Skkn chuyên đề phương pháp giải bài toán mạch cầu điện trở

MỤC LỤC STT NỘI DUNG TRANG CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT PHẦN I : MỞ ĐẦU I.1.Lí chọn đề tài: I.1.1.Cơ sở lí luận I.1.2.Cơ sở thực tiễn I.2.Mục đích nghiên cứu I.3.Bản chất vấn đề I.4.Phương pháp nghiên cứu I.5.Giới hạn không gian đối tượng cần nghiên cứu I.6.Phạm vi kế hoạch nghiên cứu PHẦN II : NỘI DUNG II.1.Hệ thống kiến thức sử dụng chuyên đề II.2.Khái quát phân loại mạch cầu điện trở II.2.1.Khái quát II.2.2.Phân loại II.3.Thực trạng giải pháp thực II.3.1.Dạng tính điện trở tương đương mạch điện II.3.1.1.Nội dung II.3.1.2.Phương pháp tính điện trở tương đương mạch II.3.1.3.Bài tập tự giải II.3.2.Dạng tính hiệu điện cường độ dịng điện II.3.2.1.Nội dung II.3.2.2.Phương pháp tính HĐT CĐDĐ II.3.2.3.Bài tập tự giải II.3.3.Dạng toán mạch cầu dây II.3.3.1.Nội dung II.3.3.2.Phương pháp giải II.3.3.3.Bài tập tự giải II.3.4.Kết vận dụng chuyên đề PHẦN III :KẾT LUẬN III.1.Kết luận III.2.Kiến nghị -Đề xuất: NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO 3 4 4 4 6 6 7 7 8 13 13 14 14 15 15 21 21 22 22 22 22 27 27 28 28 29 30 30 31 33 34 skkn CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT : CĐDĐ GD GD & ĐT GV HĐT HSG H.3.1a THCS THCS SGK : Cường độ dòng điện :Giáo dục : Giáo dục đào tạo :Giáo viên : Hiệu điện : Học sinh giỏi : Hình 3.1a : Trung học sở : Trung học sở : Sách giáo khoa skkn PHẦN I :MỞ ĐẦU I.1.Lí chọn đề tài : I.1.1.Cơ sở lí luận: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài ” nhiệm vụ trọng tâm giáo dục nước ta, sợi xuyên suốt hoạt động ngành giáo dục giai đoạn Để hồn thành nhiệm vụ đó, ngành giáo dục khơng ngừng đổi cơng tác quản lí giáo dục, chương trình SGK, đặc biệt công tác bồi dưỡng giáo viên, bồi dưỡng học sinh giỏi cấp Cùng chung với xu hướng Sở GD & ĐT Vĩnh Phúc nói chung Phòng Giáo dục đào tạo huyện Vĩnh Tường nói riêng khơng ngừng đổi cơng tác quản lí giáo dục, xây dựng sở vật chất, mua sắm thiết bị đồ dùng dạy học Đặc biệt công tác bồi dưỡng học sinh giỏi đạt kết đáng khích lệ Bởi bồi dưỡng học sinh giỏi coi nhiệm vụ trọng tâm, địi hỏi q trình cơng phu gian khó nhiên vinh dự Thành công mặt trận góp phần quan trọng vào thực mục tiêu GD, đồng thời tạo mơi trường, khơng khí phong trào học tập sơi nổi, sâu rộng từ thúc đẩy công tác khác nhà trường phát triển I.1.2.Cơ sở thực tiễn Trong dạng tập thường xuất đề thi học sinh giỏi cấp huyện cấp tỉnh năm gần dạng tốn mạch cầu hay gặp ngồi cịn có vai trị quan trọng chương trình vật lí phần điện học cấp THCS THPT Khi giải tập mạch cầu đòi hỏi học sinh phải biết vận dụng kiến thức phần điện học,biết vận dũng kĩ biến đổi từ đơn giản đến phức tạp,biết vận dụng kĩ giải toán Bài toán mạch cầu rèn luyện tư phân tích tổng hợp,địi hỏi học sinh phải biết vận dụng kiến thức giải phương trình bậc nhất,giải phương trình bậc hai ,giải hệ phương trình biện luận phương trình Giải tập mạch cầu giúp em học sinh có trí tưởng tượng phong phú ,phát huy tính sáng tạo chủ động học tập học sinh ,mặt khác tạo say mê ,hứng thú học tập,trong tìm tịi kiến thức hướng em trở thành nhà khoa học ,nhà nghiên cứu chủ nhân tương lai Các tài liệu trình bày dạng toán mạch cầu cho học sinh giỏi cấp THCS chưa đáp ứng nhu cầu học tập em,chưa sâu vào phương pháp, chưa khái quát thành phương pháp cụ thể Đối với giảng dạy bồi dưỡng HSG việc lựa chọn tập mạch cầu cịn gặp nhiều khó khăn tài liệu cịn thiếu Đối với học sinh việc giải tốn mạch cầu gặp khó khăn chưa có nhiều phương pháp gải dạng tập Với cương vị GV nhiều năm Phòng GD & ĐT, trường THCS Vĩnh Tường tin tưởng giao cho trọng trách bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp Tơi mạnh dạn đưa “ Phương pháp giải toán mạch cầu điện trở ’’ để đồng skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro nghiệp tham khảo nhằm thực tốt nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí THCS Chắc chắn với kinh nghiệm công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hạn chế định, để chun đề có tính khả thi cao áp dụng rộng rãi, mong đóng góp ý kiến đồng chí / Tơi xin trân trọng cảm ơn! I.2.Mục đích nghiên cứu : Hệ thống tập đặc trưng, phương pháp giải tập mạch cầu biến toán mạch cầu từ khó trở thành đơn giản học sinh Đồng thời tìm sai lầm mà học sinh thường mắc phải để khắc phục nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi năm năm I.3.Bản chất vấn đề nghiên cứu; Nghiên cứu phương pháp giải tập mạch cầu , phương pháp có sở lí thuyết, ví dụ minh họa để khắc sâu kiến thức rèn kĩ vận dụng Tìm hiểu tập mạch cầu có đề thi HSG để từ rút phương pháp thường vận dụng đề thi Thông qua hệ thống phương pháp,các tập nhằm làm tài liệu tham khảo cho giáo viên vật lí bồi dưỡng HSG I.4.Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu thông qua tổng kết kinh nghiệm ,điều tra quan sát I.5.Giới hạn không gian đối tượng nghiên cứu : Nghiên cứu học sinh đội tuyển lớp nhà trường Nghiên cứu đề thi HSG vòng huyện vòng tỉnh năm gần Nghiên cứu tài liệu tham khảo I.6.Phạm vi kế hoạch nghiên cứu : Thời gian nghiên cứu : tháng Từ 20/8/2013 đến 02/3/2014 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro PHẦN II:NỘI DUNG II.1 HỆ THỐNG KIẾN THỨC SỬ DỤNG TRONG CHUYÊN ĐỀ II.1.1.Cơng thức định luật Ơm: Trong đó: + U : Hiệu điện (V) + R : Điện trở ( ) + I :Cường độ dịng điện (A) II.1.2 Cơng thức tính I, U, R đoạn mạch nối tiếp: I = I1= I2 =……=In U = U1 + U2 +……+ Un R= R1 +R2 +…….+ Rn II.1.3 Công thức tính I, U, R đoạn mạch mắc song song: I= I1 + I2 +……In U = U1 = U2 =……=Un II.1.4 Cơng thức tính hiệu điện hai điểm bất kì: UAB= UAC +UCD +……+ UMB II.1.5 Cơng thức độ giảm tính theo điện : UAB =VA- VB Trong đó: +VA ,VB điện hai điểm A,B + UAB độ giảm hai điểm A,B II.1.6 Công thức áp dụng định luật Kiếc Sốp : II.1.6.1 Định luật nút mạng : Ở nút ,tổng dòng điện đến điểm nút tổng dòng điện khỏi nút I= I1 + I2 +……In II.1.6.2.Định luật mắt mạng ( mạch vòng ):Hiệu điện mạch vòng (mắt mạng ) tổng độ giảm đại số độ giảm vịng U = U1 + U2 +……+ Un Trong : + Độ giảm Uk=Ik.Rk (Với k =1,2,3 …) + Dòng điện Ik mang dấu (+) chiều mạch + Dòng điện Ik mang dấu ( -) ngược chiều mạch II.7 Cơng thức tính điện trở dây dẫn: R= Trong đó: + R : Điện trở dây dẫn ( ) + : Điện trở suất dây dẫn ( m ) + l : Chiều dài dây dẫn (m) + S : Tiết diện dây dẫn ( m2 ) II.8.Cơng thức tính cơng suất điện tiêu thụ điện: skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro A= P.t= U.I.t= I2.R.t= Trong : + A:Cơng dịng điện (J ) + P :Công suất tiêu thụ điện (W) + t :Thời gian dòng điện chạy qua (s) II.2.KHÁI QUÁT VÀ PHÂN LOẠI MẠCH CẦU ĐIỆN TRỞ II.2.1.Khái quát: -Mạch cầu mạch dùng phổ biến phép đo xác phịng thí nghiệm điện - Mạch cầu vẽ hình (H - 0.a) vµ (H - 0.b) R1 R2 R1 R2 R5 B A R4 R5 R3 A B R3 R4 (H-0.a) (H-0.b) -Các điện trở R1, R2, R3, R4 gọi cạnh mạch cầu điện trở, R5 có vai trị khác biệt gọi đường chéo mạch cầu (Người ta không tính thêm đường chéo nối A B có ta coi đường chéo mắc song song với mạch cầu ) II.2.2.Phân loại mạch cầu: II.2.2.1.Mạch cầu cân bằng: Dùng phép đo lường điện I5 = ; U5 = II.2.2.2.Mạch cầu không cân bằng: Trong mạch cầu khơng cân phân làm hai loại: -Loại có điện trở ( Ví dụ điện trở bị nối tắt , thay vào ampe kế có điện trở ) Khi gặp loại tập ta chuyển mạch dạng quen thuộc , áp dụng định luật Ôm để giải skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro -Loại mạch tổng qt khơng cân có đủ điện trở khác khó giải ta áp dụng định luật Ôm ,loại tập giải số phương pháp đặc biệt (được trình bày cụ thể mục III ) II.2.2.3.Điều kiện mạch cầu cân bằng: Cho mạch cầu điện trở hình (H :1-1) - Nếu qua R5 có dịng I5 =0 U5=0 Các điện trở nhánh lập thành tỷ lệ thức R1 = n = const Ngược lại có tỷ số R2 R5 R3 R4 I5 =0 U5=0 (H : 1-1) Tóm lại :Cần ghi nhớ + Nếu mạch cầu điện trở có dịng I5=0 U5=0 bốn điện trở nhánh mạch cầu lập thành tỷ lệ thức : (n lµ h»ng sè) (*) ( với giá trị R5 ) + Ngược lại điện trở mạch nhánh lập thành tỷ lệ thức (*) ta có mạch cầu cân I5=0 U5=0 + Khi mạch cầu cân điện trở tương đương mạch xác định không phụ thuộc vào giá trị R Đồng thời đại lượng hiệu điện cường độ dòng điện mạch nhánh khơng phụ thuộc vào R Lúc coi mạch điện khơng có điện trở R5 tốn giải theo định luật Ơm + Biểu thức (*) điều kiện để mạch cầu cân II.3.THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP THỰC HIỆN: II.3.1 Dạng tốn tính điện trở tương đương mạch cầu: II.3.1.1 Nội dung : -Tính điện trở tương đương mạch điện việc làm quan trọng, cho dù đề có yêu cầu hay khơng u cầu q trình giả tập điện ta thường phải tiến hành công việc skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro - Với mạch điện thơng thường tính điện trở tương đương hai cách sau: + Nếu biết trước giá trị điện trở mạch phân tích sơ đồ mạch điện mạch ( thành đoạn mắc nối tiếp ,các đoạn mắc song song ) áp dụng cơng thức tính điện trở đoạn mắc nối tiếp hay đoạn mắc song song + Nếu chưa biết hết giá trị điện trở mạch ,nhưng biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện qua đoạn mạch tính điện trở tương đương mạch cơng thức định luật Ơm -Tuy nhiên với mạch điện phức tạp mạch cầu ,thì việc phân tích đoạn mạch dạng đoạn mạch nối tiếp song song được.Điều có nghĩa khơng thể tính điện trở tương đương mạch cầu cách áp dụng công thức điện trở đoạn mạch nối tiếp hay đoạn mạch song song Vậy ta phải tính điện trở mạch cầu cách ? * Với loại mạch cầu cân ta bỏ qua điện trở R để tính điện trở tương đương mạch cầu * Với loại mạch cầu có điện trở ,ta đưa dạng mạch điện có đoạn mạch mắc nối tiếp ,mắc song song để giải * Với loại mạch cầu tổng qt khơng cân điện trở tương đương dược tính hai phương pháp sau * Loại mạch cầu tổng quát không cân điện trở tơng đơng đợc tính phơng pháp sau: + Phương pháp chuyển mạch + Phương pháp dùng công thức định luật Ơm II.3.1.2 Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu không cân : Bài tốn 1:Cho mạch điện hình vẽ H -1.2 Biết R1 = R3 = R5 =  ,R2 = ; R4 =  R2 R1 B Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB, biết U=3 (V) A R5 B skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro R3 R4 C (H- 1.2) II.3.1.2.1.Phương pháp chuyển mạch: Thực chất chuyển mạch cầu tổng quát mạch điện tương đương ( điện trở tương đương mạch không thay đổi ).Mà với mạch điện ta áp dụng cơng thức tính điện trở đoạn mạch nối tiếp ,đoạn mạch song song để tính điện trở tương đương Muốn sử dụng phương pháp trước hết ta phải nắm công thức chuyển mạch (chuyển từ mạch tam giác mạch ngược lại từ mạch ,mạch tam giác ) *Phương pháp giải: Cho hai sơ đồ mạch điện, mạch điện tạo thành từ ba điện trở ( H2.1a mạch tam giác () ; H2.1b - Mạch (Y) )  Với giá trị thích hợp điện trở thay mạch mạch kia, hai mạch tương đương Cơng thức tính điện trở mạch theo mạch chúng tương đương sau:  Biến đổi từ mạch tam giác R1, R3, R5 thành mạch R’1, R’3, R’5 R1 B R2 A R5 R3 R4 C (1) ; skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro (2) (3) ( Ở R’1, R’5, R’3 vị trí đối diện với R1,R5, R3 )  Biến đổi từ mạch R1, R2, R5 thành mạch tam giác R’1, R’2, R’5 R1 A R3 B R5 C R2 R4 (4) (5) (6) Áp dụng vào tốn tính điện trở tương đương mạch cầu ta có hai cách chuyển mạch sau: Cách 1: Từ sơ đồ mạch cầu tổng quát ta chuyển mạch tam giác R 1, R3, R5 thành mạch : R’1; R’3; R’5 (H2.2a) Trong điện trở : R’ 1; R’3; R’5 xác định theo công thức: (1); (2) (3) từ sơ đồ mạch điện (H2.2a) ta áp dụng cơng thức tính điện trở đoạn mạch mắc nối tiếp, đoạn mạch mắc song song để tính điện trở tương đương mạch AB, kết là: Cách 2: Từ sơ đồ mạch cầu tổng quát ta chuyển mạch R 1, R2 , R5 thành mạch tam giác R’1, R’2 , R’5 (H2.2b ) Trong điện trở R’ 1, R’2, R’3 xác định theo công thức (4), (5) và(6) Từ sơ đồ mạch điện (H2.2b) áp dụng cơng thức tính điện trở tương đương ta kết quả: 10 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro  Chẳng hạn chuyển mạch tam giác R1 , R3 , R5 thành mạch R’1 , R’3 , R’5 ta sơ đồ mạch điện tương đương H3.2c (Lúc giá trị RAB, I1, I4, I, U2, U4,UCD không đổi)  Các bước tiến hành giải sau: Bước 1: Vẽ sơ đồ mạch điện Bước 2: Tính giá trị điện trở (sao R’1 , R’3 , R’5) Bước 3: Tính điện trở tương đương mạch Bước 4: Tính cường độ dịng điện mạch (I) Bước 5: Tính I2, I4 suy giá trị U2, U4 Ta có: Và: I4 = I – I2 Bước 6: Trở lại mạch điện ban đầu để tính đại lượng cịn lại Áp dụng :  Từ sơ đồ mạch điện (H - 3.2C) ta có  Điện trở tương đương mạch:  Cường độ dịng điện mạch chính: Suy ra: I4 = I – I2 = 1,5 – = 0,5 (A) U2 = I2.R2 = 24 (V) U4 = I4.R4 = 22,5 (V)  Trở lại sơ đồ mạch điện ban đầu (H - 3.2 b) ta có kết quả: Hiệu điện thế: U1 = U – U2 = 21 (V) ; U3 = U – U4 = = 22,5(V) ; U5 = U3 – U1 = 1,5(V) Và giá trị dòng điện ;I5 = I1 – I3 = 0,05 (A) Phương pháp 5: Áp dụng định luật kiếc sốp 18 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro  Do khái niệm: Suất điện động nguồn, điện trở nguồn, hay tập mạch điện có mắc nhiều nguồn,… học sinh lớp chưa học Nên việc giảng dạy cho em hiểu đầy đủ định luật Kiếc sốp Tuy nhiên ta hướng dẫn học sinh lớp áp dụng định luật để giải tập mạch cầu dựa vào cách phát biểu sau: Định luật nút mạng Từ công thức: I = I1+ I2+ … +In (đối với mạch mắc song song), ta phát biểu tổng quát: “ Ở nút, tổng dòng điện đến điểm nút tổng dòng điện khỏi nút” Trong mạch vòng hay mắt mạng : Công thức: U = U1+ U2+ …+ Un (đối với điện trở mắc nối tiếp) hiểu điện trở mắc nối tiếp mà mở rộng ra: “ Hiệu điện UAB hai điểm A B tổng đại số tất hiệu điện U 1, U2, … đoạn tính từ A đến B theo đường từ A đến B mạch điện ”  Vậy nói: “Hiệu điện mạch vịng (mắt mạng) tổng đại số độ giảm mạch vịng đó” Trong độ giảm thế: UK = IK.RK ( với K = 1, 2, 3, …)  Chú ý:  Dòng điện IK mang dấu (+) chiều mạch  Dòng điện IK mang dấu (–) ngược chiều mạch Các bước tiến hành giải Bước 1: Chọn chiều dòng điện mạch Bước 2: Viết tất phương trình cho nút mạng Và tất phương trình cho mứt mạng Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm đại lượng dịng điện hiệu điện mạch Bước 4: Biện luận kết Nếu dịng điện tìm là: IK > 0: ta giữ nguyên chiều chọn IK < 0: ta đảo chiều chọn Áp dụng :  Chọn chiều dịng điện mạch hình vẽ H3.2b  Tại nút C D ta có: 19 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro  Phương trình cho mạch vịng:  Mạch vòng ACBA: U = I1.R1 + I2.R2 (3)  Mạch vòng ACDA: I1.R1 + I5.R5 – I3.R3 = (4)  Mạch vòng BCDB: I4.R4 + I5.R5 – I2.R2 = (5)  Thay giá trị điện trở hiệu điện vào phương trình rút gọn, ta hệ phương trình:  Giải hệ phương trình ta tìm giá trị dòng điện: I1 = 1,05(A); I2 = 1(A); I3 = 0,45(A); I4 = 0,5(A) I5 = 0,05(A)  Các kết dịng điện dương chiều dòng điện chọn  Từ kết ta dễ dàng tìm giá trị hiệu điện U1, U2, U3, U4, U5 RAB (Giống kết tìm phương pháp 1) Sự phụ thuộc điện trở tương đương vào R5  Khi R5 = 0, mạch cầu có điện trở là:  Khi R5 = , mạch cầu có điện trở là:  Vậy R5 nằm khoảng (0, ) điện trở tương đương nằm khoảng (Ro, R)  Nếu mạch cầu cân với giá trị R5 có RTĐ = R0 = R Phương pháp 6: Lập hệ phương trình có ẩn dịng điện (3 ẩn ) * Phương pháp giải: Tính theo I, I1 I5 Bước 1: Chọn chiều dịng điện mạch Bước 2: Tính hiệu điện đoạn mạch AB theo cách : UAB=UAC +UCD= I1.R1 + (I-I5 ).R2 (1) UAB= UAD +UDB= (I-I1).R3 +(I- I1+ I5 ).R4 (2) UAB=UAC +UCD +UDB= I1 R1 +I5.R5 +(I- I1+ I5 ).R4 (3) Bước 3: Giải hệ phương trình để suy I, I1 I5 20 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Bước 4: Tính giá trị thiếu nhận xét chiều dòng điện * Giải: - Chọn chiều dịng điện hình H-2.2b - Áp dụng định luật Kiếc Sốp định luật Ôm tính hiệu điện A B Theo cách ta có: UAB=UAC +UCD= I1.R1 + (I-I5 ).R2 (1) UAB= UAD +UDB= (I-I1).R3 +(I- I1+ I5 ).R4 (2) UAB=UAC +UCD +UDB= I1 R1 +I5.R5 +(I- I1+ I5 ).R4 (3) -Thay số váo ta có: 24I +20I1 -24 I5 =45 (1’) 19I -19I1 +9I5 =9 (2’) 9I -5I1 + 15 I5 =9 (3’) -Giải hệ phương trình ta suy : I1=1A’I5=0,05 A, I=1,5 A -Dựa vào mạch điện hình H-2.2b ta suy kết lại Nhận xét chung :  Trên phương pháp để giải toán mạch cầu tổng quát Mỗi tập mạch cầu sử dụng phương pháp để giải Tuy nhiên với học sinh lớp nên sử dụng phương pháp lập hệ phương trình với ẩn số dịng điện (Hoặc ẩn số hiệu điện thế), lời giải ngắn gọn, dễ hiểu lơgíc  Để cho học sinh hiểu sâu sắc tính chất mạch cầu điện trở, việc rèn luyện kỹ giải tập điện chiều, thiết giáo viên phải hướng dẫn em hiểu vận dụng tốt phương pháp Các phương pháp khơng phục vụ cho việc ôn thi học sinh giỏi vật lý lớp mà chương trình Vật Lý lớp 11 ôn thi Đại học gặp nhiều tập phải áp dụng phương pháp mơí giải II.3.2.3 Bài tập vận dụng : Bài tập 1: Trong mạch điện hình cho biết C đèn §1 (6V - 6W), §2 (12V - 6W) Khi mắc hiệu Đ1 Đ2 + Đ3 điện U vào hai đầu A B đèn sáng bình A B Đ4 Đ5 thường Biết cơng suất tiêu thụ đèn Đ 1,5W D tỷ số công suất định mức hai đèn Đ Đ4 Hình 5/3 Hãy xác định : a.Hiệu điện định mức đèn Đ3 ;Đ4 ;Đ5 21 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro b.xác định công suất tiêu thụ tồn mạch Bài tập 2: Bốn bóng đèn có điện trở R mắc để trang trí cửa hiệu Với yêu cầu độ sáng khác nhau, người ta mắc bóng đèn với điện trở R (Hình 2) Biết hiệu điện U khơng đổi, tổng cơng suất bóng đèn 102W Hãy xác định công suất tiêu thụ đèn tổng cơng suất tồn mạch Bài tập 3: Cho mạch điện hình Biết R1 = 6; R2 = 24; R3 = 12; R4 = 7,2; đèn có điện trở R5 = 6 sáng bình thường Hiệu điện UAB =18V Tìm cơng suất hiệu điện A định mức đèn R1 R2 C § Đ R3 R4 D U Hình Bài tập 4:Cho mạch điện hình 4, bóng đèn có ghi: Đ1 (12V - 6W); Đ2 (12V - 12W) Trên đèn Đ3 ghi 3W, giá trị hiệu điện Đ1 Đ2 M định mức bị mờ hẳn Mạch đảm bảo đèn sáng A bình thường Đ3 a) Hãy tính hiệu điện định mức đèn Đ3 R2 R1 b) Cho biết R1 = 9Ω, tính R2 N c) Tìm giá trị giới hạn R để đảm bảo đèn Hình sáng bình thường II.3.3.Dạng tốn cầu dây : II.3.3.1.Nội dung - Mạch cầu dây mạch điện có dạng hình vẽ H4.1 Trong hai điện trở R3 R4 có giá trị thay đổi chạy C dịch chuyển dọc theo chiều dài biến trở (R3 = RAC; R4 = RCB) Mạch cầu dây ứng dụng để đo điện trở vật dẫn  Các tập mạch cầu dây đa dạng; phức tạp phổ biến chương trình Vật lý nâng cao lớp lớp 11.Vậy sử dụng mạch cầu dây để đo điện trở nào? Và phương pháp để giải tập mạch cầu dây nào? II.3.3.2 Phương pháp đo điện trở vật dẫn cầu dây : Bài toán 4: Để đo giá trị điện trở R x người ta dùng điện trở mẫu Ro, 22 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro B B Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro biến trở ACB có điện trở phân bố theo chiều dài, điện kế nhạy G, mắc vào mạch hình vẽ H4.2 Di chuyển chạy C biến trở đến điện kế G số đo l1 ; l2 ta kết quả: giải thích phép đo ? Lời giải  Trên sơ đồ mạch điện, chạy C chia biến trở (AB) thành hai phần  Đoạn AC có chiều dài l1, điện trở R1  Đoạn CB có chiều dài l2, điện trở R2  Điện kế cho biết có dịng điện chạy qua đoạn dây CD  Nếu điện kế số 0, mạch cầu cân bằng, điện điểm C điện điểm D Do đó: VA – VD = VA – VC Hay UAn = UAC R0I0 = R4 I1 Ta được: (1) (Với I0, I1 dòng điện qua R0 R4)  Tương tự:  Từ (1) (2) ta được: (3)  Vì đoạn dây AB đồng chất, có tiết diện nên điện trở phàn tính theo cơng thức Thay (4) vào (3) ta kết quả:  Chú ý Đo điện trở vật dẫn phương pháp cho kết có độ xác cao đơn giản nên ứng dụng rộng rãi phịng thí nghiệm Các toán thường gặp mạch cầu dây : Bài toán 5: Cho mạch điện hình vẽ H4.3 Điện trở am pe kế dây nối không đáng kể, điện trở tồn phần biến trở a Tìm vị trí ucả chạy C biết số ampekế (IA) ? b Biết vị trí chạy C, tìm số ampe kế ? Phương pháp : Các điện trở mạch điện dược mắc sau: (R1RAC) nt (R2  RCB) a Đặt x = RAC (0< x< R) 23 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro  Trường hợp 1: Nếu toán cho biết số ampe kế IA = Thì mạch cầu cân bằng, lúc ta có điều kiện cân Giải phương trình (1) ta tìm được: RAC = x  Trường hợp 2: Am pe kế giá trị IA  Viết phương trình dịng điện cho hai nút C D Rồi áp dụng định luật ôm để chuyển hai phương trình dạng có ẩn sóo U1 x  Nút C cho biết:  Nút D cho biết: (Trong giá trị U, Ia, R, R1, R2 đầu cho trước )  Xét chiều dòng điện qua ampe kế (nếu đầu khơng cho trước), để giải phương trình (3) tìm giá trị U1, thay vào phương trình (2) để tìm x  Từ giá trị x ta tìm vị trí tương ứng chạy C b Vì đầu cho biết vị trí chạy C, nên ta xác định điện trở RAC RCB  Mạch điện: (R// RAC ) nt (R2 //RCB) Áp dụng định luật ơm ta dễ dàng tìm I 1và I2 Suy số Ampe kế: IA = I1 - I2  Bài tập áp dụng Cho mạch điện hình vẽ H4.4 Biết U = 7V khơng đổi.R1 = 3, R2= 6 Biến trở ACB dây dẫn có điện trở suất = 4.106 ( m), chiều dài l = AB = 1,5m, tiết diện đều: S = 1mm2 a Tính điện trở tồn phần biến trở b Xác định vị trí chạy C để số ampe kế c Con chạy C vị trí mà AC = 2CB, hỏi lúc ampe kế bao nhiêu? d Xác định vị trí chạy C để ampe kế (A) Lời giải : a Điện trở toàn phần biến trở: () b Ampe kế số mạch cầu cân bằng, đó: Đặt x = RAC RCB = – x Suy x = () Với RAC = x = 2 chạy C cách A đoạn bằng: 24 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Vậy chạy C cách A đoạn 0,5m ampe kế số c Khi chạy vị trí mà AC = 2CB, ta dễ dàng tính RAC = () Cịn RCB = () VT RA = Mạch điện (R1 //RAC ) nt (R2 //RCB)  Điện trở tương đương mạch: ()  Cường độ dòng điện mạch chính: Suy ra: Vì: I1 > I2, suy số ampe kế là: Vậy chạy C vị trí mà AC = 2CB ampe kế 0,7 (A) d Tìm vị trí chạy C để ampe kế (A)  Vì: RA = => mạch điện (R1// RAC) nt (R2 // RCB) Suy ra: Ux = U1  Phương trình dịng điện nút C:  Phương trình dịng điện nút D:  Trường hợp 1: Ampe kế IA = (A) D đến C  Từ phương trình (2) ta tìm U1 = (V)  Thay U1 = (V) vào phương trình (1) ta tìm x = ()  Với RAC = x = 3 ta tìm vị trí chạy C cách A đoạn AC = 75 (m)  Trường hợp 2: Ampe kế IA = (A) chiều từ C đến D  Từ phương trình (2) ta tìm U1  Thay U1 vào phương trình (1) ta tìm x  1,16 ()  Với RAC = x = 1,16  , ta tìm vị trí chạy C cách A đoạn AC  29 (cm) 25 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Vâỵ vị trí mà chạy C cách A đoạn 75 (cm) 29 (cm) am pe kế Bài tốn 6: Cho mạch điện hình vẽ H4.3 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch U khơng đổi Biển trở có điện tồn phần R, vơn kế có điện trở lớn a Tìm vị trí chạy C, biết số vơn kế b Biết vị trí chạy C, tìm số vơn kế Phương pháp :  Vì vơn kế có điện trở lớn nên mạch điện có dạng (R1 nt R2) // RAB a Tìm vị trí chạy C  Với vị trí C, ta ln tìm được:  Xét hai trường hợp: UAC = U1 + UV UAC = U1 - UVư Mỗi trường hợp ta ln có: Từ giá trị RAC ta tìm vị trí tương ứng chạy C b Biết vị trí chạy C, ta dễ dàng tìm R AC RCB dễ dàng tính U1 UAC Từ số vôn kế: Bài tập áp dụng : Cho mạch điện hình vẽ H4.6 Biết U= 9V không đổi, R1 = 3, R2 = 6 Biến trở ACB có điện trở tồn phần R = 18, vốn kế lý tưởng a Xác định vị trí chạy C để vôn kế số b Xác định vị trí chạy C để vơn kế số 1vơn c Khi RAC = 10 vơn kế vơn ? Lời giải  Vì vơn kế lý tưởng nên mạch điện có dạng: (R1 nt R2) // RAB a Để vôn kế số 0, mạch cầu phải cân bằng, đó: RAC = () b Xác định vị trí chạy C, để Uv = 1(V) 26 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro  Với vị trí chạy C, ta ln có:  Trường hợp 1: Vơn kế chỉ: UV = U1 – UAC = (V) Suy ra: UAC = U1 – UV = – = (V) RAC = ()  Trường hợp 2: Vôn kế UV = UAC – U1 = (V) Suy ra: UAC = U1 + UV = + = (V) = () Vậy vị trí mà RAC = () RAC = () vơn kế (V) c Tìm số vôn kế, RAC = 10 () Khi RAC = 10() RCB = 18 – 10 = () UAC = IAC RAC = 0,5 10 = (V) Suy số vôn kế là: UV = UAC – U1 = – = (V) Vâỵ RAC = 10 vơn kế 2(V) II.3.3.3.Bài tập vận dụng : Bài tập 1: Cho mạch điện hình 1: Biết Đ bóng đèn loại 30V- 30W, Đ2 bóng đèn loại 60V- 30W Biến trở PQ dây dẫn đồng chất dài l = 90cm, tiết diện S = 0,1mm2, điện trở suất  = 2.10-5 Ωm Hiệu điện UAB khơng đổi; dây nối, chạy C có điện trở khơng đáng kể; điện trở bóng đèn coi khơng đổi a Tính điện trở tồn phần biến trở PQ b Đặt chạy C vị trí cho độ dài PC = 2CQ đèn sáng bình thường Xác định hiệu điện định mức cơng suất định mức bóng đèn Đ3 c Nối hai đầu bóng đèn Đ3 dây dẫn khơng có điện trở Để hai bóng đèn Đ1 Đ2 sáng bình thường phải di chuyển chạy C phía nào? Và di chuyển đoạn dài ? Bài tập 2: Cho mạch điện hình vẽ H.2 UAB = 270V; RMN = 30kΩ; Các vơn kế V1 V2 có điện trở R1 = 5kΩ; R2 = 4kΩ a.Tìm số vơn kế K mở K đóng Tìm vị trí C để hai vơn kế có số Tính cường độ dịng điện Ik qua khoá lúc 27 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro b.Muốn số vôn kế không thay đổi K mở K đóng C phải vị trí ? c.Khi K đóng di chuyển C từ M đến N số vôn kế thay đổi ? Bài tập 3: M Cho mạch điện có sơ đồ hình Hiệu điện hai đầu đoạn mạch giữ không đổi U = 10 V; điện trở R1 = 12 , R2 = ; MN dây dẫn điện có chiều dài l = 1,2 m, tiết diện không đổi S = 0,1 mm 2, điện trở suất = 4.10 -7 m Bỏ qua điện trở ampe kế dây nối a, Tính điện trở R dây dẫn MN b, Xác định vị trí điểm C để dịng điện qua ampe kế theo chiều từ C đến D có cường độ 1/4 A Bài tập 4: Cho mạch điện hình vẽ hình U AB = 12V; R1 = 5Ω; R2 = 25Ω, R3 = 20Ω Rv = ∞ Cực dương vơn kế mắc vào điểm C a.Tìm r biết chuyển điện trở r ghép song song vào D B số vơn kế tăng lên lần b.Tính số vơn kế nhánh DB có điện trở r c.Vơn kế U1( hai r nối tiếp) Để vôn kế 0, có hai cách:  Chuyển chỗ điện trở Đó điện trở chuyển đâu ?  Hoặc đổi chỗ hai điện trở Đó điện trở ? C N A R R D + U _ Hình Hình II.3.4.Kết vận dụng biện pháp trên: Qua trình nghiên cứu trực tiếp bồi dưỡng HSG nhận thấy đề tài phát huy tính tích cực, sáng tạo học sinh, học sinh biết vận dụng kiến thức để giải toán mạch cầu cách đơn giản Nhờ q trình thường xun tích lũy kiến thức kinh nghiệm giảng dạy ,tự học,tự rèn luyện ,tự học qua đồng nghiệp Tơi thường xun hồn thiện đề tài ngày hiệu hơn.Sau học sinh học tập xong đề tài giải tập mạch cầu cho học sinh đội tuyển kiểm tra đạt kết cao cụ thể : * Khi chưa nghiên cứu sáng kiến : Tổng số HS Điểm Từ 0- 4,5 21 Từ 5- 6,5 Từ 7- 8,5 Từ -10 TS % TS % TS % TS % 14,28 33,33 23,8 28,59 28 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro * Khi nghiên cứu sáng kiến áp dụng : Tổng số HS Điểm Từ 0- 4,5 21 Từ 5- 6,5 Từ 7- 8,5 Từ -10 TS % TS % TS % TS % 0 4,8 10 47,6 10 47,6 Hơn nhờ việc áp dụng sáng kiến kinh nghiệm mà đội tuyển học sinh giỏi vật lí trường THCS có thay đổi, em có giải cao kì thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh Những kết mơn vật lí năm gần cao đặc biệt có năm có nhiều học sinh đạt giải nhất, nhì tỉnh nhiều năm học sinh giỏi mơn vật lí huyện Vĩnh Tường đứng tỉnh nhiều mặt 29 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro PHẦN III: KẾT LUẬN III.1.Kết luận: Vật lí mơn khoa học bản, mơn khó em học sinh,nhưng gắn liền với đời sống sản xuất nhân dân ta Đối với toán mạch cầu dạng tập khó chương trình vật lí THCS giải tập yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức cách linh hoạt, phải xác định hướng giải toán, đặc biệt biến đổi mạch điện giải hệ phương trình Qua việc nghiên cứu bồi dưỡng học sinh giỏi đề tài rút nhiều học quý báu cho thân phương pháp, kiến thức, kĩ giải phương trình hệ phương trình Giúp tơi tập rượt lĩnh vực nghiên cứu khoa học yêu cầu thiếu giáo viên Các phương pháp giải tập mạch cầu nêu giới hạn học sinh giỏi vật lí Tuy đồng nghiệp tổ Toán –Lý trường THCS Vĩnh Tường, giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi đóng góp ý kiến, bổ xung xong không tránh khỏi thiếu xót Vì tơi mong muốn đóng góp quý báu thầy giáo, cô giáo bạn đồng nghiệp để sáng kiến ngày hồn thiện đạt hiệu cao Tơi xin chân thành cảm ơn III.2.Những kiến nghị -Đề xuất: Đối với phòng giáo dục Vĩnh Tường Thường xuyên tổ chức chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi cho giáo viên Vật lí tồn huyện Thường xun tổ chức thi giáo viên dạy giỏi mơn vật lí cấp huyện Đối với sở giáo dục Vĩnh Phúc : Thường xuyên tổ chức chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi cho giáo viên dạy Vật lí tồn tỉnh Thường xuyên tổ chức thi giáo viên dạy giỏi mơn vật lí cấp tỉnh Vĩnh Tường ;ngày 06 thánh 03 năm 2014 Ngêi viÕt Lê Hữu Việt 30 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro TÀI LIỆU THAM KHẢO STT TÊN SÁCH NHÀ XUẤT BẢN NĂM SẢN XUẤT 2010 Tuyển chọn đề thi vào lớp 10 chun mơn vật lí Tuyển chọn đề thi học sinh giỏi THCS môn Vật lớ Phơng pháp giải tập vật lí lớp Đại học sư phạm Đại học sư phạm Đại học sư phạm Bµi tËp vËt lÝ (Dïng cho häc sinh líp Giáo Dục 2010 2008 1996 chän ,chuyênvật lí) 121 tập vật lí nâng cao Đồng Nai 2003 500 bµi tËp vËt lÝ trung häc c¬ së Giáo Dục 2006 249 bµi tËp vËt lÝ chän läc trung häc c¬ së Báo vật lí tuổi trẻ Vật lí nâng cao Hà Nội Tịa soạn vật lí Đà Nẵng 2006 Từ 2005 1999 31 skkn Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro Skkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.troSkkn.chuyen.de.phuong.phap.giai.bai.toan.mach.cau.dien.tro