Mở đầu
I- Lý do chọn đề tài
Trong thời đại ngày nay, khi mà khoa học và công nghệ trên thế giới đang phát
triển với nhịp độ rất mạnh, đòi hỏi nhà trờng phổ thông phải đào tạo ra những con ngời không những chỉ nắm đợc những kiến thức khoa học cơ bản sẵn có mà còn t duy
nhạy bén để nhanh chóng thích ứng với sự phát triển của xã hội.
Để đáp ứng đợc yêu cầu trên, hiện nay trên thế giới và trong nớc đang có
những xu hớng đổi mới phơng pháp dạy học các môn học ở trờng Phổ thông,
trong đó có môn học Vật lý. Tuy nhiên, với bất kỳ phơng pháp dạy học nào thì
bài tập Vật lý vẫn giữ vai trò hết sức to lớn trong việc rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo,
phát triển t duy góp phần hình thành năng lực giải quyết vấn đề.
Thông qua bài tập Vật lý học sinh đợc củng cố, đào sâu, mở rộng, hoàn
thiện kiến thức lý thuyết và đợc rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức để giải
quyết các tình huống cụ thể, vận dụng và thực tiễn, góp phần giáo dục kỹ thuật
tổng hợp và tự định hớng nghề nghiệp.
Việc giải bài tập Vật lý đòi hỏi ở học sinh hoạt động trí tuệ tích cực, tính tự lực và
cao hơn nữa là sáng tạo. Vì vậy nó tác dụng tốt đối với việc phát triển t duy nhận thức
của học sinh. Trên cơ sở đó hình thành ở họ phơng pháp nghiên cứu khoa học.
Trong thực tế dạy học hiện nay, các giáo viên Vật lý khi sử dụng bài tập
mới chỉ bám sát nội dung kiến thức cơ bản của chơng trình quy định chứ cha
quan tâm nhiều đến những khó khăn, sai lầm của học sinh nên các bài tập đợc
giáo viên sử dụng vẫn còn dàn đều số lợng theo nội dung kiến thức. Mặt khác,
trong các giờ bài tập và luyện tập, giáo viên chỉ chú ý nhiều đến việc học sinh
tìm đợc kết quả của bài tập mà không quan tâm đúng mức đến việc định hớng
hành động nhận thức của học sinh nhằm hình thành ở họ những khả năng, kỹ
xảo cần thiết của việc giải bài tập Vật lý.
Trớc tình hình thực tế đó để nâng cao hiệu quả của việc dạy bài tập nhằm
phát huy vai trò tích cực và tự lực của học sinh chúng tôi thấy cần phải phân tích
t duy trong quá trình giải bài tập, để từ đó xây dựng các câu hỏi định hớng hành
động nhận thức của học sinh sao cho đạt kết quả tối u. Nghĩa là thông qua việc
giải một hệ thống bài tập hợp lý học sinh hình thành đợc kỹ năng, kỹ xảo, tìm tòi
quả của đề tài.
V- phơng pháp nghiên cứu
1. Nghiên cứu lý luận dựa trên các thành tựu của lý luận dạy học về vai trò tác
dụng của bài học bài tập Vật lý, về phơng pháp giải bài tập Vật lý để phân
tích t duy trong quá trình giải bài tập về Định luật Ôm.
2. Tìm hiểu thực tế: Trao đổi với giáo viên và học sinh nhằm nắm đợc thực trạng
của việc giải bài tập về Định luật Ôm ở trờng THPT hiện nay. Từ đó xây dựng
các sơ đồ định hớng hành động nhận thức của học sinh trong quá trình giải
các bài tập thuộc vấn đề này.
3. Thực nghiệm sự phạm: Tiến hành giảng dạy THPT theo nội dung đề xuất của
đề tài nhằm kiểm nghiệm hiệu quả phát triển năng lực t duy cho học sinh
trong quá trình giải bài tập về Định luật Ôm.
VI- Đối tợng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh ở trờng THPT khi giảng
dạy các kiến thức bài tập Định luật Ôm nhằm định hớng và góp phần phát triển
năng lực t duy cho học sinh.
VII- cấu trúc luận văn
Mở đầu
ILý do chọn đề tài
II- Mục đích nghiên cứu
III- Giả thuyết khoa học
IV- Nhiệm vụ nghiên cứu
V- Phơng pháp nghiên cứu
VI- Đối tợng nghiên cứu
VII- Cấu trúc luận văn
khi phải tiến hành các thí nghiệm, phép đo đạc,v.v.. tức là phải thực hiện một loạt
các thao tác t duy nh phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá,v.v.. Trong
những điều kiện đó, t duy logic, t duy sáng tạo của học sinh đợc phát triển, năng
lực làm việc độc lập của học sinh đợc nâng cao
- Bài tập Vật lý là một phơng tiện cũng cố, ôn tập, hệ thống hoá kiến thức
đã học một cách sinh động và có hiệu quả. Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại
các kiến thức đã học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến
thức trong một chơng hoặc một phần, do đó học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ
vững vàng những kiến thức đã học. Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện
cho học sinh những đức tính tốt nh tinh thần tự lực, tính cẩn thận, tính kiên trì,
tinh thần vợt khó.
- Bài tập Vật lý còn là một phơng tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ
năng của học sinh một cách chính xác.
1.2- Phân loại bài tập Vật lý
Ngời ta có nhiều cách phân loại bài tập Vật lý tuỳ theo việc chọn dấu hiệu
(căn cứ): theo nội dung, theo phơng thức cho điều kiện và phơng thức giải, theo
yêu cầu định tính hay định lợng của việc nghiên cứu vấn đề, theo yêu cầu rèn
luyện kỹ năng hay phát triển t duy sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học.
1.2.1. Phân loại bài tập Vật lý
Cho đến nay, vẫn cha có sự thống nhất về tiêu chuẩn phân loại bài tập Vật
lý, vì trong bất kỳ loại bài tập nào cũng chứa đựng một vài yếu tố của một hay
nhiều bài tập khác. Đặc biệt là có nhiều cách phân loại chỉ mang tính chất tơng
đối, cha đề cập gì tới chủ thể bài tập là học sinh và hoạt động tự lực của họ trong
quá trình tìm kiếm lời giải bài tập Vật lý.
Theo những quan điểm hiện nay có thể phân loại bài tập Vật lý trung học
phổ thông theo bảng dới đây (hình 1.1):
Bài tập vật lý
điểm và
ph ơng pháp
Định l ợng
Theo đặc
Định rtính
Phối hợp
Phức tạp
Kiểm tra
Sáng tạo
Luyện tập
Lịch sử
Kỹ thuật tổng hợp
Cụ thể trừu t ợng
Tài liệu Vật lý
mục đích
dạy học
* Phơng pháp tổng hợp:
Theo phơng pháp này suy luận không bắt đầu từ đại lợng cần tìm mà bắt
đầu từ các đại lợng đã biết có nêu trong đề bài. Dùng công thức liên hệ các đại lợng này với các đại lợng cha biết, ta đi dần đến công thức cuối cùng, trong đó
chỉ còn một đại lợng cha biết là đại lợnh cần tìm.
Hai phơng pháp suy luận trên sử dụng phối hợp. Nhìn chung, khi giải bất
kỳ một bài tập Vật lý nào ta đều phải sử dụng hai phơng pháp đó.
b. Các phơng tiện toán học để giải các bài tập Vật lý:
Trong khuôn khổ chơng trình vật lý phổ thông để giái các bài tập Vật lý,
đặc biệt là các bài tập định lợng, ta dùng các phơng tiện toán học. Tuỳ theo việc
sử dụng các công cụ toán học ngơi ta có thể phân biệt đợc các phơng pháp giải
các bài tập định lợng nh sau:
* Phơng pháp số học:
Là giải bài tập số học, theo câu hỏi, không cần áp dụng công thức.
* Phơng pháp đại số:
Vận dụng các kiến thức Đại số của học sinh để sử dụng các công thức, lập
phơng trình.
* Phơng pháp hình học:
Khi giải các bài tập bằng phơng pháp hình học, ngời ta dựa vào các mối tơng quan hình học để xác định các đại lợng cần tìm. Ngoài ra, nhiều ngời ta còn
sử dụng các công thức lợng giác để giải.
* Phơng pháp Đồ thị:
Là phơng pháp đồ thị để xác định các đại lợng cần tìm. Phơng pháp này
gắn chặt với phơng pháp hình học trong việc giải các bài tập. Các bài tập đồ thị
là những bài tập mà đối tợng nghiên cứu là những đồ thị biểu diễm mỗi liên hệ
phụ thuộc giữa các đại lợng Vật lý.
Ngoài các phơng tiện Toán học trên, trong một số trờng hợp ta có thể sử
dụng phơng pháp thí nghiệm để tìm lời giải bài tập Vật lý.
1.3.2. Quá trình t duy trong khi giải bài tập Vật lý:
- Để giải một bài tập Vật lý trớc hết phải trả lời đợc các câu hỏi:
Bớc 3: Xác định phơng pháp và vạch kế hoạch giải bài tập
Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập đợc tiếp tục luận giải, tính toán rút ra
kết quả cần tìm.
Bớc 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả:
Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm đợc cần kiểm tra lại việc giải theo một
hoặc một số hoặc các cách sau:
- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi cha? Đã xét hết các trờng hợp cha?.
- Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không?
- Kiểm tra đơn vị xem có phù hợp không?
- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không?
- Kiểm tra bằng thực nghiệm xem có phù hợp không?
- Giải các bài tập theo cách khác xem có cùng kết quả không?
- Đặt điều kiện cho lời giải của bài toán.
1.4- Định hớng hoạt động nhận thức của học sinh trong việc giải
bài tập Vật lý
1.4.1. Phơng pháp nhận thức Vật lý .
Phơng pháp có thể hiểu theo định nghĩa chung là tập hợp các thủ pháp,
cách thức, những con đờng bao gồm các thao tác thực hành hay lý thuyết để đạt
đến mục đích nào đó. Tuỳ thuộc vào mục đích của hành động mà phơng pháp có
những nghĩa hẹp khác nhau. Nếu mục đích của hành động là tìm ra chân lý
khách quan thì tập hợp các cách thức, con đờng, phơng tiện mà các bớc và trí tuệ
phải đi theo để đạt mục đích đó gọi là phơng pháp nhận thức khoa học. Hệ thống
các phơng pháp nhận thức khoa học rất phong phú, nhiều tầng bậc, có phạm vi
ứng dụng rất khác nhau. Có những phơng pháp nhận thức đợc sử dụng khá phổ
biến trong tất cả các giai đoạn của quá trình nhận thức nh những thao tác của
mọi quá trình t duy. Có những phơng pháp sử dụng một số lĩnh vực nghiên cứu,
lại có một số phơng pháp nhận thức chuyên biệt chỉ sử dụng trong lĩnh vực rất
đích s phạm) để vận dụng vào từng trờng hợp cụ thể. Ta có thể minh hoạ điều vừa
trình bày bằng sơ đồ hình vẽ (hình 1.2)
T duy giải
bài tập Vật lý
Phân tích ph ơng
pháp giải bài tập
cụ thể
Mục đích s
phạm
Xác định kiểu
h ớng dẫn
Ph ơng
pháp h ớng
dẫn giải bài
tập cụ thể
(Hình 1.2)
1.4.2. Các kiểu định hớng hành động nhận thức:
Trong dạy học, giáo viên có vai trò quan trọng trong việc tổ chức, kiểm
tra, định hớng hành động học tập của học sinh theo một chiến lợc dạy học hợp lý
và có hiệu quả, sao cho học sinh tự xây dựng đợc kiến thức khoa học của mình,
và qua đó năng lực nhận thức của họ từng bớc phát triển.
a. Phân biệt ba trình độ nắm tri thức:
Có thể phân biệt ba trình độ khác nhau của sự nắm tri thức
- Trình độ ghi nhận tái tạo:
Đó là kiểu định hớng trong đó, ngời dạy cũng hớng dẫn học sinh tơng tự
nh kiểu định hớng tìm tòi nói trên, nhng trong trờng hợp này, sự định hớng đợc
chơng trình hoá thành từng bớc hợp lý, kế tiếp nhau. Ngời dạy hớng dẫn học sinh
từng bớc giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận, học sinh chỉ chuyển sang giải
quyết bớc tiếp theo sau khi đã thực hiện đợc bớc trớc.
ở mỗi bớc giải quyết, nếu học sinh không thể tự mình tìm tòi giải quyết đợc thì sự định hớng chuyển dần từ kiểu định hớng tìm tòi thành kiểu định hớng
tái tạo, sao cho học sinh có thể hoàn thành đợc công việc của bớc đó rồi sau đó
học sinh lại tiếp tục tự mình tìm tòi giải quyết bớc tiếp theo theo sự định hớng
tìm tòi của ngời dạy v.v...
Kiểu định hớng tái tạo đảm bảo hiệu quả rèn luyện kỹ năng cho học sinh
và tạo cơ sở cần thiết cho học sinh có thể thích ứng đợc với sự định hớng tìm tòi
trong dạy học. Nhng nếu trong dạy học luôn chỉ sử dụng kiểu định hớng tái tạo
thì không đáp ứng đợc yêu cầu rèn luyện t duy sáng tạo của học sinh, không đủ
để đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh đợc những tri thức khoa học sâu sắc, vững
chắc và vận dụng chúng một cách linh hoạt.
Kiểu định hớng tìm tòi nhằm rèn luyện cho học sinh năng lực t duy sáng
tạo, năng lực giải quyết vấn đề đáp ứng mục tiêu đào tạo và bồi dỡng nhân tài
của sự nghiệp giáo dục.
c. Tiêu chuẩn câu hỏi định hớng hành động:
Phơng tiện quan trọng để giáo viên định hớng hành động nhận thức của
học sinh là câu hỏi. Để cho câu hỏi thực hiện đợc chức năng định hớng hành
động nhận thức của học sinh nó phải đáp ứng đợc những yêu cầu cơ bản, cũng
chính là những tiêu chuẩn chung để đánh giá chất lợng câu hỏi.
- Câu hỏi phải đợc diễn đạt chính xác về ngữ pháp và về nội dung khoa học.
- Câu hỏi phải diễn đạt chính xác điều cần hỏi khi đó mới có thể hy vọng
câu hỏi thực hiện chức năng định hớng hành động nhận thức của học sinh theo
đúng tiến trình t duy, và chỉ khi đó giáo viên mới có thể căn cứ vào sự trả lời của
học sinh để đánh giá trình độ của họ.
b
-
b1
+
(Hình 1.3)
I
II
III
IV
I
Tìm hiểu đề bài
Xác lập mối liên hệ của các dữ kiện đã cho và ẩn số phải tìm
Xác định phơng pháp và vạch kế hoạch giải
Biện luận, kiểm tra xác nhận kết quả
III
II
IV Chính là các bớc chung để giải bài tập Vật lý
Dấu (+): học sinh tự làm
Dấu (-): học sinh không tự làm đợc
... chỉ sự giúp đỡ của ngời dạy dới dạng câu hỏi định hớng để
a
b
học sinh tự thực hiện đợc
Kiểu định hớng tìm tòi chơng trình hoá giúp cho việc rèn luyện t duy của
khó khăn, sai lầm chủ yếu mà học sinh hay gặp khi học và làm bài tập về Định
luật Ôm là những vấn đề gì? Từ đó chúng tôi nghiên cứu để:
- Lựa chọn một hệ thống bài tập hợp lý đảm bảo cho học sinh nắm vững
những kiến thức về Định luật Ôm.
- Tiếp theo là xây dựng các sơ đồ định hớng hành động nhận thức của học sinh
trong việc giải hệ thống bài tập này nhằm đạt đợc mục đích mà đề tài đã đặt ra.
Chúng tôi đã tiến hành các công việc sau:
- Trao đổi trực tiếp với giáo viên Vật lý ở một số trờng phổ thông trung học
trong địa bàn huyện Hng Nguyên (trờng THPT Phạm Hồng Thái, THPT Lê Hồng
Phong, THPT Thái Lão).
- Dự giờ của giáo viên để tìm hiểu thực tế hoạt động của học sinh trong
các giờ bài tập của phần này.
- Trao đổi với học sinh, xem vở bài tập của học sinh và tiến hành kiểm tra
ở một số lớp với nhiều đối tợng khác nhau (Lớp chọn, lớp bình thờng).
Việc này đợc tiến hành từ năm học 2004 - 2005.
Qua tìm hiểu chúng tôi rút ra đợc những nhận xét sơ bộ sau:
a. Về số lợng bài tập:
Trung bình các giáo viên sử dụng từ 30 - 35 bài (có giáo viên sử dụng tới 40 bài,
nhng cũng có giáo viên sử dụng cha tới 30 bài.) Trong số đó:
- Bài tập định lớng chiếm tuyệt đại đa số, trung bình gồm:
+ 4 - 5 bài ra tại lớp
+ 20 - 25 bài ra về nhà
+ 10 bài chữa tại lớp
- Bài tập định tính: Rất ít giáo viên nêu câu hỏi dới dạng câu hỏi củng cố
bài học.
- Bài tập đồ thị và thí nghiệm: Không có, chỉ có một bài thực hành trên lớp (mắc
các điện trở nối tiếp hay song song, mắc vôn kế hay Ampe kế vào đoạn mạch)
b . Về nội dung các bài tập:
tính tích cực, tự lực của học sinh.
Để khắc phục tình trạng trên, theo chúng tôi trớc hết phải lựa chọn một hệ
thống bài tập hợp lý, đồng thời phải đổi mới phơng pháp dạy học sinh giải bài
tập Vật lý nói chung và bài tập về định luật Ôm nói riêng trên cơ sở định hớng
hành động nhận thức của học sinh trong quá trình giải bài tập.
1.6- hệ thống bài tập về định luật Ôm
Định luật Ôm là một trong những định luật cơ bản nhất về dòng điện. Việc nắm vững
các kiến thức về định luật Ôm cho đoạn mạch, định luật Ôm cho toàn mạch và định luật Ôm
cho các loại đoạn mạch sẽ giúp học sinh giải quyết tốt các bài toán về mạch điện, thông qua
đó, học sinh đợc rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, phát triển t duy, nâng cao năng lực nhận thức.
1.6.1. Sơ lợc về cấu trúc nội dung các kiến thức cơ bản về định luật Ôm
Có thể mô tả cấu trúc logic các kiến thức về Định luật Ôm theo sơ đồ hình
vẽ dới đây (Hình 1.4).
Định luật ôm
Định luật Ôm
cho toàn mạch
Định luật Ôm cho
đoạn mạch
R= l
S
Rt=R0
(1+t)
Chứa nguồn và máy
thu mắc nối tiếp
A ,r ,r R B
UAB = RAB.I+ -
RAB = R+ r + r
Chứa máy thu
A ,r
R B
UAB = RAB.I+
RAB = R + r
a. Những kiến thức cơ bản của định luật Ôm cho đoạn mạch
Ba đại lợng R, U, I là những đại lợng cơ bản đặc trng cho một đoạn mạch.
Những đại lợng này liên hệ với nhau theo một quy luật xác định đó là định luật
U
R
(Trong đó U là hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch, R là điện trở
đoạn mạch).
Những đại lợng còn lại nh:
- Công của dòng điện thực hiện trên đoạn mạch
A = Q = U.I.t
- Nhiệt lợng toả ra trên đoạn mạch
I=
(mạch hở). Khi điện trở mạch ngoài thay đổi, dẫn đến cờng độ dòng điện mạch
chính thay đổi, kéo theo hiệu điện thế mạch ngoài và hiệu điện thế mạch trong
cũng thay đổi. Nhng tổng hiệu điện thế mạch ngoài và hiệu điện thế mạch trong là
một số không đổi số đó chính bằng b. Điện trở mạch ngoài, học sinh có thể xác
định đợc nhờ nguyên tắc nhận biết mạch điện trở .
+ Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn đợc tính theo cách ghép
các bộ nguồn thành bộ.
- Từ định luật Ôm cho toàn mạch có thể tính đợc:
+ Hiệu điện thể mạch ngoài Un = IRn = b - Irb
+ Công suất tiêu thụ của mạch ngoài
Pn = RnI2 = (b - Irb)I = - rb.I2+bI
Công suất mạch ngoài là một hàm số bậc hai của cờng độ dòng điện mạch chính.
Với một giá trị của R n sẽ có hai giái trị tơng ứng I (tức là một giá trị P n cũng sẽ tơng ứng với hai giá trị của Rn).
- Hiệu điện thế mạch trong: Ur = Irb
- Công suất bộ nguồn điện: Pb = bI
- Hiệu suất điện: là tỷ số giữa công suất có ích ở mạch ngoài và công suất
nguồn.
=
Pci U n I I 2 rb + b I rb
=
= I +1
Pn b I
bI
Hiệu suất của nguồn điện chính là hàm bậc nhất của cờng độ dòng điện mạch
R
B
ở đây I là cờng độ dòng điện chạy từ A đến B qua nguồn từ cực âm sang
cực dơng RAB = R + r
U AB +
R AB
I=
Hay
- Với đoạn mạch chứa máy thu (hình 1.6)
UAB = RAB +
Hay
I=
I
U AB '
R AB
,r
R
B
A
Ôm và thông qua đó giúp họ dần dần tự định hớng đợc hành động nhận thức
của mình thì cần phải lựa chọn hệ thống bài tập hợp lý.
Nh chúng ta đã biết, một hệ thống bài tập ứng với một tài liệu giáo khoa
hoặc một chơng là tập hợp các bài tập nhằm phát huy đợc tối đa vai trò và tác
dụng của chúng trong dạy học. Do đó hệ thống bài tập đợc chọn lọc cần phải đáp
ứng một số yêu cầu cơ bản nh sau:
+ Bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, sao cho dần từng
bớc học sinh hiểu kiến thức, nắm vững kiến thức và có kỹ năng vận dụng kiến
thức đó.
+ Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, nhằm góp phần
hoàn chỉnh các kiến thức của học sinh, giúp họ hiểu đợc mối liên hệ giữa các đại
lợng, cụ thể hoá các khái niệm và vạch ra những nét mới nào đó cha đợc làm
sáng tỏ trong các giờ học lý thuyết.
+ Hệ thống bài tập đợc lựa chọn phải giúp học sinh nắm đợc phơng pháp
của từng loại bài tập tiêu biểu.
+ Bài tập phải da dạng, phong phú, phải đảm bảo tính vừa sức học sinh,
kích thích hứng thú và phát triển t duy của học sinh.
Xuất phát từ những cơ sở trên và tình hình thực tế ở trờng Phổ thông,
chúng tôi dự kiến đề xuất một hệ thống bài tập về định luật Ôm theo chơng trình
và sách giáo khoa Vật lý lớp 11 phổ thông trung học.
1.6.3. Hệ thống bài tập về định luật Ôm:
Từ việc phân tích cấu trúc nội dung các kiến thức cơ bản về định luật Ôm
đợc trình bày trong sách giáo khoa Vật lý lớp 11 Phổ thông Trung học và dựa
trên cách phân loại bài tập Vật lý theo nội dung. Chúng tôi thấy, các bài tập về
định luật Ôm có thể phân chia thành ba nhóm:
+ Nhóm 1: Định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp, song song - Điện
trở phụ trong các dụng cụ đo điện.
+ Nhóm 2: Định luật Ôm cho toàn mạch.
điểm ấy vào làm một. Ví dụ hai đầu những đoạn dây nối điện trở không đáng kể,
hai cực những Ampe kết lý tởng (RA 0) là hai điểm có điện thế bằng nhau.
Những điểm đối xứng trong các đoạn mạch đối xứng là những điểm có điện thế
bằng nhau, có thể chập lại làm một. Ví dụ bài toán mạch cầu cân bằng (Hình
1.8).
.
A
C
C
C
A
.
C
C
C
C
B
R1
R3
R5
R4
R2
D
đây nhiều khi học sinh vẫn cha nhận đợc mạch điện vì dòng điện chia thành
những nhánh quá phức tạp, đi theo nhiều ngã , cần lu ý học sinh:
Chú ý: khi lắp tiếp các điện trở còn lại vào hình mới mà hình mới còn thiếu
một nút nào đó thì phải đặt thêm nút đấy (ngoài vòng cơ sở ) trên hình mới.
Trên cơ sở phân tích mạch điện nh vậy học sinh không chỉ dễ dàng tính đợc điện trở mà còn có thể tính đợc cả hiệu điện thế U và dòng điện I,tức là hoàn
toàn có thể giải quyết đợc bài toán định luật Ôm cho đoạn mạch dựa vào các
kiến thức đã học.
- Có thể tính điện trở căn cứ theo nội dung một số các kiến thức đã học.
+ Tính điện trở trực tiếp từ biểu thức của định luật Ôm cho đoạn mạch:
R=
U
I
+ Hoặc sau khi đã nhận mạch điện, biết đợc những điện trở nối tiếp hay
song song với nhau có thể tính điện trở theo cách ghép điện trở.
- Đối với mạch thuần điện trở:
+Khi cần phải hiệu chỉnh điện trở theo nhiệt độ, ta dùng công thức.
Rt = R0 (1 + t)
Trong đó Rt là điện trở ở toC, R0 là điện trở ở 00C, là hệ số nhiệt điện trở
của chất làm dây dẫn.
- Công thức R =
l
(đối với dây dẫn đồng tính hình trụ ở một nhiệt độ
S
nhất định).
: Điện trở xuất của chất làm dây dẫn. Đơn vị là m (ôm mét)
l: Chiều dài dây dẫn. Đơn vị là m (mét)
R
Công thức này có thể dùng để tính I trong một nhánh rẽ, trong một phần
mạch điện hoặc cả mạch điện.
- Bên cạnh đó có thể sử dụng các công thức tính I trong các đoạn mạch có
các R mắc nối tiếp hay song song sao cho thuận tiện và nhanh gọn.
- Tính dòng vào nhánh này bằng tích của R nhánh kia và dòng chính chia
cho tổng trở của hai nhánh I 2 =
IR1
U
=
.
R1 + R2 R 2
- Nguyên tắc phân bố dòng điện (nếu nh không thể áp dụng định luật Ôm
thuần tuý).
+ So sánh điện thế các nút suy ra chiều I.
+ Đoạn mạch nào khẳng định đợc chiều I thì tính trớc. Từ đó suy ra chiều
và cờng độ dòng điện của đoạn mạch còn lại.
+ Tổng cờng độ dòng điện đi tới một nút bằng tổng cờng độ dòng điện đi
ra từ nút đó.
* Dạng 3: Tính U giữa hai điểm trong mạch điện
Tuỳ theo từng bài toán cụ thể có thể chia ra ba trờng hợp
+ Tính U giữa hai điểm cùng một nhánh
Nhìn chung để đơn giản, ta vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch U = IR
để tính U giữa hai điểm bất kỳ.
+ Tính U giữa hai điểm bất kỳ.
Chẳng hạn muốn tính hiệu điện thế từ điểm M đến điểm N bất kỳ, ta cộng
hiệu điện thế trên các đoạn mạch liên tiếp nhau bắt đầu từ M cho đến N. Có thể đi
.
C
C
IS
.
C
C
RS
(Hình1 .10 )
+ Giá trị mà độ chia Ampe kế đợc tăng lên (1 +
Rg
Rs
) lần so với điện kế.
+ Muốn đo đợc cờng độ lớn hơn đợc giá trị cực đại của Ampe kế ngời ta
mắc sơn với Ampe kế.
I = Ia(1 +
Ra
)
Rs1
- Mắc điện trở phụ RP trong vôn kế:
C
C
C
UV
(Hình 1.11)
(Hình 1.12)
+ Để đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch ta mắc vôn kế song song
với đoạn mạch cần đo (Hình 1.11)
+ Vôn kế gồm có điện kế G ( có điện trở R g) mắc nối tiếp với điện trở phụ
RP (Hình 1.12).
+ Công thức:
UV = Ug(1 +
RP
)
Rg
+ Giá trị mỗi độ chia của vôn kế đã tăng (1 +
RP
) lần so với điện kế
Rg
+ Muốn đo đợc hiệu điện thế lớn hơn giá trị cực đại của vôn kế ta mắc
điện trở phụ với vôn kế: U = UV(1 +
RP1
Trong đó:
Un = IRn là hiệu điện thế mạch ngoài
Ut = Irb
là hiệu điện thế mạch trong
Từ việc xác định đợc các đại lợng có mặt trong biểu thức của định luật và
việc vận dụng các kiến thức khác nhau nh: định luật Ôm cho đoạn mạch, định
luật Jun Lenxơ, các công thức tính A, P, Q, ... là có thể tìm đợc các ẩn số của
bài toán.
Thông thờng, các bài toán về định luật Ôm toàn mạch gồm 2 dạng: Định
tính và định lợng.
* Loại 1: Các bài tập định tính
Cơ sở lý thuyết bài toán này là: Điện trở mạch ngoài thay đổi dẫn đến cờng độ dòng điện mạch chính thay đổi, do đó sự phân bố hiệu điện thế mạch
ngoài và mạch trong cũng thay đổi theo. Nhng tổng các độ giảm hiệu điện thế
mạch ngoài và độ giảm hiệu điện thế mạch trong luôn không đổi (U N + UT =
không đổi).
* Loại 2: Các loại bài tập định lợng:
Nếu chỉ xét riêng các bài tập định lợng về định luật Ôm trong toàn mạch
thì vẫn xoay quanh các đại lợng có mặt trong biểu thức của định luật, đó là b và
Rb; RN; I . Những bài tập này đều dẫn tới vận dụng các kiến thức cơ bản về định
luật Ôm cho đoạn mach: Mạch ngoài, mạch trong. Ngoài ra, còn phải sử dụng
đến các kiến thức về ghép các nguồn thành bộ: Ghép nối tiếp, ghép song song và
ghép hỗn hợp (trong đó ghép xung đối là một trờng hợp riêng).
Để giải quyết các bài toán về định luật Ôm trong toàn mạch, xét về mặt
Hành động t duy phải làm hai việc sau: Quy bộ nguồn về một nguồn theo cách
ghép các nguồn điện và tính đện trở mạch ngoài để áp dụng đợc một trong hai
công thức của định luật, từ đó xác lập đợc mối liên hệ giữa các đại lợng đã cho
và các đại lợng phải tìm.
A
R
B
I
(Hình 1.14)
Copyright: Tài liệu đại học ©