MỤC LỤC
NỘI DUNG
TRANG
1. Mở đầu.
1
1.1. Lí do chọn đề tài
1
1.2. Mục đích nghiên cứu
1
1.3. Đối tượng nghiên cứu
1
1.4. Phương pháp nghiên cứu
2. Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm.
1
2.1. Cơ sở lý luận của đề tài.
2
2.2. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu.
2.3.3.1) Kiến thức cơ bản.
4
2.3.3.2) Phương pháp giải.
5
2.3.3.3) các ví dụ cụ thể.
5
2.3.3.4) bài tập về nhà
15
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo
dục với bản thân và đồng nghiệp.
3. Kết luận, kiến nghị.
16
3.1. Kết luận.
17
3.2. Kiến nghị.
17
đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp giảng dạy, giúp học sinh tháo gỡ và giải
quyết tốt những khó khăn, vướng mắc trong học tập đồng thời nâng cao chất
lượng bộ môn đã thôi thúc tôi quyết định chọn đề tài: Hướng dẫn học sinh giải
một số bài tập về định luật ôm áp dụng cho các loại đoạn mạch.
1.2. Mục đích nghiên cứu:
- Ôn tập hệ thống lại kiến thức lý thuyết cơ bản có liên quan thông qua bài tập
phát triển năng lực tư duy, rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh.
- Giúp học sinh biết phương pháp giải bài tập về định luật Ôm áp dụng cho các
loại đoạn mạch, biết được bài tập nào liên quan đến dạng này.
- Thông qua việc giải bài tập giúp các em rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, yêu
thích môn học.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
- Định luật Ôm áp dụng cho các loại đoạn mạch.
- Nghiên cứu phương pháp bồi dưỡng học sinh khối A, A1, học sinh khá, giỏi
môn Vật lý bậc THPT thông qua các tài liệu và học hỏi đồng nghiệp.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Để thực hiện mục đích và nhiệm vụ của đề tài, trong quá trình nghiên cứu tôi
đã sử dụng các nhóm phương pháp sau:
- Phương pháp điều tra giáo dục (Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài).
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm (Kiểm tra sự tiếp thu của học sinh bằng
các bài tập về nhà).
- Phương pháp thống kê.
- Phương pháp so sánh, suy luận logic. ( Đánh giá đưa ra sự điều chỉnh phương
pháp cho phù hợp với từng đối tượng học sinh).
2
2. Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm.
2.1. Cơ sở lí luận.
tuỳ theo từng đối tượng học sinh, mà ra bài tập cho phù hợp trên cơ sở phương
pháp đã học, để giúp học sinh học tập tốt bộ môn.
Bài tập định luật ôm áp dụng cho các loại đoạn mạch là một phương tiện có
hiệu quả cao trong việc rèn luyện kỹ năng giải bài tập và rèn luyện tư duy cho
học sinh, rèn luyện cho các em phương pháp làm việc khoa học, độc lập góp
phần hình thành cho học sinh năng lực tư duy khoa học. Có thể sử dụng bài tập
định luật ôm áp dụng cho các loại đoạn mạch trong nghiên cứu, hình thành kiến
thức mới; trong luyện tập, rèn luyện kỹ năng cho học sinh; trong kiểm tra, đánh
giá kiến thức, kỹ năng ghi nhớ của học sinh. Khi giải bài tập, học sinh phải biết
vận dụng kiến thức phương pháp đưa ra đối với bài tập để giải.
3
2.2. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu.
2.2.1. Thời gian và các bước tiến hành:
Tìm hiểu đối tượng học sinh năm học 2014 - 2015, 2015 - 2016, 2016 - 2017.
2.2.2. Khảo sát chất lượng đầu năm môn vật lí.
Thông qua việc cho học sinh làm bài tập phần định luật Ôm áp dụng cho các
loại đoạn mạch. Kết quả thu được có rất ít học sinh làm được các bài tập về định
luật Ôm áp dụng cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần, chỉ chứa nguồn điện,
chỉ chứa máy thu điện, số còn lại thì không làm được hoặc chỉ làm được một số
ý đơn giản.
Kiểm tra kết quả khảo sát chất lượng đầu năm.
Trung bình trở lên
Thời gian
TS
Số lượng
Tỉ lệ(%)
Đầu học kỳ I đến giữa học kỳ I HS
pháp giúp đỡ các em, song song với việc bồi dưỡng học sinh khá giỏi cần giúp
đỡ học sinh yếu kém. Việc này cần thực hiện ngay trong từng tiết học bằng biện
pháp rèn luyện tích cực.
Tuy nhiên, ngoài việc dạy tốt giờ lên lớp, giáo viên nên có biện pháp giúp đỡ
từng đối tượng học sinh để học sinh yếu kém theo kịp với yêu cầu chung của tiết
học, học sinh khá không nhàm chán.
4
Qua nghiên cứu trong vài năm trở lại đây tôi thấy rằng việc học sinh tiếp thu
vận dụng các kiến thức định luật Ôm còn nhiều hạn chế, kết quả chưa cao. Sự
nhận thức và ứng dụng thực tế cũng như vận dụng vào việc giải quyết các bài
tập Vật lí còn nhiều yếu kém. Để làm tốt được những vấn đề này người giáo
viên phải luôn luôn tìm tòi và đưa ra hướng giải quyết khắc phục sao cho học
sinh của mình đạt kết quả cao nhất trong các kì thi. Song, trong quá trình dạy
học ở các trường THPT nói chung, ở trường nơi tôi đang công tác nói riêng các
thầy giáo gặp không ít những khó khăn. Các khó khăn bao gồm cả yếu tố chủ
quan, cả yếu tố khách quan đó là:
+ Chất lượng học sinh không đồng đều, thời gian làm bài tập trên lớp còn thiếu.
+ Kĩ năng phân tích các bài tập của học sinh còn yếu, nhiều học sinh chưa tự
làm được bài tập dạng này nếu không có sự giảng giải của thầy cô giáo.
+ Mặt khác, các tài liệu tham khảo cũng như sách giáo khoa chưa quan tâm đến
việc hướng dẫn phương pháp tỉ mỉ để giải những bài tập cụ thể.
Để tháo gỡ những khó khăn và khắc phục tình trạng đó, người thầy phải tìm ra
được những cách giải phù hợp dạng bài tập này để truyền thụ cho HS. Thực
trạng trên là những động lực giúp tôi nghiên cứu đề tài này.
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vần đề.
2.3.1. Đối với giáo viên:
- Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm một cách logic và khái quát.
- Xây dựng hệ thống bài tập mang tính đa dạng, nhưng vẫn đảm bảo trọng tâm
I = AB ⇔ U AB = I .R ⇔ U BA = − I .R .
R
R
2) Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện.
U +ε
I = AB
. ( I đi ra từ cực dương của nguồn và
R+r
I
A
ε,r
Có chiều từ A đến B)
3) Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu.
I=
U AB − ε
. ( I đi vào cực dương của nguồn và
R+r
B
A
R
.
2.3.3.2. Phương pháp giải.
Bước 1.
Giả sử chiều dòng điện chạy qua các đoạn mạch (Chọn chiều đường đi của
dòng điện qua từng nhánh)
Bước 2.
- Viết biểu thức định luật Ôm cho các loai đoạn mạch và định luật về nút để
thiết lập các phương trình.
Bước 3.
Giải các phương trình để tìm ra kết quả.
Bước 4.
Biện luận.
Nếu tính ra I dương thì chiều dòng điện giả sử đúng.
Nếu tính ra I âm thì chiều dòng điện trong thực tế ngược với chiều giả sử.
6
2.3.3.3) Các ví dụ cụ thể.
Ví dụ 1) cho mạch như hình vẽ.
Cho biết ε1 = 2V , ε 2 = 1,5V , r1 = 0,1Ω, r2 = 0,1Ω, R = 0, 2Ω .
Hãy tính:
a) Hiệu điện thế UAB.
b)Cường độ dòng điện qua ε1 , ε 2 và qua R. [1]
ε1
ε2
A
ε2
I
U AB
. (3)
R
−U AB + ε1
−U AB + ε 2
U
Xét tại nút A ta có: I = I 1 +I 2 ⇔ AB . =
+
.
r1
r2
R
1 1 1
ε ε
U AB ( + + )= 1 + 2 .
R r1 r2
r1 r2
ε1 ε 2
2 1,5
+
+
r1 r2
35
0,1 0,1
U AB =
=
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch A R B ta có: I =
B
R
Chú ý: Ở bài toán này một số học sinh thường mắc sai lầm khi cho dòng điện
chạy qua R có chiều từ B đến A. Giáo viên lưu ý học sinh do A nối với cực
dương của các nguồn ε1; ε 2 nên VA > VB. Do đó dòng điện qua R phải từ A đến B.
Ví dụ 2) Cho mạch điện gồm 2 nguồn điện và điện trở R mắc như hình vẽ.
ε1 = 9V , ε 2 = 6V , r1 = 1Ω, r2 = 2Ω , R là điện trở có giá trị thay đổi.
a) Với R=1 Ω , tính hiệu điện thế giữa hai đầu R.
b) Với R=1 Ω , xác định chiều và cường độ dòng điện qua các nguồn và qua điện
trở R. Lúc này nguồn ε1 , ε 2 là nguồn phát hay nguồn thu.
7
ε1 , r1
c) Chứng tỏ rằng tùy theo giá trị của R mà ε 2 có thể là
nguồn phát, nguồn thu hay không phát không thu. [2]
A
ε 2 ,r2
B
R
B
R
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch ARB chứa
nguồn điện ta có:
I=
U AB
(3)
R
Xét tại nút A ta có: I = I 1 - I 2 ⇔
Ta có U AB = (
U AB
−U AB + ε1 U AB − ε 2
U AB
.=
- r
.
r1
R
2
ε1 − U AB U AB − ε 2
−
).R
r1
r2
I2 < 0 nên chiều dòng điện đúng là chiều ngược lại với chiều đã chọn, do đó ε 2
cũng là nguồn phát.
8
I = 4,2 - (- 0,6) = 4,8A.
Vì I > 0 nên chiều dòng điện là chiều đúng của dòng qua R.
c) Điều kiện của R mà ε 2 có thể là nguồn phát, nguồn thu hay không phát không
thu.
ε 2 là máy phát thì.
ε1 ε 2
+
r1 r2
U AB < ε 2 ⇒ U AB =
< ε2.
1 1 1
+ +
R r1 r2
ε ε
1 1 1
ε2
6
⇒ 2 + 2 < ε2( + + ) ⇒ R
+
r1 r2
ε ε
1 1 1
ε2
6
=
= ε 2. ⇒ 2 + 2 = ε 2 ( + + ) ⇒ R =
r1 =
.1
1 1 1
r
r
R
r
r
ε
−
ε
9
−
6
1
2
1
2
1
2
+ +
R r1 r2
Giải .
a) Giả sử chiều dòng điện đi qua các nhánh như hình vẽ ( hình 1).
Do dòng điện một chiều không đi qua tụ C nên ta cắt bỏ đoạn mạch chứa tụ đi
( hình 2).
R
ε1 , r1
I
A
ε 2 , r2
I
ε 3 , r3
C
A
A
I
R
I
B
U AB + ε1 −U BA + ε1
=
(1)
r1 + R1
r1 + R1
Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch A ε 2 B chứa nguồn điện ta có:
I2 =
U AB + ε 2 −U BA + ε 2
=
(2)
r2 + R2
r2 + R2
10
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch A ε 3 B chứa nguồn điện ta có:
U AB + ε 3 −U BA + ε 3
=
(3)
r3 + R3
r3 + R3
Do I3 = 0 nên ε 3 = U BA = 1,6 V.
I3 =
U BA
. (4)
viên cần chỉ, cần nhắc nhỡ dòng điện một chiều không đi qua tụ nên ta cắt bỏ
đoạn mạch chứa tụ đi, vẽ lại hình và giải như bình thường, chỉ cần nắm vững
công thức I =
U AB + ±ε
RAB
I có chiều từ A đến B
Lấy dấu + nếu là nguồn, lấy dấu - nếu là máy thu
ε1 , r1
Ví dụ 4) cho mạch điện như hình vẽ.
ε1 = 16V , ε 2 = 5V , r1 = 2Ω, r2 = 1Ω, R2 = 4Ω
R4 = 3Ω.
R
Các am pe kế có điện trở không đáng kể.
A
Am pe kế A 1 chỉ số 0, dòng điện qua R1 là 1 A.
Tính R1 và R3. [4]
M
A
R
ε 2 , r2
R
R
R
R
B
\
R
N
Hình 2
11
I 3 = I 4 = 1A . U NB = I 4 R 4 = 1.3 = 3 V.
U MB = U MN + U NB = 5 + 3 = 8V .
I1 = I 2 =
U MB 8
= = 2A
R2
4
Tại A. I=I1+I3=2+1=3 A. Xét nhánh A ε1 B
G
a) K mở vôn kế chỉ 10 v, ampe kế chỉ A .
3
Tìm R1, R2,R3,R4.
b) K đóng điện kế chỉ số 0 tìm ε 2 . [3]
R
A
ε2
R
B
A
ε1
N
V
Giải :
a) K mở dòng điện không đi qua nhánh MN bỏ nhánh MN.
12
U
ε1 − U AB 12 − 10
=
= 1A .
A
r1
2
I
R
R
B
A
1 2
I=I 1 +I 3 ⇒ I1 = 1 − = A .
3 3
I
N
ε1
U AB 10
=
= 15Ω
ε1 = ε 2 = 6V , r1 = 1Ω, r2 = 2Ω, R1 = 5Ω, R2 = 4Ω, RV = ∞.
Chỉ 7,5 V.
V
R
A
ε2
B
N
a) Tính hiệu điện thế giữa 2 điểm Avà B.
b) Tìm R.
R
R
13
c) Công suất và hiệu suất mỗi nguồn. [3]
ε1
I
Xét cho nút A.
I
2
I=I1+I2 ⇒ I1 = I 2 = .
Theo phương trình cộng thế :
I
I
3
U MN = U MA + U AN = −ε1 + I1.r1 − I 2 R2 = −6 + .1 − .4 = −6 − .I
2
2
2
3
2
Do vôn kế chỉ 7,5 V thì U MN = ±7,5V ⇒ −6 − I = ±7,5 ⇔
I=-9 A
I=1 A
Do 2 máy là máy phát nên I=1 A.
Xét nhánh chứa ε 2 .
1
U AB = ε 2 − I 2 ( R2 + r2 ) = 6 − (4 + 2) = 3V ⇒ U AB = 3V .
2
b)Tính R.
R=
6
R
R
R0
B
14
A
Ví dụ 7) Cho mạch điện như hình vẽ :
R= 10 Ω , r1 = r2 = 1Ω.RA = 0.
Khi xê dịch con chạy biến trở R 0 ,
số chỉ của am pe kế không đổi và bằng 1A.
Tìm ε1 , ε 2 . [3]
Giải:
Số chỉ của am pe kế không đổi nên
U AB = I A .R không đổi.
I
⇒ U AB = 1.10 = 10V .
Xét nhánh A ε1 B.
Giả sử chiều dòng điện như hình vẽ.
A
Ví dụ 8) Cho mạch điện như hình vẽ :
Rlà một biến trở.
A
ε1 ; r1
V
C
B
ε 2 , r2
Đ: 3V − 3W , R V = ∞ .
R
a) Tính giá trị của R để vôn kế chỉ số 0, khi đó đèn có sáng bình thường không.
b) Nếu R tăng từ giá trị tính trong câu a thì độ sáng của đèn Đ và số chỉ của vôn
kế thay đổi như thế nào. [5]
15
Giải :
Đ
Theo giả thiết vôn kế chỉ số 0 ⇒ U BC = 0.
U BC
C
B
I
ε 2 , r2
3
Cường độ dòng điện định mức của bóng đèn là.
Iđm=
V
R
3
= 1A .
3
Cường độ dòng điện thực tế qua bóng đèn là.
U AC
2
Iđ = R = 3 A < Iđm. ⇒ Đèn sáng kém mức bình thường.
đ
Xét tại nút A
IC =
ε1 + ε 2
4,5
=
.
RMN + r1 + r2 RMN + 2,5
Khi R tăng thì RMN tăng nên I giảm.
Ta có: U BC = ε 2 − I .r2 = 1,5 − I .1,5.
Khi I giảm thì UBC tăng nên số chỉ của vôn kế tăng.
16
U AC =
ε1 + ε 2
4,5
=
.
I ( r1 + r2 ) 2,5 I
R tăng, I giảm,UAC tăng nên độ sáng của bóng đèn tăng.
R
2.3.3.4. Bài tập về nhà.
Bài 1) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ.
ε1 = ε 2 ; R1 = 3Ω; R2 = 6Ω; r2 = 0, 4Ω .
Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn ε1 = 0 .
Tính r1. [1]
A
C
B
ε 2 ; r2
A
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục với
bản thân và đồng nghiệp.
- Sáng kiến kinh nghiệm này tuy chỉ là một đề tài nhỏ bé song đây lại là kết
quả của suốt một thời gian dài nghiên cứu của tôi từ học kì 1 năm học 2014-
17
2015 đến nay. Đề tài đã được nghiên cứu thành công trong quá trình dạy lớp 11
trường THPT nơi tôi đang công tác.
- Tôi đã thành công đưa dạng bài tập này sử dụng vào giảng dạy ở chương trình
dạy bồi dưỡng lớp 11 nâng cao.
- Trong thời gian thử nghiệm năm học 2016 – 2017 tôi đã thu được những kết
quả đáng khích lệ. Kết quả thực nghiệm ở lớp 11A5, trường THPT nơi đang trực
tiếp giảng dạy như sau:
Kết quả đánh giá bài kiểm tra 1 tiết của các lớp.
Lần 1: Kiểm tra 1 tiết
Trung bình trở lên
Thời gian
TS
Số lượng
Việc áp dụng đề tài đã nâng cao được hiệu quả giảng dạy của tôi ở trường THPT
nơi tôi công tác.
b) Khả năng phổ biến ứng dụng của sáng kiến kinh nghiệm.
- Hiện nay tôi đã áp dụng có hiệu quả đề tài này trong quá trình giảng dạy vật lý
11 và được áp dụng vào việc kiểm tra khảo sát chất lượng cũng như đánh giá
năng lực ở các khối 11. Đề tài cũng đã được các đồng nghiệp trong trường đã và
đang áp dụng.
- Tôi đã ứng dụng đề tài này một cách linh hoạt trong việc ôn tập củng cố kiến
thức cuối chương, cuối học kì, cuối năm.
3. Kết luận, kiến nghị.
3.1. Kết luận.
18
Trên cơ sở bài tập dạng này có thể sử dụng trong hầu hết các tiết học như:
dạy bài mới, ôn tập - luyện tập. Ngoài ra có thể dùng bài tập để kiểm tra kết quả
học tập của học sinh.
Trong quá trình thực hiện và triển khai đề tài tôi nhận thấy đề tài đã góp
phần nhỏ bé vào việc đổi mới phương pháp dạy học bộ môn đó là:
- Giúp học sinh nắm chắc lí thuyết, phát triển tư duy và kiểm tra được các kiến
thức về định luật Ôm áp dụng cho các loại đoạn mạch.
- Góp phần nâng cao chất lượng dạy vật lí ở trường THPT.
- Thực tế giảng dạy cho thấy việc áp dụng phương pháp giải các bài tập về định
luật Ôm áp dụng cho các loại đoạn mạch đã thu được những kết quả rất tốt. Học
sinh hiểu và áp dụng được phương pháp giải các bài tập tương đối dễ dàng,
chính xác.
- Tuy nhiên vẫn còn một bộ phận học sinh, việc nắm bắt phương pháp giải
tương đối khó khăn do lượng công thức nhiều đòi hỏi trong thời gian tới tôi cần
tiếp tục hoàn chỉnh đề tài cho đối tượng học sinh này.
Minh
3. Giải toán vật lý 11- Bùi Quang Hân, Đào văn Cư, Phạm Ngọc Tiến, Nguyễn
Thành Tương -Nhà xuất bản giáo dục.
4. Tham khảo từ nguồn internet.
5. Tuyển tập 100 bài toán điện xoay chiều- Hồ Văn Nhãn-Nhà xuất bản tổng
hợp Đồng Nai.
DANH MỤC
20
CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG
ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD & ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN
XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Lê Thị Thiệp
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Lê Lợi - Thọ Xuân
TT
Tên đề tài SKKN
Cấp đánh
giá xếp loại
(Phòng, Sở )
1
Hướng dẫn học sinh giải
một số bài tập về tụ điện