Mục lục

TÊN ĐỀ TÀI: BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 9
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
* Lý do chọn đề tài:
1 - Lý do khách quan:
Trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân của mỗi quốc gia. Đặc biệt trong
giai đoạn hiện nay, thì đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài có một vai trò
cực kỳ quan trọng. Quá trình để có được nhân tài không phải ngày một, ngày
hai mà cả thời gian dài. Hơn nữa nó không phải chỉ đơn thuần là sự lĩnh hội
kiến thức hoặc giải được một bài tập nào đó. Mà ở đây là cả một sự tư duy
trong nhiều lĩnh vực. Vì đã có những học sinh bài mới làm vài hôm nhưng khi
đi thi vẫn không làm được. Vậy từ sự nhìn nhận của người thầy trong dạy học
ở trên lớp việc khai thác tiềm năng của trò đến xây dựng tư duy là cả một quá
trình. Không thể nói rằng để có một học sinh thi cấp quốc gia mà các lớp dưới
học chưa giỏi, tư duy chưa cao. Hơn nữa theo đặc thù bộ môn nhất là môn
Vật lý. Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng, sự phát triển của
1


khoa học vật lý gắn bó chặt chẽ, tác động qua lại trực tiếp của khoa học, kỹ
thuật. Vật lý có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệt trong công
nghiệp hoá, hiện đại hoá và công nghệ thông tin...
Căn cứ vào nhiệm vụ bồi dưỡng hàng năm của trường, nhằm phát hiện những
học sinh có năng lực học tập bộ môn Vật lý bậc THCS để bồi dưỡng nâng cao
năng lực nhận thức, hình thành cho các em những kỹ năng cơ bản và nâng
cao trong việc giải bài tập Vật lý. Giúp các em tham dự các kỳ thi HSG cấp
trường, cấp huyện, thành phố đạt kết quả đem lại thành tích cho bản thân, gia
đình và thực hiện mục tiêu bồi dưỡng hàng năm đã đề ra. Đặc biệt góp phần
đào tạo những thế hệ có tri thức, có tư duy xây dựng đất nước.
2-. Lý do chủ quan;

kết quả. Hay nói cách khác là phải xây dựng cho học sinh cách tư duy với
việc phân tích đi lên và thông qua xử lý các hiện tượng có liên quan.
III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
1/ Phân tích thực trạng
3


Qua các năm dạy học từ khi được được giao nhiệm vụ dạy bộ môn vật lý
theo đúng chuyên ngành đào tao và công tác bồi dưỡng hoc sinh giỏi từ1993
đến nay. Tôi nhận thấy việc tư duy của học sinh có được hay không, ở mức độ
cao hay thấp và nhanh hay chậm phần quan trọng là người thầy. Đại đa số học
sinh cứ ghi chép một cách máy móc, thụ động, không động não suy nghĩ. Nếu
đối tượng để dự thi HSG các cấp thì chắc chắn không thể có hiệu quả. Bởi vì
các em cứ nghĩ tư duy là khó. Thấy bài tập khó là bỏ qua mà không thấy rằng
con đường đi đến kết quả, phải là sự vất vả, phải có sự nỗ lực của bản thân
mình và có sự hướng dẫn của thầy.
2/ Khảo sát thực tế:
- Năm học 2007- 2008: Ở lớp 9A có 10% học sinh đạt loại giỏi môn Vật lí
- Năm học 2008- 2009: Lớp 9A có 15% học sinh đạt loại giỏi môn Vật lí
- Năm học 2009 - 2010: Lớp 9A có 40 % học sinh đạt loại giỏi môn Vật lí
Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến kết quả đó. Tuy nhiên tôi thấy các đề
HSG không những yêu cầu học sinh phải nắm chắc và vân dụng những kiến
thức đã học mà còn từ những kiến thức đó đòi hỏi học sinh nhìn nhận từ các
góc độ khác nhau, tư duy sáng tạo, vận dụng linh hoạt.
Ví dụ: Một bể bơi hình chữ nhật có chiều dài 60m, chiều rộng 40m.
Vận động viên A bơi theo chiều dài bể với vận tốc 0,5m/s. Vận động viên B
bơi theo chiều rộng bể với vận tốc 1m/s. Biết hai vận động viên xuất phát
cùng một lúc. Tính khoảng cách giữa hai vận động viên sau 4 phút.
4


U
.
R

Học sinh phải nắm được 3 đại lượng trong công thưc đó: Cường độ
dòng điện, Hiệu điện thế và điện trở. Đặc biệt các hệ thống đơn vị liên quan.
Nhiều học sinh coi rằng sử dụng đúng công thức và thay số đúng có nghĩa là
mình làm đúng. Nhưng không phải thế.
Ví dụ:
Cường độ dòng điện qua bóng đèn là:
I=

U
6V
=
= 1A
R 6kΩ

Rõ ràng kết quả hoàn toàn sai. Bởi vì trong công thức của định luật Ôm thì
hiệu điện thế tính bằng Vôn, điện trở tính bằng Ôm. Kết quả trước khi tính
các em phải đổi 6 kΩ = ... Ω ?
Từ công thức cơ bản của định luật Ôm học sinh còn phải suy ra các công thứ
liên qua tuỳ thuộc vao yêu cầu bài toán :
U= I.R hoặc R =

U
I

Hoặc trong bài định luật Ôm cho các đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp
và mắc song song. Học sinh phải hiểu được thế nào là thể hiện các cách mắc

+ Dạy bài công suất: Học sinh phải nắm vững định nghĩa và công thức:
P=

A
, P = U.I với P là công suất ( tính bằng oat w), A là công của dòng
t

điện( tính bằng jun j), t là thời gian (tính bằng giây s) , U là hiệu điện
thê( tính bằn vôn v). Còn I là cường dộ dòng điện ( tính bằng am pe A).
Dạy bài định luật Jun- Len Xơ học sinh cần phải thuộc định luật và biểu thức:
Q= I2 .R.t và từ đây có rất nhiều công thức suy diễn như:
U2
Q=
= P.t
R.t

7


3- Phải nắm chắc hướng phân tích bài tập đặc biệt hướng phân tích đi
lên.
Đây là vấn đề then chốt để giải bài tập cũng như tạo tư duy cho học sinh.
Thông thường dựa vào bài tập dễ với yêu cầu đơn giản để tạo hưng phấn cho
học sinh làm bài. học sinh cũng cho rằng chưa phân biệt thế nào là bài tập,
đâu là bài tập dễ. Người thầy phải chỉ ra được được, bài toán khó là bài tập
mang nhiều phép tính trung gian, nhiều đại lượng, hiện tượng vật lý phức tạp
và có sử dụng toán học khó.
Qua nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi thấy việc xây dựng tư duy cho
học sinh cực kỳ quan trọng và người thầy phải biết cách khai thác triệt để,
cùng đồng nghĩa biết làm như thế nào có hiệu quả nhất.

học sinh không thể tìm đuợc, vì trong đó giá trị điện trở R của dây chưa biết.
Từ đây sự suy nghĩ của học sinh bắt đầu, phải làm thế nào tim được R. Tìm
được R có nghĩa là bài toán được giải quyết.

Hướng phân tích của bài tập này được thể hiện bằng sơ đồ sau:
I=

U
R

l
R= ρ

s

Việc tư duy của học sinh tiếp tục được phát triển với nội dung cơ bản ở bài
toán trên nhưng khó hơn.
Cho một dây dẫn bằng đồng dài 500m, đường kính dây là 4mm. Hai đầu dây
có hiệu điện thế 6v. Tính cường độ dòng điện qua dây biết
9


ρ = 1,7x10

-8

Ωm.

Hướng phân tích sẽ là:
I=

với dạng bài tập về mạch điện khó ở lớp 9. Nhất là khi được học trong đội
tuyển học sinh giỏi ở các cấp trường, huyện, tỉnh và khi các em bước vào
chương trình THPT với bộ môn Vật lí vô cùng phong phú về mạch điện.
Trong đó phải kể đến những mạch đối xứng, mạch tuần hoàn, mạch cầu...
không hề đơn giản với người dạy và người học. Song không phải vì vậy mà
tôi lùi bước, với tấm lòng yêu nghề và khát vọng đem kiến thức của mình
truyền lại cho các em, giúp các em thấy hứng thú và yêu thích chuyên đề "
Mạch điện có biến trở".
Chuyên đề " Mạch điện có biến trở" bao gồm hai chuyên đề nhỏ:
- Chuyên đề 1: " Biến trở được mắc nối tiếp với phụ tải"
Với phương pháp giải là: lập phương trình bậc nhất - hệ phương trình bậc
nhất và phương trình bậc hai.
- Chuyên đề 2: " Biến trở được dùng như một điện trở biến đổi" ở đây
biến trở được mắc vừa nối tiếp vừa song song trong mạch điện.
Trong thực tế đời sống " Mạch điện có biến trở" được sử dụng khá rộng rãi ở
một số lĩnh vực: Thay đổi độ sáng của đèn; thay đổi vận tốc của quạt; thay đổi
công suất của máy; thay đổi công suất của loa ...

CHUYÊN ĐỀ 1:BIẾN TRỞ ĐƯỢC MẮC NỐI TIẾP VỚI PHỤ TẢI
VD 1: ( Bài 2 SGK Vật lí 9 trang 32)
11


Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R 1 = 7,5Ω và cường độ
dòng điện chạy qua khi đó I = 0,6A. Bóng đèn được mắc nối tiếp với biến trở
và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12 V. Phải điều chỉnh con chạy C
để RAC có giá trị R2 = ? để đèn sáng bình thường?

U
A

RAC khi thay R1 = 7,5 Ω.
RAC + Rđ =

U
12
=
= 20Ω
I
0,6

Vậy phải điều chỉnh con chạy C sao
cho RAC = 12,5 Ω thì khi đó đèn
12


sáng bình thường
VD2: Cho mạch điện (hình vẽ bên)

M

A

R1

A

C

B



Vậy R1 = 30Ω
2. Tính điện trở lớn nhất của biến trở:
Khi C trùng với B => Rtđ = R1 + R0 có
giá trị lớn nhất => I đạt giá trị nhỏ
nhất => I = 0,24A. Ta có:
R0 + R1=

UMN
12
=
= 50(Ω)
I
0,24

13


mà R1 = 30Ω => R0 = 50 - 30 = 20Ω
Vậy giá trị lớn nhất của biến trở là 20Ω

VD3: Cho mạch điện như hình vẽ:

M

C

N

Đèn loại 6V - 3W, UMN = 12V không đổi.


Idm =

Udm 3,6
=
= 0,6(Ω) vì mạch
Pdm
6

nối tiếp => Iđ là Itm nên Itm = 0,6 A => R' tđ = Rđ + R'x =

UMN 12
=
= 20(Ω)
I'
0,6

=> R'x = 20 - Rd = 20 - 10 = 10(Ω)
Vậy phải điều chỉnh con chạy C sao cho R' x = 10(Ω) thì đèn sáng bình
thường.
* Trên đây là một số ví dụ tiêu biểu cho dạng mạch điện có biến trở mắc
nối tiếp với phụ tải. Song để thành thạo loại bài tập này, tôi đã rút ra cho
HS một vài kinh nghiệm sau:
1. Rtđ = Rtải + Rx trong đó Rx là phần điện trở tham gia của biến trở.
2. IRx la cường độ dòng điện trong mạch chính và URx = Utm - Utải
3. Khi C trùng với điểm đầu lúc đó Rx = 0 & Rtđ = Rtải ( là giá trị nhỏ nhất
của điện trở toàn mạch) và khi đó I đạt giá trị lớn nhất ( vì UMN không đổi).
4. Ngược lại khi C trùng với điểm cuối lúc đó R tđ = Rtải + Rx ( là giá trị nhỏ
nhất của Rtđ) và khi đó I đạt giá trị nhỏ nhất ( vì UMN không đổi).



+ Trước hết HS phải Sơ đồ mới:
vẽ lại được mạch điện
& khi đó (Đ// RAC) nối

Đ
16 – R1 _

+
C

R1

tiếp RCB. Trong đó:

A

B

C

RAC = R1
+ Khi đèn sáng bình

Ta có: RCB = 16 - R1. Vì đèn sáng bình thường
=> Ud = 6V

thường =>

Id = 0,75A


Ta có PT: Id +

=>

Id +

Ud
=
R1

U − Ud
16 − R1

IAC =

Hay 0,75 +

U −Ud
16 − R1
Ud 12 − 6
=
R1 16 − R1

6
6
=
R1 16 − R1
17



Iđ

Biến trở có điện trở toàn phần R0 = 12Ω đèn loại 6V - 3W; UMN = 15V.
a) Tìm vị trí con chạy C để đèn sáng bình thường.
18


b) Khi C cố định => Độ sáng của đèn thay đổi như thế nào/
Bài giải
Mạch điện được vẽ lại:
M

R0- Rx

Rx
A

C

N

B

C

Gọi RAC = x (Ω) điều kiện: 0
Vậy điều chỉnh con chạy C để RAC = 6(Ω) thì khi đó đèn sáng bình thường.
b) Khi C --> A=> Rx giảm dần. Nhưng chưa thể kết luận về độ sáng của đèn
thay đổi như thế nào. Mà phải tìm I qua đèn. Khi C => A => biện luận độ
sáng của đèn
Rđ =

Uđm2 : Pđm = 62 : 3 = 12(Ω)

RMN =

12.x
+ 12 − x = (12x + 144 - x2) : (12 + x)
12 + x

=> I =

UMN
= 15( 12 + x) : ( - x2 + 12x + 144) (A)
RMN

Dòng điện qua đèn từ mạch song song:

Iđ = I ( x) : (x + 12) = 15( x + 12) : ( - x2 + 12x + 144) x : ( x + 12)
= 15x : (- x2 + 12x + 144) = 15: (- x + 12 + 144: x) Khi C => A làm cho x
giảm => (- x + 12 + 144: x) tăng lên => Iđ giảm đi. Vậy độ sáng của đèn giảm
đi ( tối dần) khi dịch C về A.
Loại 2: Biến trở trong mạch cầu
Biến trở có nhiệm vụ cung cấp điện cho hai điện trở nằm trong mạch cầu
VD 1: Cho mạch điện như hình vẽ.


3
6
=
=> =
RAC RCB
x 18 − x

<=> 3 ( 18 - x) = 6x
<=> 54 - 3x = 6x
<=> 9x = 54
<=> x = 6 (Ω)
Vậy vị trí con chạy C trên AB sao cho RAC = 6 (Ω) thì vôn kế chỉ 0(V)
2. Tìm vị trí của C để vôn kế chỉ 1V?
21


Ta thấy U1 = 3 : ( 3 + 6)UMN = UMN : 3 = 9: 3 = 3 (V) không phụ thuộc vào vị
trí con chạy C. Vậy để vôn kế chỉ 1V thì UAC phải chênh lệch với U1 là 1V.
Do đó ta có 2 đáp số cho UAC
UAC = 2V và UAC = 4V mà UAC =

x
.UMN
18

+ Trường hợp UAC = 2V ta có pt:

x
..9 = 2 <=> x = 4(Ω)
18

2. Để con chạy C lên trên thì số đo của am pe kế & vôn kế thay đổi thế nào?
Đáp số:
1. Vôn kế chỉ 6V; R2 = 4Ω
2. C dịch lên trên => Rtđ giảm => I tăng hay số chỉ của ampe kế tăng.
I tăng => Uv - I, R1,2 tăng => số chỉ của vôn kế tăng.
* Những bài học kinh nghiệm mà học sinh cần nắm được sau khi học và
giải loại bài tập này là:
Biến trở một điện trở biến đổi.
+. Phải vẽ lại mạch điện để bài toán đơn giản.
+. Đưa bài toán về dạng giải bài toán bằng cách lập phương trình qua công
thức của mạch điện cân bằng.
Chọn RAC ẩn, biểu diễn RCB theo ẩn là RAC.
Chú ý:
RAC = R0 không đổi ( số ghi trên biến trở).
RCB = R0 - RAC <=> RAC = x thì ( 0 ≤ x ≤ R0)

+. Quy tắc toán học cần phải thành thạo.
- Giải phương trình bậc 2 một ẩn số
- Giải hệ phương trình bậc nhất.
- Giải bài toán cực đại, bất đẳng thức Cô si,...

23


5. Thực hiện kiểm tra liên tục
Việc củng cố kiến thức, rèn kỹ năng giải bài tập, cách trình bày và nâng cao
tính độc lập suy nghĩ, tập trung cao độ. Trên việc phân tích như vậy trong thời
gian bồi dưỡng tôi thường xuyên ra các đề để học
sinh tự làm với lượng thời gian như đi thi. Sau đó về chấm bài để phát hiện
những ưu điểm, khuyết điểm của từng học sinh để có kế hoạch bồi dưỡng,

R1
A

B

K
R3

R4

Bi ết UAB = 24v
R1 = 9Ω, R2= 12Ω, R3= 3Ω
R4 = 4Ω.
Với bài tập này sẽ có rất nhiều yêu cầu được đặt ra.
V. KẾT QUẢ
Sau quá trình ứng dụng đề tài trên vào quá trình bồi dưỡng học sinh
giỏi của khối 9 Trong các năm học trước, cũng như năm học 2009 - 2010.
Tôi đã thu được kết quả sau:
100% Học sinh hiểu bài, và số lượng học sinh đạt học sinh giỏi môn
Vật lí đã nâng cao rõ rệt.
Các lớp 9 tôi đã dạy có 40% học sinh đạt học sinh giỏi môn Vật Lí.
Tính đến tháng 4 năm 2010 có 150 học sinh giỏi môn Vật lí cấp huyện,
trong đó có học sinh đạt giải nhì cấp tỉnh, học sinh được công nhận học sinh
giỏi cấp tỉnh. Đặc biệt năm học 2002 - 2003 lớp chuyên lý Trường PTTH
Nguyễn Huệ tỉnh Hà Tây có 4 học sinh là học sinh của Trường THCS Bình
Minh. Trong tất cả các kì thi học sinh giỏi cấp huyện, đội tuyển Vật lí của
trường liên tục đứng thứ ba đến thứ nhất.
25