Đề tài Hướng dẫn học sinh giải bài tập điện học lớp 913789

ĐỀ TÀI “HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN HỌC LỚP 9” I PHẦN MỞ ĐẦU: I.1 Lý chọn đề tài: Mơn vật lý chiếm vị trí quan trọng hệ thống môn học trường phổ thơng, có nhiệm vụ cung cấp kiến thức vật lý phổ thơng có hệ thống, góp phần phát triển lực tư khoa học, rèn luyện kĩ có tính tổng hợp Lớp lớp cuối cấp, trường THCS học sinh học môn vật lý cách có hệ thống theo chương trình cải cách Vật lý đóng vai trị quan trọng suốt q trình học mơn vật lý phổ thơng Nó có nhiệm vụ tạo điều kiện phát triển lực học sinh lên mức cao đặt yêu cầu cao họ, yêu cầu khả phân tích tổng hợp, khả tư trừu tượng, khái quát xử lý thơng tin để hình thành khái niệm, rút quy tắc, quy luật định luật vật lý, Bài tập vật lý có ý nghĩa quan trọng việc học tập môn vật lý, qua việc giải tập học sinh có thế:  Củng cố kiến thức  Rèn kĩ năng, kĩ xảo sử dụng ngôn ngữ vật lý, lập luận, suy luận logic công thức vật lý, vận dụng cơng thức vào tính tốn  Làm xác hóa định luật vật lý  Liên hệ với thực tế đời sống, sản xuất Qua trình giảng dạy mơn vật lý theo chương trình đổi trường THCS Lê Quý Đôn, qua thực tế giảng dạy thân, thấy môn vật lý có số lượng tập tương đối phù hợp khơng q khó học sinh Song thực tế, việc giải tập gặp nhiều khó khăn, học sinh cịn gặp nhiều vướng mắc kết đạt chưa cao, việc giải tập bắt nguồn từ lý thuyết, lớp số lượng tập định lượng ít, học sinh quen với tập định tính, mà lên lớp thói quen cịn tồn thể việc giải tập định lượng Qua q trình giảng dạy tơi nhận thấy đa số em lúng túng việc giải tập định lượng, thể trình giải tập cụ thể, em thường kiện toán mà áp dụng cơng thức vào để tính tốn với số, ngồi tơi thấy việc giải tập vật lý khơng việc tìm vấn đề chứa đựng tập mà lựa chọn máy móc cơng thức để tìm đáp số, sau giải xong tập học sinh chưa biết khái quát lại vấn đề cần giải Thực tế cho thấy khả tiếp thu lớp học sinh tương đối tốt song kết việc tự thân giải tập lại khơng cao Chính vậy, giáo viên giảng dạy môn vật lý 9, tơi muốn tìm hiểu để nắm bắt tồn khó khăn cần khắc phục để từ điều chỉnh phương pháp giảng dạy mơn cho phù hợp với đối tượng học sinh, để giúp học sinh có phương pháp học tập đạt kết cao Vì tơi chọn đối tượng nghiên cứu em học sinh khối với nội dung nghiên cứu: "Hướng dẫn học sinh giải tập mạch điện" ThuVienDeThi.com I.2 Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu: *Mục tiêu: Đối với mơn vật lý, địi hỏi tính tự chủ tính sáng tạo học sinh cao, việc giải tập vật lý đòi hỏi học sinh phải tóm tắt liệu đề (Cho ? hỏi ? cần tìm ?) Trong đề ẩn chứa tượng, nội dung, chất vật lý nào? Kế hoạch giải sao? Chọn công thức, cách giải phù hợp? Trên sở giúp học sinh củng cố lại kiến thức học, hiểu sâu sắc chất tượng vật lý, từ giúp học sinh nhớ lâu kiến thức biết cách vận dụng vào thực tế * Nhiệm vụ: Việc dạy học vật lý khơng hình thành cho học sinh tri thức tượng vật lý, kỹ kỹ xảo định mà phải đảm bảo tối đa phát triển trí tuệ, làm cho hoạt động tư học sinh phát triển tích cực, độc lập, sáng tạo Việc giúp học sinh nắm cách giải tập định lượng mơn vật lý có vai trị quan trọng dạy học mơn Vật lý Thông qua hoạt động giúp rèn luyện kỹ tính tốn, rèn luyện phát triển độc lập, sáng tạo học sinh Nghiên cứu điều tra thực trạng học sinh học vật lý chưa chủ động giải tập, chưa nắm chất tượng vật lý, chưa biết cách áp dụng tốn học vào giải tập vật lý, cịn sợ sệt cho tập nhà, chưa tự giải tập nhà làm tập nhà cịn mang tính đối phó với việc kiểm tra giáo viên I.3 Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp trường THCS Lê Quý Đôn I.4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu: Giới hạn phần tập vật lý lớp phần điện học I.5 Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Từ lý luận thực tiễn để phân tích đánh giá thực trạng - Phương pháp nghiên cứu thực tế: Dự giờ, khảo sát, quan sát, trao đổi qua hình thức kết kiểm tra giáo viên học sinh - Phương pháp thực nghiệm: Thực dạy lớp tiến hành khảo sát học sinh - Phương pháp tổng kết kinh nghiệm - Nhóm phương pháp hỗ trợ: Bảng biểu, thống kê toán học II PHẦN NỘI DUNG: II.1 Cơ sở lý luận: Vật lý môn khoa học thực nghiệm giảng dạy phải ý đảm bảo tính trực quan, sinh động Đối với học sinh THCS tư đà phát triển, nhận thức dễ theo thói quen, người giáo viên giảng dạy môn vật lý ThuVienDeThi.com phải có kiến thức vật lý vững vàng, có kĩ kĩ xảo việc xây dựng kiến thức Việc giải tập vật lý có ý nghĩa quan trọng giúp học sinh hiểu sâu quy luật vật lý, biết phân tích áp dụng chúng vài thực tế Thông qua việc giải tập tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức để tự lực giải thành công tình khác nhau, đồng thời cịn giúp học sinh ôn tập củng cố, hệ thống hóa kiến thức Bài tập vật lý hình thức, biện pháp phát triển lực làm việc độc lập, phát triển lực tư cho học sinh phương tiện để giáo viên kiểm tra kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cho việc giải tập vật lý tìm đáp số mà phải hiểu sâu sắc khái niệm, định nghĩa, định luật lý thuyết vật lý II.2 Thực trạng: a Thuận lợi - khó khăn: * Thuận lợi: Học sinh chủ yếu em người kinh nên việc tiếp thu kiến thức có phần tốt Có đầy đủ SGK tài liệu học tập, đa số em ngoan, chịu khó học tập, nhiều em có khả nhận thức nhanh, học tập hăng say thực có hứng thú việc học tập môn vật lý Được quan tâm giúp đỡ BGH nhà trường * Khó khăn: Trường nằm địa bàn thơn có hồn cảnh kinh tế cịn tương đối khó khăn, chưa có đủ sở vật chất để phục vụ tốt cho việc nghiên cứu Các em học sinh ngồi học cịn phải phụ giúp cơng việc gia đình nên thời gian dành cho việc học không nhiều b Thành công - hạn chế: Sau thực đề tài, đa số em nắm vững cách giải tập vật lý, phần điện Tuy nhiên, với khả thân hạn chế, sở vật chất thiều thốn, điều kiện em học sinh chưa đủ nên việc phát huy hết hiệu đề tài chưa cao c Mặt mạnh - mặt yếu: Là giáo viên trẻ có đầy nhiệt huyết nên cố gắng nhiều dù điều kiện thiếu thốn, em học sinh ngoan ngỗn chịu khó tiếp thu Nhưng cịn thiếu kinh nghiệm nên q trình thực đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu xót d Các nguyên nhân, yếu tố tác động: - Các em chưa tâm nhiều vào việc học, việc tự học nhà cịn chưa có kết cao - Các tiết tập cịn q nên việc giáo viên hướng dẫn cho em học sinh không nhiều hiệu cịn thấp, khơng đủ dạng tập e Phân tích, đánh giá vấn đề thực trạng mà đề tài đặt ra: Khảo sát 105 học sinh lớp kiểm tra sau học xong phần đoạn mạch nối tiếp song song Đề bài: Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ Biết U = 12V, R1 = 20, R2 = 5, R3 = 8 ThuVienDeThi.com a Tìm số vơn kế mắc vào hai điểm A N hai trường hợp K mở K đóng b Thay vơn kế ampe kế, tìm số vơn kế mắc hai điểm hai trường hợp K mở K đóng R3 A R1 B R2 N K 2: Khi mắc song song ba điện trở R1 = 10, R2 R3 = 16 vào hiệu điện U khơng đổi ta thu bảng số liệu cịn thiếu Hãy hồn thành bảng số liệu I1 = 2A U1 = ? R1 = 10 R2 = ? I2 = 1,6A U2 = ? R3 = 16 I1 = ? U3 = ? Đáp án: Bài 1: a) Trường hợp K mở ta có mạch điện hình a R3 R1 A N RAB = R1 + R3 = 20 + = 28  I AB  U R AB  12 28 A => U B Hình a AN  I AB R3  * K đóng ta có mạch điện hình b 12 28  3,43V R1 R3 A R2 B N R AB  R3  I AB  R1 R2 R1  R2  12 12 U   1A R AB 12 Mà IAN = IAB = 1A => UAN = IAN.R3 = 1.8 = 8V b * K mở: Khi mắc ampe kế vào hai điểm AN dịng điện khơng chạy qua R3 Vậy mạch( hình a) có điện trở R1, ta có: ThuVienDeThi.com IA  I  U 12   0,6 A R1 20 * K đóng: Tương tự ta có: R AB  R1 R2 20.5   4 R1  R2 20  IA  I  12 U   3A R AB Bài 2: R1 = 10 I1 = 2A U1 = 20V R2 = 12.5 I2 = 1,6A U2 = 20V R3 = 16 I1 = 1.25A U3 = 20V Kết làm học sinh sau: Điểm Số lượng Giỏi ( – 10 ) 7/105 Khá ( – ) 30/105 TB ( – ) 58/105 Yếu ( – ) 10/105 II.3 Giải pháp, biện pháp: a Mục tiêu giải pháp, biện pháp Việc tìm hiểu đối tượng học sinh công việc người thầy muốn lấy em làm đối tượng thực cơng việc nghiên cứu Do tơi làm sẵn số phiếu có ghi sẵn số câu hỏi mang tính chất thăm dị sau: - Em có thích học mơn Vật lý khơng ? - Học mơn Vật lý em có thấy khó q với em khơng ? - Em có thuộc nhớ nhiều công thức, định nghĩa Vật lý khơng ? - Khi làm tập em thấy khó khăn điểm ? - Em vận dụng thành thạo công thức Vật lý chưa ? - Em có muốn sâu nghiên cứu tốn mạch điện không ? b Nội dung cách thức thực giải pháp, biện pháp ThuVienDeThi.com Dựa vào kết tìm hiểu học sinh qua phiếu câu hỏi trên, tơi thấy khó khăn xúc học sinh việc học tập Vật lý cần thiết phải sâu nghiên cứu tập mạch điện Một lý số tiết dành cho việc luyện tập chương trình Vật lý tương đối cố gắng tổ chức số buổi ngoại khoá để giải đáp thắc mắc em hướng dẫn em suy nghĩ, phân tích mạch điện - Trang bị cho học sinh kiến thức toán học cần thiết, đặc biệt kĩ tính tốn, biến đổi tốn học - Giáo viên khai thác triệt để toán SGK, SBT số tập cách giao tập nhà cho học sinh tự nghiên cứu tìm phương pháp giải - Trong tập, giáo viên hướng dẫn học sinh trình bày lời giải nhiều học sinh tham gia giải c Điều kiện thực giải pháp, biện pháp U I Đoạn mạch nối tiếp:( điện trở ) Đoạn mạch song song: ( điện trở ) I  I1  I I  I1  I U  U1  U U  U1  U R  R1  R2 R R 1   Hay R  R R1 R2 R1  R2 - Định luật ôm: I U R1  U R2 I R2  I R1 - Cơng thức tính điện trở: R   l S - Các công thức khác thuộc chương I d Mối quan hệ giải pháp biện pháp: Từ giải pháp đặt ra, giáo viên đưa biện pháp thực cho phù hợp với học sinh Tùy vào đối tượng mà ta đưa giải pháp cụ thể e Kết khảo nghiệm, giá trị khoa học vấn đề: Bài toán 1: ( toán mạch điện hỗn hợp đơn giản ) Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Biết R1 = 7, R2 = 3, R3 = 6.Cường độ dòng điện qua R1 I1 = 2A.Tính UAB, UBC, UAC ThuVienDeThi.com A B * Tìm hiểu đề bài: Biết R1 = 7 C R2 = 3 R1 R3 R3 = 6 I1 = 2A Tính UAB, UBC, UAC R2 * Hướng dẫn HS: - Mạch điện phân tích ?( Đoạn AB mắc ntn với đoạn BC) - UAB hiệu điện điện trở tính cơng thức nào? - Tương tự với UBC UAC * Giải: Mạch điện gồm: R1nt(R2//R3) nên IAB = IBC = IAC =2A Ta có: UAB = R1.I1 = 7.2 = 14V R R 3.6 Đoạn BC gồm: R2 //R3 nên RBC    2 R2  R3  UBC = IBC RBC = 2.2 = V Đoạn AC gồm AB nt BC nên: UAC = UAB +UBC = 14 + = 18V * Tìm cách giải khác * Nhận xét : Bài toán yêu cầu học sinh phải phân tích mạch điện phải sử dụng cơng thức phù hợp Bài toán 2: ( toán mạch điện gồm điện trở ) Cho mạch điện có sơ đồ R1 = 1; R2 = 10; R3 = 50; N R4 = 40, điện trở ampe kế R1 dây nối không đáng kể P Ampe 1A Tính cường độ R2 dịng diện qua điện trở hiệu điện MN ? R4 * Tìm hiểu đề bài: R1 = 1 R2 = 10 R3 = 50 R4 = 40 IA=1A I1 = ?; I2 =?; I3 = ? ;I4 = ? UMN = ? * Hướng dẫn HS: - Phân tích xem mạch điện mắc nào? - Số ampe kế cho biết điều ? - Sử dụng cơng thức để tính I, U ? ThuVienDeThi.com M + A Q R3 * Giải: Ta có đoạn mạch MN gồm: R1 nt PQ nt ampe kế.=> I1 = IPQ = IA = 1A Đoạn PQ gồm: (R2 nt R3) //R4 R23 = R2 + R3 = 10 + 50 = 60 I R 40 2 Ta có: 23     I 23  I I R23 60 3 Mặt khác: I23 + I4 = IPQ = 1A Vậy I  I  => I4 = 0,6A I23 = 0,4A Ta có R2 nt R3 nên: I2 = I3 = I23 = 0,4A Tính UMN = I.RMN R R 60.40 RPQ  23   24 R23  R4 60  40 RMN = RPQ + R1 = 24 + = 25 Vậy UMN = 25.1 = 25V Tìm thêm cách giải khác * Nhận xét: - Bài tập đòi hỏi học sinh phải phân tích mạch điện có nhiều điện trở - Khả vận dụng công thức học sinh phải thục Bài toán 3: ( toán đại lượng định mức dụng cụ điện) Các đèn Đ1 Đ2 giống nhau, loại 6V, mắc sơ đồ hình vẽ Hai đèn sáng bình thường a So sánh R1 với R2 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB bao nhiêu? b Tính R1 R2 ? * Tìm hiểu đề bài: A Uđm1 = Uđm2 = 6V + Đ1 R1 Đèn sáng bình thường a So sánh R1và R2 Đ2 R2 b Tính R1 R2 * Hướng dẫn học sinh: B - Phân tích mạch điện Chú ý xem dụng cụ có điểm chung - Đèn sáng bình thường * Giải: Dễ thấy Đ1 R1 có hai điểm chung nên Đ1 // R1 Tương tự: Đ2 // R2 Đoạn mạch AB gồm: ( R1 // Đ1 )nt(R2 // Đ2 ) Hai đèn sáng bình thường nên: Uđ1 = Uđ2 = 6V; Iđ1 = Iđ2 Vì R1//Đ1 nên II = Iđ1 + I1; U1 = Uđ1 Vì R2//Đ2 nên III = Iđ2 + I2; U2 = Uđ2 Do mạch I nối tiếp mạch II nên: II = III Vậy Iđ1 + I1 = Iđ2 + I2 hay I1 = I2 U U Ta có : R1  R2  nên R1 = R2 I1 I2 Ta có: UAB = U1 + U2 = + = 12V * Nhận xét : ThuVienDeThi.com Học sinh phải biết dụng cụ hoạt động bình thường U = Uđm; I = Iđm II.4 Kết thu qua khảo nghiệm, giá trị khoa học vấn đề nghiên cứu: KẾT QUẢ THỰC HIỆN CÓ SO SÁNH ĐỐI CHỨNG Qua số buổi ngoại khoá với số toán nêu trên, cho học sinh làm số kiểm tra khảo sát chất lượng: Đề bài: Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Các điện trở R1 = R2 =2,5 Ba đèn Đ1, Đ2, Đ3 loại có A R2 điện trở 5 Hiệu điện CD C 12V Đèn Đ1 sáng bình thường Bỏ Đ1 Đ2 Đ3 qua điện trở dây nối a Các đèn thuộc loại vôn ? D R1 b Hiệu điện hai đầu đèn Đ2 Đ3 ? + B Bài 2: Cho mạch điện (hình vẽ ) Biết UAB= 12V, R1 = 8 Ampe kế dây nối có điện trở khơng đáng kể a Khố K mở: ampe kế 0,6A Tính R2 b Khố K đóng: ampe kế 0,75A Tính R3 c Đổi chỗ ampe kế cho R3 đóng khố K lại, tìm số ampe kế ? K R1 C A U B R2 D R3 A * Đáp án biểu điểm: Bài 1: Tóm tắt: R1 = R2 = 2,5 Uđm1 = Uđm2 = Uđm=Uđm Rđ1 = Rđ2 = Rđ3 = 5 Đ1 sáng bình thường UCD = 12V a Uđm =? b Uđ2 = ? Uđ3 = ? a Mạch điện gồm:((( Đ2//Đ3)ntR2)// Đ1)nt R1 ThuVienDeThi.com (0.5đ) Điện trở đoạn gồm: Đ2//Đ3 là: 2,5 (0.25đ) Điện trở đoạn (Đ2//Đ3)ntR2 là:2,5 +2,5 = 5 (0.25đ) Điện trở đoạn AB gồm: ((Đ2 //Đ3)nt R2) //Đ1 (0.25đ) R AB  5.5  2,5 55 Điện trở mạch điện: RCD = RAB + R1 = 5 (0.25đ) Vậy : I1 = IAB= ICD = 12 : = 2,4A (0.25đ) => UAB = IAB RAB = 2,4.2,5 = 6V (0.25đ) Mà UAB = Uđ1 = U2đ23 = 6V Do đèn sáng bình thường nên Uđm = 6V (0.5đ) b Dễ thấy: Uđ2 = Uđ3 Uđ2 + U2 = UAB= 6V.(1) (0.5đ) Mặt khác: U2 R2 2,5    1( 2) Ud2 Rd 23 2,5 (0.5đ) Từ (1) (2), ta có: Uđ2 = U2 = 3V = Uđ3 (0.5đ) Bài 2: Tóm tắt UAB = 12V R1 = 8 a K mở IA = 0,6A R2 = ? b K đóng, IA = 0,75A R3 = ? c Đổi chỗ ampe kế R3 IA = ? a K mở mạch điện vẽ lại: A R1 R2 B (0.5đ) A Đoạn mạch AB gồm: R1 nt R2 I = IA = 0,6A => R AB  (0.5đ) U AB 12   20 I 0,6 (0.5đ) Mà RAB = R1 + R2=>R2=RAB –R1 =20 – = 12 (0.5đ) b K đóng mạch điện vẽ lại: (0.5đ) 10 ThuVienDeThi.com R1 R2 A B A R3 Đoạn mạch AB gồm: R1nt(R2//R3 ) Ta có: R AB  U AB 12   16 I 0,75 (0.5đ) (0.5đ) Mà RAB= R1 + R23 => R23 = 16 – = 8 R R 1 12.8    R3  23   24 R23 R2 R3 R2  R23 12  Mặt khác: c Đổi chỗ ampe kế R3 K đóng : A R1 (1đ) R3 A (0.5đ) B Khi RAB = R1 + R3 = + 24 = 32 (0.5đ) U AB 12 (0.5đ)   0,375 A R AB 32 * Nhận xét làm học sinh: - Ưu điểm: + Phần lớn học sinh hoàn thành phần + Học sinh nắm cách phân tích vận dụng cơng thức tính tốn + Học sinh thấy lợi ích việc tìm hiểu tập Vật Lý - Nhược điểm: + Một số học sinh chưa hồn thành phần 2c chưa nắm cách biến đổi mạch điện + Việc trình bày số học sinh cịn chưa chặt chẽ, lôgic * Kết cụ thể: Tổng Phân loại (điểm) Số lượng Phần trăm So sánh với số HS chưa thực Giỏi ( 9- 10 ) 15 14,3% Tăng em IA  27 Khá ( – ) 47 47,8% Tăng 17 em TB ( – ) 39 37,1% Giảm 19 em 0,8% Giảm em Yếu, ( 5) III KẾT LUẬN -KIẾN NGHỊ: III.1 Kết luận: 11 ThuVienDeThi.com Việc giao tập nhà cho học sinh nghiên cứu giúp học sinh có thái độ tích cực, tự giác tìm lời giải cho tốn Đến tiết tập, giáo viên tổ chức hướng dẫn học sinh trình bày giải chi tiết, nhiều em tham gia giải tập, kích thích khả độc lập, sáng tạo học sinh Giúp em có nhìn tổng quan phương pháp giải tập Vật lý nói chung tập liên quan đến mạch điện nói riêng Tạo hứng thú say mê học tập môn Vật lý Từ phát huy khả tự giác, tích cực học sinh, giúp em tự tin vào thân gặp tốn mang tính tổng qt Đó mục đích mà tơi đặt III.2 Kiến nghị: Hệ thống tập chương trình Vật lý lớn, thời gian cho tiết tập nên khả tích luỹ kiến thức học sinh khó khăn Nhà trường cấp nên tạo điều kiện thời gian sở vật chất cho giáo viên có số để giáo viên học sinh trao đổi, giải tập khó Bn Triết, ngày 26 tháng 02 năm 2015 Người thực Hoàng Vĩnh Lộc 12 ThuVienDeThi.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật Lý - Nhà xuất giáo dục Việt Nam - 2010 Sách Bài tập Vật Lý - Nhà xuất giáo dục Việt Nam - 2010 Tuyển tập 500 tập Vật Lý - Nhà xuất Đại học sư phạm 13 ThuVienDeThi.com ... tìm phương pháp giải - Trong tập, giáo viên hướng dẫn học sinh trình bày lời giải nhiều học sinh tham gia giải c Điều kiện thực giải pháp, biện pháp U I Đoạn mạch nối tiếp:( điện trở ) Đoạn mạch... ThuVienDeThi.com Việc giao tập nhà cho học sinh nghiên cứu giúp học sinh có thái độ tích cực, tự giác tìm lời giải cho toán Đến tiết tập, giáo viên tổ chức hướng dẫn học sinh trình bày giải chi tiết, nhiều... cách giải khác * Nhận xét: - Bài tập đòi hỏi học sinh phải phân tích mạch điện có nhiều điện trở - Khả vận dụng công thức học sinh phải thục Bài toán 3: ( toán đại lượng định mức dụng cụ điện)