SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"PHÁT TRIỂN TƯ DUY HỌC SINH TRONG QUÁ TRÌNH
TÌM LỜI GIẢI BÀI TOÁN MẠCH ĐIỆN"
1
PHẦN I: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
a/ Lý do khách quan:
Trường THCS Nguyễn Chí Thanh đóng chân trên địa bàn thôn 7 Xã Nam Dong –
Cư jút – Đăk Nông là một địa bàn tập trung phần đông là dân tộc phía Bắc vào định cư
trong đó chủ yếu là dân tộc Nùng và dân tộc Tày, sự quan tâm đến việc học tập của phụ
huynh đối với con cái còn nhiều hạn chế, rất nhiều học sinh ở xa trường phải ở trọ gần
trường để đi học… Vì vậy việc định hướng, quan tâm, giúp đỡ, chỉ bảo của người lớn
đối với việc học của học sinh còn nhiều hạn chế.
b/ Lý do chủ quan:
Một số học sinh tỏ ra yêu thích môn Vật lý, tuy vậy phần lớn học sinh ngần ngại
và cho rằng đây là môn học khó hơn so với các môn tự nhiên còn lại. Nguyên nhân chủ
yếu là do các em chưa có một phương pháp thực sự để học, để giải các bài tập đòi hỏi tư
duy. Đặc biệt sang chương trình Vật lý 9, có rất nhiều bài tập về phần điện đòi hỏi các
em phải phân tích được mạch điện. Việc tóm tắt, phân tích bài toán để tìm hướng đi
đúng cho bài giải đòi hỏi ở học sinh rất nhiều, rất cao và phải có nhiều kinh nghiệm (đặc
biệt trong xu thế các bài tập chủ yếu là bài tập trắc nghiệm). Do đó từ đầu năm tôi đã
hướng và phát triển dần cho học sinh những kĩ năng cần thiết này, giúp các em có một
kỹ năng nhất định trong việc giải các bài tập về Vật lý.
Với các yêu cầu thời sự trên, đề tài nhằm nêu lên thực trạng về việc giải bài tập
Vật lý của học sinh hiện nay, sự chuyển biến nhằm đưa ra một phương pháp hướng dẫn
học sinh suy nghĩ tìm lời giải cho một bài tập Vật lý phần điện học, đặc biệt là các bài
tập về mạch điện một cách khoa học nhất.Chính vì vậy tôi chọn đề tài: “Phát triển tư
duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện”
PHẦN II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1/ Đối tượng và phạm vi ứng dụng của đề tài:
Bài tập là một phương tiện giáo dục, giáo dưỡng cho học sinh giúp học sinh hiểu,

A. KHẢO SÁT THỰC TẾ:
3
Trong thời gian 2 năm học 2010-2011 và 2011-2012 trục tiếp giảng dạy chương
trình vật lý lớp 9 tôi nhận thấy khả năng tư duy, phân tích tìm lời giải chính xác cho các
bài toán về mạch điện rất yếu.
*. Số liệu điều tra cụ thể trước khi thực hiện đề tài:
Khảo sát 31 học sinh lớp 9A năm học 2011-2012 bằng một bài kiểm tra sau khi
học xong phần đoạn mạch nối tiếp và song song.
a. Đề bài:
Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ. Biết U = 12V, R
1
= 20Ω, R
2
= 5Ω, R
3
= 8Ω.
Một vôn kế có điện trở rất lớn và một ampe kế có điện trở rất nhỏ.
a. Tìm số chỉ của vôn kế khi nó được mắc vào hai điểm A và N trong hai trường hợp K
mở và K đóng.
b. Thay vôn kế bằng ampe kế, tìm số chỉ của Ampe kế khi nó được mắc và hai điểm A
và N trong hai trường hợp K mở và K đóng.
A R
1
B

2: Khi mắc song song ba điện trở R
1
= 10Ω, R
2
và R

R
AB
= R
1
+ R
3
= 20 + 8 = 28 Ω Hình a
4
R
3
R
2
K
R
3
R
1
V
N
N
AI
U
AB
28
12
R
AB
==
=>
VRIU

12
12
R
AB
===
Mà I
AN
= I
AB
= 1A => U
AN
= I
AN
.R
3
= 1.8 = 8V
b. * K mở: Khi mắc ampe kế vào hai điểm AN thì dòng điện không chạy qua R
3
. Vậy
trong mạch( hình a) chỉ có điện trở R
1
, ta có:
A
R
U
II
A
6,0
20
12

= 10Ω
I
1
= 2A U
1
= 20V
R
2
= 12.5Ω
I
2
= 1,6A U
2
= 20V
R
3
= 16Ω
I
1
= 1.25A U
3
= 20V
c. Kết quả bài làm của học sinh như sau:
Điểm Số lượng
Giỏi ( 9 – 10 ) 1/31
Khá ( 7 – 8 ) 3/31
TB ( 5 – 6 ) 10/31
Yếu ( 0 – 4 ) 17/31
5
V

- Trang bị cho học sinh những kiến thức toán học cần thiết, đặc biệt là kĩ năng tính toán,
biến đổi toán học.
- Rèn luyện cho học sinh kỹ năng lập luận đưa ra lời giải một cách hợp lý, chính xác,
khoa học
- Giáo viên khai thác triệt để các bài toán trong SGK, SBT và một số bài tập ngoài bằng
cách giao bài tập về nhà cho học sinh tự nghiên cứu tìm phương pháp giải.
- Trong những giờ bài tập, giáo viên hướng dẫn học sinh trình bày lời giải và nhiều học
sinh có thể cùng tham gia giải một bài.
6
c. Kiến thức cơ bản:
- Định luật ôm:
I
U
I =
Đoạn mạch nối tiếp:( 2 điện trở )
21
III ==
21
UUU +=
21
RRR +=
2
1
2
1
R
R
U
U
=

R
ρ
=
- Các công thức khác thuộc chương I
C. BÀI TOÁN CƠ BẢN:
Bài toán 1: Phân tích mạch điện trong các sơ đồ sau:
R
1 +
R
2
R
1
+
R
2
- -
Hình a Hình b
+A C -B
R
1
R
2

K D
R
3
Hình c
* Hướng dẫn HS:
- Thế nào là một đoạn mạch nối tiếp ? Thế nào là đoạn mạch song song ?
- Hình c phải xét khi K đóng và khi K mở.

* Nhận xét:
Trong bài tập này để phân tích được mạch điện đòi hỏi HS phải hiểu được thế nào là
đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song và phải hiểu được ý nghĩa dòng điện tương tự
như dòng nước.( giải thích tại sao khi K đóng lại không có dòng điện đi qua R
1
)
Bài toán 2: ( bài toán về mạch điện hỗn hợp đơn giản )
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết R
1
= 7Ω, R
2
= 3Ω, R
3
= 6Ω.Cường độ dòng
điện qua R
1
là I
1
= 2A.Tính U
AB
, U
BC
, U
AC
.
* Tìm hiểu đề bài: A+ -C R
2
Biết
R
1

* Hướng dẫn HS:
- Mạch điện được phân tích như thế nào ?( Đoạn AB mắc ntn với đoạn BC)
- U
AB
là hiệu điện thế của điện trở nào được tính bằng công thức nào?
- Tương tự với U
BC
và U
AC
* Giải:
Mạch điện gồm: R
1
nt(R
2
//R
3
) nên I
AB
= I
BC
= I
AC
=2A
Ta có: U
AB
= R
1
.I
1
= 7.2 = 14V

+U
BC
= 14 + 4 = 18V
* Tìm cách giải khác.
* Nhận xét : Bài toán yêu cầu học sinh phải phân tích được mạch điện và phải sử dụng
công thức phù hợp.
Bài toán 3: ( bài toán về mạch điện gồm 4 điện trở )
Cho mạch điện có sơ đồ
R
1
= 1Ω; R
2
= 10Ω; R
3
= 50Ω;
R
4
= 40Ω, điện trở của ampe kế
và của dây nối không đáng kể.
Ampe chỉ 1A. Tính cường độ
dòng diện qua mỗi điện trở và
hiệu điện thế MN ?
M +
N -
R
1
P Q
R
2
R

= ? U
MN
= ?
* Hướng dẫn HS:
- Phân tích xem mạch điện được mắc như thế nào?
- Số chỉ của ampe kế cho biết điều gì ?
- Sử dụng công thức nào để tính I, U ?
* Giải:
.Ta có đoạn mạch MN gồm: R
1
nt PQ nt ampe kế.=> I
1
= I
PQ
= I
A
= 1A
Đoạn PQ gồm: (R
2
nt R
3
) //R
4
R
23
= R
2
+ R
3
= 10 + 50 = 60Ω

=> I
4
= 0,6A và I
23
= 0,4A
Ta có R
2
nt R
3
nên: I
2
= I
3
= I
23
= 0,4A
. Tính U
MN
= I.R
MN
Ω=
+
=
+
= 24
4060
40.60
.
423
423

b. Tính R
1
và R
2
?
* Tìm hiểu đề bài: A
U
đm1
= U
đm2
= 6V + Đ
1
R
1
10
Đèn sáng bình thường.
a. So sánh R
1
và R
2
Đ
2
R
2
b. Tính R
1
và R
2 -

* Hướng dẫn học sinh: B

= I
đ2

Vì R
1
//Đ
1
nên I
I
= I
đ1
+ I
1
; U
1
= U
đ1
Vì R
2
//Đ
2
nên I
II
= I
đ2
+ I
2
; U
2
= U

U
R =
nên R
1
= R
2
.
Ta có: U
AB
= U
1
+ U
2
= 6 + 6 = 12V.
* Nhận xét :
Học sinh phải biết được một dụng cụ hoạt động bình thường thì U = U
đm
; I = I
đm
Bài toán 5: ( bài toán về điện trở của dây dẫn )
Một dây đồng tiết diện đều được uốn thành một khung hình vuông ABCD như hình vẽ.
So sánh điện trở của khung trong hai trường hợp sau:
a. Dòng điện di vào từ điểm A và đi ra khỏi điểm D
b. Dòng điện đi vào từ điểm A và đi ra khỏi điểm C
C
B C B
A D A D
11
*Tìm hiểu đề bài:
AB = BC = CD = DA

3
3
.3
=
+
=
b. Khi dòng điện đi vào A và ra C:
Mạch điện được phân tích: (AB nt BC )//( AD nt DC )
Điện trở đoạn R
( AB nt BC)
= R
( AD nt DC)
= 2R.
Vậy R
b
= R .So sánh ta thấy: R
a
> R
b
* Nhận xét:
Đa số học sinh không phân tích được mạch điện vì các em chưa nhìn thấy điện trở. Ở
đây các em phải thấy mỗi đoạn dây dẫn đóng vai trò là một điện trở.
Bài toán 6: ( bài toán về biến trở )
Cho mạch điện như sơ đồ. Hai đèn Đ
1
và Đ
2
giống
hệt nhau hiệu điện thế định mức là 6V. Khi con
12

giống hệt nhau.
U
đm1
= U
đm2
= 6V
Đ
1
sáng bình thường
a. Đ
2
làm việc như thế nào ?
b. Có thể để Đ
1
và Đ
2
sáng như nhau không ?
c. Đẩy con chạy lên trên độ sáng Đ
2
tăng hay giảm ?
* Hướng dẫn:
Mạch điện được phân tích như thế nào
Dụng cụ điện hoạt động bình thường khi nào.
Đ
1
và Đ
2
giống hệt nhau thì ta có điều gì.
* Giải:
Mạch điện được phân tích: Đ

AO
= U
AC
+ U
CO
= I. R
1
= I.( R
o
+ R – x ) ( R
o
là điện trở của mỗi bóng đèn )
U
BO
= U
2
= I.R
BO
= I.R
2
=I.
xR
xR
R
xR
xR
O
O
+
==>

UU
R
RR
U
UU
BO
BO
BOAO
=
+
==>
+
=
+
Dịch chuyển con chạy lên trên ta thấy:
1
.
2
+
=
+
=
x
R
R
xR
xR
R
O
O

- Dựa vào các công thức nào để tính U và R
- Tìm những cách khác nhau để giải bài toán.
* Bài giải:
Mạng điện được sử dụng được kí hiệu bằng điện trở giữa hai điểm A và B.
B
R
d
14
U
0
R

R
d
A
Công suất điện tới xã là: P = 120W. 450 = 54 000W.
Dễ thấy dòng điện chạy qua dây tải và dòng điện chạy qua công tơ của xã bằng nhau
( do R
dây
nt R )
A
U
P
I 360
150
54000
===
Gọi U
d
là hiệu điện thế của dây dẫn. Theo bài ta có: H = 68%. Vậy P

d
I
U
R
* Nhận xét: Đây là dạng bài tập rất thực tế học sinh thường quên mất điện trở của dây
dẫn nên không phân tích được mạch điện.
D. KẾT QUẢ THỰC HIỆN CÓ SO SÁNH ĐỐI CHỨNG
Qua quá trình trao đổi, rèn luyện, bồi dưỡng cho học sinh khả năng phân tích để đưa ra
lời giải hợp lý cũng như hưỡng dẫn học sinh tìm ra phương pháp giải một số bài toán
được nêu như trên, tôi đã cho học sinh làm một số bài kiểm tra khảo sát chất lượng:
1. Đề bài:
Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Các
điện trở R
1
= R
2
=2,5Ω. Ba đèn Đ
1
, Đ
2
, Đ
3
cùng
loại đều có điện trở 5Ω. Hiệu điện thế giữa CD là
12V. Đèn Đ
1
sáng bình thường. Bỏ qua điện trở
của dây nối.

C A R

3
.
c. Đổi chỗ ampe kế cho R
3
rồi đóng khoá K lại,
tìm số chỉ của ampe kế khi đó ?
K
R
1
C
A
U
B R
2
R
3
2. Đáp án và biểu điểm:
Bài 1:
Tóm tắt:
R
1
= R
2
= 2,5Ω
U
đm1
= U
đm2
= U
đm

1
)nt R
1
(0.5đ)
Điện trở của đoạn gồm: Đ
2
//Đ
3
là: 2,5Ω (0.25đ)
Điện trở đoạn (Đ
2
//Đ3)ntR
2
là:2,5 +2,5 = 5Ω (0.25đ)
Điện trở đoạn AB gồm: ((Đ
2
//Đ
3
)nt R
2
) //Đ
1
là (0.25đ)
16
A
AB
= I
AB
. R
AB
= 2,4.2,5 = 6V (0.25đ)
Mà U
AB
= U
đ1
= U
2đ23
= 6V. Do đèn 1 sáng bình thường nên U
đm
= 6V. (0.5đ)
b. Dễ thấy: U
đ2
= U
đ3
. U
đ2
+ U
2
= U
AB
= 6V.(1) (0.5đ)
Mặt khác:
)2(1
5,2
5,2

2
= ?
b. K đóng,
I
A
= 0,75A
R
3
= ?
c. Đổi chỗ ampe kế và R
3
. I
A
= ?
a. K mở mạch điện được vẽ lại:
A R
1
R
2
B (0.5đ)
Đoạn mạch AB gồm: R
1
nt R
2
(0.5đ)
I = I
A
= 0,6A =>
Ω=== 20
6,0

//R
3
)
Ta có:
Ω=== 16
75,0
12
I
U
R
AB
AB
(0.5đ)
Mà R
AB
= R
1
+ R
23
=> R
23
= 16 – 8 = 8Ω (0.5đ)
Mặt khác:
Ω=
−
=
−
==>+=
24
812

I
AB
AB
A
375,0
32
12
===
(0.5đ)
3. Nhận xét bài làm của học sinh:
- Ưu điểm:
+ Phần lớn học sinh hoàn thành bài 1 và một phần của bài 2.
+ Học sinh nắm chắc cách phân tích và vận dụng đúng công thức khi tính toán.
+ Học sinh thấy được lợi ích của việc tìm hiểu bài tập Vật Lý.
- Nhược điểm:
+ Một số học sinh chưa hoàn thành được phần 2c vì chưa nắm chắc được cách
biến đổi mạch điện.
+ Việc vận dụng kiến thức toán học vào giải các bài toán vật lý còn yếu.
+ Việc trình bày của một số học sinh còn chưa chặt chẽ, lôgic.
4. Kết quả cụ thể:
Tổng Phân loại (điểm) Số lượng Tỉ lệ So sánh với khi
18
A
A
R
1
R
2
số HS chưa thực hiện
45