skkn rèn kĩ năng giải bài tập điện có liên quan đến cực trị

THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN RÈN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN CÓ LIÊN QUAN ĐẾN CỰC TRỊ Tên sáng kiến: Rèn kĩ giải tập điện có liên quan đến cực trị Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Bồi dưỡng học sinh giỏi khối ôn thi môn vật lí vào THPT Tác giả: Họ tên: Nguyễn Thị Tươi Nam (nữ): Nữ Ngày tháng/năm sinh: 27 – 10 - 1972 Trình độ chuyên môn: ĐH Vật lý Chức vụ, đơn vị công tác: Phó Hiệu trưởng trường THCS Ninh Thành Ninh Giang - Hải Dương Điện thoại: 0988 345 911 Chủ đầu tư tạo sáng kiến: Trường THCS Ninh Thành – Ninh Giang - Hải Dương Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu : Tên đơn vị: Trường THCS Ninh Thành – Ninh Giang - Hải Dương Điện thoại: 03203 760 668 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: Học sinh lớp học xong kiến thức phần điện học điều kiện sở vật chất nhà trường Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Từ năm học 2012 -2013 đến năm học 2014 – 2015 HỌ VÀ TÊN TÁC GIẢ XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Nguyễn Thị Tươi TÓM TẮT SÁNG KIẾN Trong chương trình vật lí THCS phần điện học chiếm vị trí quan trọng quan tâm đến giảng dạy phần Qua nghiên cứu vài năm trở lại trường giảng dạy, việc học sinh tiếp thu vận dụng kiến thức phần điện học làm thi học sinh giỏi cấp nhiều hạn chế, kết chưa cao Sự nhận thức ứng dụng thực tế vận dụng vào việc giải tập Vật lý phần học sinh lúng túng Do trình giảng dạy phần điệnhọc chia dạng tập nhằm giúp học sinh hiểu chất chung tượng vật lí từ hiểu chất cụ thể riêng lẻ biết ứng dụng vào giải tập Khi giảng dạy tập điện học học sinh giỏi ý tới việc phân loại dạng tập rèn kĩ cho học sinh để giúp học sinh hiểu sâu sắc tượng vật lí vận dụng kiến thức vào giải tập Tôi chia dạng tập sau: + Bài tập định luật Ôm + Bài tập tính điện trở dây dẫn + Bài tập định luật Jun - Lenxơ + Bài tập độ sáng đèn + Bài tập có liên quan đến cực trị Và số dạng tập khác Sở dĩ phải phân chia nhằm giúp học sinh hiểu chất chung tượng, từ hiểu chất cụ thể riêng lẻ biết ứng dụng vào giải tập Thực tế, học sinh lớp 9, giải tập có liên quan đến cực trị, em nhiều lúng túng, khó khăn em thường gặp là: + Xác định cấu trúc mạch điện + Đối với đại lượng điện, có nhiều công thức tính, nên chọn công thức + Sử dụng nhiều kiến thức toán học + Xác định cực trị đại lượng cần thông qua đại lượng Nếu giải khó khăn khó dạng tập đựơc giải toả học sinh có hứng thú, say sưa với toán có liên quan đến cực trị nói riêng toán điện học nói chung Trước làm tập phần cho học sinh nắm vững lí thuyết có liên quan đến cực trị đưa phương pháp giải dạng tập phần đồng thời sau có nhận xét ý làm tập Việc phân dạng tập, phân tích kĩ nội dung lý thuyết có liên quan giúp cho học sinh vận dụng lý thuyết để phân tích toán, đề phương pháp giải cụ thể, ngắn gọn, dễ hiểu nhất, học sinh hứng thú học môn kết áp dụng sáng kiến tăng lên rõ rệt, học sinh giỏi lớp bồi dưỡng đạt giải kì thi học sinh giỏi, học sinh thi vào THPT môn Vật lí dạy làm tập khó, điểm giỏi môn lí thi vào THPT đạt 35% Sáng kiến áp dụng sau học sinh lớp học xong kiến thức vật lí phần điện phần kiến thức toán lớp học sinh phải học xong kiến thức phần giải phương trình bậc 2, Bất đẳng thức CôSi, định lí Viet để dùng toán học làm công cụ giải tập vật lí Sau xin trình bày sáng kiến MÔ TẢ SÁNG KIẾN Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến Trong công xây dựng bảo vệ tổ quốc, cần người có trình độ lĩnh hội kỹ thuật cao Do vậy, yêu cầu đặt cho ngành giáo dục đào tạo học sinh có lực, nhạy bén việc lĩnh hội thành tựu khoa học Trong đó, môn học quan trọng để đáp ứng vấn đề môn vật lý Hiện nay, ngành giáo dục quan tâm tới vấn đề thường xuyên tổ chức kỳ thi chọn học sinh giỏi từ cấp trường đến cấp quốc gia, mặt khác môn học thường hay chọn môn thi vào THPT Là giáo viên trực tiếp tham gia giảng dạy môn vật lý trường THCS thường xuyên tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý, nhận thức rõ vấn đề thường xuyên học hỏi, tích luỹ kinh nghiệm, tìm phương pháp, kĩ thích hợp giải loại tập vật lý nhằm phục vụ nhu cầu giảng dạy để cao chất lượng giáo dục Trong chương trình vật lý THCS, phần Điện học chiếm vị trí quan trọng chương trình vật lý lớp lớp 9: lớp tập chủ yếu tập định tính, lớp tập chủ yếu phần tập định lượng có nhiều tập khó đòi hỏi học sinh phải có tư tốt giải Thực tế, học sinh lớp 9, giải tập có liên quan đến cực trị, em gặp nhiều khó khăn , kết làm không cao Sự nhận thức ứng dụng thực tế vận dụng vào việc giải tập vật lí phần học sinh lúng túng dạng tập không dạng tập hay gặp đề thi học sinh giỏi cấp THCS, đề thi vào THPT mà dạng có chương trình vật lí THPT, đề thi vào trường đại học, cao đẳng Để khắc phục khó khăn nhằm giúp học sinh có hứng thú, say sưa với toán có liên quan đến cực trị nói riêng toán điện học nói chung, xin mạnh dạn trình bày sáng kiến giảng dạy dạng tập điện có liên quan đến cực trị bồi dưỡng học sinh khá, giỏi ôn thi môn Vật lí vào THPT Tên kinh nghiệm là: "Rèn kỹ giải tập điện có liên quan đến cực trị " Thực trạng vấn đề Qua nghiên cứu vài năm trở lại trường giảng dạy, việc học sinh tiếp thu, vận dụng kiến thức để giải tập phần: giải tập điện liên quan đến cực trị nhiều hạn chế, kết chưa cao Trong thực tế, việc giải tập điện liên quan đến cực trị hầu hết giáo viên tiến hành sau: - Giáo viên cho học sinh đọc đề - Gọi học sinh giỏi lên bảng làm - Giáo viên nhận xét bảng học sinh Nếu học sinh làm tốt giáo viên cho điểm tuyên dương, học sinh làm sai giáo viên hướng dẫn em lớp làm theo cách áp đặt giáo viên học học giáo viên làm việc, "thuyết trình” "nhiệt tình" sau học có gặp gỡ trao đổi lại với học sinh lớp là: Tại toán lại giải vậy? phần đông học sinh không trả lời Tôi có yêu cầu em làm lại toán chữa em lúng túng không Với giải pháp nêu kết khảo sát 10 học sinh giỏi là: Năm học 2011 - 2012 Điểm TB em - 6% Điểm TB em - 30% Điểm khá, giỏi em - 10% (10 học sinh) Vậy rõ ràng là: Với giải pháp học sinh làm lúng túng, số học sinh giỏi làm bài, phần đông học sinh không làm nên kết chưa đạt mục tiêu đề Xuất phát từ yêu cầu chung môn học từ tính cần thiết thực tế dạy học nâng cao chất lượng môn học, nâng cao chất lượng mũi nhọn môn mạnh dạn chọn đề tài: "Rèn kỹ giải tập điện có liên quan đến cực trị" làm tiêu đề cho sáng kiến nhằm trao đổi, học hỏi với đồng nghiệp, rút kinh nghiệm để học tập, tích luỹ nâng cao lực dạy học môn học Các giải pháp thực Qua thực tế giảng dạy, nghiên cứu, đưa số hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập phần giải tập điện có liên quan đến cực trị học sinh khá, giỏi cụ thể: - Phải trang bị cho học sinh thật tốt lí thuyết hiểu chất vấn đề - Trang bị kiến thức toán học để ứng dụng giải tập phức tạp - Biện pháp quan trọng rèn cho học sinh biết cách giải thích tượng vật lý, phân loại dạng tập nắm vững phương pháp giải dạng Sau mỗi dạng toán giáo viên đưa nhận xét để nhấn mạnh cách làm khó khăn mà học sinh thường mắc phải để từ gặp dạng tập học sinh vận dụng làm tập tốt - Dạy học theo phương pháp nêu vấn đề, thầy trò tích cực làm việc Tiến hành giải tập với cách giải - Thường xuyên kiểm tra tập dượt cho học sinh, bổ sung thiếu sót học sinh làm mắc phải - Xây dựng hệ thống câu hỏi phù hợp với đối tượng học sinh để giúp em suy nghĩ đề xuất cách giải - Tận dụng tối đa thời gian lớp để hướng dẫn trao đổi cho học sinh băn khoăn, thắc mắc mà học sinh chưa hiểu - Giáo viên phải tích cực tham khảo tài liệu tài liệu Vật lí cấp THCS 3.1 Cơ sở lí thuyết Khi làm dạng tập cần phải ghi nhớ kiến thức sau đây: l * Công thức tính điện trở: R = ρ S * Công thức định luật Ôm: I = U R * Công thức định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp: I = I1 = I2 = = In R = R1 + R2 + + Rn U = U1 + U2 + .+ Un * Công thức định luật Ôm cho đoạn mạch mắc song song: I = I1 + I2 + + In 1 1 = + + + R R1 R2 Rn U = U1 = U2 = .= Un Lưu ý: Nếu mạch có điện trở mắc song song thì: R1 R2 R2 R1 R = R + R ; I1 = R + R I ; I2 = R + R I 2 * Với A ; B ; C điểm mạch điện , ta có : UAC = UAB + UBC * Tổng cường độ dòng điện đến nút tổng cường độ dòng điện khỏi nút * Điện trở dây nối không đáng kể, coi Nếu ampe kế có điện trở không đáng kể ampe kế có vai trò dây nối Nếu vôn kế có điện trở vô lớn dòng điện qua vôn kế Nếu ampe kế vôn kế có điện trở xác định tính toán phải coi dụng cụ điện trở * Định luật Jun –Lenxơ : Nhiệt lượng toả dây dẫn tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỷ lệ thuận với điện trở thời gian dòng điện chạy dây dẫn : * Công thức: Q = I2Rt (J) Q = 0,24I2Rt (cal) 1cal = 4,18J ; 1J =0,24 cal * Công suất toả nhiệt: P = Q U2 = UI = RI2 = t R * Bất đẳng thức CôSi : Với a ;b ≥ ta có : a +b ≥ ab => => ( ab )max = (a + b)min = ab a+b Dấu ‘‘= ’’ xảy ↔ a = b * Sử dụng điều kiện có nghiệm phương trình bậc (Hoặc ∆' ≥ 0) ∆≥0 * Kết hợp định lí Viet: x1 x2 = c a x1+x2 = - b a 3.2 Các dạng tập áp dụng Đối với học sinh giỏi, yêu cầu em phải hiểu rõ kiến thức, phân loại tập thuộc dạng nào, cần áp dụng phương pháp để giải tập 3.2.1 Dạng : Tìm cực trị đại lượng : Phương pháp giải : - Xác định đại lượng vật lí có mặt toán làm ẩn - Dựa vào đề đề tìm mối quan hệ đại lượng dạng biểu thức đại số - Dựa vào kiến thức toán học để tìm giá trị lớn nhất, nhỏ theo yêu cầu đề .+ Bài Cho mạch điện hình vẽ U bên, với U = 6V, r = Ω Tìm R để công suất điện trở R đạt giá trị r - C lớn ? Tìm giá trị ? R Giải - Ta có: công suất toả nhiệt điện trở R là: P = I2.R U2 P= R (R + r)2 → U2 P = ( R + r )2 R - Do U = 6V không đổi nên để PMax M = ( R + - Theo bất đẳng thức CôSi ta có M ≥ 4r => MMin = 4r U => PMax = 4r U = 4.2 36 = = 4,5 W r ) R - Dấu "= " xảy R = r = Ω Vậy với R = Ω PMax = 4,5 W * Nhận xét: Đây toán dạng cực trị Học sinh cần nắm kiến thức Toán học (bất đẳng thức Cosi)là giải toán Đa số học sinh biến đổi tới biểu thức tính P học sinh tìm Pmax không nghĩ tới bất đẳng thức Cosi Thông qua toán giáo viên cần nhấn mạnh bất đẳng thức Cosi dấu "=" bất đẳng thức xảy nào? Bài 2: Cho mạch điện hình r vẽ bên, với U += 12V,- r = Ω R1 = Ω a Tìm R để công suất tiêu thụ U A đoạn AC đạt giá trị lớn R1 PACMax ? Tìm PACMax ? R B C b Tìm R để công suất tiêu thụ biến trở R đạt giá trị lớn PRMax ? Tìm PRmax ? Giải - Ta có : PAC = I2RAC = U U2 ( RAC + r ) RAC = ( R + AC Do U2 = 122 V không đổi - Để PAC Max M = ( R AC + r )2 RAC Min - Theo bất đẳng thức CôSi ta có M ≥ 4r => MMin = 4r => PMax = U2 12 = = 9W 4r 4.4 - Dấu xảy khi: RAC = r => R1 + R = r => R = r - R1 = – = Ω r ) R AC - Vậy R = Ω PAC Max = 9W b Ta có: U2 U2 R = R +r PR = I2 R = ( R1 + R + r ) ( R+ ) R - Do U2 không đổi nên để PRmax MMin = ( R + R1 + r ) Min R - Theo bất đẳng thức CôSi ta có: M ≥ ( R1 +r) MMin = (R1 +r) PRmax = U2 12 = = 7,2 W 4( R1 + r ) 4.5 - Dấu "= " xảy khi: R = r + R1 = Ω - Vậy với R = Ω PRmax = 7,2W * Nhận xét: Về chất toán giống với số lượng điện trở nhiều Nếu học sinh phát tốt giải toán không khó khăn Thông qua toán giáo viên chốt lại phương pháp chung giải tập dạng này: Tìm công suất P đoạn mạch cần khảo sát theo U mạch (vì U không đổi) điện trở mạch; biến đổi P để tử P số, mẫu số chứa biến R Sau áp dụng bất đẳng thức Cosi để tìm đại lượng cần tính + Bài 3: Cho mạch điện hình B A vẽ bên, với U = 16V, r = Ω , - r R1 R1 = 12 Ω C a Tìm R để PAD Max ? Tìm R PAD ? b Tìm R để PRmax ? Tìm PR ? Giải a Ta có : PAD = I2 RAD = U U2 ( RAD + r ) RAD = ( R + AD 10 r ) R AD D lớn Cách chung đưa dạng mạch chứa điện trở cố định nối tiếp với biến trở R; đưa dạng mạch song song gồm điện trở cố định mắc nối tiếp với mạch gồm biến trở R song song với điện trở cố định khác Sau tìm công suất P mạch cần tính theo U biến trở R điện trở cố định khác; Cuối dùng bất đẳng thức Côsi tìm đại lượng ẩn toán 3.2.2 Dạng 2:Tìm đại lượng khác thông qua cực trị hàm số Phương pháp giải: - Xác định đại lượng toán cho có giá trị lớn nhất, nhỏ - Dựa vào đề tìm mối quan hệ đại lượng vật lí dạng hàm số - Dựa vào kiến thức toán để tìm đại lượng khác thông qua tìm giá trị lớn nhất, nhỏ có toán Bài Cho mạch điện hình vẽ + bên, với U = 6V, r = Ω Tìm R để U r công suất điện trở R đạt giá trị R lớn ? Tìm giá trị ? Giải Ta có : Công suất điện trở R là: P = Pn – Pr P = UI – I2r I2r - UI + P = Đây phương trình bậc I Để phương trình có nghiệm thì: ∆ = U2 - 4Pr ≥ P≤ Vậy : PMax U2 4r U2 = = 4, W xảy R = r = Ω 4r *Nhận xét: Học sinh cần nắm kiến thức Toán học ( kiến thức điều kiện có nghiệm phương trình bậc 2) giải toán Đa số học sinh biến đổi tới biểu thức tính P học sinh tìm Pmax 21 không nghĩ tới biến đổi phương trình bậc I Bài toán giải theo 2cách nhiên dùng cách giải ngắn gọn dễ hiểu dùng cách giải dạng Bài 2: Một dây dẫn đồng chất, tiết diện cắt thành phần cho mắc chúng song song điện trở tương đương mạch cực đại Tìm điện trở phần biết dây dẫn có điện trở Ω Giải Gọi điện trở phần x ( Ω ) Phần lại có điện trở là: – x ( Ω ) Khi ta có : RTĐ = x ( − x) 4x − x2 = 4 Để RTĐ Max : ( -x2 + 4x ) max Ta thấy phương trình bậc dạng ax2 +bx + c = (Phương trình khuyết c) Để : ( -x2 + 4x ) max x = −b −4 =2 = 2a −2 => x = ( Ω ) Vậy điện trở phần x =2( Ω ) *Nhận xét:Với dạng tương tự trên, giáo viên hướng dẫn để học sinh viết công thức RTĐ có tử số phương trình bậc Vận dụng kiến thức phương trình bậc với hệ số a < ta dễ dàng tìm giá trị lớn hàm số Tuy nhiên toán dùng bất đẳng thức Cô si để làm cho kết r + điện Bài 3: Cho mạch U - hình vẽ Biết U, r, R biến trở Chứng minh : với giá trị PR < PRmax có giá trị R giá trị thoả mãn hệ C thức: R1R2 = r2 R Giải: U2 R Ta có : PR = I R = ( R + r )2 R Đặt PR = P ; PRmax = PMax => P (R +r )2 = U2R PR2 + R(2Pr – U2) + Pr2= ∆ = (2Pr – U2)2 - P2r2 = U2( U2 – Pr) 22 (*) (1) Mặt khác ta có : PMax = U2 4r Đạt R = r ( Ω ) (2) Thay U2 (2) vào (1) ta có : ∆ = PMax r 4r (PMax – P) = U2 4r ( PMax – P) > Vậy (* ) có hai nghiệm R1 R2 Theo định lý Viet ta có : R1R2 = c Pr = = r => R1R2 = r2 a P Vậy với giá trị P < PMax tồn R1; R2 thoả mãn: R1R2 = r2 R1 Bài 4: Cho mạnh +điện U hình vẽ bên, với R2 U không đổi; R1; R2 không đổi, Rd ≈ ; x biến trở Khi x có giá trị x0 PxMax = P0 Khi x có giá x trị 16Ω; 100Ω Px = P0 Tìm x0 = ? Giải: - Theo cho ta có: Px = I 2x x (1) U ( R2 + x ) - Theo định luật Ôm ta có : I = R x + R R + R x 2 R2 UR2 - Khi đó: Ix = R + x I = x( R + R ) + R R 2 (2) U R2 Thay (2) vào (1) ta có: Px= ( x ( R + R ) + R1 R2 ) 2 (3) x Theo bài: PxMax = P0 x = x0 Vậy từ (3) để PxMax MMin = ( x ( R1 + R2 ) + R1 R2 ) Min x Theo bất đẳng thức CôSi: M ≥ ( R1+ R2) R1R2 Suy MMin = ( R1+ R2) R1R2 U R2 Khi : P0= R1 ( R1 + R2 ) (4) R1 R2 với x = x0 = ( R + R ) R1 R2 U R2 Vậy x0 = ( R + R ) P0 = R1 ( R1 + R2 ) (6) 23 (5) Mặt khác từ (3) ta có: Px= U R22 x ( x ( R1 + R2 ) + R1R2 ) Khi x có giá trị 16 Ω , 100 Ω Px = P0 (7) (8) U R22 x U R2 Từ (6), (7), (8) ta có : = ( x ( R1 + R2 ) + R1 R2 ) R1 ( R1 + R2 ) => (R1 +R2)2 x2 - R1(R1 + R2) + R 12 R 22 = (9) Khi : x1 = 16 Ω ; x2 = 100 Ω nghiệm phương trình (9) Theo định lý Viet ta có: x1x2 = c a ( R1 R2 ) RR = ( ) = x02 Theo (9): x1x2 = ( R1 + R2 ) R1 + R2 => x 02 = 16.100 = 1600 => x0 = 40 Ω - Vậy giá trị phải tìm x0 = 40 Ω *Nhận xét: Với dạng giáo viên lưu ý học sinh biết cách viết công thức P biến đổi công thức để có phương trình bậc Dùng kiến thức toán để giải phương trình bậc vừa lập được, kết hợp với định lí Viet để giải toán dễ dàng Bài 5:Cho mạch điện hình vẽ : M R0 U A R N C R1 V Biết: R0 = Ω; U0 = 30V Biến trở có điện trở lớn R, vôn kế có điện trở lớn, ampe kế có điện trở không đáng kể Khi di chuyển chạy C biến trở ta thấy có vị trí mà ampe kế giá trị nhỏ 1A vôn kế 12V.Tìm giá trị R1 R? Giải Đặt RMC = x (ĐK: 0 R = 18 Ω U R1 (3) => Imin = ( R + R)( R + R0 + R ) Thay giá trị Imin , R0 , R , U0 ta tính R1 = 24 Ω Vậy: R = 18 Ω R1 = 24 Ω * Nhận xét: Đây toán khó dạng cực trị Học sinh phải nắm kiến thức Toán học (về phương trình bậc 2) Ngoài việc học sinh nắm vững kiến thức vật lí, nhận dạng mạch điện học sinh phải có tư 25 tốt để biến đổi công thức đại lượng cho có giá trị lớn nhất,nhỏ đưa dạng phương trình bậc có chứa ẩn liên quan đến đại lượng cần tìm Nếu làm học sinh giải dễ dàng 3.3 Vài ví dụ bỏ ngỏ r + U điện Bài 1: Cho mạch hình vẽ: - R biết U = 24V, r = Ω , B R1 = Ω , R2 = Ω Tìm Rx đểR:2 A a.PAB Max  Rx b.PRx Max   tìm P Max ? c.PR Max  d PR2 Max  Bài 2: Cho mạch + U điện - sau: r U = 1,5V, r = 0,7 Ω , R1=3 Ω ,R2=2 Ω R Tìm R đểR:1 a.PAB Max  R2  b.PR Max   c.PBC Max  tìm PMax ? d PR2 Max   e.PR1 Max  + U điện Bài 3: Cho mạch - hình vẽ: r a Trong điều kiện IA không phụ thuộc vào Rx? b Xác địnhRxRx để PRx Max? Tìm PRxMax? c Xác định Rx Ađể PAB Max? Tìm PAB Max ? R1 R2 Ra 26 Cho U = 6V ; r = Ω ; R1 =R2 = Ω ; Ra = 0,5 Ω Bài : Có điện trở R1 = Ω , R2 = Ω , R3 = Ω , R1 = Ω , ghép thành dãy song song, dãy gồm ; điện trở nối tiếp Tìm giá trị lớn nhỏ điện trở tương đương ? Bài 5: Cho Mạch điện nhưr hình vẽ: A + B - U = 60V ; r = 30 Ω R; 1R1 = 18 Ω , R2 = 45 Ω ; R3 = 90 Ω Tìm R để : R2 a PRMax ? b PR Max PR Max ? c PAB Max ? R Tìm PMax tương ứng ? R1 + Bài 6: Cho mạch - hình U điện K vẽ, biết: r = Ω ; Đ : 7V –R27W, R0 R1 = 18 Ω , R2= Ω ; R0 biến trở Điều chỉnh R0 đóng K đèn sáng bình § thường đạt công suất tiêu thụ cực đại X Tìm U R0 ? Khi K mở đèn sáng nào? 27 r Bài 7: Cho mạch + Uđiện - r hình vẽ, biết: R1 R1 = 14r, R2= 4r; R3 = 18r B A R4= 9r; RA = r; RRK,d ≈ R3 Khi K đóng R5 có công R5 R4 suất tiêu thụ cực đại Xác định số củaAAmpekế K mở? K Bài 8: Cho mạch điện , biết: V U = 6V; r = Ω ; R1 = R4= R3 = R5 = r 1Ω R5 + U R2 = 0,8 Ω , RV ≈ ∞ , Rd ≈ R0 có giá trị tối đa 10 Ω R4 R1 K mở, Rx = Ω Xác định: R2 a IRx= ? b Số Vôn kế K R3 K đóng, Rx = Xác định: a Số Vôn kế b PRx =? 3.Khi K đóng, Rx thay đổi công suất tiêu thụ Rx thay đổi nào? + U điện - ,biết: Bài 9: Cho mạch r Khi K1, K2, K3: mở Vôn kế 30V KKhi K3,K2 mở; K1 đóng:VVôn kế R1 27 V Kchỉ R2 Khi K3 mở, K1, K2 đóng: Vôn kế K3 24V Và R3 = 4,8 Ω Pnguồn = 270W C Tìm U, r, R1, R2= ? R3 28 Muốn cho công suất đoạn mạch AB không đổi R3 phải bao nhiêu? Tìm công suất không đổi ? Bài 10: Cho mạch điện hình vẽ bên Biết UMN không đổi, r = 1Ω, đèn Đ1 loại 6V-3W, đèn Đ2 loại 12V-16W Biến trở làm từ vòng dây đồng chất, tiết diện uốn thành vòng tròn tâm O, tiếp điểm A cố định, kim loại CD (có điện trở không đáng kể) tiếp giáp với vòng dây hai điểm C, D quay xung quanh tâm O Quay CD đến vị trí cho góc AOD = ϕ = 90o đèn Đ1 sáng bình thường công suất tiêu thụ toàn biến trở đạt giá trị cực đại r C A _ +• U • M N O Đ1 D Đ 1) Tính điện trở dây làm biến trở hiệu điện UMN Đèn Đ2 sáng nào? 2) Khảo sát độ sáng đèn quay CD (Điện trở bóng đèn không thay đổi) Kết quả: Với phương pháp dạy gắn lý thuyết vào tập gắn tập với thực tế nên giúp cho em tiếp thu kiến thức cách độc lập tích cực sáng tạo Do học sinh hứng thú, hiểu sâu sắc từ vận dụng linh hoạt vào nâng cao Qua đối chứng kinh nghiệm khảo sát thấy chất lượng học sinh đội tuyển Vật lý học phần giải tập điện có liên quan đến cực trị kết nâng lên rõ rệt Kết cụ thể là: - Trước áp dụng sáng kiến để dạy học sinh giỏi lớp 9: Năm học 2011 – 2012 Điểm TB 6em – 60% Điểm TB 3em – 30% Điểm khá, giỏi 1em – 10% (10 học sinh) - Sau áp dụng sáng kiến để dạy học sinh giỏi khối kết đạt Năm học 2012 – 2013 Điểm TB 2em – 20% Điểm TB 1em – 10% (10 học sinh) 29 Điểm khá, giỏi 7em – 70% 2013 – 2014 1em – 8,3% 2em – 16,7% 9em – 75% (12 học sinh) 2014 – 2015 2em – 22,2% 7em – 77,8% (9học sinh) - Qua việc khảo sát dạy học sinh ôn thi vào THPT thấy học sinh không bị lúng túng gặp toán dạng Kết cụ thể là: 75% số học sinh ôn thi làm dạng 35% đạt điểm giỏi Điều kiện sáng kiến nhân rộng Sáng kiến xây dựng hệ thống tập, gắn phương pháp dạy học môn, khảo nghiệm qua thực tế giảng dạy đạt kết tốt Sáng kiến tài liệu tốt học sinh tự học, tự bồi dưỡng hướng dẫn giáo viên môn, tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp vào dạy học, bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi, ôn thi vào Trung học phổ thông đạt kết tốt KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Bồi dưỡng học sinh giỏi nhiệm vô quan trọng người giáo viên Nhằm phát nuôi dưỡng tài cho đất nước Đẩy mạnh nghiệp phát triển giáo dục Đáp ứng mục tiêu: Nâng cao dân trí, bồi dưỡng nhân tài phục vụ nghiệp công nghiệp hoá - đại hoá đất nước thời kỳ Giải tập điện có liên quan đến cực trị dạng tập khó, chưa có sách tham khảo viết thành chuyên đề riêng giáo viên học sinh tham khảo Để nâng cao chất lượng giảng dạy phần tập nêu đề tài có phối hợp linh hoạt phương pháp giảng dạy 30 Trang bị cho học sinh thật tốt lí thuyết hiểu chất vấn đề ,trang bị kiến thức toán học để ứng dụng giải tập phức tạp Hướng dẫn cho học sinh biết cách phân loại dạng tập nắm vững phương pháp giải dạng Xây dựng hệ thống câu hỏi phù hợp với đối tượng học sinh để giúp em suy nghĩ đề xuất cách giải Tuỳ theo vùng , miền đối tượng học sinh mà người giáo viên áp dụng khác cho phù hợp Sáng kiến áp dụng cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 9, ôn thi vào THPT môn vật lí Giúp hệ thống hoá cho em kiến thức cách có hệ thống, sâu rộng, phát triển tư vật lý tốt, xóa bỏ nỗi lo ngại dạy học môn Vật lí Khuyến nghị Qua trình áp dụng sáng kiến, để đạt kết cao tự rút cho số học số khuyến nghị sau: 2.1 Đối với giáo viên: - Dành thời gian để nghiên cứu tài liệu, sách tham khảo, phân loại tập - Lượng tập phù hợp với lực, đối tượng học sinh - Giáo viên phải soạn kỹ trước lên lớp, đưa nhiều phương án, rõ cho học sinh thấy phương án tốt cho dạng - Kiên trì áp dụng sáng kiến 2.2 Đối với học sinh: - Giúp học sinh nắm chắc, hiểu sâu kiến thức vật lí nói chung phần tập giá trị cực trị Điện học nói riêng - Phát huy tính độc lập, sáng tạo học sinh - Kích thích lòng say mê hứng thú học tập, giúp học sinh vươn lên đạt kết cao học tập - Rèn luyện phương pháp học tập môn: cách khai thác, mở rộng vấn đề, phát triển tư vật lý 31 2.3 Đối với nhà trường: - Cung cấp thiết bị, đồ dùng cần thiết cho giáo viên học sinh - Bổ sung thêm sách tham khảo mảng nội dung phụ đạo học sinh yếu kém, trung bình, bồi dưỡng học sinh giỏi đặc biệt phần Điện học cho thư viện nhà trường, tạo điều kiện để giáo viên học sinh có tài liệu để nghiên cứu học tập - Tổ chức chuyên đề chung tổ tự nhiên, kết hợp giáo viên toán giáo viên Vật lý để áp dụng cách tính toán vào giải tập vật lý 2.4 Đối với cấp quản lí giáo dục: - Phần kiến thức Điện học đặc biệt phần giá trị cực trị phần kiến thức khó chương trình Vật lý Đề nghị Phòng giáo dục đào tạo tổ chức chuyên đề vật lý cấp huyện nhiều để giáo viên môn Vật lý trao đổi thảo luận phương pháp dạy, cách giải tập phần Điện học - Để giáo viên có kinh nghiệm giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi đạt kết cao đề nghị cấp quản lí giáo dục thường xuyên trao đổi sáng kiến công nhận cấp tỉnh để đồng nghiệp tham khảo Do lực chuyên môn hạn chế nên sáng kiến không tránh khỏi thiếu xót Kính mong đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đề tài thêm hoàn thiện Tôi xin trân trọng cảm ơn! 32 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO - Sách giáo khoa vật lý - Vũ Quang, Đoàn Duy Hinh, Ngô Mai Thanh, Nguyễn Đức Thâm, NXB Giáo dục - Sách giáo viên vật lý - Vũ Quang,Đoàn Duy Hinh, Ngô Mai Thanh, Nguyễn Đức Thâm, NXB Giáo dục - Chuyên đề vật lý - Vũ Thanh Khiết, NXB Đà Nẵng - 500 tập vật lý Trung học sở - Phan Hoàng Văn, NXB Đại học Quốc gia - Để học tốt vật lý (dành cho học sinh khá,giỏi) -Trương Thọ Lương, NXB Giáo dục - Bài tập chọn lọc nâng cao vật lý - Nguyễn Thanh Hải 33 - Tuyển chọn đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên môn vật lý - Nguyễn Quang Hậu Lương Tấn Đạt,NXB Hà Nội - 350 tập vật lý chọn lọc -Vũ Thanh Khiết, NXB Hà Nội MỤC LỤC THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Trang TÓM TẮT SÁNG KIẾN Trang MÔ TẢ SÁNG KIẾN Trang 1.Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến Trang Thực trạng vấn đề Trang Các giải pháp thực Trang 3.1 Cơ sở lí thuyết Trang 3.2 Các dạng tập áp dụng Trang 3.2.1.Tìm cực trị đại lượng Trang 3.2.2.Tìm đại lượng khác thông qua cực trị hàm số Trang 21 34 A 3.3 Vài ví dụ bỏ ngỏ Trang 26 Kết Trang 29 Điều kiện sáng kiến nhân rộng Trang 30 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Trang 31 Kết luận Trang 31 Khuyến nghị Trang 31 2.1 Đối với giáo viên Trang 31 2.2 Đối với học sinh Trang 31 2.3 Đối với nhà trường Trang 32 2.4 Đối với cấp quản lí giáo dục Trang 32 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 34 MỤC LỤC Trang 35 35 [...]... 2 đối với I Bài toán này có thể giải theo 2cách tuy nhiên dùng cách giải này thì ngắn gọn và dễ hiểu hơn dùng cách giải ở dạng 1 Bài 2: Một dây dẫn đồng chất, tiết diện đều được cắt thành 2 phần sao cho khi mắc chúng song song thì điện trở tương đương của mạch là cực đại Tìm điện trở mỗi phần biết rằng dây dẫn có điện trở là 4 Ω Giải Gọi điện trở một phần là x ( Ω ) Phần còn lại sẽ có điện trở là:... Bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vô cùng quan trọng của người giáo viên Nhằm phát hiện nuôi dưỡng tài năng cho đất nước Đẩy mạnh sự nghiệp phát triển giáo dục Đáp ứng mục tiêu: Nâng cao dân trí, bồi dưỡng nhân tài phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước trong thời kỳ mới Giải bài tập điện có liên quan đến cực trị đây là dạng bài tập khó, chưa có sách tham khảo nào viết thành một chuyên... Dấu " = " xảy ra khi R = 5,6 Ω - Vậy với R = 5,6 Ω thì PRmax = 206 W * Nhận xét: Bài toán 4 làm tương tự như những bài toán trên Thông qua bài toán giúp học sinh rèn kĩ năng giải bài tập và quan sát mạch điện một cách đúng nhất +Bài 5: Cho mạch điện như hình- vẽ N M bên, với R = 4 Ω ; Đ: (6V - 3W) và R2 là biến trở Hiệu điện thế ở M, N R A là UMN = 10V không đổi B X a Xác định R2 để đèn sáng bình thường?... vững các kiến thức về vật lí, nhận dạng mạch điện thì học sinh còn phải có tư 25 duy tốt để biến đổi công thức của đại lượng đã cho trong bài có giá trị lớn nhất,nhỏ nhất đưa về dưới dạng phương trình bậc 2 có chứa ẩn liên quan đến đại lượng cần tìm Nếu làm được như vậy rồi thì học sinh có thể giải được bài rất dễ dàng 3.3 Vài ví dụ bỏ ngỏ r + U điện như Bài 1: Cho mạch hình vẽ: - R biết U = 24V, r... pháp giải: - Xác định đại lượng nào trong bài toán cho có giá trị lớn nhất, nhỏ nhất - Dựa vào đề bài tìm mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí dưới dạng hàm số - Dựa vào kiến thức toán để tìm đại lượng khác thông qua tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất có trong bài toán Bài 1 Cho mạch điện như hình vẽ + bên, với U = 6V, r = 2 Ω Tìm R để U r công suất trên điện trở R đạt giá trị R lớn nhất ? Tìm giá trị. .. tìm giá trị lớn nhất Qua bài toán giáo viên cần khắc sâu về phương pháp giải bài và đặc biệt là khả năng quan sát mạch sao cho việc giải bài tập trở nên đơn giản nhất Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ bên, r với U = 68V, R1 = 2 Ω , R2 = 8 Ω và R1 r = 4 Ω Điện trở các dây nối không R đáng kể Tìm R để: R2 a PR 1 Max ? Tìm PR 1 khi đó ? b PAC Max ? Tìm PAC khi đó ? c PR Max ? Tìm PR khi đó ? Giải R1 R2... cho các em tiếp thu kiến thức một cách độc lập tích cực và sáng tạo Do đó học sinh hứng thú, hiểu bài sâu sắc từ đó vận dụng linh hoạt vào bài nâng cao Qua đối chứng và kinh nghiệm bằng các bài khảo sát tôi thấy chất lượng học sinh trong đội tuyển Vật lý khi học phần giải bài tập điện có liên quan đến cực trị kết quả đã được nâng lên rõ rệt Kết quả cụ thể là: - Trước khi áp dụng sáng kiến để dạy học... Nhận xét: Bài toán làm tương tự như những bài toán trên Học có thể lúng túng khi quan sát mạch điện nhưng nếu biết quan sát thì học sinh sẽ nhận ra ngay cách làm bài toán Giáo viên nên hướng dẫn học sinh tư duy rằng: coi cả đoạn mạch AB chỉ có 1 điện trở đó là R AB Lúc đó mạch chỉ 2 yếu tố là R AB và r với RAB thay đổi Bài 8: ChoUmạch điện như hình vẽ, + r - với U = 9 V, r = 1 Ω , Rb có điện trở tối... giá trị phải tìm là x0 = 40 Ω *Nhận xét: Với bài 3 và bài 4 ở dạng bài này giáo viên lưu ý học sinh biết cách viết công thức của P và biến đổi công thức để có được phương trình bậc 2 Dùng kiến thức toán để giải phương trình bậc 2 vừa lập được, kết hợp với định lí Viet để giải quyết bài toán dễ dàng hơn Bài 5:Cho mạch điện như hình vẽ : M R0 U A R N C R1 V Biết: R0 = 6 Ω; U0 = 30V Biến trở có điện. .. xét: Bài toán giúp hình thành khả năng quan sát và phân tích mạch cho học sinh Qua đó giúp học sinh tư duy nhanh để đưa hướng giải phù hợp 16 r Bài 7: Cho+ mạch U - điện như hình vẽ bên, vớixđiện trở R1= 30 Ω , R2 = 40 Ω , R = 150 Ω ; x + r = 48 Ω Ampe kế có: A3 A B RA = 10 R1Ω Vôn kế có: Rv = 600 Ω ; hiệu điện thế U = C 80V V R2 x để công suất tiêu thụ trên a Tìm R3 mạch gồm x và AB đạt giá trị cực