tụ điện C.
Tóm tắt:
Cường độ hiệu dụng: I =
Z
U
= 2
2
A
Tổng trở:: Z =
2
CL
2
)Z(ZR −+
= 50
2
Ω

50==→
C

π
π
−== tRiu
R
(V)

?
R, Z
c,
Z
L
Cho Z
L
= 2Z
C
= 2R
22
)(
CL
ZZRZ
−+=
U, Z
I
Ẩn số trung
gian
I =
i(t)
i = I
0
cos ()

. Z
C
= 200 V
Biểu thức hiệu điện thế hai đầu bản của tụ:
)
4
3
100cos(200
π
π
−= tu
C
(V)
2.2.4. PA4:
Bài tập 6: (Đề thi ĐH 2011) Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB
mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R
1
mắc nối tiếp với tụ điện có
điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R
2
mắc nối tiếp với cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không
đổi vào hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 120
W và có hệ số công suất bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu
đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau
3
π
. Tính
công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng ?
Tóm tắt :

+
=

* Lúc sau, khi nối tắt C, mạch còn R
1
R
2
L:
+) U
AM
= U
MB
; ∆ϕ = π/3
Vẽ giản đồ ⇒ ϕ = π/6 ⇒
3
)(
3
1
tan
21
21
RR
Z
RR
Z
L
L
+
=⇒=
+

=
+
+
+=+=+=⇒
RR
RR
RR
Z
U
RRIRRP
W
Bài tập 7: Cho mạch điện nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở thuần
( )
Ω= 20r
và độ
tự cảm
( )
H,L 1910=
, tụ điện có điện dung
( )
FC
π
=
−
2
10
3
, biến trở
R
. Hiệu điện thế

Z
ωLZ
C
L
=
=
Z
Cho L, C,
Tìm R
I
U
AM
U
U
MB
ϕ
π/3
Giải:
+ Công suất tiêu thụ trên toàn mạch tính theo công thức:

( )
( )
( ) ( )
22
2
2
CL
ZZRr
rRU
rRIP

( )
( )
W
R
R
P
max
125
20
1600
20
10000
=
+
++
=
2.2.5. PA5
Bài tập 8: Cho mạch điện xoay chiều gồm có điện trở R, cuộn dây L và tụ điện C
mắc nối tiếp. Điện áp hai đầu mạch
tu
π
100cos265=
V. Điện áp hiệu dụng của các
đoạn mạch U
AM
= 13 V; U
MN
= 13V; U
NB
= 65V. Công suất tiêu thụ trong mạch là

AB
cos

? U
R+r
?
I =
222
)(
CLrR
UUUU
−+=
+
ϕ
cosUIP
=
22
)(
CL
ZZRZ
−+=
ωC
1
Z
ωLZ
C
L
=
=
Giải: Ta có:








=
=
=
=
VU
VU
VU
VU
L
C
r
R
5
65
12
13
Công suất: P = UIcos
ϕ
⇒
I =
1
.
cos

C
I
U
Z
H
Z
L
I
U
Z
I
U
R
C
C
C
LL
L
R
π
π
65
10
ω
1
65
10.5
ω
5
13

4
FC
−
=
π
. Viết biểu thức hiệu điện thế
hai đầu đoạn mạch A, B.
Tóm tắt:
I,Z
U
I =
Chưa biết I
Z
L,
Z
C
Cho L,C,
Z
L,
Z
C
Tìm u
?
?
)ωcos(
0
ϕ
+=
tUu
R

ω
=Ω=ω= 100
1
60
+ Dòng cực đại:
( )
A
ZZZ
U
I
CLMB
MB
4
160
0
0
=
−
==
+ Vì
0
20
10060
<
π
−=ϕ⇒−∞=
−
=
−
=ϕ

1004
, hay
( )
Atsini






π
+π=
6
1004
Tính được:
( ) ( ) ( )
VZZRIIZU
CLABAB
2100100603022
2
2
2
2
=−+=−+==
+ Độ lệch pha u
AB
và i là:
π−≈ϕ⇒−=
−
=ϕ 2950

Tóm tắt:
Giải:
Cường độ dòng điện hiệu dụng của cuộn sơ cấp máy tăng thế:
I
1t
=
phát
phát
U
P
= 9,7.10
3
A
Cường độ dòng điện hiệu dụng của cuộn thứ cấp máy tăng thế:
11
1
2
1
1
2
==
t
t
t
t
N
N
I
I


U
2t
= 11. U
1t
= 110 KV
Hiệu điện thế hiệu dụng của cuộn sơ cấp của máy hạ thế:
500
2
1
2
1
==
h
h
h
h
N
N
U
U
→
U
1h
= 450.U
2h
= 99 KV
Hiệu điện thế hao phí:
U = U
2t
- U

2t
U ?
2t
1t
2t
1t
N
N
U
U
=
U,I
I
1t
I ?
2t
1t
1t
2t
N
N
I
I
=
P
phát
ϕ
cosUIP
=
r = U/I =

tập cơ bản. Sau đó mô hình hoá bài tập cơ bản để xác định dự kiện, ẩn số phát triển
bài tập theo phướng án 1(hoán vị BT). Học sinh tự đặt BT theo phương án 1và giải
các BT theo phương án 1.
+ Hoạt động 2: GV phát triển BT theo phương án 2 và tường minh quá trình
giải BT. Học sinh đặt BT và HS phát triển đề bài tập theo phương án 2 và giải BT
mới. GV cho HS làm tương tự đối với đối với BTCB khác theo phương án 2
+ Hoạt động 3: Giáo viên phát triển BT theo phương án 3 và tường minh quá
trình giải và yêu cầu HS phát triển BT theo phương án 3 và giải BT. Cho HS làm
tương tự thêm một số bài tập khác.
Với một số HS khá có thể phát triển BT theo phương án 3 (hoạt động 3), phương án 4
(hoạt động 4) hay là phương án 5 tùy theo đối tượng học sinh. Với mỗi hoạt động
giáo viên phát triển BT, tường minh quá trình giải. HS đặt bài tập và phát triển BT
theo phương án tương ứng và giải BT.
III. PHẦN BA: KẾT LUẬN
1. Kết quả
Tác giả đã thực nghiệm ở một số lớp tại trường THPT Nguyễn Mộng Tuân.
Cụ thể lớp 12A4 làm lớp thực nghiệm (sử dụng phương pháp phát triển bài tập Vật
lý) chọn lớp 12A1 làm lớp đối chứng (sử dụng phương pháp khác). Kết quả điều tra
thu được như sau:
Bảng 1: Mức độ gây hứng thú cho học sinh và thời gian hoàn thành bài
tập trong quá trình học tập
LỚP SĨ SỐ HIỆU QUẢ TỶ LỆ %
12A4 43
Hứng thú
Bình thường
Không hứng thú
70
27
3
12A1 50

tập, phát triển năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh,
góp phần năng cao hiệu quả dạy và học môn vật lí trường THPT.
Giúp học sinh giải quyết một bài toán điện xoay chiều một cách đơn giản,
nhận dạng được bài tập cơ bản. Đồng thời thúc đẩy sự tích cực hoá hoạt động của
học sinh trong quá trình học tập. Khi áp dụng ứng dụng này học sinh áp dụng làm
bài tập tốt hơn rất nhiều. Các em tích cực tham gia giải bài tập, nhiều em tiến bộ rất
nhanh, nắm vững kiến thức cơ bản.
4. Một số đề xuất, kiến nghị
Giáo viên phải làm rõ cho học sinh nhận thấy trong chương có bài tập cơ bản
nào.
Tổ chức nhiều hơn các buổi ngoại khóa Vật lí, để tạo hứng thú cho học sinh
học Vật lí nhiều hơn. Đồng thời tổ chức tốt phong trào thao giảng - hội giảng để
giáo viên học tập, rút kinh nghiệm cùng với đồng nghiệp.
Vì hạn chế về mặt thời gian và kinh nghiệm công tác giảng dạy của bản thân
chưa nhiều nên không thể tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình viết đề tài này.
Nên rất mong được sự góp ý chân thành của đồng nghiệp để giúp tôi hoàn thiện đề
tài và hoàn thành tốt hơn công tác giảng dạy. Tôi xin chân thành cảm ơn.
NGƯỜI VIẾT
Lê Thị Huệ