TÊN ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIÚP HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN VỀ
MẠCH CẦU TRONG DẠY BỒI DƯỠNG VẬT LÝ 9.
Tác giả: NGUYỄN THÚY HUYÊN
Chức vụ: GIÁO VIÊN
TỔ CHUYÊN MÔN

TRƯỜNG
NHẬN
XÉT:
NHẬN
XÉT:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
XẾP
LOẠI:…..

1. Lí do chọn đề tài.
- Vật lý là môn khoa học tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong đời sống thực tế.
Muốn học tốt môn học này đòi hỏi học sinh phải nắm vững lí thuyết, hiểu tường
tận vấn đề và có phương pháp giải bài tập một cách khoa học.
- Hiện nay việc dạy bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ song hành trong suốt
quá trình dạy học. Để học sinh nắm bắt được kiến thức đã học, người dạy phải
có phương pháp cụ thể, quá trình dẫn dắt kiến thức logic. Có như vậy học sinh
mới dễ tiếp thu bài và vận dụng vào các bài tập khó, bài tập nâng cao trong khi
giải bài tập.
- Sách giáo khoa Vật lý 9 hiện nay chỉ có những kiến thức cơ bản về định luật
Ôm, công thức áp dụng cho các đoạn mạch mắc nối tiếp, mắc song song.
Những bài tập học sinh luyện tập ở sách bài tập chỉ ôn luyện về những kiến thức
đơn giản, chính vì thế mà khi dạy bồi dưỡng học sinh giỏi, học sinh gặp rất
nhiều khó khăn khi giải các bài tập nâng cao. Cụ thể là bài tập phần điện về
mạch cầu.
2. Thực trạng vấn đề.
Qua nhiều năm dạy bồi dưỡng học sinh giỏi tôi nhận thấy rằng học sinh gặp khó
khăn khi giải bài tập điện về mạch cầu với những nội dung như sau:
+ Xác định chiều của dòng điện qua ampe kế với mạch cầu có điện trở ampe kế
rất nhỏ không đáng kể.
+ Xác định cực dương, cực âm của vôn kế
+ Xác định giá trị một điện trở của mạch cầu khi gặp mạch cầu cân bằng.
+Tính điện trở tương đương của mạch cầu khi mạch cầu không cân bằng
+ Xác định giá trị điện trở khi biết số chỉ của ampe kế..

3. Mục đích vấn đề.
- Trải qua quá trình dạy bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi đã tìm hiểu và đề ra biện


pháp giúp học sinh có thể giải bài tập điện về mạch cầu một cách rõ ràng. Chỉ

c.

Các tính chất của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp,song song.

d.

Các công thức biến đổi hiệu điện thế

e.

Các công thức biến đổi cường độ dòng điện.

f.

Cách mắc và vai trò của ampe kế, vôn kế trong mạch.

g.

Công thức chuyển từ mạch sao thành mạch tam giác và ngược lại.
C. Phương pháp cụ thể.
1. Áp dụng định luật ôm cho từng đoạn mạch của mạch cầu ( là mạch có ít
nhất 5 điện trở mắc theo sơ đồ hình 1).
- Áp dụng các phương trình về hiệu điện thế như:
UAB = UAM + UMB
UAB = I1 R1 + I2 R2
-Áp dụng các phương trình về dòng điện như:
I = I1 + I3 = I2 + I4
-Để cho gọn ta đặt hiệu điện thế tại một nút nào đó, nút B chẳng hạn, bằng
không, tức là VB = 0 khi đó: UAB = VA
UMB = VM

kế).Để biết vốn kế, ampe kế phải mắc vào mạch như thế nào, cần chú ý rằng
dòng điện chạy từ chốt dương sang chốt âm của ampe kế, và chốt dương của
vôn kế phải mắc vào điểm có điện thế cao hơn. Trong khi tính toán có thể áp

dụng định luật ôm dưới dạng I =

Þ U = I.R

4. Cách tính điện trở tương đương của mạch cầu (khi gặp mạch cầu có 5
điện trở).
- Nếu bài toán chỉ yêu cầu tính điện trở tương đương của mạch cầu ta có thể
dùng phương pháp chuyển mạch ( mạch tam giác thành mạch sao và ngược lại)
để giải, bài toán sẽ ngắn gọn hơn.
- Nếu bài toán yêu cầu tính cường độ dòng điện đi qua các mạch và điện trở
tương đương thì ta dùng phương pháp điện thế nút.
5. Những chú ý khi giải bài tập.
a. Các điểm nối với nhau bằng dây nối ( hoặc ampe kế) có điện trở không đáng
kể được coi như là trùng nhau khi vẽ lại mạch để tính toán.
b. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn có thể “tháo ra” khi tính toán.


c. Trong các bài toán nếu không có ghi chú gì đặc biệt, người ta thường coi là
Ra = 0, Rv = ∞.Trong sơ đồ vẽ lại để tính điện trở, không cần vẽ vôn kế khi
vôn kế có điện trở rất lớn (Rv = ∞)
6. Các bài tập minh họa.
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ (H2a)

Hình 2a
UAB = 18V, R1 = 8W; R2 = 2W, R3 = 4W, điện trở ampe kế không đáng kể
a.Cho R4 = 4W. Xác định chiều và cường độ dòng điện qua ampe kế?


= 1(A)

= 5(A)

Do I3 > I1 nên dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M và có cường độ là
IA= I3 – I1 = 5-1 = 4 (A)
b.Xét sơ đồ hình 2a, do dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M. xét nút M
ta có:

I3 = IA + I1 Þ

= 1,8 +

Þ 2U3 = 14,4 +U1 (1)

-Mà UAB = U1 +U3 = 18(V)
-Từ (1) và (2) ta được U1 = 7,2V = U2 ; U3 = 10,8(V) = U4

Cường độ dòng điện qua R2 là : I2 =

-

(A)

-Cường độ dòng điện qua R4 là: I4 = I2 – IA = 3,6 – 1,8 =1,8(A)


-Điện trở R4 là : R4 =


I1 = I3 =

I2 = I4 =

UAE = I1R1 = UAB

UAF = I2R2 = UAB
Ta có:

UEF = UAF – UAE = UAB

Þ UEF = UAB

(1)

- Thay số vào ta được UEF = -6,6V, nghĩa là VE < VF: Vôn kế chỉ 6,6 V và
cực dương của vôn kế mắc vào điểm F.
b.Muốn cho vốn kế chỉ số 0 (UEF = 0), theo (1) ta phải có: R2R3 = R1R4

hay
Suy ra: R4 =

đó chính là mạch cầu cân bằng.
Ω)


Khi đó nếu thay thế vôn kế bằng điện trở R0 thì theo đề bài ta có UEF = 0 và
cường độ dòng điên qua R0 (

bằng không, và như vậy cường độ

Bài 4: Cho mạch điện như hình 5, có R1 = 1 Ω), R2 = 1 Ω), R3 = 2 Ω), R4 = 3
Ω), R5 = 4 Ω) và UAB = 5,7V. Tìm các cường độ dòng điện, điện trở và điện trở
tương đương của mạch cầu?


Hình 5
Bài giải:
-Ta dùng phương pháp chuyển mạch:
Chuyển từ mạch hình 5a sang hình 5b.

Hình 5a

hình 5b

-Áp dụng công thức chuyển mạch tam giác MBN (H 5a) thành hình sao (H 5b)
-Suy ra:


RAMO = R1 +x = 1 +

RANO = R3 +Z =

-Điện trở tương đương của đoạn mạch: Rtđ = 1,05 +

-Cường độ dòng điện qua mạch chính: I =
UAO = I.RAO = 4.1,05 = 4,2 (v)

I1 =
-Trở về sơ đồ gốc:
U3 = I3.R3 = 1,2.2 = 2,4 (A)

a.

Do điện trở phân bố đều theo chiều dài, nên:

Ta thấy:

nên mạch cầu cân bằng. Do đó ampe kế chỉ số 0

a.

Đặt RAC = x

RCB = 6 – x (0

Vì RA = 0 nên D xem như chập với C, mạch điện đã cho được vẽ lại như sau:


Hình 6b
-Điện trở tương đương của mạch điện:

R=
-Cường độ dòng điện qua mạch chính:

I=

-Có thể có 2 trường hợp:
+Nếu cực dương của ampe kế gắn vào D:

IA = I1 – I2 =



Tìm Rx theo R để công suất tỏa nhiệt trên điện trở R x cực đại?

Hình 7
Bài giải
a.

Ta có:

(1)
Mặt khác: I = I1 +I3 = I2 +I4

mà I3 =

I2 =


Do đó: I1

Thay vào (1) ta được:

Nhận xét rằng tỉ số

a.

không phụ thuộc vào Rx

Ta có: UAB = UAM + UMN + UNB

(1)

kết quả dạy học mới đem lại thành công.
-Đề tài này giúp học sinh có phương pháp giải bài tập mạch điện về mạch cầu
một cách cụ thể, hiệu quả. Sự thành công của đề tài là kết quả một quá trình tìm
hiểu, sắp xếp logic của người dạy giúp học sinh tiếp thu bài dễ dàng hơn, giúp
học sinh yêu thích môn học Vật lí, thích thú khi học bồi dưỡng và không cảm
thấy nặng nề, mệt mỏi mỗi khi làm bài tập nâng cao.
-Tính mới của đề tài: giúp giáo viên mới dạy bồi dưỡng có phương pháp giải cụ
thể bài tập về mạch cầu mà đề tài đang xét.
-Tính hiệu quả: giúp học sinh có kĩ năng cơ bản đề giải bài tập về mạch cầu đơn
giản.
-Tính khoa học: Phương pháp giải cho từng dạng bài tập rõ ràng.
-Tính ổn định: Đề tài được áp dụng trong suốt quá trình học bồi dưỡng và khi
học lên cấp THPT.
-Tính ứng dụng: Đề tài áp dụng tốt cho các bài tập mạch điện về mạch cầu đơn
giản hay một phần mạch điện là mạch cầu.
-Tính tối ưu: Áp dụng có hiệu quả cho các bài tập về mạch cầu.

1.

Bài học kinh nghiệm và hướng phát triển.
-Để học sinh có phương pháp giải tốt cho mỗi dạng bài tập, trong quá trình dạy
học người dạy phải có sự chuẩn bị như:
+ Nghiên cứu kỹ nội dung chương trình


+ Đọc tài liệu tham khảo
+ Tìm hiểu sách viết về các chuyên đề nâng cao mà mình đang dạy. Để từ đó
đề ra một phương pháp cụ thể cho các dạng bài tập.
-Dạy học nói chung và dạy bồi dưỡng là cả một quá trình đòi hỏi sự nghiên cứu,
chuẩn bị tốt ở người dạy. Ngoài sự chuẩn bị đối với giáo viên, việc chọn học sinh