SKKN Giải bài tập Vật Lý - Phần điện học lớp 9 THCS

Nếu như học không nắm chắc kiến thức cơ bản trong chương trình điện học lớp 9 và không vận dụng kiến thức đó để giải thành thạo các bài tập Vật lý phần điện học thì lên các lớp trên các

PHẦN THỨ NHẤT ĐẶT VẤN ĐỀ

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI :

Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VII và hội nghị BCHTW Đảng lần thứ 4 khoá 7 đã đề ra những quan điểm đổi mới " Giáo dục là quốc sách hàng đầu " Giáo dục đóng vai rò then chốt trong toàn bộ sự nghiệp XD XHCN và bảo vệ tổ quốc ,

là một động lực của đất nước Đưa đất nước thoát khỏi nghèo nàn lạc hậu vươn lên trình độ tiên tiến của thế giới ( Trích văn kiện ĐH VII) Phát triển GD nhằm phát huy nhân tố con người , GD là chìa khoá mở cửa vào tương lại

Là một giáo viên trực tiếp giảng dạy, nhận thức được vai trò của giáo dục trong thời đại hiện nay, tôi thấy : Để mỗi con người, phát triển toàn diện , việc nắm bắt tốt mỗi một bộ môn đều góp phần vào việc hình thành và phát triển nhân cách con người Việt Nam Bộ môn vật lý THCS có vai trò quan trọng bởi các kiến thức

kĩ năng có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật Nó cung cấp những kiến thức Vật lý phổ thông cơ bản có hệ thống và toàn diện, những kiến thức này phải phù hợp với trình độ hiểu biết hiện đại theo tinh thần kỹ thuật tổng hợp, tạo điều kiện hướng nghiệp gắn với cuộc sống Nhằm chuẩn bị tốt cho các em tham gia vào lao động sản xuất hoặc tiếp tục học lên phổ thông trung học Đồng thời môn Vật lý góp phần phát triển năng lực tư duy khoa học, rèn luyện kỹ năng cơ bản có tính chất kỹ thuật tổng hợp góp phần xây dựng thế giới quan khoa học rèn luyện phẩm chất đạo đức của người lao động mới

Phần điện học lớp 9 là phần tiếp cận của lớp 7 thay sách Việc nắm những khái niệm, hiện tượng, định luật và việc giải bài tập điện học lớp 9 là rất quan trọng

và cần thiết Thực tế trong giảng dạy cho thấy Nếu như học không nắm chắc kiến thức cơ bản trong chương trình điện học lớp 9 và không vận dụng kiến thức đó để giải thành thạo các bài tập Vật lý phần điện học thì lên các lớp trên các em sẽ rất

lúng túng trong việc giải các bài tập Vật lý Việc học tốt môn Vật lý dẫn đến các

em sẽ hứng thú học tốt các bộ môn khoa học tự nhiên nói riêng và học tốt các bộ môn khác trong nhà trường phổ thông

Với vị trí và tầm quan trọng trên, tôi chủ động nghiên cứu đi sâu về đề tài

" Giải bài tập Vật Lý - Phần điện học lớp 9 THCS '' trong một tiết học.

II THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU:

Với chương trình thay sách giáo khoa hiện nay , kiến thức rất tinh giản, rộng

và sâu Đòi hỏi giáo viên phải có kiến thức thật vững , hiểu rõ , hiểu sâu từng ý , từng phần trong SGK , làm sao trong mỗi bài học, học sinh phải được tự phát hiện kiến thức , tự lực lĩnh hội kiến thức một cách đầy đủ , sâu sắc, sáng tạo và liên hệ thực tế trong nội dung từng tiết hoc

Thực trạng, đã qua 6 năm thay sách giáo khoa Việc đổi mới phương pháp dạy học đã có nhiều kết quả rất khả quan , học sinh từ học thụ động đã chuyển sang

tự động lĩnh hội kiến thức Trong các giờ học các em đã say mê tìm tòi lĩnh hội kiến thức Việc vận dụng kiến thức vào giải các bài tập cũng vậy , nhìn chung các

em đã biết tóm tắt một bài tập , biết bài tập yêu cầu gì, tìm gì Vận dụng kiến thức nào để giải và đã biết giải tương đối thành thạo một bài tập Tuy nhiên trong việc hướng dẫn giải bài tập môn Vật lý của các giáo viên ở các trường chưa đều tay, trình độ tiếp cận phương pháp đổi mới vẫn còn hạn chế, mặt khác việc giải bài tập của học sinh vẫn còn một số hạn chế sau :

* Về phía giáo viên :

Vẫn còn một số giáo viên dạy theo phương pháp đổi mới chưa nhuần nhuyễn, dẫn đến học sinh lĩnh hội kiến thức còn thụ động , một số giờ học vẫn còn nghèo nàn , tẻ nhạt , chưa hiểu rõ , hiểu sâu ý đồ của sách giáo khoa Bài tập chỉ yêu cầu các em giải một cách thụ động hoặc giáo viên giải hộ cho các em , chưa phát huy tính tích cực , sáng tạo, tự lực của học sinh Chính vì vậy mà một số giáo viên chưa thực sự chú trọng đến việc lập kế hoạch dạy chu đáo Thông thường là

rất đơn sơ , cho các em giải một số bài tập ở trong sách , không có bài tập điển hình và tổng hợp

* Về phía học sinh :

Vẫn còn nhiều học sinh chưa tổng hợp được kiến thức Vật lý từ lớp 6, 7,8 các em chưa hiểu sâu , hiểu kĩ các kiến thức Vật lý, còn thụ động lĩnh hội kiến thức Trong khi chữa bài tập, nhiều học sinh vẫn còn thờ ơ, nhiều học sinh chỉ cần kết quả đối chiếu , thậm chí vẫn còn học sinh chưa biết tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu Vật lý , cách đổi ra đơn vị cơ bản đặc biệt là giải thích các hiện tượng Vật lý trong đời sống và kĩ thuật

III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU :

Từ những thực tiễn đổi mới phương pháp dạy học , cải cách chương trình sách giáo khoa cho phù hợp

Qua thời gian thực hiện (4 năm) tại trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm, đối tượng

là học sinh lớp 9

IV KẾT QUẢ THỰC HIỆN:

- Trước khi thực hiện kết quả khảo sát là:

Năm học

Tổn

g số

HS K9

Điểm 9 >10 7 >8,5 5 >6,5 3,5 >4,5 0 >3

2005-

2006

147 20 13,

6%

44 30% 61 41,4

%

19 11,3

%

- Sau khi thực hiện kết quả khảo sát là:

Năm học

Tổn

g số

HS K9

Điểm 9 >10 7 >8,5 5 >6,5 3,5 >4,5 0 >3

2006-

2007

145 51 35

%

62 43,7

%

23 15,7

%

%

2007-2008

138 57 41

%

55 40

%

21 15,2

%

PHẦN THỨ HAI

NỘI DUNG

I- CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU

1- Trước hết muốn hướng dẫn tốt một tiết bài tập cho học sinh, giáo

viên phải xây dựng cho mình một số nhiệm vụ sau:

Thứ nhất: Phải nghiên cứu lý luận dạy học về bài tập và giải bài tập , thông

qua giải bài tập Vật lý phần điện học lớp 9, phải xây dựng và lựa chọn hệ thống bài tập từ dễ đến khó - Các bài tập phải đa dạng về thể loại, các kiến thức toán lý phải phù hợp với trình độ của học sinh Số lượng bài tập phải phù hợp với thời gian

Thứ hai: Phải phân tích thật kỹ kiến thức trong sách giáo khoa và các kiến

thức có liên quan đến phần bài tập mà bài tập yêu cầu

Thứ ba: Phải tìm hiểu kỹ, vận dụng một cách linh hoạt vào việc lĩnh hội

kiến thức của học sinh của một số trường lân cận và trường mình công tác Nhất là giáo viên phải biết phần lý thuyết mà học sinh ở những năm trước thường hiểu nhầm ở phần bài tập này như thế nào Nay phải đặt câu hỏi như thế nào cho học sinh tránh những sai lầm đó Nếu học sinh nói đúng ( hoặc sai ) giáo viên cần nhấn mạnh và lưu ý cho các em về vấn đề đó

2-Thực hiện theo nhiệm vụ trên bản thân có những giải pháp cụ thể sau:

a, Cùng với học sinh phân loại được bài tập Vật Lý

Giáo viên phải dự tính kế hoạch cho toàn bộ công việc về bài tập với từng tiết dạy cụ thể Trong 1 tiết dạy có thể có các bài tập ở những dạng sau :

- Bài tập định tính

- Bài tập tính toán

+ Bài tập tính toán tập dượt

+ Bài tập tính toán tổng hợp

- Bài tập thí nghiệm

- Bài tập đồ thị

- Bài tập về giải thích hiện tượng thực tế và trong kĩ thuật

b, Nắm chắc phương pháp giải bài tập Vật Lý.

- Trước hết phải tìm hiểu đề bài

- Xem xét hiện tượng Vật lý được đề cập và dựa vào kiến thức Vật lý nào, toán học nào để tìm mối quan hệ có thể có của cái đã cho và cái phải tìm , sao cho

có thể tìm thấy mối liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho , đại lượng kia là cái phải tìm và đại lượng khác là cái chưa biết

- GV phải hướng dẫn học sinh các hoạt động chính của việc giải bài tập Vật

lý

+ Tìm hiểu đầu bài

+ Phân tích hiện tượng

+ Xây dựng lập luận, sơ đồ giải

+ Biện luận

c, Xây dựng lập luận trong giải bài tập : Là một bước hết sức quan trọng :

Đòi hỏi HS phải vận dụng những định luật Vật lý , những qui tắc, những công thức

để thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng cần tìm , hiện tượng cần giải thích hay dự đoán với những điều kiện đã cho trong đầu bài

d, GV hướng dẫn HS có mối quan hệ giữa việc nắm vững kiến thức và giải

bài tập Vật Lý

Tức là GV giúp HS nắm vững kiến thức cơ bản thật kĩ , thật sâu , đến việc giải bài tập Vật lý một cách linh hoạt HS biết vận dụng kiến thức để giải quyết

các vấn đề đặt ra , được rèn kĩ năng giải bài tập cơ bản , đồng thời rèn luyện tư duy

và tính tự lập của học sinh giúp học sinh chủ động tìm đến kiến thức và ứng dụng kiến thức vào giải bài tập Vật Lý một cách thành thạo

Từ các giải pháp trên : Muốn hướng dẫn HS giải một tiết bài tập Vật lý

phần điện học lớp 9 đạt kết quả cao , đòi hỏi GV phải có một trình độ kiến thức và trình độ tổ chức cao, phải biết kết hợp giữa công việc cá nhân và tập thể làm sao cho cả lớp cùng hoạt động Phải biết xen kẻ việc kiểm tra chung và riêng, phải biết đoán trước những nhầm lẫn thiếu sót của học sinh , phải tập cho HS biết phân biệt được cái sai , cái đúng , cách giải hay , ngắn gọn ,rõ ràng với cách giải thiếu khoa học Đồng thời GV phải tôn trọng cách suy nghĩ đúng của HS, kịp động viên , khuyến khích để gây hứng thú học tập ở học sinh , yêu cầu học sinh suy nghĩ tìm ra nhiều cách giải, lựa chọn cách giải tốt nhất (thông qua sơ đồ giải) Tránh để thời gian chết và bế tắc của GV

II MÔ TẢ CÁC GIẢI PHÁP:

Trong 1 tiết học : ôn tập chương I: Điện học Kiến thức phần này rất rộng và sâu Phần tự học GV phải yêu cầu HS làm đề cương ôn tập ở nhà Phần bài tập GV phải lựa chọn bài tập thật tinh giản nhưng phải tương đối đủ dạng, hướng dẫn các

em chủ động giải bài tập thành thạo.Trong khuôn khổ một đề tài, tôi chỉ xin trình bày một số bài tập điển hình theo trình tự các bước giải bài tập Vật lý như sau :

1 BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH

Bài 1 : a, Đề bài : Vẽ sơ đồ mạch điện trong đó sử dung am pe kế và vôn kế để

xác định điện trở của một dây dẫn

b, Mục đích sử dụng : Nhằm kiểm tra học sinh kiến thức đã học ở phần điện học

lớp 7 Ứng dụng và cách mắc am pe kế , vôn kế , cách đọc số chỉ của các dụng cụ

dó Vận dụng vẽ sơ đồ mạch điện rồi áp dụng công thức

I

U

R = để xác định điện trở của một dây dẫn

c, Giải theo 4 bước

Bước 1: Tìm hiểu đề :

Cho : Mạch điện có sử dụng am pe kế và vôn kế để xác định điện trở của một dây dẫn

Hỏi : Vẽ sơ đồ mạch điện

Bước 2: Xác lập các mối quan hệ :

- Công thức tính điện trở : R =U I

- Vậy trong mạch điện muốn xác định điện trở của 1 dây dẫn ta phải :

+ Mắc am pe kế nối tiếp với dây dẫn để đo cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn

+Mắc vôn kế song song với 2 đầu dây dẫn để đo hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn

+ Mắc am pe kế (vôn kế ) sao cho dòng điện đi vào núm có dấu (+) và đi ra núm có dấu (-) của am pe kế và vôn kế

+ Đọc số chỉ am pe kế, vôn kế

+ Vẽ sơ đồ mạch điện

Bước 3: Rút ra kết quả cần tìm

Vẽ sơ đồ mạch điện trong đó có nguồn điện , dây dẫn ( điện trở ), am pe kế , vôn

kế , chiều dòng điện

Vận dụng công thức R =U I để tính điện trở dây dẫn.

Bước 4: Kiểm tra xác nhận kết quả ( Sơ đồ mạch điện )

- Đọc số chỉ am pe kế và vôn kế

(2) R

- Tính

I

U

R = (-)

(1) (+) (-)

(+)

+ -

d, Kiến thức sử dụng: K

- Qui tắc mắc am pe kế và vôn kế

- Kí hiệu các thiết bị điện trong sơ đồ mạch điện

- Cách đọc số chỉ am pe kế và vôn kế

- Tính

I

U

e, Khó khăn :

- Nếu mắc am pe kế tại vị trí (1) và vị trí (2) thì kết quả có khác nhau không ? vì sao ?

- Nếu mắc nhầm vị trí am pe kế và vôn kế thì bài toán có thực hiện được không?

g, Lời hướng dẫn:

- Muốn xác định điện trở dây dẫn cần áp dụng công thức nào ?

- Muốn đo cường độ dòng điện qua dây dẫn cần dụng cụ nào ? Qui tắc mắc am pe kế

- Muốn đo hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn cần dụng cụ nào ? Qui tắc mắc vôn kế

- Vẽ sơ đồ mạch điện theo yêu cầu đầu bài

Bài 2: ( Bài 16* SGK vật lí 9/trang 55) Một dây dẫn đồng chất , chiều dài l, tiết

diện đều S và có điện trở 12Ω được chập đôi thành dây dẫn mới có chiều dài l/2 Điện trở của dây dẫn chập đôi này có giá trị nào dưới đây :

A 6Ω B 2Ω C 12Ω D 3Ω

b, Mục đích : Vận dụng kiến thức tính điện trở R = ρ

S

l

để so sánh giá trị R1

và R2 hoặc sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài l, tiết diện S , bản chất của dây dẫn để trả lời các câu hỏi trắc nghiệm :

c, Giải theo 4 bước :

Bước 1: Tìm hiểu đầu bài :

Cho : Một dây dẫn đồng chất , chiều dài l , tiết diện S có điện trở 12Ω

Hỏi : Dây dẫn đó khi chập đôi, chiều dài

2

l

:

Có điện trở bằng bao nhiêu?

*Muốn tính được điện trở của dây chập đôi phải tính được tiết diện của nó Vậy khi chập đôi dây lại thì tiết diện tăng gấp đôi Tức là dây mới có tiết diện là 2S

Bước 2,3: Xác lập các mối mối quan hệ và rút ra kết quả cần tìm

- Hai dây dẫn cùng bản chất (ρ) , tiết diện đều là S, dây dẫn có chiều dài l , có giá trị R1 = 12Ω

- Một dây khác có chiều dài chập đôi

2

l

thì điện trở của dây này phải là :

2

12 2

1 = =

R

(Ω) vì 2 dây dẫn này đồng chất , cùng tiết diệnS thì điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài tức là chiều dài giảm 2 lần thì điện trở giảm 2 lần

- Môt dây dẫn khác có chiều dài

2

l

và tiết diện 2S thì điện trở của dây phải là:

R2 = 3

2

6

2 = =

R

(Ω) vì 2 dây dẫn này đồng chất , cùng chiều dài thì điện trở tỉ lệ nghịch với tiết diện tức là tiết diện tăng 2 lần thì điện trở giảm 2 lần Vậy câu D đúng

Bước 4: Kiểm tra xác nhận kết quả

- Có thể kiểm tra kết quả quả bằng phương pháp dùng công thức tính điện trở :

1 12( )

s

l

R ρ (1)

S

l S

l R

2

2

2

2 2

ρ

ρ =

Từ (1) và (2) có

3( )

4

12 4 4

2 2

1 2 2

S

l s

l R

R

ρ

ρ

Vậy câu Đ đúng

d, Kiến thức sử dụng : Nếu 2 dây dẫn cùng bản chất , cùng tiết diện đều , dây

dẫn có chiều dài nhỏ hơn bao nhiêu lần thì điện trở của dây đó cũng nhỏ hơn dây kia bấy nhiêu lần vì R tỉ lệ thuận với l.và nếu cùng chiều dài cùng bản chất, nếu dây nào tiết diện lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần thì điện trở nhỏ hơn bấy nhiêu lần vì R tỉ lệ nghịch với S

e, Khó khăn của học sinh:

So sánh điện trở 2 dây dẫn khi biết 2 dây dẫn cùng bản chất, không cùng tiết diện đều, phải dựa vào sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện đều và bản chất của dây

- Hoặc suy luận toán học ( từ công thức tính điện trở R1 , R2 ) HS còn lúng túng

g, Lời hướng dẫn:

- Khi biết 2 dây dẫn cùng bản chất , cùng tiết diện đều , 1 dây có chiều dài l , điện trở là 12Ω Dây dẫn kia cắt đi một phần có chiều dài l/2 thì có giá trị điện trở là bao nhiêu ?

- Muốn vậy phải dựa vào kiến thức nào ?

- Sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào chiều dài , tiết diện , bản chất của dây

- Biết 2 dây dẫn cùng bản chất , cùng tiết diện , điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài ,

1 dây dẫn có chiều dài l, điện trở 12Ω, dây dẫn khác có chiều dài l/2 thì giá trị điện trở là bao nhiêu?

- Biết 2 dây dẫn cùng bản chất , cùng chiều dài , điện trở tỉ lệ nghịch với tiết diện ,

1 dây dẫn có tiết diện là S, điện trở 6Ω, dây dẫn khác có tiết diện là 2S thì giá trị điện trở là bao nhiêu?

2 BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG

Bài 3 : (bài 17 * SGK vật lí 9/trang 55) Khi mắc nối tiếp 2 diện trở R1 và R2 vào hiệu điện thế 12V thì dòng điện qua chúng có cường độ I1 = 0,3A Nếu mắc song song 2 điện trở này cũng vào hiệu điện thế 12V thì dòng điện mạch chính có cường

độ

I2 = 1,6A Hãy tính R1 , R2

* Học sinh tóm tắt bài toán : Hướng dẫn giải theo 4 bước

Bước 1: Phân tích các kiến thức cần sử dụng

- Công thức định luật ôm => Công thức tính điện trở

- Định luật ôm đối với :

+ Đoạn mạch điện mắc nối tiếp

+ Đoạn mạch điện mắc song song

- Đưa về phương trình chứa 2 ẩn số

- Cách giải phương trình bậc 2

Bước 2: Giải :

Gọi điện trở lần lượt là R1 , R2.

Áp dụng công thức định luật ôm ta có :

= ⇒

R

U

I

I

U

R = (1)

Áp dụng định luật ôm với các đoạn mạch mắc nối tiếp , mắc song song :

Rnt = R1 + R2 = = = 40 Ω

3 , 0

12

A

V I

U nt

nt

(2)

6 , 1

12 1

1 1

2 1 2

1

2 1 2

1

=

⇒ Ω

=

=

= +

=

⇒ +

A

V I

U R R

R R R

R R

ss ss

ss

(3)

Giải hệ phương trình sau :