GIÁODỤC
DỤCVÀ
VÀĐÀO
ĐÀO TẠO
TẠO THANH
SỞSỞ
GIÁO
THANHHÓA
HÓA
TRƯỜNG
XUÂN
NGUYÊN
TRƯỜNGTHPT
THPT NGUYỄN
NGUYỄN XUÂN
NGUYÊN
------------------0O0------------------------------------0O0-------------------

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN KĨ NĂNG PHÂN TÍCH VÀ GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP
VỀ MẠCH
ĐIỆN KĨ
MỘT
CHIỀUPHÂN
ĐƠN GIẢN
CHOVÀ
HỌC
SINHNHANH
TRUNG



MỤC LỤC
I. Mở đầu………………………………………………………………

2

1.1. Lí do chọn đề tài………………………………………………......

2

1.2. Mục đích nghiên ứu……………………………………………….

3

1.3. Đối tượng nghiên cứu…………………….……………………….

3

1.4. Phương pháp nghiên ứu…………………………………………..

3

1.5. Những điểm mới của SKKN……………………………………...

3

II. Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm……………………………...

4


8

2.4.2. Mạch điện mắc có tính đồng dạng………………………………

11

2.5. Hiệu quả của SKKN ối với hoạt động giáo dục, với bản thân……

15

III. Kết luận, kiến nghị………………………………………………....

15

3.1. Kết luận……………………………………………………………

16

3.2. Kiến nghị……………………………………………………….....

16

IV. Tài liệu tham khảo…………………………………………………

17

I. Mở đầu
2


3


Đề tài đi sâu nghiên cứu các dạng toán về mạch điện thường gặp phân tích
và nêu phương pháp (nguyên tắc) chuyển đổi cụ thể cho từng dạng, có ví dụ cụ thể.
Đề tài mang tính thực tiển cao, đáp ứng được yêu cầu của người dạy và người học.
Đó là lí do tôi chọn đề tài:
“RÈN

LUYỆN KĨ NĂNG PHÂN TÍCH VÀ GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG TOÁN
CHUYỂN ĐỔI MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU CHO HỌC SINH THPT’’

1.2. Mục đích nghiên cứu
Qua nghiên cứu đề tài tìm ra phương pháp dạy học phù hợp với từng đối tượng
học sinh. Làm cho học sinh hiểu, dễ nhớ và dễ áp dụng được phương pháp giải
phù hợp và có hiệu quả đối với từng dạng bài tập về mạch điện một chiều. Từ đó
học sinh nắm được các cách giải quyết khác nhau của cùng một bài toán và thấy
được sự tiện lợi của của việc phân tích và vẽ lại mạch điện đưa về dạng đơn giản,
quen thuộc.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Kĩ năng phân tích một số dạng bài toán mạch điện một chiều từ đó rèn luyện
cho học sinh biết cách khai thác và tìm ra các cách giải khác nhau cho một số dạng
bài toán phân tích và vẽ lại mạch điện một chiều đưa về dạng đơn giản, quen thộc
của chương trình vật lý phổ thông, phân loại bài tập và cách giải cho mỗi dạng .
1.4. Phương pháp nghiên cứu
1.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu sách giáo khoa bài tập ,sách
tài liệu và các đề thi
1.4.2. Phương pháp điều tra thực tiễn: Dự giờ ,quan sát việc dạy và học phần bài
tập này
1.4.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

bài toán để tìm hướng đi đúng cho bài giải đòi hỏi ở học sinh rất nhiều, rất cao và
phải có nhiều kinh nghiệm (đặc biệt trong xu thế các bài tập chủ yếu là bài tập trắc
nghiệm). Do đó từ đầu năm tôi đã hướng và phát triển dần cho học sinh những kĩ
năng cần thiết này, giúp các em có một kỹ năng nhất định trong việc giải các bài
tập về Vật lý.
2.2.2. Số liệu điều tra cụ thể trước khi thực hiện đề tài:
Khảo sát 45 học sinh lớp 11B4 bằng một bài kiểm tra sau khi học xong phần
đầu đoạn mạch dòng điện không đổi mà cơ bản nhất là đoạn mạch ghép nối tiếp
và song song.
5


Đề bài

A

R
R
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ :
1
2
a. Mạch điện này mắc song song
C
hay nối tiếp .
b. Tính điện trở của đoạn mạch.
Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ:
U = 12V, R1 = R2 = R4= 6Ω , R3 =12Ω .
Tính :
a. Điện trở tương đương và cường độ chạy qua đoạn mạch.


- Em đã vận dụng thành thạo các công thức Vật lý chưa? Và đã vận dụng các công
thức đó một cách linh hoạt chưa? Và hiệu quả đem lại như thế nào?
- Em có muốn đi sâu nghiên cứu các bài toán vật lí nói chung và về mạch điện một
chiều không ?
2.3.2. Tổ chức thực hiện đề tài:
a. Cơ sở thực hiện:
6


Dựa vào kết quả tìm hiểu học sinh qua các phiếu câu hỏi ở trên, tôi đã thấy
được những khó khăn bức xúc của học sinh trong việc học tập Vật lý 11 và sự cần
thiết phải đi sâu nghiên cứu các bài tập về mạch điện. Một lý do nữa là số tiết dành
cho việc luyện tập trong chương trình Vật lý lớp 11 là tương đối ít. Đối với những
năm về trước Bộ Giáo Dục phân bỗ 3 Tiết/ tuần, theo chương trình mới chỉ còn 2
Tiết / tuần và nội dung thì không giảm tải nhiều vì vậy tôi đã cố gắng tổ chức một
số buổi ngoại khoá để giải đáp các thắc mắc của các em cũng như hướng dẫn các
em suy nghĩ, phân tích một mạch điện.
b. Biện pháp thực hiện:
- Trang bị cho học sinh những kĩ năng phân tích mạch điện từ đơn giải đến phức
tạp. Biết biến những vấn đề (mạch điện) phức tạp thành những mạch điện đơn
giản
- Giáo viên khai thác triệt để, khai thác sâu các câu hỏi, các bài toán trong SGK,
Sách bài tập và một số bài tập ngoài bằng cách giao bài tập về nhà cho học sinh tự
nghiên cứu tìm phương pháp giải.
- Trong những giờ bài tập, giáo viên hướng dẫn học sinh kĩ năng phân tích đề bài,
kĩ năng hướng đi cho bài toán, chuẩn hóa đơn vị, …và đặc biệt khiến khích nhiều
học sinh có thể cùng tham gia giải một bài hay trình bày về một vấn đề được giáo
viên giao.
2.4. Cơ sở lí luận chung của phương pháp chuyển đổi mạch điện.
2.4.1. Mạch điện có các điểm cùng chung điện thế.

Phương Pháp:
1.1. Phân tích: Nhìn vào sơ đồ ta thấy:
- Điểm A, D có cùng một điện thế.
- Điểm B, C có cùng một điện thế .
1.2. Cách giẩi quyết:
- Chập hai điểm Avà D lại một điểm
AD
- Chập hai điểm B,C lại một điểm
DĐ
1.3. Kết quả : Mạch điện tương đương như hình vẽ,D
1.4. Hướng dẫn giải bài toán.
a. Mạch điện gồm 3 điện trở mắc //
b. Điện trở tương đương được tính theo công thức.
1
1
1
1
=
+
+
R AB
R1
R2
R3

R
1

R
BC

O

E
E
D

I

H
C

hoàn toàn bằng nhau.
2.3. Kế quả.
Sau khi tách ta có mạch điện như hình vẽ. Mạch điện này hoàn toàn tương
đương vớt mạch điện trước khi ta thực hiện chuyển đổi, nhìn vào sơ đồ mạch điện
sau khi đã chuyển đổi, ta dễ dàng phân tích cách mắc của mỗi diện trở cũng như
vai trò của mỗi điện trở. Do đó từ sơ đồ mạch điện này ta có thể áp dụng cách tính
điện trở tương đương của đoạn mạch theo các công thức thông thường .
G

B

B
8


A

E


= 3r .
2

(2). Điện trở tương đương đoạn ADC:

Radc = 2r +

2r
= 3r.
2

(3). Điện trở tương đương đoạn AC:

RAC =

3r
= 1,5r.
2

3. Bỏ điện trở: Trong một đoạn mạch, nếu thấy hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch
đó bằng nhau, thì có thể bỏ đoạn mạch đó, để chuyển đổi mạch điện sang một
mạch điện hoàn toàn tương đương.
G
* Mạch điện có tính đối xứng.
A
B
Ví dụ: cho bài toán như hình vẽ: Ta lấy
lại ví dụ trên, 12 đoạn điện trở bằng nhau được
E
mắc như hình vẽ.Tinh điện trở của đoạn mạch

r

O

I

H

C
r

r
r

B
r
H
r

Vậy việc bỏ điện trở đã làm cho mạch điện đơn D
C
Giản, dễ nhận thấy, dẩn đến cách tính điện trở
đơn giản hơn, nhanh hơn.
* Mạch điện mắc có tính đồng dạng.
Trong chuyển đổi hình sao sang tam giác, điện trở mới x, y, z , luôn thẳng góc với
các điện trở: x thẳng góc vởi R2, y thẳng góc vởi R3, z thẳng góc vởi R1.
Nội dung:
9



song với nhau, điện trở tương đương được tính theo công thức:
1
1
1
1
=
+
+
Rtd R1 R2 R3

⇒ Rtđ =

R2 R3 R3
= 2Ω
R2 R3 + R1 R3 + R1 R2

b.Khi cả hai khoá đều đóng , cường độ dòng điện chạy qua các đện trở như sau:
Cường dộ dòng điện qua R1 là:
I1= U/R1= 6/4 = 1.5A.
Cường dộ dòng điện qua R2 là:
I2= U/R2= 6/6 = 1.A
Cường dộ dòng điện qua R3 là:
I3= U/R3= 6/12 = 0.5A
Khó khăn ở đây là làm thé nào để xác định được dòng điện chạy qua các điện
trở?
Muốn làm được điều này ta lại phải quay về với mạch điện ban đầu khi chưa chập
Avới C, và B với D
Ta thấy Am pe kế A1 chỉ dòng diện bằng: IA1= ( I2+I3) =1A + 0.5A =1.5A
Am pe kế A2 chỉ dòng diện bằng:
IA2= ( I2+I1) =1A + 1.5A =2.5A.

R3

y

B

x
N

N

Ta nhận thấy ba điểm:B,M,N là ba đỉnh cảu một tam giác với các cạnh tương ứng :
- Cạnh BM ứng với R2 =1Ω
- Cạnh BN ứng với R4 =3Ω
- Cạnh NM ứng với R5 =4Ω
Giãi sử mạch điện đã được chuyển đổi, nhì vào hình vẽ ta thấy điện trở tương
đương của đoạn mạch: RAB = RAO+ y.
a. áp dụng công thức chuyển đổi , ta tính x, y, z theo R5, R3, R4.
R 2 R5

1.4

1

x = R + R + R Thay số x =
= Ω
1+ 4 + 3 2
2
5
4

3
= Ω
2
2
12
7
- ANO = R3 + Z =2+ = Ω
8
2

- AMO = R1+ X =1+

c. Điện trở tương đương của nhánh rẽ AO:( RAO)
1

2

7

20

- R = 3 + 2 = 21 ⇒ RAO
AO

=

21
=1,05Ω
20


M

B

A

A

R3
M

R2

R4

N

R4

B

N

Hướng dẫn:
a. Vì ampe kế có điện trở không đáng kể, điều đó cho ta thấy điện thế điểm M, N
hoàn toàn bằng nhau nên ta có thể chập hai điểm này lại với nhau.
Kết quả ta có mạch điện tương đương như hình trên (Đó là mạch điện gồm hai
nhánh mắc nối tiếp, mỗi nhánh lại có hai diện trở mắc song song).
Đện trở mạch điện được tính như sau:
R .R


- Hiệu điện thế giữa A và M sẽ là :

UAM = I.R12 = 1,7. 3 = 5,1V.

- Cường độ chạy qua điện trở R1 :

I1 = R = 6 = 0,85 A
1
UMB = I.R34 = 1,7. 4 = 6,8V

- Mắc khác hiệu điện thế giữa M và B là:

U AM

5,1

U MB

6,8

I3 = R = 12 = 0,57 A .
3
Do I1 > I3 nên dòng điện I1 đến M mộ phần rẽ qua I3 một phần rẽ qua am pe kế (IA).
Ta có :
I1 = IA+ I3
⇒ IA= I1- I3 = 0,85 – 0,57 = 0,28A.
Căn cứ vào chiều dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ M đến N. Cho nên:
- Cường độ chạy qua điện trở R3:


chiều nên coi chúng như là mắc nối tiếp và ta có thể tách riêng ra khỏi điểm O
Thành một mạch tương đương như hình vẽ.
D
Vậy điện trở tương đương đoạn CD.
C
RCD=

2 R.R
2R
=
2R + R
3

(1)

O2

Cho nên nếu gọi điện trở nhánh ARCDB là R’
R’ = Rac + RCD + Rdb
2R
8R
+R=
R’ = R +
3
3

B

O1


=
R AB 2 R 8R 8 R 4 R

⇒

RAB =

4R
5

* Bình luận: Ngoài cách giải trên , ta cũng có thể giải theo cách , Tách chập,
chập các điểm có cùng điện thế . Bởi vì ta thấy các đoạn điện trở AC và AE, CD và
EG, DB và GB, CO và EO, DO và GO chúng đối xứng nhau qua trục đối xứng AB
(gọi là trục đối xứng rẽ) . Nên ta có thể tách O ra như trên và chập các điểm C
13


trùng với E, D trùng với G.Ta sẽ có mạch điện tương đương mới, tính điện trở
tương đương này ta cũng có được kết qủa như trên.
Bài toán 6. [3; 220]Cho mạch điện như hình vẽ:
A
Biết R1 = R2 = 16Ω, R3 = 4Ω, R4 = 12 Ω.
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB
C
D
Không đổi U=!2V, Ampe kế và đây nối
R1
R2
có điện trở không đáng kể.
A +

b. Tương tự khi thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn, ta cũng nên vẽ
lại sơ đồ mạch điện, để dễ nhìn, dễ phân tích vai trò của các phần tử trong mạch
điện, từ đó ta ứng dụng các công thức thông thường để tính toán.
2.7. Bài toán vận dụng:
Bài 1 Cho mạch điện như hình vẽ
HướngAdẫn: A,C
R
Biết R1 = R2 = R3 = 40 Ω, R4 = 340 Ω,
chung điện B
thế 4
A
C
+ Unên.......
Tương tự bài
Ampe kế là lý tưởng và chỉ 0,5A.
R3
a. Tìm cường độ dòngng điện qua các điện trở và qua mạch chính trên.
R2
R1
b. Tính U
D
c. Giữ nguyên vị trí các điện trở, hoán vị
Ampe kế và nguồn U thì Ampekế chỉ bao nhiêu?
R1
+ R1 = 60
2
I3
R
340 17
= 4 =

3
⇒ I4 = 3 =
17 23

⇒ I1 = I 2 =

1020
23

c. Đổi chỗ U với A và vẽ lại sơ đồ mạch điện [(R1//R3) nt R2 ] // R4
Ta thấy R2 và R3 đổi vai trO cho nhau, cũn vai trũ R1 và R4 không đổi nên
IA = I3 + I4 = 0,5 A
A
Bài 2.Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
R 1 R
R
Biết r = 10Ω; R1 = R2= 12Ω; R3 = 6Ω ;
1
2
3
Ampkế A1 chỉ 0,6A
A2
a. Tính E )
ξ ,r
b. Xác định số chỉ của A2
Đ/S: 5,2V, 0,4A
A
Bài 3 Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
R1
R2

K
đóng
Đ/S: R2 = 4; R3 = 2; UV = 9,6V; IA = 0,6A

2.5. Hiệu quả của SKKN đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng
nghiệp và nhà trường.
15


Qua một số buổi ngoại khoá với một số bài toán được nêu như trên, tôi đã cho học
sinh làm một số bài kiểm tra khảo sát chất lượng và kết quả đạt được nư sau:
Kết quả cụ thể:
Tổng
số HS

Phân loại
(điểm)

Giỏi ( 9- 10 )
Khá ( 7 – 8 )
45
TB ( 5 – 6 )
Yếu, kém(dưới 5)
- Việc giao bài tập về nhà cho học

Số lượng

Phần
trăm(%)


Với chương trình Vật Lý THPT, Cũng như kiến thức toán các em được học
thì việc trang bị cho các em, các phương pháp chuyển đổi một mạch điện, đưa một
mạch điện dưới dạng chưa tường minh, thành mạch điện tương đương dưới dạng
tường minh, thức sự cần thiết.
Bởi với các phương pháp(quy tắc) đó sẽ gúp các em : Nâng cao kỷ năng sáng tạo,
kỷ năng phân tích, tự tin khi giải toán về mạch điện. Với các phương pháp chuyển
đổi trên, các em không những không còn lúng túng khi giải, mà giải được hầu hết
các bài toán, đặc biệt là toán nâng cao trong chương trình THPT.
Khi áp dụng các kinh nghiện này giảng dạy cho các em . Hiệu quả thật bất ngờ, từ
việc các em rất ngại học và giải toán Vật Lý. Các em trở nên yêu môn Vật Lý và
16


ham thích giải toán Vật Lý hơn. Đặc biệt qua các kỳ thi học sinh gỏi kết quả thu
được rất tốt.
3.2. Kiến nghị
Hệ thống bài tập trong chương trình Vật lý là rất lớn, thời gian cho các tiết bài
tập là rất ít nên khả năng tích luỹ kiến thức của học sinh là rất khó khăn. Nhà
trường và cấp trên nên tạo điều kiện về thời gian và cơ sở vật chất cho giáo viên có
một số giờ để giáo viên và học sinh có thể trao đổi, giải quyết những bài tập khó.
XÁC NHẬN
CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Quảng Xương, ngày 28 tháng 05 năm 2018
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình
viết, không sao chép nội dung của người
khác.
NGƯỜI VIẾT SÁNG KIẾN

Lê Văn Vân