Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

I. PHẦN MỞ ĐẦU
1) Lí do chọn đề tài:
Trong thời đại ngày càng phát triển không ngừng của xã hội, luôn đòi hỏi mỗi quốc gia
cần có chiến lược giáo dục phù hợp cho riêng cho mình, nhằm đào tạo ra những thế hệ
con người có đầy đủ các yếu tố để đáp ứng yêu cầu xã hội. Đối với nước ta nói riêng,
ngay từ đầu Đảng và Nhà nước ta đã vạch ra đường lối đúng đắn về “chiến lược con
người” đó là: “nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”.Trên cơ sở đó
Ngành giáo dục và đào tạo cũng đã và đang ra sức thực hiện đường lối của Đảng và Nhà
nước đã vạch ra ,mà đích cuối cùng là đào tạo ra những con người có đầy đủ :đức –trí –
thể -mỹ, để đáp ứng những yêu cầu của con người trong thời đại mới. Đó là những thế hệ
không chỉ học giỏi mà còn thực hành và biết vận dụng sáng tạo những điều học được vào
thực tiễn cuộc sống. Nguồn minh chứng đó là Ngành giáo dục và đào tạo, ngoài việc đào
tạo theo chương trình chuẩn chung cho mỗi cấp học còn hàng năm không ngừng tổ chức
các cuộc thi nhằm phát triển toàn diện con người và phát hiện ra những nhân tố tài năng
để ươm mầm, nôi dưỡng và đào tạo , phục vụ lâu dài cho đất nước.
Trong hàng loạt các cuộc thi đó, không thể không nhắc tới các kỳ thi học sinh giỏi. Đây
có thể nói là một trong những căn cứ quan trọng, phát hiện những nhân tố điển hình để
thực hiện những mục tiêu đã vạch ra .
Xuất phát từ thực tiễn trên,với cương vị là một giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí tại
trường THCS . Để góp phần nhỏ bé của mình vào công cuộc “chiến lược con người” mà
Đảng và Nhà nước đã vạch ra .Qua nhiều năm tham ra lựa chọn và bồi dưỡng HSG, bản
thân nhận thấy việc hướng dẫn để học sinh giỏi có phương pháp học đúng sẽ mang lại
hiệu quả cao trong việc ôn tập, luyện thi bộ môn. Do vậy tôi mạnh rạn đưa ra một số
“phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học”.Đây là một trong số nội
dung đặc biệt quan trọng trong tổng quan chương trình Vật lí THCS (cơ,nhiệt,điện-điện từ
,quang và âm học). Do thời gian còn chưa cho phép nên trong khuôn khổ đề tài, tôi chỉ
trình bày một nội dung trên , mong các đồng nghiệp góp ý để đề tài ngày càng hoàn thiện
hơn.
Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Qua trải nghiệm thực tiễn giảng dạy.
Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 2


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

II. PHẦN NỘI DUNG
1) Cơ sở lí luận:

Trong sự phát triển không ngừng của nhân loại hôm nay,yếu tố giáo dục được hầu hết
các quốc gia coi là nhiệm vụ hàng đầu. Đảng và Nhà nước ta coi giáo dục là quốc
sách, trong nhiệm vụ chung đó đã xác định rõ“hiền tài là nguyên khí quốc gia”.Bản
thân là một giáo viên , tôi nhận thấy cần đóng góp vào mục tiêu chung của Ngành. Do
vậy trong thời gian qua được các cấp lãnh đạo tin tưởng giao nhiệm vụ lựa chọn và bồi
dưỡng học sinh giỏi cùng các đồng nghiệp khác.Qua trải nghiệm thực tiễn cũng đã rút
ra được một số bài học cho riêng mình. Do vậy mong muốn được chia sẻ kinh nghiệm
nhỏ trong đề tài này để không ngừng mang lại hiệu quả tốt hơn trong công tác được
giao.
2) Thực trạng:
a/ Thuận lợi – khó khăn:
* Thuận lợi:
- Xã hội ngày càng phát triển, công nghệ thông tin ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong nhiều ngành then chốt, đặc biệt là ngành Giáo dục và Đào tạo. Chính nhờ điều đó
thầy cô giáo và các em học sinh có rất nhiều thuận lợi trong việc thu thập tài liệu học tập
và tham khảo nói chung, môn Vật lý nói riêng.
- Vật lí là môn khoa học tự nhiên, nó là cơ sở, là nền tảng của nhiều lĩnh vực khoa học.
Nhu cầu học tập, nâng cao kiến thức và say mê khám phá khoa học của học sinh ngày
càng nâng cao. Vì vậy, môn Vật lý ngày càng được nhiều em học sinh quan tâm, lựa chọn

- Khơi dậy niềm say mê hứng thú học tập bộ môn trong các em.
-Đa số các em được hướng dẫn đã phân loại tốt bài tập và di chuyển thành công những
điều đã học vào tình hống mới.
- Học sinh tham gia vào đội tuyển học sinh giỏi bộ môn ngày càng nhiều .
- Kết quả đạt được trong các kì thi học sinh giỏi cấp trường, cấp huyện, cấp tỉnh ngày một
thành công hơn.
Kết quả của đội tuyển học sinh giỏi bộ môn những năm học trước 2011-2012 trở về
trước, số em dự thi ít , số lượng gải đạt được cấp huyện có không đáng kể . Đặc biết cấp
Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 4


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

tỉnh rất ít năm đoạt giải. Song với việc hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập đện học đã
mang lại hiệu quả rõ rệt. Góp thành công chung của Ngành trong việc bồi dưỡng học sinh
giỏi.
- Mặc dù đã có kế hoạch cụ thể, có sự chuẩn bị chu đáo, có sự quan tâm chỉ đạo của các
cấp lãnh đạo, song trong quá trình tổ thực hiện và căn cứ vào kết quả đạt được, chúng ta
cần rút những kinh nghiệm:
+ Việc bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn Vật lí, cần được các trường quan tâm thực hiện
ngay từ những lớp đầu của cấp học
+ Một số trường cần chú trọng hơn nữa công tác bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn. Cần
quan tâm, động viên kịp thời hơn kết quả mà học sinh và giáo viên đạt được.
+ Qua nhiều năm ôn tập hướng dẫn cho các em tôi nhận thấy, việc hướng dẫn cho các em
phương pháp học là điều cốt lõi để các em có những định hướng tốt trong học tập và có
cách học tập khoa học.Tránh việc học tủ, học bài nào biết bài đó, không có hệ thống và
khái quát hóa .
3) Giải pháp – Biện pháp:

Vôn kế là lý tưởng nghĩa là RV → ∞ . Lúc này coi rằng dòng không đi qua vôn kế.
Vôn kế không lý tưởng, nghĩa là tồn tại R V ta coi đện trở của nó như điện trở thông
thường khi giải.
+ Đối với khóa K điều khiển mạch điện:
Khi K mở mạch hở, dòng không qua phần đoạn mạch có nó nên ta có thể bỏ đi các điện
trở nối tiếp với nó trong khi giải(Lúc này nó có ý nghĩa tương tự như khi vôn kế là lý
tưởng).
Khi K đóng, dòng đi qua đoạn mạch có khóa K . Nếu trên đoạn mạch này có điện trở thì
ta coi như một phần của mạch điện để có cách giải phù hợp. Nếu không có điện trở thì ta
có thể chập hai điểm ở hai đầu khóa K để vẽ lại mạch (tương tự như khi am pe kế là lý
tưởng).
+ Đối với dây nối mạch điện:
Nếu các dây nối có đện trở, ta phải xác định điện trở của nó trong mạch điện, trường hợp
bỏ qua điện trở dây nối, khi gải ta cũng chập các điểm tương ứng lại thành điểm chung .
Nếu phia dưới dây dẫn có điện trở nào đó mắc song song với nó thì ta có thể coi điện trở
đó không có tác dụng trong mạch vì bị nối tắt.
Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 6


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

*Tiếp đến giáo viên phải hướng dẫn để học sinh thấy được tầm quan trọng của việc vẽ lại
sơ đồ mạch điện trước khi giải. Công việc này giúp các em đưa được các bài toán phức
tạp về dạng thông thường đã học. Kỹ thuật vẽ lại thường dùng là: Đặt các điểm có cùng
điện thế vào một điểm, các điểm khác điện thế khác nhau sắp xếp theo thứ tự từ cao
xuống thấp. Sau đó thực hiện nối các đầu dây điện trở vào các điểm tương ứng so với
mạch gốc.
Để tránh thiếu xót ta nên kiểm tra kỹ các đầu dây nối sau khi đã vẽ lại mạch điện.


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

R
R

1

=

3

R
R

2
4

(1) mạch không phụ thuộc R 5, lúc này có thể bỏ qua R 5 để tính điện trở tương

đương. Ngược lại nếu có hệ thức (1) thì ta có I5 = 0, U5 = 0, mạch cầu lúc này cân bằng.
-Với loại mạch cầu có một trong năm điện trở bằng không ta luôn đưa được về mạch
thông thường để giải.
A/

-Loại mạch cầu tổng quát không cân bằng muốn tính điện trở tương đương ta phải thực
hiện chuyển mạch để áp dụng công thức thông thường của các đoạn mạch trong khi tìm
điện trở tương đương,
nhưng làm cho điện trở tương đương của đoạn mạch không thay
C/

=
1

R .R
R +R +R
2

1

3

2

3

(1) ;

R

/

=
2

R .R
R +R +R
1

1


+Biến đổi từ sao R/1,R/2,R/3, thành tam giác R1 ,R2 ,R3 ta có:

Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 8


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.
/

/

/

/

/

/

1

2

2

3

1


2

(4);

1

/

/

/

/

/

/

1

2

2

3

1

3


Viết hệ thức liên hệ giữa hiệu diện thế của các đoạn mạch liên tiếp: U MN = UMP + UPN. Sau
đó biến đổi hệ thức liên hệ giữa các hiệu điện thế qua hệ thức liên hệ giữa các dòng điện
tương ứng.Cuối cùng giải hệ phương trình theo cường độ dòng điện của các đoạn mạch.
*Dạng bài tập về mạch tuần hoàn:
Là dạng mạch điện được lặp đi ,lặp lại một cách tuần hoàn thì khi ta thêm hoặc bớt một số
điện trở vào một trong hai bên của mạch thì điện trở tương đương của mạch vẫn không
A

thay đổi.

B

Phần đoạn mạch cần thêm vào có dạng sau :
A

B

Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 9


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

Gọi x là điện trở tương đương của đoạn mạch ban đầu, điện trở tương đương sau khi đã

(

x.r
x.r


R3

R5

R1
R4

R2

+Hướng dẫn : như đã phân tích ở phần trên . Đây là bài toán có R A lý tưởng , dây nối và
khóa K không có điện trở mạch được quy về dạng sau khi vẽ lại cho mỗi trường hợp lần
lượt là :
a. Khi K mở: R4 nt [ (R1 nt R3) // R2 ] nt R5

( R1 + R3 ).R2
(6 + R3 ).4
(6 + R3 ).4
Rtd = R4+ R5 + R1 + R3 + R2 = 3+6 + 6 + R3 + 4 = 9 + 10 + R3 (1)
U
6
=
= 12(Ω)
I
0,5
Mặt khác Rtd =
(2)

Từ (1) và (2)


UAC = IAC . RAC = 3 .2 = 3 (V)

AC

2
⇒ U4 = 3 (V)

Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 10

B


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.
2 A
( )
U4
2
= 3 = C ( A)
3
9
I = R4

I1-I2
I-I1+I2 Hình 1

D

4

R1
RV = 150Ω. Tìm số chỉ của vôn kế.
(trích đề thi HSG cấp tỉnh –Sở GD Phú Thọ)
+Hướng dẫn : trong câu hỏi a, am pe kế lý tưởng
R2 nên ta chập điểm C với điểm D với nhau
.Mạch gồm :
A
a/ (R1//R3)nt(R2//R4)
R13 = 1,2Ω; R24 = 3,94Ω => R = 5,14Ω.

B

I = 1,95A; UAC = 2,33V; UCB = 7,67V.
I1 = 1,17A; I2 = 0,85A
=> IA = I1 - I2 = 0,32A.
b/ Trong câu này vôn kế là không lý tưởng nên ta coi như một điện trở để giải . Lúc này
ta nhận thấy đây là mạch cầu không cân bằng nên có thể giải bằng một trong các phương
pháp nêu trên. Sau đây tôi trình bày quy tắc đưa phương trình điện thế về phương trình
dòng.
Giả sử chiều dòng điện qua vôn kế từ C đến D
I2

- Ta có các phương trình:
U AB = U AC + U CD + U DB = 2I1 + 150I 2 + 7(I - I1 + I 2 ) = - 5I1 + 157I 2 + 7I = 10 (1)
U AB = U AC + U CB = 2I1 + 9(I1 - I 2 ) = 11I1 - 9I 2 = 10
(2)
U AB = U AD + U DB = 3(I - I1 ) + 7(I - I1 + I 2 ) = - 10I1 + 7I2 + 10I = 10

(3)



C

R2

R4

+Hướng dẫn: Ta nhận xét thấy ,đây là một bài toán lúc đầu RAlà lý tưởng, tới
trường hợp câu b, am pe kế được thay bằng vôn kế có điện trở rất lớn (nghĩa là vôn kế lý
tưởng). Cũng theo phân tích vai trò của vôn kế, am pe kế và kết hợp quy tắc nút điểm đã
nêu ở phần trên ta hướng dẫn học sinh giải cho mỗi ý của bài như sau:
a. Cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R3 và số chỉ am pe kế:
●
I

U

●

* Do ampe kế có điện trở không đáng kể, mạch

điện có dạng như hình vẽ:

R1

I1
I2

I3
I4

b.
3
I1

Thay ampe kế bằng vôn kế: Mạch có dạng:

[ (R1nt R 3 ) // R 2 ] nt R4.

I2

Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi
C

I4

Trang 12


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

+ Ta có UAM = U1 = U – UMN = 24 – 16 = 8 V
U1
8
2
=
=
+ I1 = R1 12 3 A
R2
9
I=

9
Thay số: 16 = 3
Suy ra: R3 = 6 Ω

* Điện trở tương đương toàn mạch
R123 + R4 =

R13 .R2

+ R4 =

15R3 + 234

= 15 −

81
R3 + 21

R13 + R2
R3 + 21
RAB =
Do vậy khi R3 tăng ⇒ điện trở toàn mạch tăng ⇒ cường độ dòng điện mạch chính

U
U2
I = I4 = R tm giảm ⇒ U4 = I.R4 giảm ⇒ U2 = U – U4 tăng ⇒ I2 = R 2 tăng ⇒
I1 = I – I2 giảm ⇒ U1 = I1R1 giảm. Vậy UMN = U – U1 sẽ tăng lên, tức là số chỉ của

vôn kế tăng.


b. K1 đóng, K2 mở.
c. Khi K1, K2 đều đóng.
(Trích đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh-SGD Thái Nguyên)
+ Hướng dẫn giải:
Ta nhận thấy đây là bài toán có liên quan đến sự đóng, mở mạch của khóa K(điện trở của
khóa K và dây nối được bỏ qua ). vậy theo nội dung đã phân tích ở trên . Trong mỗi
trường hợp ta sẽ vẽ lại sơ đồ mạch điện tương ứng để đưa mạch đã cho về dạng thường
gặp sau đó mới thực hiện giải.
a.Khi K1 mở, K2 đóng.
Sau khi vẽ lại mạch ta có:
R1nt [R3//(R2nt R4)]; Ampe kế đo dòng điện qua R2.
Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 14


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.
R 3 .R 24

40

160
R24= R2+ R4 = 40Ω; R324 = R 3 + R 24 3 Ω; R = R1 + R324 = 3 Ω.
U
U 9
I 2 = 234 =
I= =
A;
R 24 0,075A.
R 40

U
U 3
36
I 2 = 23 =
I = = A;
R 2 0,092A.
R 13
U23 = I.R23 = 13 V; ampe kế chỉ
R 23 =

Tóm lại:Qua thu thập, khảo sát đề thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh trong cả
nước .Tôi thấy bài tập phần điện học chiếm một phần rất quan trọng trong nội dung của
đề thi.Vì vậy hướng dẫn các em trong đội tuyển giải thành công các bài tập này sẽ mang
lại hiệu quả cao trong việc bồi dưỡng HSG.Do thời gian không cho phép nên trong khuôn
khổ đề tài tôi chỉ đưa ra một vài dạng đặc trưng, tuy nhiên trong quá trình bồi dưỡng giáo
viên cần tìm tòi nhiều hơn nữa các dạng bài tập khác , để đa dạng hóa các bài tập, giúp
các em được cọ sát nhiều hơn các dạng toán khi ôn luyện.
c) Điều kiện để thực hiện giải pháp – biện pháp:
* Đối với giáo viên được phân công bồi dưỡng học sinh giỏi:
- Phải có tinh thần trách nhiệm cao, nhiệt tình với công việc. Tạo được niềm tin cho học
sinh và cần phải gần gũi với học sinh.
- Chọn đúng đối tượng học sinh giỏi cho bộ môn Vật lí
- Lập được kế hoạch bồi dưỡng.
- Ngoài nghiên cứu những bộ đề, những sách nâng cao, mỗi giáo viên chúng ta cần lên
mạng để tìm hiểu thêm thông tin liên quan đến bộ môn Vật lí, để có kế hoạch bồi dưỡng
đạt kết quả tốt nhất.
- Giáo viên chỉ định hướng cho học sinh giải và kiểm tra lại cách giải của học sinh. Giúp
học sinh thấy được những sai sót của bản thân và tự tìm cách khắc phục.
Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi


4

Năm học
2011-2012
2012-2013
2013-2014

Số giải
10em HSG cấp huyện;có 03 cấp tỉnh
10em HSG cấp huyện; có 03giải cấp tỉnh
10em HSG cấp huyện;01 giải ba và 02 giải nhì cấp

2014-2015

tỉnh.
11em HSG cấp huyện;có 06 em chuẩn bi dự thi cấp

Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 16


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

tỉnh.
III. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ:
1) Kết luận:
Trên đây là một số kinh nghiệm mà tôi đã đúc rút ra qua nhiều năm làm công tác bồi
dưỡng học sinh giỏi bộ môn. Xin chia sẻ cùng các đồng nghiệp, rất mong sự đóng góp
của các đồng nghiệp trong nghành, để việc ôn tập ,bồi dưỡng HSG ngày càng mang lại

- 500 bài tập vật lí trung học cơ sở. Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố HCM.
- Tuyển chọn và giới thiệu đề thi HSG Vật lí 9-NXB tổng hợp TPHCM
- Bỗi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí 8, 9. Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.
- Tuyển chọn các đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên. Nhà xuất bản Hà Nội.
Krông Ana, ngày 29 tháng 01 năm 2015
Người thực hiện đề tài:

Nguyễn Văn Hưng
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………..
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN
( Ký tên, đóng dấu)

Tác giả: Nguyễn Văn Hưng – Trường THCS Nguyễn Trãi

Trang 18


Phương pháp hướng dẫn học sinh giỏi giải bài tập điện học.

MỤC LỤC
I.PHẦN MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài………………………………………………………………1,2
2.Mục tiêu ,nhiệm vụ của đề tài……………………………………………………2
3.Đối tượng nghiên cứu……………………………………………………………2