Phân dạng và phương pháp giải bài tập điện họctrong chương trình lớp 9 trung học cơ sở

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013 -2014 PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH LỚP TRUNG HỌC CƠ SỞ Bình Dương, 04/2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013 -2014 PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH LỚP TRUNG HỌC CƠ SỞ Sinh viên thực hiện: Phạm Quốc Đạt Phạm Văn Nam Nguyễn Thị Thúy Trinh Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: C12Vl01 – Khoa Khoa học Tự nhiên Số năm đào tạo: Ngành học: Cao đẳng sư phạm Vật lý Nam (Chịu trách nhiệm chính) Nam Nữ Năm thứ: Người hướng dẫn: Ths Huỳnh Duy Nhân Bình Dương, 04/2014 UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ tên: Sinh ngày: tháng năm Nơi sinh: Lớp: Khóa: Khoa: Địa liên hệ: Điện thoại: Email: II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Khoa: Kết xếp loại học tập: Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Khoa: Kết xếp loại học tập: Sơ lược thành tích: Xác nhận lãnh đạo khoa (ký, họ tên) Ngày tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Danh sách thành viên tham gia nghiên cứu đề tài STT Họ tên sinh viên Phạm Văn Nam Nguyễn Thị Thúy Trinh Lớp C12VL01 C12VL01 UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Phân dạng phương pháp giải tập điện học chương trình lớp trung học sở - Sinh viên thực hiện: Phạm Quốc Đạt – chịu trách nhiệm Phạm Văn Nam, Nguyễn Thị Thúy Trinh – thành viên tham gia đề tài - Lớp: C12VL01 Khoa: Khoa học Tự Nhiên Năm thứ: Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: Huỳnh Duy Nhân Mục tiêu đề tài: - Đưa cách thức phân dạng tập điện học - Lập luận phương pháp giải tập điện học lớp trung học sở - Hướng dẫn học sinh kỹ phân tích đề phương pháp giải tập điện học - Hệ thống lại kiến thức phần điện học - Xây dựng hệ thống tập điện học kèm theo lời giải Tính sáng tạo: Đề tài xây dựng phương pháp giải tập phân dạng tập phần Điện học chương trình vật lí cách hướng dẫn học sinh giải tập đạt kết quả, nhằm nâng cao chất lượng dạy học mơn vật lí theo phương pháp đổi Giúp học sinh nắm vững dạng tập, biết cách suy luận logic, tự tin vào thân đứng trước tập hay tượng vật lí, có cách suy nghĩ để giải thích cách đắn Đề tài xây dựng hệ thống tập định tính định lượng có phân dạng kèm theo hướng dẫn giải, giúp học sinh dễ dàng hình thành phương pháp giải tập theo kiểu phân dạng, dễ nhớ dễ dàng tiếp cận tập Kết nghiên cứu: - Đề tài sâu vào việc phân tích đề lập luận phương pháp giải tập điện học lớp trung học sở - Đề phương pháp giải tập điện học lớp 9, kèm theo phân dạng tập định tính định lượng - Xây dựng hệ thống tập điện học lớp trung học sở, kèm theo hướng dẫn giải Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: - Đề tài áp dụng làm thử nghiệm học sinh lớp trường trung học sở - Đề tài góp phần vào việc phát triển kỹ giải tập điện học học sinh lớp - Làm tài liệu tham khảo cho giáo viên vật lý trung học sở, sinh viên học sinh lớp trung học sở Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài Kết đề tài chưa công bố Ngày 07 tháng 04 năm 2014 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài: - Bước đầu em tham gia học hỏi nghiên cứu khoa học, trình làm đề tài em thể lịng nhiệt tình say mê nghiên cứu, tích cực tham khảo nhiều tài liệu liên quan đến đề tài, trao đổi tham khảo nhiều ý kiến giáo viên hướng dẫn bạn đồng nghiệp - Tuy nhiên, thời gian làm đề tài nhiều hạn hẹp với nổ lực cá nhân nhóm, thể tính làm việc nhóm, tính phối hợp, tính tích cực… để đề tài đạt kết mong đợi Xác nhận lãnh đạo khoa (ký, họ tên) Ngày 07 tháng 04 năm 2014 Người hướng dẫn (ký, họ tên) trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU………………………………………………………… Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài…………… 2 Lý chọn đề tài……………………………………………………… 3 Mục tiêu đề tài………………………………………………………… Phương pháp nghiên cứu……………………………………………… 4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu cách tiếp cận……………………… Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN………… ………………………… 1.1 Lý luận tập vật lí …………………………………… 1.2 Lý luận phân loại tập vật lí …………………………………… 1.3 Lý luận phương pháp giải tập vật lý………………………… Chương KỸ NĂNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN HỌC LỚP TRUNG HỌC CƠ SỞ 10 2.1 Bài tập định tính……………………………………………………… 10 2.1.1 Lập luận phương pháp giải tập định tính…………………………… 2.1.2 Một số ví dụ phương pháp giải tập định tính ………………………… 2.2 Bài tập định lượng…………………………………………………… 10 2.2.1 Lập luận phương pháp giải tập định lượng………………………… 2.2.2 Một số ví dụ phương pháp giải tập định lượng……………………… Chương HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐIỆN HỌC LỚP TRUNG HỌC CƠ SỞ 16 13 16 18 28 3.1 Tóm tắt lý thuyết……………………………………………………… 28 34 3.2 Bài tập định tính………………………………………………………… 3.3 Bài tập định lượng……………………………………………………… 36 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………… 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………… 47 MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Như biết Đảng Nhà nước quan tâm đến ngành giáo dục việc đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài để hình thành người hội tụ bốn chữ “ Đức, Trí, Thể, Mỹ” để đáp ứng cho tình hình Vì vậy, việc đổi phương pháp giảng dạy chương trình học theo chiều hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo, tự học, tự tìm tịi học sinh đưa vào cấp học Đặc biệt cấp trung học sở có vai trị quan trọng việc hình thành nhân cách học sinh Ở chương trình học cấp trung học sở nói chung lớp nói riêng có mơn vật lí học, thời gian gần đẩy mạnh việc cải cách chương trình, đổi sách giáo khoa, đổi phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực học sinh Trong sách giáo khoa mơn vật lí lớp có phần điện học có vai trị quan trọng chương trình học Ở phần học sinh thường gặp khó khăn việc nhận thức, tiếp thu kiến thức, đặc biệt kỹ phương pháp giải tập điện học Chính vậy, thời gian gần có nhiều nhà khoa học, nhà giáo có nhiều kinh nghiệm quan tâm nghiên cứu xuất nhiều cơng trình dạng sách tham khảo, tạp chí, báo cáo khoa học, sáng kiến kinh nghiệm…Dưới xin liệt kê số tác giả tên cơng trình xuất Lê Thị Hạnh Dung, Nguyễn Thị Bích Liên, “ Giải tập vật lí 9”, năm XB 10/2012, NXB Hải Phịng Nguyễn Cảnh Hịe, “ Nâng cao phát triển vật lí 9” năm XB 2013, NXB Giáo dục Vũ Thị Phát Minh, Nguyễn Hồng Hưng, “Giải tập vật lí lớp 9” năm XB 2012, NXB Đại học Quốc gia TPHCM Nguyễn Đức Hiệp, Lê Cao Phan, “Bài tập nâng cao vật lí 9” năm XB 2009, NXB Giáo dục Trương Thọ Lương, Nguyễn Hùng Mạnh, Trương Thị Kim Hồng, “Giải tập vật lí 9”, năm XB 2010, NXB Đại học Quốc gia TPHCM Nguyễn Thanh Hải, Lê Thị Thu Hà, “Câu hỏi trắc nghiệm tập tự luận Vật lí 9”, năm XB 2011, NXB Giáo dục Hoàng Tú, Nguyễn Diệu Hương, “Giải sách tập vật lí 9”, năm XB 9/2013, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Chí Cường, “Giải tập vật lí 9”, năm XB 4/2009, NXB tổng hợp TPHCM Nguyễn Đình Đồn, “Bồi dưỡng vật lí 9”, năm XB 2010, NXB Đại học Quốc gia TPHCM Nhóm tác giả Bộ Giáo dục, “sách giáo viên: Vật lí 9”, năm XB 2012, NXB Giáo dục Vũ Thanh Khiết (chủ biên), “121 tập Vật lí nâng cao lớp 9” năm XB 2011, NXB Giáo dục Trong cơng trình tác giả công bố phần lớn đưa tóm tắt lý thuyết, hướng dẫn giải tập ngắn gọn, khơng trình bày cách giải tập theo bước cụ thể, khơng có hệ thống logic Trình bày theo lối chung chung, phân dạng tập nhiều hạn chế Trên thực tế sách tham khảo đề cập đến việc phân dạng tập, khơng lập luận bước giải hay có phương pháp giải cụ thể đó, mà trình bày cách chung chung, làm cho học sinh khó hình thành phương pháp giải tốn điện học Lý lựa chọn đề tài Môn vật lí mơn học lý thú, hấp dẫn chương trình trung học sở, đồng thời tản kiến thức để học lên cấp trung học phổ thông áp dụng để giải thích số tượng đơn giản tự nhiên đời sống hàng ngày người Mặt khác đội ngũ học sinh lực lượng lao động dự bị nòng cốt thật hùng hậu khoa học kỹ thuật, kiến thức, kỹ vật lí đóng góp phần không nhỏ lĩnh vực Kiến thức, kỹ vật lí vận dụng sâu vào sống người góp phần tạo cải, vật chất cho xã hội ngày đại Phương pháp dạy học vật lí phải phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo học sinh, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn đem lại niềm vui tạo hứng thú học tập Ta biết giai đoạn (lớp lớp 7) khả tư học sinh hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên sách giáo khoa đề cập đến khái niệm, tượng vật lí quen thuộc thường gặp hàng ngày Ở giai đoạn (lớp lớp 9) khả tư em phát triển có số hiểu biết ban đầu khái niệm tượng vật lí ngày Do việc học tập mơn vật lí lớp địi hỏi cao số toán điện, quang lớp Thực tế nay, toán điện học lớp chiếm phần nhỏ chương trình Vật lí 9, loại toán em hay lúng túng, thiếu tư khoa học, lập luận thiếu logic cuối không đến kết mong đợi Nguyên nhân do: + Do tư học sinh hạn chế nên khả tiếp thu chậm, lúng túng từ khơng nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, định luật, hệ khó mà vẽ sơ đồ mạch điện hồn thiện tốn điện học lớp + Đa số em chưa có định hướng chung phương pháp học lý thuyết, áp dụng máy móc số cơng thức, chưa phân dạng toán điện hay phương pháp giải tốn điện cịn hạn chế + Do phịng thí nghiệm, phòng thực hành điện thiếu nên tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu định luật, hệ cịn hời hợt Nhìn chung loại tốn điện học khơng phải khó Nếu em hướng dẫn số điểm như: kỹ phân dạng, phân tích đề toán, tư định hướng bước giải tốn cuối hình thành phương pháp giải toán điện học cách logic khoa học Chính lý nêu trên, chọn đề tài “Phân dạng phương pháp giải tập điện học chương trình lớp trung học sở ” Đề tài đưa cách phân dạng, phân tích tốn điện học đến bước hình thành phương pháp giải toán điện học lớp 9, nhằm giải khó khăn mắc phải q trình giải tập học sinh Mục tiêu đề tài: - Đưa cách thức phân dạng tập điện học - Lập luận phương pháp giải tập điện học lớp trung học sở - Hướng dẫn học sinh kỹ phân tích đề phương pháp giải tập điện học 37 Hướng dẫn: Chim đậu dây cao xem vật dẫn mắc song song vào hai điểm gần dây Vì điện trở thể chim lớn nên dịng điện qua thể chim nhỏ nên không gây nguy hiểm cho chim Bài 7: Khi hai dây dẫn khơng có hiệu điện dây dẫn có dịng điện khơng? Hướng dẫn: Có thể, chẳng hạn dịng điện dẫn quay đĩa tích điện Bài 8: Tại tiếp đất cần phải chôn vùi tiếp đất ẩm ( chẳng hạn chơn vùi vào cát khơ khơng tốt ) Hướng dẫn: Vì ion chứa nước đảm bảo dẫn điện tốt Bài 9: Khác với đường dây mạng điện thắp sáng, đường dây dẫn không bọc lớp vỏ cách điện Giải thích sao? Hướng dẫn: Trong điều kiện bình thường khơng khí khơng phải chất dẫn điện Bài 10: Cột chống sét hoạt động nào? Trong điều kiện cột chống sét gây nguy hiểm cho tòa nhà Hướng dẫn: Trong điều kiện nối đất khơng tốt gây nguy hiểm cho tòa nhà Bài 11: Tại đầu mút cột chống sét mũi nhọn mà khơng phải hình cầu? Hướng dẫn: Để đảm bảo điện tích truyền tốt Bài 12: Tại nhà thể thao leo núi có qui tắc : ngủ núi cao vật dụng kim loại phải tập trung lại để nơi xa biệt trai? Hướng dẫn: Vì điều kiện có dơng sét đánh nơi xa người Bài 13: Bóng đèn điện tử bị vỡ bóng thủy tinh dùng vũ trụ khơng? Hướng dẫn: Có thể vũ trụ chân không Bài 14: Tại chổ gần nơi sét đánh, cầu chì mạng điện thắp sáng bị nổ dụng cụ đo điện nhạy bị hỏng? Hướng dẫn: Từ trường sét gây dây dẫn dụng cụ đo điện dòng điện cảm ứng mạnh định hướng làm hỏng dụng cụ Chính dịng điện làm chảy cầu chì mạng điện thắp sáng Bài 15: Khi bật sáng đèn điện cường độ dòng điện lúc đầu khác với cường độ dòng điện sau đèn sáng Dòng điện thay đổi đèn than? Ở đèn dùng dây tóc kim loại? 38 Hướng dẫn: Ở đèn dùng sợi đốt kim loại dòng điện giảm mức độ đốt nóng dây tóc tăng điện trở kim loại tăng theo nhiệt độ dây dẫn đèn than tượng xảy ngược lại Bài 16: Những vật dẫn cách điện bị bao quanh không khí ẩm thường giữ điện tích Từ kết luận khơng khí ẩm cách điện khơng? Hướng dẫn: Khơng khí ẩm khơng dẫn điện, vật rắn cách điện bề mặt có ẩm bám vào lại trở thành vật dẫn Nếu làm khơ vật cách điện chúng giữ điện tích khơng khí ẩm Bài 17: Hai dây dẫn đồng chất có chiều dài, khác tiết diện mắc nối tiếp vào mạch điện Trong khoảng thời gian dây dẫn tỏa nhiệt nhiều hơn? Tại sao? Hướng dẫn: Dây có tiết diện nhỏ tỏa nhiệt nhiều Vì dây có điện trở lớn hơn, theo công thức jun-lenxơ nhiệt độ tỏa tỉ lệ thuận với điện trở Bài 18: Tại phần dây xoắn bếp điện tiếp xúc với đáy nồi nhơm dây bị đốt cháy? Hướng dẫn: tượng làm cho mức tiêu thụ lượng dòng điện lớn, làm dây xoắn tăng nhiệt độ bị cháy Bài 19: Hiện tượng xảy rút dây rút dây xoắn thết bị đun nóng khỏi nước giữ ngun dịng điện qua khoảng thời gian? Hướng dẫn: Dây xoắn không nước làm nguội bị đốt nóng đến mức độ bị đốt cháy 3.3 Bài tập định lượng 3.3.1 Bài tập tập dượt Là loại tập đơn giản sử dụng nghiên cứu khái niệm, định luật hay qui tắc vật lí Đây loại tập tính tốn giúp học sinh nắm vững hiểu đầy đủ hơn, sâu sắc định lượng tập vật lí Dạng tập giáo viên nên để hướng dẫn học sinh củng cố vận dụng sau học Bài tập 1: Hai điện trở R1, R2 ampe kế mắc nối tiếp với vào hai điểm AB a/ vẽ sơ đồ mạch điện b/ cho R1 = 5Ω, R2= 10Ω, ampe kế 0,2A tính hiệu điện đoạn mạch AB 39 GIẢI a/ vẽ sơ đồ: R1 b/ - tính điện trở tương đương đoạn R2 mạch: RAB = R1 + R2 = + 10 = 15Ω A - tính hiệu điện đoạn mạch AB: A ADCT: I= B U R Bài tập 2: Cho mạch điện hình vẽ → UAB = I.RAB= 0,2 15 = 3V R2 R1 cho R1= 5Ω, R2= 10Ω, vơn kế 3V V A a) Tính số Am pe kế A b) Tính hiệu điện hai đầu AB A GIẢI B * Tóm tắt R1= Ω, R2= 10Ω a) tính cường độ dịng điện chạy qua R2 I= UV = 3V Số Ampe kế 0,3A a/ IA=?; b) điện trở tương đương đoạn mạch b)UAB=? UV = = 0,3A R 10 Rtd = R1+R2 = + 10 = 15Ω Hiệu điện hai đầu AB là:UAB=I.Rtd= 0,3.15= 4,5 V Bài tập 3: Cho ba điện trở R1= 6Ω, R2= 12Ω, R3= 18Ω Dùng điện trở mắc thành đoạn mạch song song có hai mạch rẽ, có mạch rẽ gồm điện trở mắc nối tiếp a) Vẽ sơ đồ đoạn mạch theo yêu cầu b) Tính diện trở tương đương mạch GIẢI R1 R2 * Tóm tắt R1= 6Ω, R2= 12Ω, R3= 18Ω.; a) vẽ sơ đồ; b) Rtd=? R3 R1 R3 Cách R2 R3 a) Có cách mắc: R2 R1 40 b) Điện trở tương đương đoạn mạch - Cách 1: - Cách 2: - Cách 3: Rtd   R1  R2  R3  12  18 9 R1  R2  R3 12  18 Rtd   R1  R3  R2  18 12 8 Rtd   R2  R3  R1  12 18 5 R1  R2  R3 R1  R2  R3  12  18  12  18 Bài tập 4: Cho mạch điện hình vẽ Trong R1=5 Khi đóng khố K Vơn kế 6V, Ampe kế R2 R1 V 0,5A A a, Tính điện trở tương đương đoạn mạch? K A b, Tính điện trở R2? B GIẢI * TĨM TẮT a) tính điện trở toàn mạch: R1=5; UV=6V; IA=0,5A U áp dụng định luật ôm: I= R R1nt R2 a) RAB? b) R2=? UV 12 I , A → RAB= = () b) Tính điện trở R2: Vận dụng cơng thức tính điện trở tương đương mạch nối tiếp ta có: Rtđ = R1 + R2 => R2 = Rtđ - R1 =12-5=7  Bài tập 5: Cần làm biến trở có điện trở lớn 30Ω dây dẫn nikêlin có điện trở suất 0,40.10-6 Ω.m tiết diện 0,5mm2 Tính chiều dài dây dẫn GIẢI * TÓM TẮT: R= 30Ω; S= 0,5mm ; ρ = 0,40.10-6Ω.m; l= ? 41 Ta có : l S R= ρ → l= R S 30.0,5.10−6 = =37,5 m ρ 0,40.10−6 Bài tập 6: Trên bóng đèn ghi (12V- 6W) a) Cho biết ý nghĩa số ghi b) Tính cường độ định mức bóng đèn c) Tính điện trở đèn GIẢI * TĨM TẮT: a) Hiệu điện định mức đèn 12V công suất định Đ(12V – 6W) mức 6W a) ý nghĩa giá trị? b) Idm =? c) Rd =? P I dm  dm  0,5 A U dm 12 b) Cường độ định mức đèn : U 12 Rd  dm  24 I 0,5 dm c) Điện trở đèn là: Bài tập7: Một bóng đèn có ghi (220V- 75W) thắp sáng liên tục với hiệu điện 220V Tính lượng điện tiêu thụ số đếm cơng tơ GIẢI *TĨM TẮT: - Lượng điện mà bóng đèn sử dụng là: Đ (220V- 75W) A=P.t= 75.5 = 375W.h = 0,375kw.h U = 220V - Số đếm cơng tơ tăng thêm 0,375 số t= Tính A = ? Bài tập 8: Một bếp điện hoạt động liên tục hiệu điện 220V số cơng tơ điện tăng thêm 1,5 số tính lượng điện mà bếp tiêu thụ, công suất bếp điện cường độ dòng điện chạy qua bếp thời gian GIẢI *TĨM TẮT: - Tính lượng điện mà bếp sử dụng: số công tơ tăng thêm t = 2h, U = 220V 1,5 số nên lượng điện mà bếp sử dụng A = 1,5 Kw.h = 1500 A = 1,5 số w.h A=? P=? A t - Tính cơng suất bếp điện: A= P.t  P= = 1500 =750 w - Tính cường độ dòng điện chạy qua bếp thời gian trên: P P= U.I → I= = 750 =3,4 A 42 I=? 3.3.2 Bài tập tổng hợp Là tập phức tạp mà muốn giải phải vận dụng nhiều khái niệm, nhiều định luật quy tắc, công thức nằm nhiều nhiều mục Loại tập có mục đích chủ yếu ơn tập tài liệu giáo khoa, đào sâu mở rộng kiến thức giúp em học sinh thấy mối quan hệ phần khác Bài tập dạng giáo viên cần hướng dẫn cặn kẽ để giúp đối tượng học sinh lớp nắm bắt kịp thời I1 Bài tập 1: Cho mạch điện hình vẽ I2 R2 I3 R3 R1 Trong R1= 9Ω, R2= 15Ω, R3= 10Ω Dịng điện qua R3 có cường độ I3= 0,3A + a) Tính I1,I2 tương ứng qua R1,R2 U b) Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch A B AB GIẢI TÓM TẮT: R1= 9Ω, R2= 15Ω, R3= 10Ω I3= 0,3A a) I1=?, I2= ? a) Tính hiệu điện qua R2: Ta có U23= U2 = U3 = R3.I3= 10.0,3= 3V Tính cường độ dòng điện qua R2,R1: I1= I2 + I3 = 0,2 + 0,3 = 0,5A b) UAB =? b) tính hiệu điện đầu R1: U1= R1.I1= 9.0,5= 4,5V Hiệu điện đầu đoạn mach AB: UAB= U1 + U23 = 4,5 + = 7,5V Bài tập 2: Hai bóng đèn có hiệu điện định mức U 1= 6V, U2= 3V sáng bình thường có điện trở tương ứng R 1= 5Ω, R2= 3Ω Cần mắc đèn với biến trở vào hiệu điện 9V để hai đèn sáng bình thường a) Vẽ sơ đồ mạch điện b) Tính điện trở biến trở 43 c) Biến trở có điện trở lớn 25Ω, quấn dây nicrôm có điện trở suất 1,10.10-6Ω.m, có tiết diện 0,2mm2 Tính chiều dài dây GIẢI: * TĨM TẮT: U1= 6V, U2= 3V R1= 5Ω, R2= 3Ω Rmax= 25Ω; = 1,10.10-6Ω.m; S= 0,2mm2 a) vẽ sơ đồ b) Rb=? c) l=? a) Tính cường độ định mức qua đèn: 9V Để hai đèn sáng bình thường hiệu điện đèn phải hiệu điện định mức chúng Do để mắc vào mạch điện 9V chúng Đ1 Rb mắc nối tiếp cường độ định mức đèn lớn đèn 2, nên biến trở mắc song song với Đ2 đèn b) Tính cường độ dịng điện qua biến trở hiệu điện hai đầu biến trở: Ib= I1 – I2 = 1,2 – = 0,2 A, Ub = U2 = 3V Tính điện trở biến trở đó: c) Tính chiều dài dây cuốn: Bài tập 3: Trên bóng đèn Đ1,Đ2 có ghi số tương ứng 3V – 12W; 6V - 6W cần mắc hai đèn với biến trở vào hiệu điện 9V để hai đèn sáng bình thường a) Vẽ sơ đồ theo yêu cầu b) Tính điện trở bóng đèn biến trở c) Tính cơng suất điện biến trở GIẢI U *TÓM TẮT: U1= 3V; P1=1,2W; U2=6V; P2=6W; U= 9V a) Vẽ sơ đồ; b) R1=?; R2=?; Rb=?; c) Pb=? a) U1 + U2 = U nên hai đèn phải mắc nối tiếp Rb Đ2 Đ1 44 cường độ dịn điện định mức để đèn sáng bình thường: I 1= P1 1,2 = =0,4 A, U1 I 2= P2 = =1 A U2 Vì I2 > I1 nên để hai đèn sáng bình thường phải mắc biến trở song song với đèn cho: I2= I1 + Ib → Ib= I2 – I1 = 1- 0,4 = 0,6A → Ub= U1= 3V b) Tính điện trở bóng đèn va biến trở đó: R 1= U1 U U = 0,4 =7,5 Ω, R2 = = =6 Ω, Rb = b = 0,6 =5 Ω I1 I2 Ib c) Cơng suất biến trở đó: Pb= Ub Ib= 3.0,6= 1,8W Bài tập 4: Một khu dân cư 500 hộ gia đình, trung bình hộ sử dụng ngày với cơng suất điện 120W a) Tính cơng suất điện trung bình khu dân cư b) Tính điện mà khu dân cư sử dụng 30 ngày c) Tính tiền điện hộ khu dân cư 30 ngày với giá 700 đ/kwh GIẢI a) Cơng suất trung bình khu dân cư Ptb= P.500 = 120.500 = 60000 W = 60 KW b) Điện khu dân cư sử dụng 30 ngày: A= Ptb.t = 60.4.30 = 7200 KW.h c) Tiền điện khu dân cư tháng: 700 7200 = 5040000 đồng Bài tập 5: Mắc song song hai điện trở R1= 60Ω R2= 40Ω vào điểm A,B có hiệu điện khơng đổi 12V a)  Tính cường độ dịng điện mạch ? b)  Tính cơng suất tiêu thụ điện trở ? c)   Mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với đoạn mạch song song thấy cường độ dịng điện mạch giảm lần Tính điện trở R3 ? GIẢI TÓM TẮT: R1 R1= 60Ω ; R2= 40Ω; U = 12V R2 45 U a) I =? b) P1 =?, P2 =? c) I’ = I/2 R3 =? Điện trở tương đương mạch AB : Do R1 // R2 Ta có : U = U1 = U2 = 12V  R R1.R2 60.40  24 R1  R2 100 Theo định luật ohm : I1 = U1 / R1 = 12 / 60 = 0,2A I2 = U2 / R2 = 12 / 40 = 0,3A U 12 I   0,5 A R 24 a) cường độ dịng điện mạch : R1 R3 b) công suất tiêu thụ điện trở R1: R2 P1 = U1I1 = 12 0,2 = 0,24 W công suất tiêu thụ điện trở R2: P2 = U2I2 = 12 0,3 = 0,36 W c) (R1 // R2) nt R3 : U theo đề : I’ = I/2 = 0,5/2 = 0,25A => I’3 = I’ = 0,25A hiệu điện R1 và R2: U’12 = I’.R12 = 0,25.24 = 6V hiệu điện R3: U = U’12 + U’3 => U’3 = U – U’12  = 12 – = 6V điện trở : R3 = U’3 / I’3 = 6/0,25 = 24 Ω Bài tập 6: Khi mắc bóng đèn vào hiệu diện 220V dịng điện chạy qua có cường độ 341mA a) Tính điện trở cơng suất bóng đèn b) Bóng đèn sử dụng trên, trung bình ngày Tính điện mà bóng đèn tiêu thụ 30 ngày theo đơn vị Jun số đếm tương ứng a)  Giá trị điện trở của đèn là: R =  U/I = 220/0,341≈  6 cơng tơ điện 45(Ω)  GIẢI Áp dụng cơng thức: P = U.I =  220.0,431 ≈ 75(W)  TĨM TẮT: Vậy cơng suất của bóng đèn là 75W.  Cho: U = 220V b)  Điện năng tiêu thụ của bóng đèn là:  I = 341mA = 0,341A  A = P.t = 75.4.30.3600 = 32408640(J)  t = 4x30 = 120 (h)  hay A ≈  9kW.h = 9 (số).  * Tìm:     a) R = ? (Ω) ; P = ? (W)  Vậy diện năng tu thụ của bóng đèn trong 1 tháng là  9 số 46                 b) A = ? (J) = ? (số) Bài tập 7: Cho đoạn mạch hình vẽ , Biết R 1=4  ,R2= 10  , R3= 12  , R4=24  Vơn kế 18V a) Tính cường độ dịng điện mạch A R1 R2 R3 b) Tính hiệu điện qua điện trở V GIẢI TÓM TẮT: R1=4  ,R2= 10  , R3= 12  , R4=24  Uv = 18V I= ? a) Ta có R1nt R2 nt R3 nt R4 U1, U2, U3, U4 =? I2 = I = UV 18 = =1,8 A 10 R2 b) ta có I1 = I2 = I3 = I4 = 1,8 A  U1 = I1.R1 = 1,8 = 7,2 V  U2 = UV = 18 V  U3 = I3.R3= 1,8 12 = 21,6 V  U4 = I4 R4 = 24 1,8 = 43,2 V Bài tập 8: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Vơn kế 36V, Ampe kế A 3A, R1= 30Ω a) Tính điện trở R2 b) Tính số ampe kế A1, A2 GIẢI TÓM TẮT: UV= 36V, IA= 3A, R1 = 30Ω a) R2 = ?, b) IA1 = ?, IA2 = ? R4 B 47 a) Điện trở tương đương toàn mạch là: Giá trị điện trở R2 là: R2 = Rtd = U V 36 = =12 Ω IA R1 Rtd 30 12 = =20Ω R 1−Rtd 30−12 b) Do R1 mắc song song R2 nên U1= U2 = UV= 36V I A1= số ampe kê là: U 36 U 36 = =1,2 A, I A 2= = =1,8 A R1 30 R2 20 Bài tập 9: Người ta dùng dây Nikenlin (một lại hợp kim) làm dây nung cho bếp điện dùng loại dây với đường kính tiết diện 0,6mm cần dây có chiều dài 2,88m hỏi khơng thay đổi điện trở dây nung, dùng dây loại với đường kính tiết diện 0,4mm dây phải có chiều dài bao nhiêu? GIẢI TĨM TẮT: l1=2,88m; d1=0,6mm; R1=R2 d2=0,4mm; l2=? Áp dụng công thức: R 1= ρ Và R2 = R1 → Suy ra: l1 =ρ S1 l2 d 2 = l1 d 21 l1 ( ) d , π R2 = ρ l2 =ρ S2 l2 ( ) d π 2 d 22 l 0,4 l 2= = 2,88=1,28 m 0,6 d1 ( ) Bài tập 10: Một đoạn mạch gồm bóng đèn có ghi 6V- 4,5W mắc nối tiếp với biến trở đặt vào hiệu điện không đổi 9V hình Điện trở dây dẫn nối ampe kế nhỏ a) Đóng cơng tắc K, bóng đèn sáng bình thường tính số ampe kế b) Tính điện trở cơng suất tiêu thụ điện biến trở c) Tính cơng dịng điện sản biến trở tồn mạch 10 phút   GIẢI TÓM TẮT: * Cho:    UĐ = 6V                 PĐ = 4,5W  48                U = 9V                 t = 10 ph  * Tìm:    a) IA  = ?(A)                 b)Rb = ? (Ω) ; Pb = ? (W)                 c) Ab = ? (J) ; A = ? (J)  Giải: a) Đèn sáng bình thường do đó:    I Đ = P Đ 4,5 = =0,75 A UĐ Vì  (A) nt Rb nt Đ:  IĐ = IA = Ib = 0,75A  b) Ub = U – UĐ = 9 – 6 = 3(V) U  Rb  b  4 I b 0, 75 Pb = Ub.Ib = 3.0,75 = 2,25(W).  c) Cơng của dịng điện sản ra trong 10 phút:  Ab = Pb.t = 2,25.10.60 = 1350(J) , A = U.I.t = 0,75.9.10.60 = 4050(J) 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đề tài xây dựng phương pháp giải tập phân dạng tập phần Điện học chương trình vật lí hướng dẫn học sinh giải tập đạt kết quả, nhằm nâng cao chất lượng dạy học mơn vật lí theo phương pháp đổi Giúp học sinh nắm vững dạng tập, biết cách suy luận logic, tự tin vào thân đứng trước tập hay tượng vật lí, có cách suy nghĩ để giải thích cách đắn Đề tài xây dựng hệ thống tập định tính định lượng có phân dạng kèm theo hướng dẫn giải, giúp học sinh dễ dàng hình thành phương pháp giải tập theo kiểu phân dạng, dễ nhớ dễ dàng tiếp cận tập KIẾN NGHỊ Kết nghiên cứu đề tài ứng dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên, học sinh sinh viên cao đẳng sư phạm vật lí Đề tài triển mở rộng nghiên cứu sâu hơn, rộng trường trung học sở nhằm góp phần phát huy lực giáo viên trung học sở, nâng cao kỹ phương pháp giải tập điện học học sinh lớp Đề tài phát triển thêm thành khóa luận tốt nghiệp cho sinh viên cao đẳng sư phạm vật lí 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Chí Cường, Giải tập vật lí 9, năm XB 4/2009, NXB tổng hợp TPHCM [2] Lê Thị Mỹ Duyên Phân loại phương pháp giải tập điện động lực vĩ mơ Khóa luận tốt nghiệp Đại học sư phạm ngành Vật lí, Đại học An Giang, 2011 [3] Nguyễn Đình Đồn, “Bồi dưỡng vật lí 9”, năm XB 2010, NXB Đại học Quốc gia TPHCM [4] Nguyễn Thanh Hải Tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí Theo nguồn http://www.pdu.edu.vn [5] Nguyễn Thanh Hải, Lê Thị Thu Hà, Câu hỏi trắc nghiệm tập tự luận Vật lí 9, năm XB 2011, NXB Giáo dục [6] Nguyễn Cảnh Hòe, Lê Thanh Hoạch , Vật lí nâng cao trung học sở, nhà xuất giáo dục Việt Nam [7] Nguyễn Minh Huân, Chuyên đề bồi dưỡng Học sinh giỏi THCS mơn Vật lí, nhà xuất giáo dục [8] Vũ Thanh Khiết (chủ biên), “121 tập Vật lí nâng cao lớp 9” năm XB 2011, NXB Giáo dục [9] Trương Thọ Lương, Nguyễn Hùng Mạnh, Trương Thị Kim Hồng, Giải tập vật lí 9, năm XB 2010, NXB Đại học Quốc gia TPHCM [10] Nhóm tác giả Bộ Giáo dục, “sách giáo viên: Vật lí 9”, năm XB 2012, NXB Giáo dục [11] Ngô Quốc Quýnh, Bài tập Vật lí nâng cao THCS, nhà xuất giáo dục [12] Hoàng Tú, Nguyễn Diệu Hương, Giải sách tập vật lí 9, năm XB 9/2013, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 51 [13] Nguyễn Phúc Thuần; Đỗ Đình Tá; Nguyễn Thượng Chung, Bài tập Vật lí chọn lọc, nhà xuất giáo dục, 1987 [14] Phan Hoàng Văn, 500 Bài tập Vật lí THCS, nhà xuất Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh