SKKN lý 9. Hướng dẫn học sinh THCS biện luận bài toán về biến trở

SKKN lý 9, tải SKKN lý 9, download SKKN lý 9, SKKN lý 9 hay, SKKN lý 9 mới, bài tập vật lí 9, những bài tập vật lý hay 9, SKKN lý 9, tải SKKN lý 9, download SKKN lý 9, SKKN lý 9 hay, SKKN lý 9 mới, bài tập vật lí 9, những bài tập vật lý hay 9, SKKN lý 9, tải SKKN lý 9, download SKKN lý 9, SKKN lý 9 hay, SKKN lý 9 mới, bài tập vật lí 9, những bài tập vật lý hay 9

Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở A.PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý chọn đề tài Các tập phần mạch điện chứa biến trở chương trình Vật Lý cấp THCS phong phú, đa dạng hấp dẫn học, sinh thường gặp kỳ thi tốt nghiệp THCS trước đây, kỳ thi HSG cấp kỳ thi tuyển sinh vào THPT phần biện luận toán giá trị điện trở biến trở thay đổi. Bài toán có nhiều khó, phải vận dụng thêm nhiều kiến thức tổng hợp, yêu cầu học sinh phải nắm vững kiến thức Vật lý kiến thức liên quan Toán, học sinh thường lúng túng giải sai giải không được. Chính việc giáo viên giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giải tập dạng phải hướng dẫn học sinh phân loại toán, xây dựng phương pháp giải từ toán dễ đến khó yêu cầu quan trọng. Xuất phát từ thực tiễn trên, mạnh dạn thực đề tài “Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở”. 2. Mục đích nghiên cứu. Nghiên cứu để xây dựng phương pháp hướng dẫn học sinh giải, biện luận toàn biến trở thông qua việc phân dạng xây dựng hệ thống tập từ dễ đến khó. 3. Đối tượng thời gian nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu: HS lớp nơi công tác - Thời gian nghiên cứu: năm học 2012-2013, năm học 2013-2014 4. Nhiệm vụ nghiên cứu: Nghiên cứu tài liệu, sách tham khảo, tập đề thi HSG cấp, đề thi tuyển sinh vào THPT, THPT chuyên Lý từ xây dựng, phát triển hệ thống tập từ dễ đến khó phần biện luận toán biến trở. 5. Giả thiết khoa học: Sau phân dạng toàn xây dựng cho học sinh hệ thống toán biện luận biến trở từ dễ đến khó có tính hợp lí, khoa học, học sinh tiếp thu dễ dàng giải tốt toán biện luận biến trở gặp phải, từ đạt kết cao kỳ thi. S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở 6. Phương pháp nghiên cứu: Trong trình nghiên cứu sử dụng số phương pháp sau: - Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu hệ thống sách giáo khoa, sách tham khảo, sách bồi dưỡng, tài liệu khác, … - Phương pháp điều tra sư phạm: Điều tra cách vấn học sinh, điều tra phiếu trắc nghiệm học sinh. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Áp dụng đề tài vào giảng dạy thực tiễn, khảo sát, thu thập thông tin điều chỉnh cho phù hợp. S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở B. PHẦN NỘI DUNG I. Cơ sỏ lý luận: Đối với vật lý phổ thông, hệ thống tập có vai trò quan trọng, việc hướng dẫn học sinh giải tập hoạt động sư phạm đòi hỏi người giáo viên phải có trình độ phương pháp tốt. Bài tập vật lý giúp học sinh hiểu sâu quy luật vật lý, tượng Vật lý phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi giải tập vật lý, học sinh phải huy động kiến thức nhiều chương, nhiều phần khác nhau. Thông qua giải tập dạng khác tạo điều kiện học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức học để tự lực giải thành công tình cụ thể khác nhau, qua kiến thức học sinh trở nên sâu sắc, hoàn thiện trở thành vốn liếng riêng học sinh. Trong trình giải vấn đề , tình cụ thể tập đề ra, học sinh phải vận dụng thao tác tư so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa … để giải vấn đề giúp phát triển lực tư làm việc độc lập nâng cao, tính kiên trì phát triển. II. Cơ sở thực tiễn: Phần kiến thức biến trở giảng dạy chương trình Vật lý gồm tiết. Trong có tiết lý thuyết để xây dựng công thức tính điện trở, tiết trực tiếp giảng dạy biến trở điện trở dùng kĩ thuật, tiết giành cho làm tập vận dụng. Như thời lượng giảng dạy lớp học sinh không nhiều. Tuy nhiên tập vật lý có liên quan đến biến trở nói chung liên quan đế biện luận biến trở nói riêng xuất nhiều tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi đề thi học sinh giỏi, tuyển sinh vào THPT chuyên. Vì học sinh thường lúng túng gặp dạng tập này. Với đội tuyển học sinh giỏi trường, Phòng trực tiếp bồi dưỡng thông thường gặp dạng toán em thường lúng túng, khó khăn cách giải, cách lập luận. Chính giáo viên giảng dạy, bồi dưỡng cần phải xây dựng, thiết kế giáo án phù hợp, xây S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở dựng phương pháp hướng dẫn học sinh hợp lí giúp học sinh tự tin giải thành công dạng tập loại này. III. Giải pháp giải vấn đề: Trước hết giáo viên cần cung cấp, củng cố vững cho học sinh hệ thống kiến thức liên quan. 1. Những kiến thức liên quan: 1. Biến trở: a) Khái niệm biến trở: Biến trở điện trở thay đổi trị số sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện mạch. Biến trở mắc nối tiếp, mắc song song mắc hỗn hợp với thiết bị mạch điện. Có nhiều loại biến trở biến trở chạy, biến trở than hay biến trở có tay quay . Biến trở dụng cụ có nhiều ứng dụng thực tế sống kĩ thuật biến trở hộp thiết bị điện đài, ti vi, . b) Cách mắc biến trở vào mạch điện . + Biến trở mắc nối tiếp : A M C B .N R + Biến trở mắc vừa nối tiếp vừa song song . M C Đ A B . N R1 D . . A C A C . ⇒M N R2 + Biến trở mắc vào mạch cầu : M Đ B C B . N 2. Biểu thức định luật Ôm: S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở Biểu thức định luật: I = U R Ui Đối với điện trở Ri cụ thể ta có: Ii = R i Hệ quả: U = I.R; Ui = Ii . Ri 3. Định luật ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp: Cường độ dòng điện: I1 = I2 = I3 = . = In (Cường độ dòng điện điểm) Hiệu điện thế: U = U1 + U2 + U3 + . + Un (Hiệu điện hai đầu đoạn mạch tổng hiệu điện hai đầu điện trở thành phần) Điện trở: R = R1 + R2 + R3 + . + Rn (Điện trở tương đương tổng điện trở thành phần). 4. Định luật ôm cho đoạn mạch mắc song song: Cường độ dòng điện: I = I1 + I2 + I3 + . + In (Cường độ dòng điện mạch tổng cường độ dòng điện qua mạch nhánh (rẽ)) Hiệu điện thế: U = U1 = U2 = U3 = . = Un (Hiệu điện hai đầu nhánh hiệu điện hai đầu đoạn mạch) Điện trở: R = R + R + . + R n (Nghịch đảo điện trở tương đương tổng nghịch đảo điện trở mạch nhánh ) 5. Điều kiện mạch cầu cân bằng: (Không có dòng điện qua cầu Rc) S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở R1 R1 R2 = hay R1.R4 = R3 . R2 R3 R4 A C O Rc O R3 D O O B R4 Tổng quát với mạch gồm n-1 cầu R11 R12 RC1 R21 RC2 Rc,n-1 R22 R2n R11 R R R 1n 11 12 Cầu cân R = R = . = R 21 22 2n 6. Số ghi dụng cụ: Trên dụng cụ điện thường ghi số ghi: Uđm - Pđm, Uđm-Iđm Trong đó: Uđm hiệu điện định mức dụng cụ điện Pđm công suất định mức dụng cụ điện. Iđm cường độ dòng điện định mức dụng cụ điện. Điều kiện đề dụng cụ hoạt động bình thường: U = Uđm => I = Idm P = Pđm 7. Công thức tính công, công suất: A U2 - Công suất: P = U.I = I R = = t R - Công dòng điện: A = UIt = I2Rt = U2 t = P. t R 8. Tam thức bậc hai: Tam thức bậc hai f(x) = ax2 + bx + c S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở * Nếu a > 0: Hàm số nghịch biến đoạn x < Hàm số đồng biến đoạn x > - b 2a Hàm số đạt giá trị nhỏ x = * Nếu a < 0: Hàm số đồng biến đoạn x < - b 2a b 2a b 2a Hàm số nghịch biến đoạn x > - b 2a Hàm số đạt giá trị lớn x = - b 2a 9. Định luật nút (Định luật Kiếc – sốp): Tổng tất cường độ dòng diện vào nút tổng tất cường độ dòng điện từ nút đó. II. Một số tập điển hình. Dạng 1: Biện luận số dụng cụ đo: V Bài tập 1: Cho mạch điện hình vẽ. Di chuyển chạy C phía B số A C B A dụng cụ đo thay đổi nào? Biết hiệu điệu hai đầu nguồn không +/ / - đổi? Giải: Khi di chuyển chạy C phía B, điện trở biến trở tăng, cường độ dòng điện I = U giảm U không đổi. Vậy số Ampe kế giảm, số vôn kế R không đổi. S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở Nhận xét: Đây toán đơn giản, nhiên ta mắc nối tiếp thêm vào mạch biến trở toán khó tý. C M Rx Bài tập 2: Cho mạch điện hình vẽ. N R1 R2 Biết UAB không đổi. R1 = Ω , R2 = Ω , V Rx biến trở. Hỏi di chuyển + A U chạy C phía M số dụng cụ đo thay đổi nào? Tại sao? A B Giải: Khi di chuyển chạy phía M Rx giảm => RAB = Rx + R1 + R2 = 11 + Rx U AB giảm => I = R tăng => Số am pe kế A tăng. AB Mặt khác: U12 = I.(R1 + R2) = 11.I tăng => Số Vôn kế tăng. Nhận xét: Bài toán học sinh cần biện luận theo chiều không bị nhầm. Bây ta đổi vị trí vô kế, học sinh gặp khó khăn ngay. Bài tập 3: Cho mạch điện hình vẽ. Biết UAB = 36V không đổi. R1 = Ω , R2 = M CRx N R1 R2 V 15 Ω , Rx biến trở. Hỏi di chuyển chạy C phía N số dụng cụ đo thay đổi nào? Tại + A U A B sao? Giải: S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở Khi di chuyển chạy phía N Rx tăng => RAB = R1 + R2 + Rx = 23 + Rx U AB tăng => I = R giảm => Số am pe kế A giảm. AB => U2 = I.R2 giảm => U1x = UAB – U2 tăng => Số vôn kế tăng. Nhận xét: Rõ ràng với toán việc biện luận số Am pe kế đơn giản, song biện luận số Vôn kế học sinh khó khăn việc phải gián tiếp biện luận sang hiệu điệu U2. Bây ta ghép thêm điện trở thành mạch song song, học sinh gặp lúng túng ngay. Bài tập 4: Cho mạch điện hình vẽ. Biết R1 = Ω , R2 = Ω . Rx biến M trở chạy. C Rx N R2 A Các dụng cụ đo lí tưởng. V R1 Di chuyển chạy C phía N số + A U dụng cụ đo thay đổi nào? B Tại sao? Giải: Khi di chuyển chạy C phía N Rx tăng => R = R + R giảm => R1x tăng 1x x U AB => RAB = R1x + R2 tăng => I = R giảm => Số am pe kế A giảm. AB => U2 = I.R2 giảm => Số vôn kế giảm. Nhận xét: Với toán này, học sinh vận dụng Rx tăng 1/Rx R1 R x giảm mà thay vào công thức R1x = R + R khó biện luận. x Bây tương tự ta đổi vị trí vôn kế mắc song song với biến trở, lại có toán khó tí. S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở Bài tập 5: Cho mạch điện hình vẽ. M Biết R1 = Ω , R2 = Ω . Rx biến C Rx N R2 A trở chạy. V Các dụng cụ đo lí tưởng. R1 + A U Di chuyển chạy C phía N số dụng cụ đo thay đổi nào? B Tại sao? Giải: Khi di chuyển chạy C phía N Rx tăng U AB => RAB = Rx + R12 tăng => I = R giảm => Số am pe kế A giảm. AB => U12 = I.R12 giảm => Ux = UAB – U12 tăng => Số vôn kế tăng. Nhận xét: Giờ ta mắc biến trở khác đi, chia biến trở thành phần tham gia mạch điên toán khó hơn, học sinh khó khăn D A V R1 giải. Bài tập 6: Cho mạch điện hình vẽ. R1 M C N = Ω , Biến trở MN chạy C có điện trở lớn 20 Ω . Hiệu điện đầu nguồn UAB không đổi. Hỏi di chuyển chạy C phía M số dụng cụ đo thay đổi nào? Tại sao? + A D V A B C RMC R1 RCN Giải: S¸ng kiÕn kinh nghiÖm + A B 10 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở Ta vẽ lại mạch điện hình vẽ: Đặt RMC = x RCN = 20 – x. Khi di chuyển chạy phía M RMC = x giảm, RNC = 20 – x tăng. => R = R + R = + 20 − x giảm 1CN CN => R1CN tăng. Gọi I cường độ dòng điện mạch chính, ta có khả xẩy I. * Giả sử: I không đổi ta có: UAD = UMC = I.RMC giảm => Số vôn kế giảm. U1 UDB = U1CN = I.R1CN tăng => U1 = U1CN tăng => I1 = R tăng => Số ampe kế tăng. * Giả sử I tăng ta có: UDB = U1CN = I.R1CN tăng => U1 = U1CN tăng => I1 = U1 tăng => Số ampe kế tăng R1 UMC = UAB – UDB giảm => Số vôn kế giảm. * Giả sử I giảm ta có: UAD = UMC = I.RMC giảm => Số vôn kế giảm. UDB = U1CN = UAB – UAD tăng (do UAB không đổi mà UAD tăng) => U1 = U1CN tăng => I1 = U1 tăng => Số ampe kế tăng. R1 Vậy ta có số vôn kế giảm, số am pe kế tăng di chuyển chạy phía M. Nhận xét: Rõ ràng với toán này, học sinh THCS vận dụng linh hoạt mà cộng điện trở toàn mạch biểu thức bậc biến x, học sinh khó lòng biện luận được. Nhưng ta đặt giả thiết cường độ dòng điện mạch I theo khả việc biện luận không khó nữa. 11 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở Bây ta thay đổi vị trí ampe kế ta toàn mới, hấp dẫn khó sau: Bài tập 7: Cho mạch điện hình vẽ. R1 .V .V . .R.R . Biết U = 30V không đổi, R1 = R2 = Ω , R3 = Ω . Biến trở Rx có điện trở toàn phần 20 Ω . Điện trở vôn kế vô lớn, điện trở ampe kế dây nối Rx A không đáng kể. Tìm vị trí chạy C số dụng cụ đo khi: a. Ampe kế giá trị nhỏ nhất. b. Ampe kế giá trị lớn nhất. Giải: Ta vẽ sơ đồ mạch điện lại Giả sử Rx chia làm phần R1 V1 R2 có giá trị điện trở x vào 20-x a. Am pe kế có giá trị nhỏ V2 R3 A x 20-x 0A cầu cân x 20 − x R = R => x = 12,5 Ω b. Khi x tăng lập luận tương tự ta R2x tăng, R3,20-x giảm. Gọi I cường độ dòng điện mạch có khả xẩy ra. * Nếu I không đổi U2 = U2x = I.R2x tăng => I2 = U2/R2 tăng U3 = U3,20-x = I.R3,20-x giảm => I3 = U3/R3 giảm. * Nếu I giảm U1 = IR1 giảm U3 = U3,20-x = I.R3,20-x giảm => I3 = U3/R3 giảm => U2 = UAB – U1 – U3,20-x tăng => I2 = U2/R2 tăng * Nếu I tăng U1 = IR1 tăng U2 = U2x = I.R2x tăng => I2 = U2/R2 tăng S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 12 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở => U3 = UAB – U1 – U2x giảm => I2 = U2/R2 giảm Vậy ta có: x tăng I2 tăng, I3 giảm Từ suy ra: - Khi x tăng từ Ω đến 12,5 Ω I2 tăng, I3 giảm, mà x = 12,5 Ω I2 = I3 nên đoạn Ω đến 12,5 Ω I3 > I2 => IA = I3 – I2 giảm dần 0A Ta giải toàn x = Ω mạch trở thành Rx nt ampe kế nt (R3//Rx) dễ dàng tính IA = 3,43A Khi x tăng dần từ 12,5 Ω đến 20 Ω I2 > I3 => IA = I2 – I3 tăng dần từ 0A. Ta giải toán x = 20 Ω , mạch trở thành R1 nt (R2//Rx) nt ampe kế dễ dàng tính IA = 2,67 A. Tóm lại: Khi x tăng từ Ω đến 12,5 Ω IA giảm dần từ 3,43A xuống 0A Khi x tăng từ 12,5 Ω đến 20 Ω IA tăng dần từ 0A đến 2,67A Vậy số am pe kế lớn 3,43 A đạt x = Ω . Dạng 2: Biện luận độ sáng đèn, công suất dụng cụ điện: Bài tập 1: Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện hai đầu nguồn UAB = 18 V A M C N không đổi. Đèn Đ ghi 12V-24W. Đ X B Biến trở có điện trở tối đa 20 Ω . Di chuyển chạy C từ N phía M, độ sáng đèn thay đổi nào? Tại sao? Giải: U dm Điện trở đèn là: Rđ = = (Ω ) Pdm Khi chạy N: RAB = RMN + Rđ = 20 + = 26 ( Ω ) U 18 AB Iđ = IAB = R = 26 ≈ 0,69 (A) AB => Uđ = Iđ.Rđ = 0,69.6 = 4,14 (V) < Uđm đèn sáng yếu mức bình thường. Khi di chuyển chạy phía M RMC giảm => RAB = Rđ + RMC giảm S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 13 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở U AB => Iđ = IAB = R tăng => độ sáng đèn tăng. AB Giả sử vị trí RMC’ = x đèn sáng bình thường. Khi ta có: Uđ = Uđm = 12V Pđ = Pđm = 24W => Iđ = Pđ/Uđ = (A) = IAB U AB => RAB = R = ( Ω ) => x = RAB – Rđ = ( Ω ) AB Vậy di chuyển chạy từ N phía M chia làm đoạn: + Khi di chuyển từ N đến C’ độ sáng đèn từ tối mức bình thường đến tăng dần lên sáng bình thường C trùng C’. + Khi di chuyển từ C’ đến M đèn sáng mức bính thường cháy, cảng phía M khả đèn bị cháy cao. Nhận xét: Với toán dạng việc bình luận thay đổi độ sáng đèn không khó. Song học sinh quên xét trường hợp đèn sáng mức bình thường cháy. Bây ta mắc thêm điện trở chuyển bóng đèn mắc song song với biến trở ta toán sau: A Bài tập 2: Cho mạch điện hình vẽ. M Hiệu điện hai đầu nguồn không đổi C N R B X Đ UAB = 12V. Đèn Đ ghi 6V-6W. R = Ω Biến trở có điện trở tối đa 20 Ω . Ban đầu đèn sáng bình thường. Di chuyển chạy C phía M độ sáng đèn thay đổi nào? Tại sao? Giải: Khi di chuyển chạy phía M RMC giảm = + => R Rd RMC tăng => Rd,MC giảm => RAB = R + Rd,MC giảm d , MC U AB => IAB = R tăng => UR = IAB.R tăng AB S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 14 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở => Uđ = Uđ,MC = UAB – UR giảm => Độ sáng đèn giảm. Nhận xét: Với toán việc biện luận dẫn tới độ sáng đèn giảm nên không cần quan tâm xem có sáng mức bình thường dẫn tới bị cháy hay không. Bây ta mắc đèn nối tiếp vào phần nối chạy biến trở, chia biến trở thành phần toán khó hơn. Bài tập 3: Cho mạch điện hình vẽ. UAB = 30V không đổi. R1 = Ω A + M R1 N C đèn Đ ghi: 12V-6W. Biến trở có giá trị X đủ lớn vị trí mà đèn sáng bình thường. B - Đ Di chuyển chạy C phía M độ sáng đèn thay đổi nào? Tại sao? Giải: Ta vẽ lại mạch hình bên: Gọi điện trở toàn phần biến trở R A + R1 M C C điện trở đoạn MC x điện trở đoạn CN R – x. X N B - Đ Khi di chuyển chạy phía M x giảm => R = R + x tăng => Rđx giảm d ,x d mặt khác R - x tăng Tương tự gọi I cường độ dòng điện mạch có khả xẩy với I. * Nếu I không đổi ta có: Uđ = Uđx = I.Rđx giảm => độ sáng đèn giảm. * Nếu I giảm ta có: Uđ = Uđx = I.Rđx giảm => độ sáng đèn giảm * Nếu I tăng ta có: U1 = I.R1 tăng UCN = I.RCN = I (R – x) tăng S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 15 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở => Uđ = Uđx = UAB – (U1 + UCN) giảm => độ sáng đèn giảm Vậy di chuyển chạy C phía M thi độ sáng đèn giảm. Nhận xét: Với toàn ta biện luận thông qua điện trở tương đương toàn mạch khó biện luận điện trở tăng hay giảm khó biện luận độ sáng đèn. Nhưng ta dùng cách giả sử cường độ dòng điện mạch việc biện luận đơn giản. Bây tương tự ta biện luận số toán công suất dụng cụ điện. Bài tập 4: Một bếp điện có số ghi 110V-500W mắc vào nguồn điện có hiệu điện 220V cách nối tiếp với biến trở chạy có ghi 5A-30 Ω . Hỏi công suất bếp thay đổi di chuyển vị trí chạy biến trở. Giải: Ta xét trường hợp bếp hoạt động bình thường, ta có: U dm 1102 = Ub = Ubt = 110 V => Rbt = Rb = = 24,2 Ω Pdm 500 Ta lại xét trường hợp điện trở biến trở đạt cực đại 30 Ω . Khi cường độ dòng điện mạch là: U U 220 I = R = R + R = 30 + 24, ≈ 4,06 (A) td b bt Công suất bếp là: P = I2.Rb = 4,062.30 = 494,508 (W) Bây ta xét điện trở biến trở Rbt giảm => Rtd = Rb + Rbt giảm U => I = R tăng => Công suất bếp Pb = I2.Rb tăng. td Vậy biến trở giảm từ 30 Ω xuống 24,2 Ω công suất bếp tăng từ 494,508W lên 500W. Khi biến trở giảm từ 24,2 Ω xuống Ω công suất bếp tiếp tục tăng dần hoạt động mức bình thường, cháy. Nhận xét: Với toán rõ ràng việc biện luận đơn giản, cần lưu ý học sinh tính toán tìm vị trị biến trở mà bếp bắt đầu hoạt động mức bình thường được. S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 16 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở Bây ta lại biện luận công suất biến trở toán trở nên phức tạp nhiều. Bài tập 5: Một điện trở không đổi r biến trở R mắc nối tiếp với mắc vào nguồn điện có hiệu điện U không đổi (Hình vẽ). Khi cường độ dòng điện mạch I1 = 1A I2 = 2,5A công suất tỏa nhiệt biến trở lần U lượt P1 = 12W P2 = 7,5W. r a. Tính U r b. Tính giá trị biến trở điện tiêu R thụ mạch điện 10 phút công suất tỏa nhiệt biến trở P1. U c.Khảo sát phụ thuộc công suất r biến trở R R tăng dần từ 0. (Trích đề thi GVG tỉnh Hà Tĩnh năm học 2013-2014) R Giải: Xin phép không trình bày lời giải câu a, câu b khuôn khổ viết này, xin sử dụng kết câu a U = 18V, r = Ω . c. Gọi điện trở biến trở R x ta có: Cường độ dòng điện mạch: I= U 18 = (A) r + R 6+ x 182.x 182 (6 + x) − 182.6  18  . x = = Công suất tiêu thụ biến trở P = I R =  ÷ (6 + x ) (6 + x)  6+ x P= 182 182.6 − (6 + x) (6 + x) Đặt t = 18 (6 + x) S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 17 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở Vì x ≥ => < t ≤ Khi P = 18t – 6t2 = - 6(t2 – . t .1,5 + 2,25) + 13,5 = - 6(t – 1,5)2 + 13,5 Vậy P đạt giá trị lớn 13,5W đạt t = 1,5 x = Ω Mặt khác hàm số F(t) = -6t2 + 18t hàm số bậc hai có hệ số a âm nên đồng biến khoảng t < 1,5 nghịch biến khoảng t > 1,5. Từ ta lập bảng giá trị biến sau: t x= 18 t -6 P = - 6t2+18t 0,5 0,6 0,9 1,5 2,4 2,5 2,97 // 30 24 14 12 1,5 1,2 99 7,5 12 13,5 12 8,64 7,5 0,5346 8,64 11,3 Từ bảng biến thiên ta có kết sau: Khi điện trở R biến trở tăng dần từ Ω đến Ω công suất biến trở tăng dần từ 0W đến 13,5W. Khi điện trở biến trở tăng dần từ Ω công suất biến trở giảm dần từ 13,5W xuống đến 0W (đạt 0W điện trở biến trở vô lớn). III. Kết áp dụng đề tài: Sau áp dụng kinh nghiệm vào giảng dạy bồi dưỡng trường đội tuyển học sinh giỏi huyện thu kết cụ thể sau: * Năm học 2012-2013: Chất lượng học sinh khối lớp phụ trách đạt kết cao, cụ thể: Loại giỏi: 30% Loại Khá: 40% Loại TB: 30% học sinh yếu kém. Học sinh trường thi tuyển sinh vào THPT đạt thứ 80 toàn tỉnh môn Vật lý trơng trực tiếp ôn tập lớp. * Năm học 2013-2014: Tôi trực tiếp bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi huyện khối tham gia bồi dưỡng đội tuyên học sinh giỏi tỉnh Phòng. Kết quả: S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 18 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở - Đội tuyển HSG huyện môn Vật Lý xếp thứ toàn huyện. - Đội tuyển HSG tỉnh huyện môn Vật Lý xếp thứ tỉnh có giải nhất, giải Nhì, giải Ba. C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. KẾT LUẬN: Các tập mạch điện biện luận biến trở học sinh THCS nhìn chung khó lại hấp dẫn học sinh. Vì giáo viên cung cấp cho học sinh kiến thức cách hệ thống, đồng thời có hệ thống tập rèn luyện kĩ S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 19 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở phù hợp, chắn học sinh tiếp thu thuận lợi hơn, đồng thời em giải nhiều toán thực tế tập kỳ thi học sinh giỏi cấp, kỳ thi tuyển sinh vào THPT THPT chuyên thuận lợi giành kết cao hơn, mặt khác tạo cho học sinh hứng thú học Vật lý, tìm tòi, khám phá kiến thức Vật lý. Trong năm qua, áp dụng kinh nghiệm vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi công tác ôn thi tuyển sinh vào THPT thu kết khả quan. Các đội tuyển học sinh giỏi cấp trường, cấp Phòng trực tiếp phụ trách giành kết cao kỳ thi cụm, huyện tỉnh. Nhiều học sinh trực tiếp giảng dạy bồi dưỡng đậu vào trường chuyên tỉnh, chuyên Bộ. Đặc biệt kỳ thi mà đề thi có phần toán biện luận biến trở học sinh biết cách phân tích, lập luận chặt chẽ giải tốt giành điểm gần tối đa. Bên cạnh kinh nghiêm cung trao đổi chia với bạn đồng nghiệp cụm chuyên môn toàn huyện, tiến hành chuyên đề bồi dưỡng giáo viên giáo viên tiếp thu áp dụng có hiệu đơn vị công tác mình. II. KIẾN NGHỊ: - Để hướng dẫn học sinh giải tập phần mạch điện chứa biến trở, biện luận biến trở, trước hết cần cung cấp, củng cố, khắc sâu kiến thức liên quan,đặc biệt phải vận dụng thành thạo định luật Ôm cho loại đoạn mạch nối tiếp, song song. Các tập đưa cho học sinh phải có tính hệ thống từ dễ đến khó. - Các tập đưa không điển hình, cách giải chưa thật gọn, giải có nhiều cách giải hay hơn, sắc sảo hơn. Kính mong bạn độc giả góp ý bổ sung để viết hoàn thiện hơn. - Phần toán biện luận công suất, độ sáng bóng đèn viết đề cập ít, khai thác chưa thật sâu, thân tiếp tục nghiên cứu xin trình bày S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 20 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận toán biến trở viết tiếp theo. Đồng thời kính đề nghị quý vị độc giả tiếp tục nghiên cứu trao đổi kinh nghiệm mảng đề tài này. Trên số kinh nghiệm tích luỹ trình giảng dạy, bồi dưỡng Vật lý. Chắc chắn trình trình bày nhiều sai sót chưa thật đáp ứng yêu cầu thầy giáo cô giáo bạn đồng nghiệp. Rất mong nhận đóng góp, góp ý thầy giáo cô giáo bạn đồng nghiệp để kinh nghiệm thực có tác dụng giảng dạy, bồi dưỡng Vật Lý. Tôi xin chân thành cảm ơn ! S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 21 [...]... Khi biến trở giảm từ 24,2 Ω xuống 0 Ω thì công suất của bếp tiếp tục tăng dần và hoạt động quá mức bình thường, có thể cháy Nhận xét: Với bài toán này rõ ràng việc biện luận đơn giản, chỉ cần lưu ý học sinh tính toán tìm vị trị của biến trở mà bếp bắt đầu hoạt động quá mức bình thường là được S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 16 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận bài toán về biến trở Bây giờ nếu ta lại biện luận về. .. Vật Lý xếp thứ nhất tỉnh trong đó có 2 giải nhất, 2 giải Nhì, 1 giải Ba C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN: Các bài tập về mạch điện biện luận về biến trở đối với học sinh THCS nhìn chung là khó nhưng lại hết sức hấp dẫn học sinh Vì vậy nếu giáo viên cung cấp cho học sinh kiến thức một cách hệ thống, đồng thời có một hệ thống bài tập rèn luyện kĩ S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 19 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận. .. có học sinh yếu kém Học sinh trường tôi thi tuyển sinh vào THPT đạt thứ 80 toàn tỉnh bộ môn Vật lý trơng đó tôi trực tiếp ôn tập 2 lớp * Năm học 2013-2014: Tôi trực tiếp bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi huyện khối 9 và tham gia bồi dưỡng đội tuyên học sinh giỏi tỉnh của Phòng Kết quả: S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 18 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận bài toán về biến trở - Đội tuyển HSG huyện môn Vật Lý xếp... nghiÖm 15 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận bài toán về biến trở => Uđ = Uđx = UAB – (U1 + UCN) giảm => độ sáng của đèn giảm Vậy khi di chuyển con chạy C về phía M thi độ sáng của đèn giảm Nhận xét: Với bài toàn này nếu ta chỉ biện luận thông qua điện trở tương đương toàn mạch thì rất khó biện luận điện trở đó tăng hay giảm do đó khó có thể biện luận độ sáng của đèn Nhưng nếu ta dùng cách giả sử về cường... về phía M Nhận xét: Rõ ràng với bài toán này, đối với học sinh THCS nếu không biết vận dụng linh hoạt mà chỉ cộng điện trở toàn mạch thì được một biểu thức bậc 2 đối với biến x, học sinh khó lòng biện luận được Nhưng khi ta đặt giả thiết đối với cường độ dòng điện trong mạch chính I theo 3 khả năng thì việc biện luận không còn khó nữa 11 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Hướng dẫn học sinh THCS biện luận bài toán. .. trong các bài giải trên có thể có nhiều cách giải hay hơn, sắc sảo hơn Kính mong các bạn độc giả góp ý bổ sung để bài viết được hoàn thiện hơn - Phần bài toán biện luận về công suất, độ sáng của bóng đèn ở bài viết này đề cập còn ít, khai thác chưa thật sâu, bản thân tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu và xin trình bày S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 20 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận bài toán về biến trở ở bài viết... THCS biện luận bài toán về biến trở năng phù hợp, chắc chắn học sinh sẽ tiếp thu thuận lợi hơn, đồng thời các em có thể giải được nhiều bài toán thực tế cũng như các bài tập trong các kỳ thi học sinh giỏi các cấp, kỳ thi tuyển sinh vào THPT và THPT chuyên thuận lợi hơn và giành được kết quả cao hơn, mặt khác tạo cho học sinh hứng thú khi học Vật lý, tìm tòi, khám phá các kiến thức Vật lý Trong những... R = 3 Ω Biến trở có điện trở tối đa là 20 Ω Ban đầu đèn sáng bình thường Di chuyển con chạy C về phía M thì độ sáng đèn thay đổi như thế nào? Tại sao? Giải: Khi di chuyển con chạy về phía M thì RMC giảm 1 1 1 = + => R Rd RMC tăng => Rd,MC giảm => RAB = R + Rd,MC giảm d , MC U AB => IAB = R tăng => UR = IAB.R tăng AB S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 14 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận bài toán về biến trở =>... S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 12 Hướng dẫn học sinh THCS biện luận bài toán về biến trở => U3 = UAB – U1 – U2x giảm => I2 = U2/R2 giảm Vậy ta luôn có: khi x tăng thì I2 tăng, I3 giảm Từ đó suy ra: - Khi x tăng từ 0 Ω đến 12,5 Ω thì I2 tăng, I3 giảm, mà tại x = 12,5 Ω thì I2 = I3 nên trên đoạn 0 Ω đến 12,5 Ω thì I3 > I2 => IA = I3 – I2 giảm dần về 0A Ta giải bài toàn khi x = 0 Ω mạch trở thành Rx nt ampe kế... II KIẾN NGHỊ: - Để hướng dẫn học sinh giải các bài tập về phần mạch điện chứa biến trở, biện luận về biến trở, trước hết cần cung cấp, củng cố, khắc sâu các kiến thức liên quan,đặc biệt là phải vận dụng thành thạo định luật Ôm cho các loại đoạn mạch nối tiếp, song song Các bài tập đưa ra cho học sinh phải có tính hệ thống và đi từ bài dễ đến bài khó - Các bài tập tôi đưa ra trên đây có thể là không điển