I. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Đại Hội Đảng toàn quốc lần IX đã khẳng định: “Phát triển giáo dục và
đào tạo là một trong những động lực thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hoá hiện
đại hoá, là điều kiện phát huy năng lực con người, là yếu tố cơ bản để phát triển
xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững”. Vì thế, muốn giáo dục và đào
tạo xứng đáng với vị trí trên thì mỗi thầy giáo, cô giáo phải luôn phấn đấu để
nâng cao hiệu quả giờ lên lớp. Có làm được như thế thì mới nâng cao chất lượng
đào tạo, gây được uy tín với học sinh, củng cố niềm tin đối với phụ huynh học
sinh và hoàn thành nhiệm vụ mà xã hội đã giao phó
Là giáo viên dạy vật lý bậc trung học cơ sở, trong suốt quá trình giảng
dạy, tôi nhận thấy rằng học sinh gặp không ít khó khăn khi giải và chữa các bài
tập vật lý. Bởi vì, học sinh chỉ giải một cách mò mẫm, không có định hướng rõ
ràng, áp dụng công thức một cách máy móc, không theo một trình tự nhất định.
Do đó, đôi khi không giải được bài tập vật lý cơ bản và nhất là khi gặp những
bài tập có tính suy luận cao hầu như học sinh không giải được
Kinh nghiệm cho thấy, giải bài tập vật lý không chỉ đơn giản là tính toán
mà phải biết các hiện tượng vật lý, nắm vững các quy luật, định luật vật lý...Từ
đó, mới vận dụng kiến thức đã học để phân tích, suy luận, tổng hợp và bắt tay
vào việc giải bài tập vật lý. Một số học sinh khi làm bài tập không biết phải bắt
tay từ đâu? Phải làm bài như thế nào? Lựa chọn công thức nào cho phù hợp?
Cuối cùng là không thể giải được bài tập.
Nếu giải được bài tập vật lý sẽ giúp học sinh khắc sâu hơn kiến thức đã
học và đặc biệt là biết vận dụng kiến thức vật lý để giải quyết những nhiệm vụ
của học tập và giải thích được những hiện tượng vật lý có liên quan đến cuộc
sống. Khi giải bài tập vật lý học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy, so sánh,
phân tích, tổng hợp, khái quát hóa...Để xác định bản chất vật lý của từng bài tập,
từ đó mới chọn lựa các công thức sao cho phù hợp với từng bài tập.
Vì thế, rèn luyện kỹ năng giải bài tập vật lý nói chung và giải bài tập Vật
lí phần bài tập vận dụng định luật Ôm cho học sinh nói riêng là việc rất cần thiết
nhằm nâng cao hiệu quả việc dạy và học bộ môn Vật lý trong trường THCS.
3. Đối tượng nghiên cứu.
Đối tượng là học sinh lớp 9 Trường THCS Quảng Hưng -Thành phố Thanh
hóa - Tỉnh Thanh hóa trong hai năm học 2015 – 2016 và 2017 - 2017
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Tham khảo tài liệu về một số bài soạn mẫu trong quyển một số vấn đề đổi mới
phương pháp dạy học ở trường trung học cơ sở
- Tham khảo ý kiến cũng như phương pháp dạy của đồng nghiệp thông qua các
buổi sinh hoạt chuyên môn, dự giờ thăm lớp.
- Điều tra khảo sát kết quả học tập của học sinh.
- Thực nghiệm dạy ở lớp 9.
- Đánh giá kết quả học tập của học sinh sau khi dạy thực nghiệm.
2
II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lí luận.
Qua các năm thực hiện chương trình thay sách giáo khoa, trong quá trình
giảng dạy bộ môn Vật lí 9 tôi thấy việc giải bài tập Vật lí nói chung và việc giải
các bài tập là một vấn đề vô cùng khó khăn đối với học sinh. Những khó khăn
mà học sinh thường xuyên mắc phải đó là:
- Không viết được tóm tắt cấu trúc của mạch điện
- Không biết cách suy luận để chọn công thức tính.
- Không biết xây dựng mối quan hệ từ các đại lượng đã biết để rút ra đại
lượng chưa biết.
Là một giáo viên tham gia trực tiếp vào công tác giảng dạy bộ môn Vật lí,
tôi thấy việc hướng dẫn học sinh giải bài tập là một vấn đề mà mỗi giáo viên
đứng lớp cần phải suy nghĩ và trăn trở.
2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
2.1. Thuận lợi :
Sau khi hướng dẫn học sinh học xong kiến thức giải bài tập Vật lí phần
bài tập vận dụng định luật Ôm, tôi đã trực tiếp khảo sát học sinh lớp 9A1 và
học sinh lớp 9A2 trường THCS Quảng Hưng – TP Thanh Hóa năm học 2015 –
2016 với ra đề bài dạng bài tập về kiến thức liên quan đến định luật Ôm và thấy
kết quả như sau:
Số HS biết
Số HS giải
hướng nhưng Số HS không
được
không giải
thể giải được
STT
Lớp
Sĩ số
được
SL
%
SL
%
SL
%
1
9A1
42
10
23,8
9
24,2
23
54,8
U
R
+ Đoạn mạch nối tiếp và đoạn mạch song song ;
Đoạn mạch nối
Đoạn mạch song song
tiếp
I = I1 +I2
Cường độ dòng điện
I = I1 = I2
Hiệu điện thế
Điện trở tương đương
Hệ thức
U = U1 +U2
R = R1 +R2
U1 R1
=
U 2 R2
U = U 1 = U2
1 1
1
R .R
= +
R= 1 2
hoặc
R R1 R2
R1 + R2
Gợi ý:
o
a. Vẽ sơ đồ mạch điện.
Mạch được mắc như thế nào? (R1 nt R2)
R2
R1
- Tính điện trở tương đương theo công thức nào?
R = R1 + R2 = 5 + 7 =12( Ω )
b. Tính cường độ dòng điện theo công thức nào: I =
U 6
=
= 0,5( A)
R 12
c. Tính U1 ; U2 như thế nào?
U1 = I.R1 = 0,5 .5 = 2,5 (V)
U2 = I.R2 = 0,5 .7 = 3,5 (V)
Đáp số: 12 ; 0,5A; 2,5V; 3,5V
Chú ý: Ta có thể tính U1 ; U2 theo tính chất của đoạn mạch:
U1 R1
=
(1)
U 2 R2
U + U = U (2)
1
2
5
Cường độ dòng điện qua mạch chính là:
I=
U 56
=
= 2( A)
R 28
Đáp số: 28 Ω ; 32V; 56V; 2A
Chú ý: Ta có thể tính I thông qua I1
I = I1 =
U1 24
=
= 2( A) rồi tính U = I.R = 2.28 = 56(V)
R1 12
Bài tập3: Cho R1 = 15 Ω ; R2 =10 Ω mắc song song với nhau vào nguồn điện có
cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là 2A.
a. Vẽ sơ đồ mạch điện và tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b.Tính hiệu điện thế giữa đầu đoạn mạch.
c.Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.
Gợi ý:
a. Vẽ sơ đồ mạch điện. Mạch mắc như thế nào? (R1 // R2)
R .R
R1
15.10
Chú ý: Ta có thể tính I1 ; I2 theo tính chất đoạn mạch:
I1 R2
=
(1)
I 2 R1
I + I = I (2)
1 2
Bài tập 4: Cho R 1= 4 Ω ; R2 = 6 Ω mắc song song với nhau tạo thành một mạch
điện. Cường độ dòng điện đi qua R1 là 3A.
a.Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b.Tính cường độ dòng điện qua điện trở R2 và qua đoạn mạch chính.
c.Tính hiệu điện thế giữa đầu đoạn mạch.
Gợi ý:
- Mạch được mắc như thế nào? (R1 // R2)
R .R
4.6
1 2
a. Tính R như thế nào? R = R + R = 4 + 6 = 2, 4(Ω)
1
2
b. Tính I2 ; I: Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R2 là:
I1 R2
3 6
3.4
=
Gợi ý:
- Mạch điện được mắc như thế nào? (R1 nt R2)
a) Tính điện trở theo công thức nào: R = R1 + R2 = 4 + 8 = 12( Ω )
b) Dòng điện qua Ampe kế bằng dòng điện nào? IA = I =
U 12
=
= 1( A)
R 12
c) Hiệu điện thế của mối điện trở tính như thế nào:
Ta có: I = I1 = I2 = IA = 1,5A nên hiệu điện thế là:
U1 = I1.R1 = 1,5.4 = 6(V)
U2 = I2.R2 = 1,5.8 = 12(V)
7
U = I.R = 1,5.12 = 18(V)
R1
Bài tập 6: Cho mạch điện. Hiệu điện thế của mạch là 24V. o
A
R1 = 4 Ω ; R2 = 8 Ω . Điện trở Ampe kế và dây nối
không đáng kể. Điện trở Vôn kế rất lớn
V
a) Tìm số chỉ của Ampe kế và số chỉ của Vôn kế.
b) Tìm số chỉ của Ampe kế; hiệu điện thế của mạch khi Vôn kế chỉ 6V.
Gợi ý:
- Mạch điện được mắc như thế nào? (R1 nt R2)
a) Tính IA theo I nào?
Điện trở: R = R1 + R2 = 4 + 8 = 12( Ω )
R .R
R2
V
A
o
R1
3.6
1 2
a) Tính điện trở theo công thức nào: R = R + R = 3 + 6 = 2(Ω)
1
2
b) Dòng điện qua Ampe kế bằng dòng điện nào? (IA = I1)
U
12
1
Ta có U1 = UV = 12V => IA = I1 = R = 3 = 4( A)
1
c) Số chỉ của Vôn kế bằng hiệu điện thế nào?
Ta có I1 = IA = 1,5A => UV = U1 = I1.R1 = 1,5.6 = 9(V)
Ghi nhớ:
nhau. Điện trở của mỗi bóng đèn là 5 Ω , dòng điện định mức của mỗi bóng đèn
là 0,5A.
a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b. Phải mắc mạch điện này vào nguồn có hiệu điện thế là bao nhiêu để đèn
sáng bình thường.
Gợi ý: Mạch gồm R1 nt R2 nt R3nt……R50
a. Vận dụng công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch nối tiếp với
n điện trở bằng nhau: R = n.R1 = 50.5 = 250( Ω )
b. Tìm hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện: U = n.U1 = 50.2,5 =125(V)
Đáp số: 250 Ω ; 125V
Bài tập 10: Một đoạn mạch điện gồm 100 bóng đèn giống nhau mắc nối tiếp với
nhau. Điện trở tương đương của đoạn mạch là 500 Ω , hiệu điện thế định mức
của mỗi bóng đèn là 2,5V.
a. Phải đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế là bao nhiêu để các
đèn sáng bình thường.
b.Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch.
Gợi ý: Mạch gồm R1 nt R2 nt R3nt……R50
a. Đèn sáng bình thường có Uđ = Uđm => U = n.Uđm = 100.2,5 = 250(V)
b. Cường độ dòng điện: I =
U 250
=
= 0,5( A)
R 500
9
Bài tập 11: Cho hai điện trở R1 = R2 = 40 Ω mắc song song với nhau tạo thành
một mạch điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12V.
Ghi nhớ:
Ro
2
I
I1 = I 2 =
2
* Khi R1 // R2 và R1 = R2 = Ro thì: R =
* Mở rộng: Nếu có n điện trở bằng nhau mắc song song với nhau thì:
Ro
n
I
I1 = I 2 = .... = I n =
n
R=
Bài tập 12: Cho bốn điện trở R1 = R2 = R3 = R4 = 200 Ω mắc song song với
nhau vào mạch điện có hiệu điện thế 20V.
a.Tính điện trở tương đương của mạch điện.
b.Tính cường độ dòng điện đi qua mạch điện chính và qua mỗi điện trở.
Gợi ý: Mạch gồm R1 // R2 // R3 // R4
Ro 200
=
= 50(Ω)
n
4
U 20
b. Cường độ dòng điện: I = = = 0, 4( A)
30.30
2
3
Điện trở: R23 = R + R = 30 + 30 = 15(Ω)
2
3
R = R1 + R23 = 15 + 15 = 30( Ω )
b. Tính cường độ dòng điện qua R1 và số chỉ Ampe kế là:
I1 = I 23 = I A = I =
U 12
=
= 0, 4( A)
R 30
Đoạn mạch (23) gồm R2 // R3 nên
U1 = U2 = U23 = I23.R23 = 0,4.15 = 6(V)
Cường độ dòng điện qua R2 ; R3 là: I 2 = I 3 =
I 23 0, 4
=
= 0, 2( A)
2
2
Bài tập 14: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ.
R1 = 6 Ω ; R2 = 10 Ω ; R3 = 15 Ω
a.Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
I A = I 23 = I =
U 12
= = 1( A)
R 12
Đoạn mạch (23) gồm R2 // R3 nên
U2 = U23 = I23.R23 = 1.6 = 6(V)
U
6
U
30
2
Số chỉ của Ampe kế A2 là: I A2 = I 2 = R = 10 = 0, 6( A)
2
c. Ta có I2 = IA2 = 0,3A
nên hiệu điện thế: U23 = U2 = I2.R2 = 3.10 = 30(V)
23
Số chỉ Ampe kế A1 là: I A1 = I = I 23 = R = 6 = 5( A)
23
Hiệu điện thế: U = I.R = 5.12 = 60(V)
11
Bài tập 15: Cho hai điện trở R1; R2
R1 // R2 nên ta có: R + R = R// = I = 1,5 = 8
=> R + R = 8
1
2
//
1
2
Từ (1) ta có: R1 = 50 – R2. (*) Thay vào (2) ta có:
(1)
(2)
(50 − R2 ).R2
= 8 <=> R22 – 50R2 + 400 = 0
50 − R2 + R2
<=> R22 - 10R2 – 40R2 + 400 = 0
<=> R2(R2 – 10) – 40R2 – 10) = 0
R2 = 10 ( Ω )
<=> R = 40 Ω
( )
2
Thay R2 vào (*) ta được R1 = 40( Ω ) và R1 = 10( Ω )
Vậy một điện trở có độ lớn 10 Ω và điện trở kia có độ lớn 40 Ω
Ghi nhớ:
Khi tính các đại lượng điện U ; I
+ Đoạn mạch nào mắc nối tiếp (nt) thì ta phải tính theo I vì khi đó cường độ
dòng điện của các vật bằng nhau.
+ Đoạn mạch nào mắc song song (//) thì ta phải tính theo U vì khi đó hiệu điện
nhiêu để các điện trở không bị cháy hỏng.
Gợi ý:
Mạch gồm R1 nt (R2 // R3)
Xét đoạn mạch (R2 // R3)
Hiệu điện thế: UMax2 = IMax2.R2 = 1,5.30 = 45(V)
UMax3 = IMax3.R 3 = 4.15 = 60(V)
Ta có: U23 = U2 = U3
nên để các điện trở R2, R3 không bị cháy hỏng thì UMax23 = 45V
R2 .R3
30.15
Điện trở: R23 = R + R = 30 + 15 = 10 ( Ω )
2
3
R = R1 + R23 = 10 + 10 = 20( Ω )
U Max 23
45
Cường độ dòng điện: IMax23 = R = 10 = 4,5 ( A )
23
Mạch gồm R1 nt R23 nên để các điện trở không bị cháy hỏng thì IMax = 4,5A
Hiệu điện thế lớn nhất của đoạn mạch là:
UMax = IMax.R = 4,5.20 = 90(V)
Ghi nhớ:
Khi tìm hiệu điện thế lớn nhất của đoạn mạch:
+ Đoạn mạch nào mắc nối tiếp (nt) do I = I 1 = I2 =….=In nên để các vật không
bị cháy hỏng thì ta phải chọn cường độ dòng điện của đoạn mạch lớn nhất bằng
cường độ dòng điện nhỏ nhất.
%
21,
1
9A1
42
9
4
20,
2
9A2
39
8
5
21,
Tổng số
81 17
0
Khá
TS
TL
%
10
23,8
10
TS
TL
%
3
7,2
0
0
3
7,8
0
0
6
7,4
0
0
Trong quá trình giảng dạy, tôi đã hệ thống và hướng dẫn cho các em biết
Sự tiến bộ và sự đam mê của các em luôn là nguồn sức mạnh tiếp thêm
cho tôi trong công tác giảng dạy của mình. .
Điều trước tiên tôi thấy được là học sinh hăng say học tập trong các giờ
lên lớp. Với học sinh lớp 9A1 và lớp 9A2 ở Trường THCS Quảng Hưng mà tôi
giảng dạy thì việc giải các bài tập Vật lí phần bài tập vận dụng định luật Ôm
không còn là vấn đề đáng ngại nữa .
Cuối kì học đa số các em đã quen và đã nắm được cách suy luận để giải
các bài tập điện, các em biết trình bày đầy đủ, khoa học, lời giải chặt chẽ, rõ
ràng, các em bình tĩnh, tự tin và cảm thấy thích thú khi giải loại bài tập này.
Tôi mong rằng đề tài này sẽ cũng giúp học sinh lớp 9 của trường THCS
Quảng Hưng nói riêng, học sinh lớp 9 nói chung ở các trường khác được đồng
nghiệp, đồng môn nghiên cứu phát triển thêm đề tài “Giải các bài tập Vật lí
phần bài tập vận dụng định luật Ôm”. Bằng những kinh nghiệm rút ra sau
nhiều năm giảng dạy, nhất là những bài học rút ra sau nhiều năm dự giờ thăm
lớp của các đồng chí cùng trường. Cùng với sự giúp đỡ tận tình của ban giám
hiệu nhà trường, của tổ chuyên môn KHTN trường THCS Quảng Hưng, tôi đã
hoàn thành đề tài “Một số kinh nghiệm rèn luyện cho học sinh kĩ năng làm
bài tập Vật lí phần bài tập vận dụng định luật ôm tại trường THCS Quảng
Hưng – Thành phố Thanh hóa” và với đề tài này tôi đã đem đến cho học sinh
lớp 9 nhà trường chúng tôi sự say mê học tập, đem đến cho đồng nghiệp sự tin
tưởng, lòng yêu nghề và sự sáng tạo trong công tác giảng dạy học sinh.
15
2. Kiến nghị
* Đối với đồng nghiệp: Cần phải nghiên cứu kỹ mục tiêu của dạng bài tập
vật lí vận dụng định luật Ôm để truyền tải đến học sinh. Qua đó nghiên cứu kỹ các
tài liệu liên quan, có định hướng rõ ràng, thảo luận tổ chuyên môn và trao đổi với
đồng nghiệp để tìm ra giải pháp tối ưu trong việc triển khai, rút kinh nghiệm qua