skkn hướng dẫn học sinh giải bài tập áp dụng định luật ôm cho các đoạn mạch của vật lý lớp 9

I Phần mở đầu Lý chọn đề tài: Xuất phát từ thực tế giảng dạy, tập áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch Vật lý phong phú đa dạng Mỗi dạng khác nhau, nhiên trình giảng dạy, nhận thấy học sinh đa số yếu kỹ phân tích đề cách phân biệt loại mạch điện để có hướng sử dụng kiến thức để vào giải tập Ngoài việc số tiết tập bố trí chương nên hạn chế mặt thời gian để dạy cho học sinh lớp Nếu giải tập giúp học sinh khắc sâu kiến thức học đặc biệt biết vận dụng kiến thức vật lý để giải nhiệm vụ học tập giải thích tượng vật lý có liên quan đến sống Khi giải tập vật lý học sinh phải vận dụng thao tác tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá Để xác định chất vật lý tập, từ chọn lựa công thức cho phù hợp với tập Vì thế, việc hướng dẫn học sinh để giải tập vật lý cho học sinh việc cần thiết nhằm nâng cao hiệu đào tạo Xuất phát từ quan điểm nên chọn đề tài nghiên cứu là: “Hướng dẫn học sinh giải tập áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch vật lý lớp 9” Mục tiêu, nhiệm vụ đề tài - Học sinh có kĩ phân tích đề, nắm yêu cầu đề - Tránh lỗi sai thường gặp giải mạch điện - Phân biệt loại mạch điện, cách mắc mạch điện cách giải dạng định luật Ôm cho đoạn mạch vật lý Đối tượng nghiên cứu - Kĩ nhận biết, phân tích tập định luật Ôm cho đoạn mạch vật lý Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Các dạng tập định luật Ôm cho đoạn mạch vật lý - Học sinh khối trường Trung Học Cơ Sở Lê Văn Tám xã Bình Hòa, huyện Krông Ana, tỉnh Đăklăk - Thời gian: năm học 2015 - 2016 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp trực quan - Phương pháp thống kê - Phương pháp điều tra, đánh giá kết II Phần nội dung Cơ sở lý luận: Bên cạnh việc đổi phương pháp dạy học việc tổ chức giải tập quan trọng học sinh, trở thành việc không xa lạ với em mà trở thành người bạn đồng hành em học sinh xuyên suốt trình học lớp, em làm cách giải tập, tạo nên học sôi nổi, mang lại hiệu cao dạy học Nhiệm vụ giáo viên phải truyền đạt cho học sinh kiến thức bản, có hệ thống chương Điện học Định luật Ôm không học chương trình Vật lí mà học xuyên suốt cấp sau Do đó, việc giải tập phần định luật Ôm áp dụng cho đoạn mạch tiết học có vai trò quan trọng việc giúp học sinh nắm vững kiến thức cũ lĩnh hội thêm kiến thức cách dễ dàng nhanh chóng Qua việc giải tập giúp học sinh đào sâu kiến thức nhiều giúp học sinh ôn tập hệ thống hoá kiến thức phần Ở chương Điện học phần định luật Ôm có nhiều dạng tập, liên quan đời sống thực tế nhiều, nhiều em học phần mơ hồ, khó hiểu, khó vận dụng vào tập, kết học tập học sinh yếu hẳn Qua việc hướng dẫn học sinh giải tập cần làm rõ việc phân biệt loại mạch điện, cách mắc mạch điện cách giải cần thiết Giúp cho học sinh tìm hướng giải tập phần Thực trạng Trong trình quan sát học sinh giải tập, nhận thấy có nhiều em chưa nắm đại lượng thường xuyên có mặt tập định luật Ôm, đại lượng: I, U, R Nhiều em không nhớ rõ tên đơn vị đại lượng nên em hay tóm tắt sai toán dẫn đến giải em sai theo Ngoài chưa nắm vững công thức cho đoạn mạch cụ thể (như đoạn mạch nối tiếp đoạn mạch song song) chưa phân biệt mạch điện gọi mạch điện nối tiếp? mạch điện gọi mạch điện song song? nên dẫn đến tình trạng em thường xuyên giải sai dạng mạch nối tiếp song song Bên cạnh khả phân tích đề em yếu Do cần nâng cao khả tư duy, phân tích nắm yêu cầu đề để chất lượng việc giải tập tốt 2.1 Thuận lợi - Khó khăn a Thuận lợi - Ngoài sách giáo khoa học sinh có sách tập giúp cho em có điều kiện hệ thống kiến thức để khắc sâu bước giải tập Bên cạnh việc tiếp cận công nghệ thông tin sớm nên học sinh dễ dàng tìm tòi cách làm, dạng mạch điện hướng giải toán thông qua Internet dễ dàng hơn, giúp em tự học hiệu - Tất học sinh làm hướng dẫn b Khó khăn: - Học sinh thường nhằm lẫn công thức hai đoạn mạch mắc nối tiếp mắc song song chưa xác định rõ cách mắc mạch điện - Học sinh đọc đề không kĩ, phân tích mạch điện chưa xác, chưa biết cách đổi, chưa nắm yêu cầu đề nên dẫn đến việc giải tập bị sai 2.2 Thành công – Hạn chế a Thành công: - Học sinh nâng cao khả phân tích mạch điện, nhận dạng loại mạch điện sử dụng công thức phù hợp - Học sinh chủ động tìm kiến thức, phát triển khả tư duy, phát huy lực em mức cao - Phát huy tính tự giác, độc lập học sinh việc giải tập b Hạn chế: - Một số em học yếu nên việc giải tập gặp khó khăn, giải tập sai 2.3 Mặt mạnh – mặt yếu: a Mặt mạnh - Học sinh nắm vững kiến thức định luật Ôm, biết phân loại loại mạch điện nên việc giải toán trở nên dễ dàng - Học sinh tự giác, độc lập việc tham khảo toán mạng sách tham khảo giúp em tự giải toán b Mặt yếu - Một số em thụ động việc giải tập, khả phân tích đề nhận dạng loại mạch điện yêu, chưa có ý thức tự giác việc lĩnh hội kiến thức toán tham khảo nên em gặp dạng toán em giải 2.4 Các nguyên nhân – yếu tố tác động: - Thư viện có nhiều sách tham khảo, thuận lợi cho giáo viên học sinh việc tham khảo dạng tập - Tinh thần hợp tác, làm việc tất học sinh - Vận dụng kiến thức lý thuyết vào giải tập - Kết phụ thuộc vào: ý thức tự giác lực học sinh, thời gian dạng tập 2.5 Phân tích, đánh giá vấn đề đề tài thực trạng mà đề tài đặt Như nói phần thực trạng, việc học sinh không nhớ nắm vững công thức đoạn mạch, không phân biệt loại mạch điện khả phân tích đề yếu nguyên nhân dẫn đến em giải sai tập Do đề tài chỗ em thường hay giải sai, chỗ mà em thường hay vấp để từ em nhận mà sửa chữa Việc đòi hỏi em phải có cố gắng, kiên trì Vì em biết sai chỗ em tự sửa sai cho Ngoài đề tài hướng cho học sinh cách phân tích toán, để giải toán em không bị sai sót, thiếu kiện biết cách sử dụng công thức phù hợp với kiện cho để làm yêu cầu Do đó, học sinh cần nâng cao kĩ phân tích đề cách phân loại mạch điện để giải tập Giải pháp, biện pháp: 3.1 Mục tiêu giải pháp, biện pháp: a Mục tiêu giải pháp: - Học sinh nhận biết dạng mạch điện, nắm yêu cầu đề giải tập định luật Ôm cho đoạn mạch vật lý - Phát triển khả tư duy, phát huy lực em mức cao - Phát huy tính tự giác, độc lập học sinh việc giải tập b Biện pháp: - Giáo viên lựa chọn dạng tập phù hợp với lực học sinh, củng cố lại kiến thức, hướng dẫn học sinh cách làm tập - Giao nhiệm vụ cho cá nhân, nhóm, tổ nhiệm vụ cần thực thời gian hoàn thành tập - Kiểm tra, đánh giá chất lượng kỹ giải tập học sinh 3.2 Nội dung, cách thực giải pháp, biện pháp Để giúp học sinh tự khám phá lĩnh hội kiến thức, đặc biệt giúp cho học sinh nắm khắc sâu kiến thức cách bền vững kiến thức phải coi trọng đến cách sử dụng bước giải tập Giáo viên phải tính toàn kế hoạch cho việc sử dụng tập tiết học cụ thể sau: + Lựa chọn tập nêu vấn đề sử dụng tiết tập nghiên cứu kiến thức nhằm kích thích hứng thú học tập phát triển tư học sinh + Lựa chọn tập củng cố kiến thức lý thuyết, cung cấp thêm hiểu biết thực tế đời sống có liên quan + Lựa chọn tập điển hình nhằm hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức học để giải tậpvà nhằm hình thành bước giải tập chung cho loại tập + Lựa chọn tập để kiểm tra đánh giá chất lượng kỹ giải tập học sinh 3.2.1 Hướng dẫn giải tập Vật Lí: Để giải tập, khâu quan trọng học sinh phải thuộc công thức đơn vị đại lượng công thức Nếu không thuộc công thức học sinh gặp nhiều khó khăn việc giải tập vật lý Như hệ thống lại công thức trước bắt tay vào để giải tập vật lý việc cần thiết * Xây dựng lý thuyết Định luật Ôm cho đoạn mạch a) Phát biểu Định luật Ôm: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn tỉ lệ nghịch với điện trở dây I= b) Công thức định luật Ôm: Trong đó: - I cường độ dòng điện, đơn vị Am pe (A) - U hiệu điện thế, đơn vị Vôn (V) - R điện trở, đơn vị Ôm (Ω) c) Công thức đoạn mạch: * Đoạn mạch nối tiếp: - Cường độ dòng điện đoạn mạch: I = I1 = I2 = I3 = … - Hiệu điện đoạn mạch: U = U1 + U2 + U3 + … - Điện trở tương đương đoạn mạch: Rtđ = R1 + R2 + R3 + … - Hiệu điện hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện trở * Đoạn mạch song song : - Cường độ dòng điện đoạn mạch: I = I1 + I2 + I3 + … - Hiệu điện đoạn mạch: U = U1 = U2 = U3 = … - Điện trở tương đương đoạn mạch: = - Cường độ dòng điện chạy qua điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó: @ Ngoài việc thuộc công thức học sinh phải biết sử dụng thành thạo công thức để suy công thức tính đại lượng có công thức Ví dụ với biểu thức định luật Ôm: I = Thì học sinh phải suy U = I.R R= Như vậy, lợi ích việc thuộc sử dụng thành thạo công thức vật lý kết hợp với bước giải bải tập vật lý tảng vững để học sinh dễ dàng tiếp cận giải tập vật lý @ Chú ý cách đổi vài đơn vị Kilôôm; 1kΩ=1000Ω, Mêgaôm; 1MΩ=1000 000Ω ĐỌC KỸ ĐỀ BÀI VÀ PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN, PHÂN TÍCH ĐỀ VÀ TÓM TẮT ĐỀ BÀI SƠ ĐỒ CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ BÀI TẬP VẬT LÝ THAY SỐ VÀ TÍNH KẾT QUẢ (LƯU Ý ĐƠN VỊ) VIẾT CÁC BIỂU THỨC, LẬP PHƯƠNG TRÌNH (NẾU CẦN) KIỂM TRA VÀ BIỆN LUẬN ĐỂ CÔNG NHẬN KẾT QUẢ 3.2.2 Các dạng tập Thông thường học sinh giải toán định luật Ôm bị sai chỗ không nắm vững tên gọi, kí hiệu đơn vị đại lượng có công thức Để tránh lỗi sai không đáng có việc đầu tiên, học sinh cần phải làm ghi nhớ kí hiệu, tên gọi đơn vị đại lượng có công thức Bên cạnh học sinh thường không phân biệt đoạn mạch cho đoạn mạch song song, nối tiếp hay hỗn hợp, việc sử dụng nhầm công thức đoạn mạch song song cho đoạn mạch nối tiếp ngược lại xảy Vậy nên yêu cầu học sinh giải dạng mạch điện học sinh cần phải biết cách phân loại mạch điện nắm vững công thức đoạn mạch song song, nối tiếp vận dụng chúng vào giải đoạn mạch hỗn hợp (gồm mạch song song nối tiếp toán) * Đối với đoạn mạch nối tiếp VD 1: Cho đoạn mạch gồm ba điện trở mắc nối tiếp hình vẽ Biết R1 = R2 = 10 ; R3 = 15 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch U = 12V a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch b) Tính cường độ dòng điện qua mạch c) Tính hiệu điện hai đầu điện trở R1 R2 R3 A V + - Hướng dẫn Học sinh cần xác định đoạn mạch điện trở, am pe kế (nếu có) mắc với với nhau? Nhìn vào hình, ta thấy R1nt R2 nt R3 - Những đại lượng cho: R1, R2 , R3 U - Yêu cầu đề : tìm Rtđ, I, U1, U2, U3 Giải: a Vì điện trở mắc nối tiếp với nên áp dụng công thức đoạn mạch nối tiếp, ta có: Rtđ = R1+ R2 +R3 ; b I = I1 = I2 = I3 (1) Định luật Ôm: I =U/R (2) c Từ (1) (2) ta tìm được: U1 = I.R1 U2 = I.R2 U3 = I.R3 * Đối với đoạn mạch song song VD 2: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, R1 =30Ω; R2 = 20Ω, vôn kế 36V a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch? • Tính số ampe kế? B R A R + Hướng dẫn Tương tự ví dụ 1, học sinh cần phải xác định đoạn mạch điện trở, am pe kế ( có) mắc với với nhau? Nhìn vào hình, ta thấy R1// R2 - Những đại lượng cho: R1, R2 U - Yêu cầu đề : tìm Rtđ, IA, IA1, IA2 Giải: a Vì điện trở mắc song song với nên áp dụng công thức đoạn mạch song song, ta có: Rtđ = RAB = U = U1 = U2 Định luật Ôm: I =U/R I = IA =U/R Để tìm số ampe kế, ta có cách : Cách 1: I1= IA1 = U/R1 I2= IA2 = U/R2 Cách 2: IA1 = U/R1 Vì đoạn mạch song song nên IA = IA1 + IA2 => IA2= IA - IA1 * Đối với đoạn mạch hỗn hợp Ví dụ 3: Cho mạch điện hình vẽ Trong đó: R1 = ; R2 = 12 ; R3 = ; R4 = 20 ; Hiệu điện UAB = 30V a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch b) Tìm cường độ dòng điện qua điện trở c) Tính hiệu điện UAC UCD R2 D R3 R1 A C R4 B Hướng dẫn (Bài toán này, nhìn vào hình vẽ ta thấy điện trở vừa mắc song song vừa mắc nối tiếp với nhau, đoạn mạch hỗn hợp Học sinh cần xác định điện trở mắc nối tiếp với điện trở song song với nhau; sau áp dụng công thức đoạn mạch nối tiếp song song cho phù hợp với đoạn mạch đó) Xét thấy R1nt [(R2 nt R3)//R4] - Những đại lượng cho: R1, R2, R3, R4 UAB - Yêu cầu đề : tìm RAB, I1, I2, I3, I4 ; UAC, UCB giải: Ta thấy: R1nt [(R2 nt R3)//R4] a Tính điện trở tương đương đoạn mạch Vì R2 nt R3 nên R23= R2 + R3 R23 //R4 nên R234 = ( R23.R4)/( R23+R4) = RAB b Tìm cường độ dòng điện qua điện trở Ta có: I1 = I = (R2 nt R3)//R4 nên UCB = I R234 I2 = I = - R23// R4 nên I4 = I – I3 c)Tính hiệu điện UACvà UCD: UAC = I1 R1 UCD = I2 R2 3.3 Điều kiện thực giải pháp, biện pháp: - Cơ sở vật chất trường đầy đủ: nhiều sách tham khảo tạo điều kiện cho học sinh khám phá thêm nhiều dạng tập định luật Ôm cho đoạn mạch - Giáo viên nhiệt tình, có nhiệt huyết với nghề, với trò - Hiểu đước tâm lý khả năng, lực học sinh để hướng dẫn 3.4 Mối quan hệ giải pháp, biện pháp: - Các giải pháp biện pháp có quan hệ khăng khít, chặt chẽ với - Các giải pháp đề đòi hỏi phải có biện pháp thực 3.5 Kết khảo nghiệm, giá trị khoa học vấn đề nghiên cứu: Qua tiết giải tập nhận thấy rằng: - Học sinh có ý thức tự giác tốt, hình thành kĩ phân tích đề, nắm yêu cầu đề phân loại dạng mạch điện - Học sinh phát huy lực tư duy, sáng tạo việc giả toán mà không rập khuôn - Học sinh vận dụng tốt kiến thức lý thuyết vào giải tập Kết thu qua khảo nghiệm, giá trị khoa học vấn đề nghiên cứu: Kết học sinh lớp 9A1 (40 em )qua kiểm tra 15p trước hướng dẫn cách giải tập định luật Ôm cho đoạn mạch sau: Điểm 10 Số bài: 40 10 13 Sau hướng dẫn cách giải tập định luật Ôm cho đoạn mạch sau Điểm 10 Số bài: 40 10 13 Dưới 5 Dưới III Phần kết luận: Sau thời gian thực hiện, việc hướng dẫn phương pháp giải tập tiết học phân môn Vật Lí phần áp dụng định luật Ôm vào đoạn mạch, thật đem lại kết khả quan, học sinh thật chiếm lĩnh kiến thức, hứng thú học tập Việc hướng dẫn giải tập có tính khả thi cao Thể tính tích cực học sinh tính chủ động học sinh Để việc thực thành công tiết học, thu hút nhiều học sinh tham gia đòi hỏi giáo viên cần dành thời gian cho việc lập kế hoạch giảng dạy chọn tập có kiến thức cách hợp lý GV phải dặn dò học sinh chuẩn bị cũ thật kĩ Phải tập cho học sinh tính mạnh dạn, tự tin học tập Luôn khích lệ động viên kịp thời, chấm điểm cho em học tốt Bên cạnh đó, Giáo viên cần phải tự học tự bồi dưỡng tham khảo nhiều tài liệu, học tập bạn đồng nghiệp, để không ngừng nâng cao chuyên môn nghiệp vụ cho thân việc cần thết bổ ích Đây kinh nghiệm thân nên hẳn nhiều thiếu sót, mong đóng góp chân tình từ đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn / Bình Hòa, ngày 15 tháng 03 năm 2016 Người viết Nguyễn Thị Diễm Nhận xét hội đồng khoa học cấp trường ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………… Chủ tịch hội đồng Nhận xét hội đồng khoa học cấp huyện ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………… Chủ tịch hội đồng TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Quang – Đoàn Duy Hinh – Nguyễn Văn Hòa – Ngô Mai Thanh – Nguyễn Đức Thâm, Sách giáo khoa Vật lí 9, Nhà xuất Giáo dục, 2005 Vũ Quang – Đoàn Duy Hinh – Nguyễn Văn Hòa – Ngô Mai Thanh – Nguyễn Đức Thâm, Sách giáo viên Vật lí 9, Nhà xuất Giáo dục, 2005 Nguyễn Thanh Hải, 500 tập Vật lí 9, Nhà xuất Đại học sư phạm, 2005 Phan Hoàng Văn, 500 tập Vật lí THCS, Nhà xuất Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2007 Nguyễn Thanh Hải – Lê Thị Thu Hà, Ôn tập kiểm tra Vật lí 9, Nhà xuất Hải phòng, 2005 Nguyễn Thanh Hải , Phương pháp giải Bài tập Vật lí 9, Nhà xuất Hải phòng, 2005 Đặng Đức Trọng – Nguyễn Đức Tấn – Vũ Minh Nghĩa, Bồi dưỡng lực tự học Vật lí 9, Nhà xuất Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2008 Mai Lễ – Nguyễn Xuân Khoái, Đổi phương pháp dạy giải tập Vật lí trung học sở - 400 tập Vật lí 9, Nhà xuất giáo dục, 2007 Trần Văn Dũng, Ôn tập Vật lí 9, Nhà xuất trẻ, 1999 Nguyễn Cảnh Hòe – Lê Thanh Hoạch, Vật lí nâng cao THCS, nhà xuất giáo dục, 2008 10 Nguyễn Cảnh Hòe, Nâng cao phát triển Vật lí 9, nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2010 11 Lê Thị Thu Hà, Vật lí nâng cao 9, Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội, 2013 12 Đỗ Hương Trà – Nguyễn Xuân Thành – Trịnh Thị Hải Yến, Bài tập Vật lí nâng cao 9, Nhà xuất giáo dục, 2005 13 Nguyễn Thanh Hải, 500 tập Vật lí 9, Nhà xuất Đại học sư phạm, 2005 14 Nguyễn Thanh Hải, Bài tập nâng caoVật lí 9, Nhà xuất Đại học sư phạm, 2010 15 Lê Văn Thông – Nguyễn Văn Thoại, Bài tập nâng cao Vật Lí phần I, Nhà xuất Thanh Hóa, 2005 ... cách phân loại mạch điện để giải tập Giải pháp, biện pháp: 3.1 Mục tiêu giải pháp, biện pháp: a Mục tiêu giải pháp: - Học sinh nhận biết dạng mạch điện, nắm yêu cầu đề giải tập định luật Ôm cho. .. truyền đạt cho học sinh kiến thức bản, có hệ thống chương Điện học Định luật Ôm không học chương trình Vật lí mà học xuyên suốt cấp sau Do đó, việc giải tập phần định luật Ôm áp dụng cho đoạn mạch. .. việc hướng dẫn phương pháp giải tập tiết học phân môn Vật Lí phần áp dụng định luật Ôm vào đoạn mạch, thật đem lại kết khả quan, học sinh thật chiếm lĩnh kiến thức, hứng thú học tập Việc hướng dẫn