1. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 1 Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ Do thực tế trình độ nhận thức của học sinh THCS chưa cao, đặc biệt là đối với vùng nông thôn, thời gian tiếp thu trên lớp còn ít so với lượng kiến thức và khả năng tư duy, nhận dạng, phân loại bài toán để xác định được yêu cầu của bài toán là hết sức khó khăn đối với phần lớn học sinh. Bên cạnh đó, do nhu cầu ham học, ham hiểu biết của số học sinh có triển vọng, do mức độ quan trọng của vật lý 9 đối với việc thi vào lớp 10 và tiếp tục học ban KHTN ở các lớp trên nên yêu cầu đặt ra là phải chọn lựa, sàng lọc và phân loại bài tập để hướng dẫn cho học sinh là công việc vô cùng quan trọng đối với mỗi giáo viên dạy bồi dưỡng . Thực tế cho thấy: kiến thức là vô hạn, các loại, các dạng bài tập nói chung, bài tập về mạch điện nói riêng là rất phong phú và đa dạng: Mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song. Mạch điện hỗn hợp tường minh. Mạch điện hỗn hợp không tường minh. Mạch cầu, mạch đối xứng, mạch tuần hoàn, mạch bậc thang... Trong quá trình bồi dưỡng vật lý THCS cho học sinh, nếu ta chỉ phân ra các phần cơ, nhiệt, điện, quang; mỗi phần làm một vài bài để học sinh quan sát, ghi chép và ghi nhớ máy móc theo kiểu tái hiện thì rất khó để có thể để ghi nhớ bền vững và áp dụng khi cần thiết. Việc bồi dưỡng học sinh có triển vọng đòi hỏi giáo viên phải định hướng được và phân loại từng dạng bài tập cho học sinh, với mỗi dạng trước hết cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, những điểm cần lưu ý, cung cấp cách giải cụ thể, chọn lựa bài tập cho học sinh luyện giải để nắm vững phương pháp với mức độ từ đơn giản đến phức tạp. Trong các dạng bài tập đó thì việc học sinh biết phân tích cách mắc các bộ phận trong mạch điện phức tạp thì mới có thể bắt tay vào việc giải các bài tập khác. Trong quá trình bồi dưỡng cho học sinh mũi nhọn, học sinh thuộc đội tuyển dự thi học sinh giỏi, điều mà tôi nhận thấy hầu hết ở học sinh là đối với những2. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 2 mạch điện phức tạp, các em đều bị lúng túng, bế tắc không tìm ra hướng để phân tích mạch điện. Song do điều kiện có hạn về thời gian, điều kiện về phương tiện, đồ dùng, vật chất.. nên không thể nghiên cứu kĩ để trình bày đủ các cho các dạng bài tập về các loại mạch điện mà ở đây tôi chỉ đưa ra một vài kinh nghiệm nhỏ để giúp học sinh biến đổi từ mạch điện hỗn hợp không tường minh trở về mạch điện hỗn hợp tường minh để có thể thực hiện giải một cách đơn giản và như vậy, khi học sinh đã biết cách vẽ lại mạch điện thì khi đó học sinh sẽ có sự hứng thú để bắt tay vào việc khai thác nhiều dạng toán, bài toán về mạch điện. Vậy để giúp học sinh có khả năng giải toán vật lí phần định luật Ôm, bồi dưỡng học sinh có triển vọng để chọn đội tuyển học sinh giỏi... đạt kết quả cao, tôi đã lựa chọn chuyên đề giải các bài toán về mạch điện hỗn hợp không tường minh để cung cấp cho học sinh có thêm giải pháp để giải bài toán loại mạch điện này.3. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 3 Phần II – CÁC GIẢI PHÁP CẢI TIẾN Chương I . Nhắc lại một số kiến thức cơ bản Một mạch điện có thể gồm nhiều đoạn mạch điện. Mỗi đoạn mạch điện ở giữa hai điểm của đoạn mạch điện có thể gồm một hay nhiều bộ phận, các bộ phận có thể mắc nối tiếp hoặc mắc song song với nhau. 1. Định luật Ôm: U = I.R và I U R 2. Định luật ôm đối với các loại đoạn mạch a Đoạn mạch nối tiếp: • • • Tính chất: Hai điện trở R1 và R2 có một điểm chung là C. I = I1 = I2. (1a) U = U1 + U2. (2a) R = R1 + R2. (3a) 2 1 2 1 R R U U . (4a) Chú ý: U1 = I1.R1 = I.R1 = R U .R1 = U. 21 1 RR R . (5a) U2 = I2.R2 = I.R2 = R U .R2 = U. 21 2 RR R . Chia U thành U1 và U2 tỉ lệ thuận với R1 và R2. 2 1 2 1 R R U U . Nếu R2 = 0 thì theo (5a) ta thấy : U2 = 0 và U1 = U. Do đó trên sơ đồ (H.1). Hai điểm C và B: UCB = I.R2 = 0. Khi đó điểm C coi như trùng với điểm B (hay điểm C và B có cùng điện thế). Nếu R2 = (rất lớn) U1 = 0 và U2 = U. • • b Đoạn mạch mắc song song: Tính chất: R U I R1 R2 A C B H.1 B R1 R2 I2 I1 IA H.24. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 4 Hai điện trở R1 và R2 có hai điểm chung là A và B. U = U1 = U2 . (1b) I = I1 + I2. (2b) 1 2 2 1 R R I I . (3b) 21 111 RRRtd . (4b) Chú ý: 21 2 211 21 11 1 1 . )( .. R RR R I RRR RRIU R U I 21 1 212 21 22 2 2 . )( .. R RR R I RRR RRIU R U I (5b) Chia I thành I1 và I2 tỉ lệ nghịch với R1 và R2 : 1 2 2 1 R R I I Nếu R2 = 0 thì theo (5b) ta có: I1 = 0 và I2 = I. Do đó trên sơ đồ (H.2). Hai điểm A và B có : UAB = 0. Khi đó hai điểm A và B có thể coi là trùng nhau (hay hai điểm A và B có cùng điện thế). Nếu R2 = (rất lớn) thì ta có : I2 = 0 và I1 = I. (Khi R2 có điện trở rất lớn so với R1 thì khả năng cản trở dòng điện của vật dẫn là rất lớn. Do đó ta có thể coi dòng điện không qua R2.) 3. Một số điểm lưu ý: Trong một mạch điện, các điểm nối với nhau bằng dây nối (hoặc ampe kế) có điện trở không đáng kể được coi là trùng nhau. Khi đó ta chập các điểm đó lại và vẽ lại mạch để tính toán. Trong các bài toán, nếu không có ghi chú gì đặc biệt thì ta có thể coi: RA 0 và RV . Khi giải bài toán với những sơ đồ mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên tìm cách đưa về một sơ đồ tương đương đơn giản hơn. Trên sơ đồ tương đương, những điểm có điện thế như nhau (bằng nhau) được gộp lại (chập lại) để làm rõ những bộ phận phức tạp của đoạn mạch được ghép lại để tạo thành đoạn mạch đơn giản hơn.5. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 5 Chương II. Mạch điện hỗn hợp không tường minh. 1 Nhận xét chung: Mạch điện hỗn hợp không tường minh cũng là một loại mạch điện mắc hỗn hợp, song cách mắc khá phức tạp, không đơn giản mà phân tích cách mắc các bộ phận trong mạch điện được ngay. Vì vậy, để thực hiện được kế hoạch giải, bắt buộc phải tìm cách mắc lại để đưa về mạch điện tương đương đơn giản hơn. Nhớ rằng, giữa các điểm nối với nhau bằng dây dẫn, ampe kế... có điện trở không đáng kể là những điểm có cùng điện thế, ta gộp lại (chập lại). Khi đó vẽ lại mạch điện, ta sẽ được mạch điện tương đương ở dạng đơn giản hơn. Phân tích cách mắc các bộ phận trong mạch điện là bước khá quan trọng, nó giúp ta thực hiện yêu cầu của bài toán tránh được những sai sót. Cuối cùng, ta áp dụng các tính chất và hệ quả của định luật Ôm đối với từng loại đoạn mạch nối tiếp và song song. 2 Các bài tập thí dụ cụ thể 2.1 – Bài tập thí dụ 1: Cho sơ đồ mạch điện được mắc như sơ đồ hình vẽ 3. Biết R1 = 6Ω; R2 = 3Ω; R3 = 8Ω; R4 = 4Ω. Khi đoạn mạch được mắc vào một nguồn điện, ampe kế chỉ 3A. a Tính hiệu điện thế của nguồn điện. b Tính dòng điện đi qua R1 và R2. Hướng dẫn học sinh thực hiện giải Với việc lần đầu tiên giải bài toán mạch điện hỗn hợp như thế này, học sinh lúng túng trong việc phân tích mạch điện. Vì vậy, sau khi đã được giáo viên cung cấp việc chập các điểm nối với nhau bằng dây dẫn, ta yêu cầu học sinh quan sát kĩ sơ đồ và nhận xét cách mắc. Bước 1: Nhận xét: Ta thấy các điểm A và D được nói với nhau bằng dây dẫn có diện trở không đáng kể, nên chúng có cùng điện thế và ta chập lạ thành một điểm. Như vậy thì R1 R2 A Ơ R3 R4 A B CD H.3. ..6. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 6 giữa hai điểm A và B có một đoạn mạch mắc song song gồm 3 mạch rẽ. Mạch rẽ thứ nhất chứa R1, mạch rẽ thứ hai chứa R2, mạch rẽ thứ ba chứa R3 và R4. Bước 2: Thực hiện bài giải: Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau: Mạch điện được mắc: R1 R2 (R3 nt R4 ) Gọi I1, I2, I3,4 là các dòng điện đi qua các điện trở R1, R2, R3 và R4. a Hiệu điện thế giữa hai cự của nguồn điện cũng chính là hiệu điện thế giữa hai mạch rẽ chứa R3 và R4. Ta có: UAB = I34.R34 = I34(R3 + R4) = 3(8 + 4) = 36(V) b Cường độ dòng điện qua R1 và R2 lần lượt là : I 1 = )(6 6 36 1 A R U AB I2 = )(12 3 36 2 A R U AB ĐS: U = 36V; I1 = 6A; I2 = 12A. 2.2 – Bài tập thí dụ 2: Cho mạch điện có sơ đồ cách mắc như hình vẽ 4. Biết: R1 = 6,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 12Ω; R4 = 10Ω; R5 = 30Ω. Ampe kế chỉ 2A. Tính: a Hiệu điện thế ở 2 cực của nguồn điện. b Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Hướng dẫn học sinh thực hiện giải Khi học sinh quan sát sơ đồ mạch điện, rất khó để có thể phân tích được cách mắc các bộ phận trong mạch điện, ta yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét sơ đồ cách mắc. Bước 1; Nhận xét R1 A Ơ R3 R4 A B R1 R2 R4 R3 R5 A R1 A B C D + H. 47. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 7 Ta thấy hai điểm B và C được nối với nhau bằng dây dẫn có điện trở không đáng kể. Do đó, ta chập hai điểm này lại với nhau. Khi đó đoạn mạch AC và đoạn mạch CD là hai đoạn mạch mắc nối tiếp, mỗi đoạn mạch đó lại có 2 điện trở được mắc song song. Như vậy, mạch điện gồm: Hai đoạn mạch mắc song song AC và CD măvs nối tiếp với nhau và nối tiếp với điện trở R1 mắc vào nguồn điện. Bước 2: Thực hiện bài giải: Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau: Mạch điện được mắc như sau: R1 nt {(R2 R3) nt (R4 R5)} a Điện trở tương đương của mạch AC là : )(4 18 72 126 12.6 R . R111 32 32 AC 32 32 32 RR RR RR R RRRAC Điện trở tương đương của đoạn mạch CD là: )(5,7 40 300 3010 30.10 R . R111 54 54 CD 54 54 54 RR RR RR R RRRCD Điện trở toàn mạch là: R = R1 + RAC + RCD = 6,5 + 4 + 7,5 = 18(Ω) Vậy hiệu điện thế ở hai cực của nguồn điện là: U = I.R = 2.18 = 36(V) b Cường độ dòng điện qua R1 là I1: I1 = I = 2(A) Cường độ dòng điện qua R2 và R3 là I2 và I3 : Ta có : 32 2 3 3 2 .2I2 6 12 I R R I I (1) Mà : I2 + I3 = I = 2A (2) Kết hợp (1) và (2), ta có :I2 = 3 4 (A) và I3 = 3 2 (A) R2 R4 R3 R5 A R1 A C D + 8. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 8 Cường độ dòng điện qua R4 và R5 là I4 và I5: Ta có : 54 4 5 5 4 .3I3 10 30 I R R I I (3) Mà: I4 + I5 = I = 2A (4) Kết hợp (3) và (4), ta có : I4 = 2 3 (A) và I5 = 2 1 (A). ĐS: U = 36V; I1 = 2A; I2 = 3 4 A; I3 = 3 2 A; I4 = 2 3 A; I5 = 2 1 A. 2.3 – Bài tập thí dụ 3: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ 5. Các điện trở đều bằng nhau và có giá trị là r = 15Ω. Dây nối và ampe kế có điện trở không đáng kể. Khi mắc mạch điện vào nguồn điện thì ampe kế chỉ 2A. Tính: a Điện trở tương đương của toàn mạch AB. b Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. Hướng dẫn học sinh thực hiện giải Với mach điện như thế này, nếu học sinh chưa tiếp cận lần nào thì dễ gây cho học sinh sự chán nản và bỏ cuộc. Song với việc chập các điểm có cùng điện thế mà các em đã được tiếp cận thì lại gây cho các em sự tò mò muốn được thử sức. Bước 1: Nhận xét: Ta thấy giữa các điểm A, C, D, F, I được nối với nhau bằng dây dẫn và ampe kế có điện trở không đáng kể nên chúng có cùng điện thế. Do đó, ta chập các điểm này lại làm một và nối với dương nguồn. Tương tự như vậy, giữa các điểm E, G, H, K, B ta chập lại làm một và nói với âm nguồn. Như vậy hai đầu mỗi điện trở này, một đầu nối với cực dương, một đầu nối với cực âm của nguồn điện, nghĩa là mạch điện AB gồm 5 điện trở được mắc song song với nhau. Bước 2: Thực hiện kế hoạch giải: A r r r r rA BC D E F G H I K+ H. 59. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 9 Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau: Mạch điện được mắc: R1 R2 R3 R4 R5. a Điện trở tương đương của toàn mạch AB là: 54321 111111 RRRRRRAB )(3 5 15 5 R 511111 AB r rrrrrr b Hiệu điện thế ở hai cực của nguồn điện là: UAB = I.RAB = 2.3 = 6(V) ĐS: RAB = )(3 ; UAB = 6(V) 2.4 – Bài tập thí dụ 4: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ 6. Các điện trở đều bằng nhau và có giá trị là r = 49 . Dây nối có điện trở không đáng kể. Tính điện trở tương đương của toàn mạch. Hướng dẫn học sinh thực hiện giải Với mạch điện phức tạp này, học sinh sau khi đã làm quen với phương pháp quan sát để nhận ra được giữa các điểm được nối với nhau bằng dây dẫn sẽ được chập lại để làm rõ cách mắc các bộ phận trong mạch điện. A r r r r r + A B R1 R2 R3 R4 R7 R6 R5 + A C D E F F G HIK B H. 610. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 10 Bước 1: Nhận xét: Quan sát sơ đồ mạch điện, ta thấy giữa các điểm A, C, I, E, G. được nối với nhau bằng dây dẫn có điện trở không đáng kể. Vì vậy, các điểm này có cùng điện thế, ta chập lại làm một và mắc về phía cực dương của nguồn điện, tương tự như vậy ta cũng có thể chập các điểm B, K, D, H, F lại làm một và mắc về phía cực âm của nguồn. Bước 2: Thực hiện kế hoạch giải Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau : Mạch điện được mắc: R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7. Điện trở tương đương của toàn mạch là: 7 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 11 RRRRRRRABR ABR 1 rrrrrrrr 71111111 )(7 7 49 7 RAB r 2.5 – Bài tập thí dụ 5: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ 7. Các điện trở đều bằng nhau và có giá trị là r = 12Ω. Điện trở dây nối không đáng kể. Ampe kế chỉ 2,4A. a Tính điện trở tương đương của toàn mạch. b Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện. R4 R3 R2 R6 R5 + A B R1 R711. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 11 Hướng dẫn học sinh thực hiện giải Đến đây, học sinh gặp phải một sơ đồ mạch điện phức tạp hơn, không chỉ đơn giản là chập các điểm được nối bằng dây dẫn mà học sinh cần phải xác định các yếu tố của định luật Ôm (I. U, R) và dòng điện đưa vào mạch như thế nào. Từ đó mới đánh giá được điện thế tại các điểm, khi đó những điểm nào có cùng điện thế ta chập lại làm một. Bước 1: Nhận xét: Ta nhận thấy: Các điện trở được mắc vào các cạnh của hình lập phương. Theo đề bài các điện trở này có cùng giá trị. Dòng điện được đưa vào ở nút A, đi ra ở nút C’(hai đầu đường chéo của hình lập phương). Như vậy, các điểm B, D. A’ có cùng điện thế ta chập lại làm một. Tương tự như vậy, các điểm C, B’, D’ cũng có cùng điện thế ta chập lại làm một. Do đó mạch điện thực chất gồm 3 đoạn mạch mắc nối tiếp nhau. Trong đó đoạn mạch AB có 3 điện trở R1, R2, R3 mắc song song, đoạn mạch BC có 6 điện trở mắc song song, đoạn mạch CC’ có 3 điện trở mắc song song. Bước 2: Thực hiện kế hoạch giải Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau: A A B B’ C’D’ D A’ C H.712. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 12 Mạch điện được mắc: (R1R2R3) nt (R4R5R6R7R8R9) nt (R10R11R12) a Điện trở tương đương của đoạn mach AB là : )( 3 R 31111111 AB 321 r rrrrRRRRAB Điện trở tương đương của đoạn mạch BC là : )( 6 R 61111111111111 BC 987654 r rrrrrrrRRRRRRRBC Điện trở tương đương của đoạn mạch CC’ là : )( 3 R 31111111 CC 121110 r rrrrRRRRCC Vậy điện trở tương đương của toàn mạch AC’ là : RAC’ = RAB + RBC + RCC’ = )(10 6 12.5 6 5 363 rrrr . b Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là : UAC’ = I.RAC’ = 2,4.10 = 24 (V) ĐS: RAC’ = 10Ω; UAC’ = 24V. 2.6 – Bài tập thí dụ 6: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ 8: Biết R1 = 600Ω; R2 = 500Ω; R3 = 700Ω; U = 100V. Dây nối và khoá K có điện trở không đáng kể. a Giả sử vôn kế có điện trở RV = 2000Ω. Tìm số chỉ của vôn kế khi khoá K đóng, khóa K mở. R7 R6 R5 R9 R8 + A C’ R4 R11 R10 R6 R2 R1 R3 A CB V + U R1 R2 R3 K H. 813. http:phamhuuchinh.blogspot.com Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 13 b Giả sử vôn kế có điện trở rất lớn RV = . Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch khi khoá K đóng. c Nếu tháo bỏ điện trở R3 và thay vôn kế bằng một ampe kế có điện trở không đáng kể thì ampe kế chỉ bao nhiêu ? Hướng dẫn học sinh thực hiện kế hoạch giải Sau khi học sinh đã thực hiện tốt việc xét điện t
http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Phần I - ĐẶT VẤN ĐỀ Do thực tế trình độ nhận thức học sinh THCS chưa cao, đặc biệt vùng nông thôn, thời gian tiếp thu lớp so với lượng kiến thức khả tư duy, nhận dạng, phân loại toán để xác định yêu cầu toán khó khăn phần lớn học sinh Bên cạnh đó, nhu cầu ham học, ham hiểu biết số học sinh có triển vọng, mức độ quan trọng vật lý việc thi vào lớp 10 tiếp tục học ban KHTN lớp nên yêu cầu đặt phải chọn lựa, sàng lọc phân loại tập để hướng dẫn cho học sinh công việc vô quan trọng giáo viên dạy bồi dưỡng Thực tế cho thấy: kiến thức vô hạn, loại, dạng tập nói chung, tập mạch điện nói riêng phong phú đa dạng: - Mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song - Mạch điện hỗn hợp tường minh - Mạch điện hỗn hợp không tường minh - Mạch cầu, mạch đối xứng, mạch tuần hoàn, mạch bậc thang Trong trình bồi dưỡng vật lý THCS cho học sinh, ta phân phần cơ, nhiệt, điện, quang; phần làm vài để học sinh quan sát, ghi chép ghi nhớ máy móc theo kiểu tái khó để để ghi nhớ bền vững áp dụng cần thiết Việc bồi dưỡng học sinh có triển vọng đòi hỏi giáo viên phải định hướng phân loại dạng tập cho học sinh, với dạng trước hết cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức bản, điểm cần lưu ý, cung cấp cách giải cụ thể, chọn lựa tập cho học sinh luyện giải để nắm vững phương pháp với mức độ từ đơn giản đến phức tạp Trong dạng tập việc học sinh biết phân tích cách mắc phận mạch điện phức tạp bắt tay vào việc giải tập khác Trong trình bồi dưỡng cho học sinh mũi nhọn, học sinh thuộc đội tuyển dự thi học sinh giỏi, điều mà nhận thấy hầu hết học sinh Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh http://phamhuuchinh.blogspot.com/ mạch điện phức tạp, em bị lúng túng, bế tắc không tìm hướng để phân tích mạch điện Song điều kiện có hạn thời gian, điều kiện phương tiện, đồ dùng, vật chất nên nghiên cứu kĩ để trình bày đủ cho dạng tập loại mạch điện mà đưa vài kinh nghiệm nhỏ để giúp học sinh biến đổi từ mạch điện hỗn hợp không tường minh trở mạch điện hỗn hợp tường minh để thực giải cách đơn giản vậy, học sinh biết cách vẽ lại mạch điện học sinh có hứng thú để bắt tay vào việc khai thác nhiều dạng toán, toán mạch điện Vậy để giúp học sinh có khả giải toán vật lí phần định luật Ôm, bồi dưỡng học sinh có triển vọng để chọn đội tuyển học sinh giỏi đạt kết cao, lựa chọn chuyên đề giải toán mạch điện hỗn hợp không tường minh để cung cấp cho học sinh có thêm giải pháp để giải toán loại mạch điện Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Phần II – CÁC GIẢI PHÁP CẢI TIẾN Chương I Nhắc lại số kiến thức Một mạch điện gồm nhiều đoạn mạch điện Mỗi đoạn mạch điện hai điểm đoạn mạch điện gồm hay nhiều phận, phận mắc nối tiếp mắc song song với Định luật Ôm: I U R R U = I.R U I Định luật ôm loại đoạn mạch a/ Đoạn mạch nối tiếp: C • A • R1 * Tính chất: B • R2 H.1 Hai điện trở R1 R2 có điểm chung C *Chú ý: I = I1 = I2 (1a) U = U1 + U2 (2a) R = R1 + R2 (3a) U R1 U R2 (4a) U1 = I1.R1 = I.R1 = R1 U R1 = U R R1 R2 U2 = I2.R2 = I.R2 = R2 U R2 = U R R1 R2 Chia U thành U1 U2 tỉ lệ thuận với R1 R2 - Nếu R2 = theo (5a) ta thấy : (5a) U R1 U R2 U2 = U1 = U Do sơ đồ (H.1) Hai điểm C B: U CB = I.R2 = Khi điểm C coi trùng với điểm B (hay điểm C B có điện thế) R1 I - Nếu R2 = (rất lớn) A I U1 = U2 = U • R2 I2 b/ Đoạn mạch mắc song song: * Tính chất: • H.2 Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh B http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Hai điện trở R1 R2 có hai điểm chung A B *Chú ý: U = U1 = U2 (1b) I = I1 + I2 (2b) I R2 I R1 (3b) 1 Rtd R1 R2 (4b) I1 U1 U I R1 R2 R2 I R1 R R1 ( R1 R2 ) R1 R2 I2 U2 I R1 R2 R1 U I R2 R R2 ( R1 R2 ) R1 R2 Chia I thành I1 I2 tỉ lệ nghịch với R1 R2 : - Nếu R2 = theo (5b) ta có: (5b) I R2 I R1 I1 = I2 = I Do sơ đồ (H.2) Hai điểm A B có : UAB = Khi hai điểm A B coi trùng (hay hai điểm A B có điện thế) - Nếu R2 = (rất lớn) ta có : I2 = I1 = I (Khi R2 có điện trở lớn so với R1 khả cản trở dòng điện vật dẫn lớn Do ta coi dòng điện không qua R 2.) Một số điểm lưu ý: - Trong mạch điện, điểm nối với dây nối (hoặc ampe kế) có điện trở không đáng kể coi trùng Khi ta chập điểm lại vẽ lại mạch để tính toán - Trong toán, ghi đặc biệt ta coi: RA RV - Khi giải toán với sơ đồ mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên tìm cách đưa sơ đồ tương đương đơn giản Trên sơ đồ tương đương, điểm có điện (bằng nhau) gộp lại (chập lại) để làm rõ phận phức tạp đoạn mạch ghép lại để tạo thành đoạn mạch đơn giản Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Chương II Mạch điện hỗn hợp không tường minh 1/ Nhận xét chung: - Mạch điện hỗn hợp không tường minh loại mạch điện mắc hỗn hợp, song cách mắc phức tạp, không đơn giản mà phân tích cách mắc phận mạch điện Vì vậy, để thực kế hoạch giải, bắt buộc phải tìm cách mắc lại để đưa mạch điện tương đương đơn giản Nhớ rằng, điểm nối với dây dẫn, ampe kế có điện trở không đáng kể điểm có điện thế, ta gộp lại (chập lại) Khi vẽ lại mạch điện, ta mạch điện tương đương dạng đơn giản - Phân tích cách mắc phận mạch điện bước quan trọng, giúp ta thực yêu cầu toán tránh sai sót Cuối cùng, ta áp dụng tính chất hệ định luật Ôm loại đoạn mạch nối tiếp song song 2/ Các tập thí dụ cụ thể 2.1 – Bài tập thí dụ 1: Cho sơ đồ mạch điện mắc sơ đồ hình vẽ Biết R1 = 6Ω; R2 = 3Ω; R3 = 8Ω; R4 = 4Ω A B R1 Khi đoạn mạch mắc vào nguồn điện, ampe kế 3A R4 R2 a/ Tính hiệu điện nguồn điện b/ Tính dòng điện qua R1 R2 D R3 Hướng dẫn học sinh thực giải A C H.3 Ơ Với việc lần giải toán mạch điện hỗn hợp này, học sinh lúng túng việc phân tích mạch điện Vì vậy, sau giáo viên cung cấp việc chập điểm nối với dây dẫn, ta yêu cầu học sinh quan sát kĩ sơ đồ nhận xét cách mắc Bước 1: Nhận xét: Ta thấy điểm A D nói với dây dẫn có diện trở không đáng kể, nên chúng có điện ta chập lạ thành điểm Như Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh http://phamhuuchinh.blogspot.com/ hai điểm A B có đoạn mạch mắc song song gồm mạch rẽ Mạch rẽ thứ chứa R1, mạch rẽ thứ hai chứa R2, mạch rẽ thứ ba chứa R3 R4 Bước 2: Thực giải: - Mạch điện vẽ lại tương đương sau: A B R1 R1 R3 - Mạch điện mắc: R4 A R1 // R2 // (R3 nt R4 ) Ơ Gọi I1, I2, I3,4 dòng điện qua điện trở R 1, R2, R3 R4 a/ Hiệu điện hai cự nguồn điện hiệu điện hai mạch rẽ chứa R3 R4 Ta có: UAB = I34.R34 = I34(R3 + R4) = 3(8 + 4) = 36(V) b/ Cường độ dòng điện qua R1 R2 : I1= U AB 36 6( A) R1 I2 = U AB 36 12( A) R2 ĐS: U = 36V; I1 = 6A; I2 = 12A 2.2 – Bài tập thí dụ 2: Cho mạch điện có sơ đồ cách mắc hình vẽ a/ Hiệu điện cực nguồn điện b/ Cường độ dòng điện qua điện trở B R4 A Biết: R1 = 6,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 12Ω; R4 = 10Ω; R5 = 30Ω Ampe kế 2A Tính: R2 D R3 A R1 C + R5 - H Hướng dẫn học sinh thực giải Khi học sinh quan sát sơ đồ mạch điện, khó để phân tích cách mắc phận mạch điện, ta yêu cầu học sinh quan sát nhận xét sơ đồ cách mắc Bước 1; Nhận xét Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Ta thấy hai điểm B C nối với dây dẫn có điện trở không đáng kể Do đó, ta chập hai điểm lại với Khi đoạn mạch AC đoạn mạch CD hai đoạn mạch mắc nối tiếp, đoạn mạch lại có điện trở mắc song song Như vậy, mạch điện gồm: Hai đoạn mạch mắc song song AC CD măvs nối tiếp với nối tiếp với điện trở R1 mắc vào nguồn điện Bước 2: Thực giải: - Mạch điện vẽ lại tương đương sau: R4 R2 A D C R5 R3 A + R1 - Mạch điện mắc sau: - R1 nt {(R2 // R3) nt (R4 // R5)} a/ Điện trở tương đương mạch AC : R R3 1 R AC R2 R3 R2 R3 R AC R2 R3 6.12 72 4() R2 R3 12 18 R CD R4 R5 10.30 300 7,5() R4 R5 10 30 40 Điện trở tương đương đoạn mạch CD là: R R5 1 RCD R4 R5 R4 R5 Điện trở toàn mạch là: R = R1 + RAC + RCD = 6,5 + + 7,5 = 18(Ω) Vậy hiệu điện hai cực nguồn điện là: U = I.R = 2.18 = 36(V) b/ Cường độ dòng điện qua R1 I1: I1 = I = 2(A) Cường độ dòng điện qua R2 R3 I2 I3 : Ta có : I R3 12 2 I R2 Mà : I2 + I3 = I = 2A Kết hợp (1) (2), ta có : I2 = I 2.I (1) (2) (A) I3 = (A) Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Cường độ dòng điện qua R4 R5 I4 I5: I R5 30 3 I R4 10 Ta có : Mà: I4 + I5 = I = 2A I 3.I (3) (4) Kết hợp (3) (4), ta có : ĐS: I4 = U = 36V; I1 = 2A; I2 = (A) I5 = (A) 2 A; I3 = A; I4 = A; I5 = A 3 2 2.3 – Bài tập thí dụ 3: Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Các điện trở có giá trị r = 15Ω Dây nối ampe kế có điện trở không đáng kể Khi mắc mạch điện vào nguồn điện ampe kế 2A Tính: a/ Điện trở tương đương toàn mạch AB b/ Hiệu điện hai cực nguồn điện D A + A C r E F r r H r I r K - B G H Hướng dẫn học sinh thực giải Với mach điện này, học sinh chưa tiếp cận lần dễ gây cho học sinh chán nản bỏ Song với việc chập điểm có điện mà em tiếp cận lại gây cho em tò mò muốn thử sức Bước 1: Nhận xét: Ta thấy điểm A, C, D, F, I nối với dây dẫn ampe kế có điện trở không đáng kể nên chúng có điện Do đó, ta chập điểm lại làm nối với dương nguồn Tương tự vậy, điểm E, G, H, K, B ta chập lại làm nói với âm nguồn Như hai đầu điện trở này, đầu nối với cực dương, đầu nối với cực âm nguồn điện, nghĩa mạch điện AB gồm điện trở mắc song song với Bước 2: Thực kế hoạch giải: Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh http://phamhuuchinh.blogspot.com/ - Mạch điện vẽ lại tương đương sau: r r +A - B r A r r - Mạch điện mắc: R1 // R2 // R3 // R4 // R5 a/ Điện trở tương đương toàn mạch AB là: 1 1 1 R AB R1 R2 R3 R4 R5 1 1 r r r r r r R AB r 15 3() 5 b/ Hiệu điện hai cực nguồn điện là: UAB = I.RAB = 2.3 = 6(V) ĐS: RAB = 3() ; UAB = 6(V) 2.4 – Bài tập thí dụ 4: Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Các điện trở có giá trị r = 49 Dây nối có điện trở không đáng kể Tính điện trở tương đương toàn mạch C D R1 E R2 R3 F F R4 + A - B K R7 I R6 H R5 G H Hướng dẫn học sinh thực giải Với mạch điện phức tạp này, học sinh sau làm quen với phương pháp quan sát để nhận điểm nối với dây dẫn chập lại để làm rõ cách mắc phận mạch điện Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Bước 1: Nhận xét: Quan sát sơ đồ mạch điện, ta thấy điểm A, C, I, E, G nối với dây dẫn có điện trở không đáng kể Vì vậy, điểm có điện thế, ta chập lại làm mắc phía cực dương nguồn điện, tương tự ta chập điểm B, K, D, H, F lại làm mắc phía cực âm nguồn Bước 2: Thực kế hoạch giải - Mạch điện vẽ lại tương đương sau : R1 R2 R3 +A R4 - B R5 R6 R7 - Mạch điện mắc: R1 // R2 // R3 // R4 // R5 // R6 // R7 Điện trở tương đương toàn mạch là: R AB 1 1 1 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 1 1 1 R AB r r r r r r r r R AB r 49 7() 7 2.5 – Bài tập thí dụ 5: Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Các điện trở có giá trị r = 12Ω Điện trở dây nối không đáng kể Ampe kế 2,4A a/ Tính điện trở tương đương toàn mạch b/ Tính hiệu điện hai đầu mạch điện Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 10 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ D’ D C’ C A’ A B’ B A H.7 Hướng dẫn học sinh thực giải Đến đây, học sinh gặp phải sơ đồ mạch điện phức tạp hơn, không đơn giản chập điểm nối dây dẫn mà học sinh cần phải xác định yếu tố định luật Ôm (I U, R) dòng điện đưa vào mạch Từ đánh giá điện điểm, điểm có điện ta chập lại làm Bước 1: Nhận xét: Ta nhận thấy: - Các điện trở mắc vào cạnh hình lập phương - Theo đề điện trở có giá trị - Dòng điện đưa vào nút A, nút C’(hai đầu đường chéo hình lập phương) Như vậy, điểm B, D A’ có điện ta chập lại làm Tương tự vậy, điểm C, B’, D’ có điện ta chập lại làm Do mạch điện thực chất gồm đoạn mạch mắc nối tiếp Trong đoạn mạch AB có điện trở R1, R2, R3 mắc song song, đoạn mạch BC có điện trở mắc song song, đoạn mạch CC’ có điện trở mắc song song Bước 2: Thực kế hoạch giải - Mạch điện vẽ lại tương đương sau: Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 11 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ R4 R5 R6 R1 +A R10 B A C R2 R7 R11 R3 R8 R6 - C’ R9 - Mạch điện mắc: (R1//R2//R3) nt (R4//R5//R6//R7//R8//R9) nt (R10//R11//R12) a/ Điện trở tương đương đoạn mach AB : 1 1 1 R AB R1 R2 R3 r r r r r R AB () Điện trở tương đương đoạn mạch BC : 1 1 1 1 1 1 RBC R4 R5 R6 R7 R8 R9 r r r r r r r R BC r () Điện trở tương đương đoạn mạch CC’ : 1 1 1 RCC ' R10 R11 R12 r r r r r R CC' () Vậy điện trở tương đương toàn mạch AC’ : RAC’ = RAB + RBC + RCC’ = r r r 5r 5.12 10() 6 b/ Hiệu điện hai đầu mạch điện : R3 UAC’ = I.RAC’ = 2,4.10 = 24 (V) ĐS: RAC’ = 10Ω; V UAC’ = 24V 2.6 – Bài tập thí dụ 6: R1 R2 K Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ 8: Biết R1 = 600Ω; R2 = 500Ω; R3 = 700Ω; U = 100V Dây nối khoá K có điện trở không đáng kể + U H a/ Giả sử vôn kế có điện trở RV = 2000Ω Tìm số vôn kế khoá K đóng, khóa K mở Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 12 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ b/ Giả sử vôn kế có điện trở lớn RV = Tính cường độ dòng điện chạy mạch khoá K đóng c/ Nếu tháo bỏ điện trở R3 thay vôn kế ampe kế có điện trở không đáng kể ampe kế ? Hướng dẫn học sinh thực kế hoạch giải Sau học sinh thực tốt việc xét điện điểm để chập lại vẽ lại mạch giáo viên tiếp tục cho học sinh làm quen với dạng mạch điện có xét thêm vai trò, chức vôn kế mạch vôn kế có điện trở giới hạn xác định có điện trở vô lớn Bước 1: Nhận xét: Với mạch điện này, giáo viên nhắc lại cho học sinh chức vôn kế ampe kế: - Nếu vôn kế có điện trở giá trị giới hạn không đổi vôn kế lúc mạch cho dòng điện chạy qua xem điện trở tính điện trở tương đương mạch - Nếu vôn kế có điện trở vô lớn (tính cản trở dòng điện vật dẫn lớn) dòng điên qua coi không đáng kể (có thể tháo tính điện trở tương đương) - Ampe kế có điện trở không đáng kể, chập lại điểm có điện để làm rõ cách mắc phận mạch điện Bước 2: R3 Thực kế hoạch giải: V a/ Nếu vôn kế có điệ trở xác định R V = 2000 R1 * Khi khoá K đóng, mạch điện mắc: R2 K R1 nt {(RV nt R3) // R2) Ta có : R2,3,V = R2 ( RV R3 ) R2 R3 RV + U - 500(2000 700) 1350000 421,87() 500 700 2000 3200 Điện trở tương đương mạch là: Rtđ = R1 + R2V = 600 + 421,87 = 1021,87 (Ω) Cường độ dòng điện chạy mạch là: I U 100 0,097( A) R 1021,87 Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 13 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Vậy số vôn kế là: UV = U2V = I.R2V = 0,097.400 = 38,8 (V) * Khi khoá K mở, mạch điện mắc: R3 V R1 nt RV nt R3 Điện trở tương đương mạch : R1 Rtđ’ = R1 + R3 + RV = 600 + 700 +2000 = 3300 (Ω) Cường độ dòng điện chạy mạch là: I + U - U 100 0,03( A) ' R td 3300 Vậy số vôn kế trường hợp là: UV = I.RV = 0,03.2000 = 60 (V) b/ Nếu vôn kế có điện trở lớn (RV = ), coi dòng điện chạy qua vôn kế R3 (có thể tháo ra) Khi khoá K đóng, mạch điện lức gồm có điện trở R1 R2 mắc nối tiếp: R1 nt R2 R1 R2 K Cường độ dòng điện chạy mạch là: I U 100 0,09( A) R1 R2 600 500 + U - c/ Khi bỏ điệ trở R3 thay vôn kế ampe kế (do ampe kế có điện trở không đáng kể nên mạch điện mắc: Khi số ampe kế : IA R1 A U 100 0,166( A) R1 600 + U - ĐS: a/ K đóng: UV = 38,8V; K mở: UV = 60V b/ I = 0,09A c/ IA = 0,166A 3/ Một số tập áp dụng Bài 1: Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB hình vẽ 9, nếu: Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 14 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ R1 R2 M R3 N K2 A B R4 H K1 a/ K1, K2 mở b/ K1 mở, K2 đóng c/ K1 đóng, K2 mở d/ K1, K2 đóng Cho R1 = 2Ω; R2 = 4Ω; R3 = 6Ω; R4 =12Ω; điện trở dây nối không đáng kể ĐS: a/ K1, K2 mở: RAB = 12Ω; c/ K1 đóng, K2 mở: RAB = 1,2Ω; b/ K1 mở, K2 đóng: RAB = 4Ω d/ K1, K2 đóng: RAB = 1Ω Bài 2: Tính điện trở RAB, RAG theo mạch điện vẽ H 10a H 10b Biết đoạn có điện trở R H C A B D ĐS: RAB = G C D 2R ; A H 10a RAG = F E 5R C Bài 3: Có mạch điện hình vẽ 11: R1 R2 Biết R1 = R3 = R4 = 4Ω; R2 = 2Ω; U = 6V a/ Khi nối A D vôn kế vôn kế ? Biết vôn kế có điện trở lớn H 10b B R3 A b/ Khi nối A D ampe kế ampe kế ? Biết điện trở ampe kế nhỏ R4 D B + U - H 11 Tính điện trở tương đương mạch trường hợp ĐS: UV = UAD = 5,14V; IA = 2,25A Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 15 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Phần III - KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM 1/ Kết đạt * Trong trình dạy học sinh lớp bồi dưỡng, trước hướng dẫn cho học sinh kinh nghiệm này, gặp tập mạch điện không tường minh học sinh thường lúng túng, có số thực được, lại thực chưa đạt yêu cầu, chí có học sinh định hướng giải Điều làm cho học sinh có tâm lí chán nản, ngại học vật lý Kết cụ thể: Kết Số HS khảo sát HS không thực SL % HS thực chưa đạt yêu cầu SL % HS thực đạt yêu cầu SL % 18 17 45 42,5 12,5 40 * Với kết vậy, nhận thấy hướng dẫn học sinh làm tập mạch điện phức tạp trước hết phải dạy kinh nghiệm giải toán mạch điện không tường minh, có học sinh có sở để khai thác tiếp dạng tập khác mạch điện Sau hướng dẫn cho học sinh kinh nghiệm này, phần lớn học sinh thực toán đạt yêu cầu, số thực chưa đạt yêu cầu, lại vài học sinh không thực Từ gây cho học sinh niềm đam mê, yêu thích môn vật lý Kết cụ thể: Kết Số HS khảo sát HS không thực HS thực chưa đạt yêu cầu HS thực đạt yêu cầu SL % SL % SL % 7,5 22,5 28 70 40 - Kết năm bồi dưỡng học sinh giỏi gần đây, có học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp huyện học sinh chọn vào đội tuyển dự thi học sinh giỏi cấp tỉnh với kết khả quan 2/ Bài học kinh nghiệm Như trình bày phần đầu, đề tài nghiên cứu phạm vi mạch hỗn hợp không tường minh nhằm cung cấp cho học sinh phương pháp giải mạch điện loại Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 16 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Để giúp học sinh có hứng thú nảy sinh tình có vấn đề học tập giáo viên cho học sinh giải toán mạch điện hỗn hợp tường minh với 2, điện trở Sau đó, giáo viên đưa loại mạch hỗn hợp không tường minh dạng đơn giản, học sinh bắt đầu gặp khó khăn thực giải, lúc giáo viên hướng dẫn cho học sinh phần kiến thức mục “ số điểm lưu ý ” học học sinh tiến hành giải nâng dần lên mạch hỗn hợp không tường minh mức độ từ đơn giản đến phức tạp trình bày đề tài Việc đưa vào thí dụ phần giải pháp cải tiến muốn sau học sinh làm quen với việc chập điểm có điện (2 đầu dây dẫn, khoá K, ampe kế có điện trở không đáng kể), giáo viên tiếp tục giới thiệu cho học sinh dạng toán mạch điện có xét đến vai trò, chức vôn kế mạch mà vôn kế có giá trị điện trở khác nhau, nhánh chứa vôn kế có mắc thêm phận tiêu thụ điện khác để việc tiếp thu học sinh liền mạch có lôgíc chuyển từ dạng sang dạng khác, sau hướng dẫn cho học sinh dạng tập lớp, cần giao thêm tập thuộc dạng để học sinh áp dụng làm nhà Ở thấy: Với cách xét điện điểm để tìm điểm có điện để vẽ lại mạch điện tương đương đơn giản hơn, mà học sinh nắm vững kiến thức Với phương pháp giúp học sinh tránh tâm lí lo sợ gặp mạch điện loại này, đồng thời học sinh giải xác đơn giản nhiều để nguyên mạch điện ban đầu (thậm chí có nhiều mạch điện để nguyên mạch ban đầu giải được) Để thực tốt việc xét điện để vẽ lại mạch phân tích mạch điện thiết học sinh phải giáo viên cung cấp từ nắm vững mục Một số điểm lưu ý (Ở chương I – Nhắc lại số kiến thức bản) Việc phân tích mạch điện cần thiết để thực kế hoạch giải toán Song, trình làm bài, học sinh nháp mà không cần trình bày phần Trong trình hướng dẫn học sinh thực giải, trình bày thành bước: Bước 1: Nhận xét Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 17 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Bước 2: Thực kế hoạch giải Trong làm, học sinh cần trình bày từ bước 2, phần thực kế hoạch giải Để kết xác độ sai số thấp phép tính nên biến đổi biểu thức chữ, thay giá trị số vào đại lượng biểu thức cuối cùng, sau kiểm tra lại kết xem có phù hợp với điều kiện toán thực tế không Mong rằng, đề tài giúp học sinh giải toán vật lí phần mạch điện hỗn hợp không tường minh tốt nhằm góp phần nâng cao hiệu quả, chất lượng dạy học vật lý cấp THCS Trong trình biên soạn đề tài, chắn tránh khỏi thiếu sót mà thân chưa phát Để nội dung hình thức đề tài thêm phong phú, mong đóng góp ý kiến HĐKH, bạn đọc đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn ! Cát Tiên, ngày 26 tháng năm 2016 Người thực Phạm Hữu Chính Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 18 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ MỤC LỤC Nội dung Trang Phần I - Đặt vấn đề 1-2 Phần II – Các giải pháp cải tiến Chương I - Nhắc lại số kiến thức 3–4 Chương II - Mạch điện hỗn hợp không tường minh - Nhận xét chung mạch hỗn hợp không tường minh - Các thí dụ cụ thể + Bài tập thí dụ 5–6 + Bài tập thí dụ 6–8 + Bài tập thí dụ 8–9 + Bài tập thí dụ – 10 + Bài tập thí dụ 10 – 12 + Bài tập thí dụ 12 - 14 – Các tập áp dụng 15 Phần III - Kết đạt học kinh nghiệm 16 - Kết đạt 16 – Bài học kinh nghiệm 16 - 18 Hướng dẫn học sinh giải toán mạch điện hỗn tạp không tường minh 19 [...]... trong phạm vi mạch hỗn hợp không tường minh nhằm cung cấp cho học sinh phương pháp giải đối với mạch điện loại này Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 16 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Để giúp học sinh có hứng thú và nảy sinh tình huống có vấn đề khi học tập thì giáo viên cứ cho học sinh giải các bài toán về mạch điện hỗn hợp tường minh với 2, 3 rồi 4 điện trở Sau... Phần I - Đặt vấn đề 1-2 Phần II – Các giải pháp cải tiến 3 Chương I - Nhắc lại một số kiến thức cơ bản 3–4 Chương II - Mạch điện hỗn hợp không tường minh 5 1 - Nhận xét chung về mạch hỗn hợp không tường minh 5 2 - Các thí dụ cụ thể 5 + Bài tập thí dụ 1 5–6 + Bài tập thí dụ 2 6–8 + Bài tập thí dụ 3 8–9 + Bài tập thí dụ 4 9 – 10 + Bài tập thí dụ 5 10 – 12 + Bài tập thí dụ 6 12 - 14 3 – Các bài tập áp dụng... dẫn học sinh làm bài tập về mạch điện phức tạp thì trước hết tôi phải dạy kinh nghiệm giải toán về mạch điện không tường minh, có như vậy thì học sinh mới có cơ sở để khai thác tiếp các dạng bài tập khác về mạch điện Sau khi hướng dẫn cho học sinh kinh nghiệm này, phần lớn học sinh thực hiện bài toán là đạt yêu cầu, số ít là thực hiện chưa đạt yêu cầu, chỉ còn lại một vài học sinh không thực hiện được... BC có 6 điện trở mắc song song, đoạn mạch CC’ có 3 điện trở mắc song song Bước 2: Thực hiện kế hoạch giải - Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau: Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 11 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ R4 R5 R6 R1 +A R10 B A C R2 R7 R11 R3 R8 R6 - C’ R9 - Mạch điện được mắc: (R1//R2//R3) nt (R4//R5//R6//R7//R8//R9) nt (R10//R11//R12) a/ Điện trở... IA = 0,166A 3/ Một số bài tập áp dụng Bài 1: Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB như hình vẽ 9, nếu: Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 14 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ R1 R2 M R3 N K2 A B R4 H 9 K1 a/ K1, K2 mở b/ K1 mở, K2 đóng c/ K1 đóng, K2 mở d/ K1, K2 đều đóng Cho R1 = 2Ω; R2 = 4Ω; R3 = 6Ω; R4 =12Ω; điện trở các dây nối là không đáng kể ĐS: a/ K1,... ra loại mạch hỗn hợp không tường minh ở dạng đơn giản, khi đó học sinh sẽ bắt đầu gặp khó khăn khi thực hiện giải, lúc này giáo viên hướng dẫn cho học sinh phần kiến thức mục 3 “ một số điểm lưu ý ” và cùng học học sinh tiến hành giải rồi mới nâng dần lên mạch hỗn hợp không tường minh ở mức độ từ đơn giản đến phức tạp như tôi đã trình bày trong đề tài Việc tôi đưa vào thí dụ 6 trong phần các giải pháp... thì các phép tính nên biến đổi ở biểu thức chữ, chỉ thay giá trị bằng số vào các đại lượng ở biểu thức cuối cùng, sau đó kiểm tra lại kết quả xem có phù hợp với điều kiện bài toán và thực tế không Mong rằng, đề tài này sẽ giúp học sinh giải toán vật lí phần mạch điện hỗn hợp không tường minh được tốt hơn nhằm góp phần nâng cao hiệu quả, chất lượng dạy và học vật lý cấp THCS Trong quá trình biên soạn đề. .. đầu mạch điện là : R3 UAC’ = I.RAC’ = 2,4.10 = 24 (V) ĐS: RAC’ = 10Ω; V UAC’ = 24V 2.6 – Bài tập thí dụ 6: R1 R2 K Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ 8: Biết R1 = 600Ω; R2 = 500Ω; R3 = 700Ω; U = 100V Dây nối và khoá K có điện trở không đáng kể + U H 8 a/ Giả sử vôn kế có điện trở RV = 2000Ω Tìm số chỉ của vôn kế khi khoá K đóng, khóa K mở Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường. .. trong quá trình làm bài, học sinh chỉ nháp mà không cần trình bày phần này Trong quá trình hướng dẫn học sinh thực hiện giải, tôi đã trình bày thành 2 bước: Bước 1: Nhận xét Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 17 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Bước 2: Thực hiện kế hoạch giải Trong bài làm, học sinh chỉ cần trình bày từ bước 2, phần thực hiện kế hoạch giải Để kết quả... ampe kế chỉ bao nhiêu ? Biết điện trở của ampe kế rất nhỏ R4 D B + U - H 11 Tính điện trở tương đương của mạch trong trường hợp này ĐS: UV = UAD = 5,14V; IA = 2,25A Hướng dẫn học sinh giải bài toán về mạch điện hỗn tạp không tường minh 15 http://phamhuuchinh.blogspot.com/ Phần III - KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM 1/ Kết quả đạt được * Trong quá trình dạy học sinh ở các lớp bồi dưỡng, trước khi