Rèn luyện tư duy logic cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư duy giải một số bài tập chương i điện học vật lý 9

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ PHÒNG GD&ĐT THỌ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: RÈN LUYỆN TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH THÔNG QUA SỬ DỤNG SƠ ĐỒ TƯ DUY GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP CHƯƠNG I ĐIỆN HỌC VẬT LÝ Người thực hiện: Trần Anh Dũng Chức vụ: Phó hiệu trưởng Đơn vị công tác: Trường THCS Xuân Hưng SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Vật lý THỌ XUÂN NĂM 2016 PHẦN 1: MỞ ĐẦU - Lí chọn đề tài: Nhiệm vụ quan trọng việc dạy học môn vật lý “Dạy suy nghĩ” Phải có tư xác hoạt động đem lại hiệu mong muốn Việc giải tập môn Vật lý lại cần đến tư xác tối đa Như rèn luyện tư logic cho học sinh trình dạy học môn Vật lý vấn đề cần thiết đáng để đầu tư công sức Vật lý môn học có tính logic cao có tính ứng dụng thực tế rộng rãi Giải tập vật lý giúp em phát triển tư mà giúp em giải thích tượng, quy luật, điều bí ẩn sống đời thường Đối với vật lý lớp em học vấn đề có liên quan đến điện học, điện từ học, quang học, bảo toàn chuyển hóa lượng Nội dung chương trình em học rộng tương đối nhiều song phân phối chương trình có tiết luyện tập để em giải thành thạo dạng tập có liên quan học rèn luyện kỹ giải tập quỹ thời gian hạn hẹp Trong thi học kỳ kỳ thi học sinh giỏi môn vật lý lớp lại chủ yếu tập trung vào giải tập vật lý với yêu cầu kỹ cao Đặc biệt em tham gia thi kỳ thi học sinh giỏi môn vật lý phải giải tập vật lý tương đối khó đòi hỏi tính tư logic cao Do việc phát triển tư logic cho học sinh giảng dạy kiến thức giới xung quanh ưu tiên hàng đầu người làm công tác giáo dục, nhằm hướng em đến phương thức học tập tích cực tự chủ không giúp em khám phá kiến thức mà giúp em hệ thống lại kiến thức Việc xây dựng hình ảnh thể mối liên hệ kiến thức mang lại lợi ích đáng quan tâm mặt như: Ghi nhớ, phát triển nhận thức, tư duy, óc tưởng tượng khả sáng tạo Và công cụ để học sinh giải tập vật lý cần tư logic mức độ cao có khả biện luận tốt, mềm dẻo, chặt chẽ kỷ sử dụng sơ đồ tư kết hợp với kỷ giải tập vật lý Với lý nên lựa chon đề tài “Rèn luyện tư logic cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư giải số tập chương I Điện học vật lý 9” - Mục đích nghiên cứu: Rèn luyện tư logic cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư giải số tập chương I Điện học vật lý không giúp cho học sinh có kỷ nhạy bén việc giải tập vật lý phần điện mà từ phát triển tư sáng tạo, vận dụng linh hoạt việc giải tập khác góp phần nâng cao chất lượng đại trà môn vật lý 9, đồng thời qua kịp thời phát đào tạo học sinh có tố chất, góp phần nâng cao chất lượng mũi nhọn, đạo tạo nhân tài đáp ứng yêu cầu ngày cao công tác đổi phương pháp dạy học - Đối tượng nghiên cứu: Trong viết đề cập vài dạng tập vật lý mối quan hệ cường độ dòng điện-hiệu điện thế, đại lượng định luật Ôm, tính chất đoạn mạch nối tiếp, tính chất đoạn mạch song song áp dụng đoạn mạch hỗn hợp, mối quan hệ điện trở dây dẫn với chiều dàitiết diện-bản chất dây dẫn chương I Điện học vật lý thông qua số tập vật lý sử dụng trình ôn tập giúp em học sinh lớp đại trà nhà trường hình thành phát triển logic để giải tập chương I Điện học môn vật lí thời gian ngắn - Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu lý luận - Phương pháp điều tra, khảo sát thực tiễn, thống kê số liệu - Phân tích thực trạng, tham khảo tài liệu ý kiến đồng nghiệp - Phương pháp tổng kết kinh nghiệm PHẦN 2: NỘI DUNG SÁNG KIẾN 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến: Xu hội nhập phát triển đỏi hỏi Giáo dục đào tạo phải đổi để tạo người lao động có tư sáng tạo, có khả giải vấn đề xã hội nên cần phải rèn luyện tư logic cho học sinh Rèn luyện tư logic cho học sinh nhiệm vụ quan trọng nhà trường, tất môn học đặc biệt môn học tự nhiên môn Vật lý Tư logic Vật lý có vai trò to lớn trình nhận thức giúp học sinh suy luận theo sơ đồ logic, từ tìm đường cách thức ngắn để đến mục đích, sử dụng xác công thức, kiện đề cho biết, lập luận suy luận chặt chẽ, ứng dụng thực tế đời sống cách có hiệu thiết thực Tư việc giải tập Vật lý giúp học sinh xem xét, đánh giá làm bạn, qua thấy đâu kết luận khoa học, logic đắn, kết luận vô giá trị Việc giải tập vật lý đòi hỏi học sinh phải biết tự xem xét vấn đề, tự tìm tòi cách giải vấn đề, tự thực phép tính, tự kiểm tra lại kết hình thành học sinh ý thức logic sáng tạo Mặt khác sơ đồ tư (Mind Map) hình thức ghi chép sử dụng màu sắc hình ảnh để mở rộng đào sâu ý tưởng Kỹ thuật tạo sơ đồ tư gọi mind mapping phát triển Tony Buzan vào năm 1960 giúp người tận dụng 50% khả lại não (não phải) Ở vị trí trung tâm, đồ hình ảnh hay từ khóa thể ý tưởng hay khái niệm chủ đạo Ý trung tâm nối với hình ảnh hay từ khóa cấp nhánh chính, từ nhánh lại có phân hóa đến từ khóa cấp để nghiên cứu sâu Cứ phân nhánh tiếp tục khái niệm hay hình ảnh kết nối với Chính liên kết tạo nên tranh tổng thể mô tả ý trung tâm cách đầy đủ rõ ràng, đồng thời thể bên cách thức mà não hoạt động liên kết, liên kết liên kết, Sự kết hợp sơ đồ tư với nội dung kiến thức liên quan giúp hình thành phát triển tư logic cho học sinh 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: Trong năm gần việc học sinh học tập môn vật lý đơn vị gặp nhiều khó khăn, học sinh gần biết học thuộc lòng nội dung lý thuyết, ghi chép lại tập mà thầy cô giáo giải bảng, học sinh có khả tư logic, vận dụng kiến thức học việc giải tập vật lý, đặc biệt tập vật lý liên quan đến tính toán, suy luận logic Mặt khác sơ đồ tư năm gần áp dụng linh hoạt với phương pháp dạy học tích cực khác diện rộng, giúp học sinh có thói quen tự ghi chép hay tổng hợp vấn đề học theo cách hiểu em thay cách "học vẹt" đồng thời phát triển tư lôgíc cho em cách hiệu Tuy nhiên việc sử dung sơ đồ tư dạy học môn Vật lý trường chưa thực có hiệu dừng lại mức độ hình thức, chưa rèn luyện tư logic cho học sinh việc sử dụng kết hợp sơ đồ tư với kỷ giải tập vật lý chương I Điện học Kết kiểm tra khảo sát kỹ giải tập môn Vật lý chương I Điện học năm học gần sau: Năm học 2013 – 2014: Giỏi Khá T bình Yếu Kém Khối Sĩ số SL % SL % SL % SL % SL % 49 0 16,3 22 44,9 15 30,6 8,2 Năm học 2014-2015: Giỏi Khá Khối Sĩ số SL % SL % 54 0 13 T bình SL % 25 46,3 Yếu SL % 16 29,6 Kém SL % 11,1 Năm học 2015-2016 : Giỏi Khá Khối Sĩ số SL % SL % 56 0 16,1 T bình SL % 25 44,6 Yếu SL % 14 25 Kém SL % 14,3 Kết cho thấy thực tế khả tư logic vận dụng kiến thức học để giải tập chương I Điện học vật lý học sinh trường thực hạn chế cần phải tìm cách khắc phục 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề: Từ thực tế giảng dạy quản lý trường thời gian ôn tập cho học sinh đại trà, hướng dẫn em sử dụng sơ đồ tư phân tích nội dung tập vật lý Chương I Điện học, từ định hướng cách giải cụ thể, rõ ràng, sáng tạo, có phân định mức độ khó, dễ tập cách tự học hiệu cách sử dụng sơ đồ tư tự đề tập tương tự đề mức độ cao * Bài viết thể nội dung sau: - Truyền đạt kiến thức khái quát nội dung lý thuyết dạng sơ đồ tư - Rèn luyện tư logic cho học sinh thông qua việc hướng dẫn giải số dạng tập Chương I Điện học vật lý Sơ đồ tư kết hợp với số kỷ giải tập vật lý - Hướng dẫn cách tự học, tự đề tập sơ đồ tư * Để phần đáp ứng vấn đề đặt giúp cho học sinh phát triển tư tốt hơn, nắm phương pháp giải số dạng tập vật lý chương I Điện học vật lý 9, sử dụng số tài liệu tham khảo môn vật lý số dạng tập soạn thảo trình ôn tập cho học sinh Ngoài tham khảo, sử dụng, tìm hiểu sơ đồ tư phần mềm ứng dụng, số sơ đồ tư ý kiến đóng góp đồng nghiệp để viết sáng tạo Trong trình rèn luyện tư logic cho học sinh thực đầy đủ thứ tự theo phần nội dung sau đây: a- Truyền đạt kiến thức khái quát nội dung lý thuyết dạng sơ đồ tư duy: Sau truyền đạt lý thuyết theo phân phối chương trình chương I Điện học Vật lý 9, giáo viên khái quát lại kiến thức công thức công thức học lớp có liên quan đến dạng tập vật lý chương trình, giúp học sinh hệ thống lại kiến thức linh hoạt trình làm Với kiến thức chương điện học chương trình vật lý 9, em học sinh cần phải ghi nhớ công thức để sử dụng linh hoạt việc giải tập vật lý chương Để học sinh nhớ lâu hiểu sâu kiến thức hệ thống lại kiến thức học giáo viên nên khuyến khích học sinh sử dụng sơ đồ tư với từ khóa "Chương I: Điện học" từ khóa phát triển thành nhánh cấp đến cấp 2, * Hệ thống lại kiến thức cần ghi nhớ sơ đồ tư duy: b- Rèn luyện tư logic cho học sinh thông qua việc phân tích, hướng dẫn giải toán vật lý sơ đồ tư đồng thời hướng dẫn học sinh tự học sơ đồ tư duy: Sau hệ thống lại kiến thức số công thức học cho học sinh, giáo viên yêu cầu học sinh ghi lại ghi nhớ cách tạo đồ tư Theo yêu cầu giáo viên, học sinh phải nhớ lại học thuộc công thức có liên quan đến phần học Sau giáo viên cho em yêu cầu vận dụng công thức học thuộc nói với mức độ từ thấp đến cao nâng dần lên, nhằm đảm bảo tính logic dạng tập Qua dạng tập cụ thể hướng dẫn em phân tích mức độ tập theo đồ tư duy, từ việc phân tích em rèn luyện tư mức độ tư logic chặt chẽ đến đâu thể cụ thể thông qua thời gian giải tập độ xác tập Với tập cụ thể cho thấy em rèn luyện tư với mức độ từ thấp đến cao thông qua tập từ dễ đến khó Dạng 1: Xác định giá trị cường độ dòng điện chạy mạch điện biết giá trị ban đầu (hiệu điện đầu dây dẫn, cường độ dòng điện chạy mạch điện) hiệu điện đầu dây dẫn * Phương pháp giải: U1 I = Áp dụng công thức: để suy đại lượng cần tìm U2 I2 Sử dụng sơ đồ tư I: * Một số vấn đề cần lưu ý: - Nếu gọi ∆U ; ∆I độ tăng hay giảm hiệu điện cường độ dòng điện thì: U = ∆U + U1 ; I = ∆I + I1 U ∆U + U1 ∆U I ∆I + I1 ∆I = = 1+ ; = = 1+ U1 U1 U1 I1 I1 I1 ∆U ∆I U ∆U U U1 U ∆U1 ∆U ⇔ = ⇔ 1= = = = = = Mỡ rộng: U1 I1 I1 ∆I I I1 I2 ∆I1 ∆I - Đồ thị biểu diễn mối quan hệ U I đường thẳng qua gốc tọa độ Bài tập 1: Khi đặt hiệu điện U1 = 8V vào đầu dây dẫn cường độ dòng điện chạy mạch I1 = 0,2A Hỏi đặt hiệu điện khác 10V vào đầu dây dẫn cường độ dòng điện chạy mạch bao nhiêu? * Hướng dẫn giải: Sử dụng sơ đồ tư I nhánh (2): U1 I1 U I 10.0, = ⇒ I2 = = = 0, 25( A) U I2 U1 Vậy đặt hiệu điện 10V vào đầu dây dẫn cường độ dòng điện mạch 0,25A * Chú ý: Vận dụng sơ đồ tư I nhánh (1), (3), (4) tương tự với nhánh (2) đề cho biết đại lượng tương ứng với nhánh Bài tập 2*: Đặt vào đầu dây dẫn hiệu điện U = 16V cường độ dòng điện chạy mạch I = 0,8A Muốn cường độ dòng điện mạch tăng thêm 0,25A phải tăng hiệu điện lên thêm vôn? * Hướng dẫn giải: Sử dụng sơ đồ tư II: U ∆U U ∆I 16.0, 25 Áp dụng sơ đồ tư II nhánh (1): I = ∆I ⇒ ∆U = I = 0,8 = 5(V ) Vậy muốn cường độ dòng điện mạch tăng thêm 0,25A hiệu điện đặt vào đầu dây phải tăng thêm 5V * Chú ý: Vận dụng sơ đồ tư II nhánh (2), (3), (4) tương tự với nhánh (1) đề cho biết đại lượng tương ứng với nhánh * Bài tập nhà: Bài tập 1: Khi đặt vào đầu dây dẫn hiệu điện U = 15V cường độ dòng điện mạch I = 0,6A Nếu hiệu điện đặt vào đầu dây dẫn 20V cường độ dòng điện mạch tăng hay giảm bao nhiêu? Bài tập 2: Khi đặt vào đầu dây dẫn nguồn điện, người ta thấy cường độ dòng điện chạy mạch có giá trị I = 0,25A Nếu tăng hiệu điện thêm 5V cường độ dong điện mạch điện tăng 0,05A Tính hiệu điện nguồn ban đầu? * Hướng dẫn học sinh tự học sơ đồ tư duy: - Yêu cầu học sinh tự đề dạng tương tự trên, phân tích yêu cầu đề bài, nêu hướng giải theo nhánh sơ đồ tư - Lưu ý cho học sinh tự đề tương tự trên: + Mức độ dễ: Chỉ thay đổi số liệu đề ban đầu + Mức độ khó hơn: Thay đổi đại lượng cho biết, cần tìm cách giải tập theo nhánh khác sơ đồ tư Dạng 2: Xác định đại lượng cần tìm biết đại lượng công thức Định luật Ôm * Phương pháp giải: U I = Áp dụng công thức: để suy đại lượng cần tìm R Sử dụng sơ đồ tư III: * Lưu ý: - Với hiệu điện U không đổi, cường độ dòng điện chạy qua điện trở tỷ lệ I1 R2 nghịch với giá trị điện trở: I = R Bài tập 1: Đặt hiệu điện U = 10V vào đầu điện trở R = 40 Ω Xác định cường độ dòng điện chạy qua điện trở đó? * Hướng dẫn giải: Sử dụng công thức định luật Ôm: I= U 10 = = 0, 25( A) R 40 Vậy đặt hiệu điện 10V vào đầu điện trở cường độ dòng điện qua điện trở 0,25A * Chú ý: Định luật Ôm áp dụng với đoạn mạch có nhiều điện trở : I1 = U1 U ; I = ; U1, U2 …lần lượt hiệu điện đặt vào đầu R1 R2 điện trở R1, R2… Bài tập 2: Khi đặt nguồn điện vào đầu dây dẫn có điện trở R = 20 Ω , người ta thấy cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn I = 0,15A Xác định hiệu điện đặt vào đầu dây dẫn đó? * Hướng dẫn giải: Sử dụng sơ đồ tư III nhánh (1): I= U ⇒ U = I R = 0,15.20 = 3(V ) R * Chú ý: Trong trường hợp đoạn mạch gồm nhiều điện trở hiệu điện đầu điện trở xác định theo công thức: U1 = I1.R1;U = I R2 ; Bài tập 3: Người ta đặt vào hai đầu biến trở R b hiệu điện U = 30V luôn không đổi a) Tính cường độ dòng điện chạy qua biến trở Rb = 60 Ω b) Muốn cường độ dòng điện chạy qua biến trở R b tăng lên lần phải thay đổi biến trở có giá trị bao nhiêu? * Hướng dẫn giải: U 30 a) Áp dụng công thức định luật Ôm: I = R = 60 = 0,5( A) b b) Sử dụng sơ đồ tư IV: Vận dụng theo sơ đồ tư IV nhánh (2): I R R I1 R ' b 60 = ⇒ R 'b = b = b = = 30(Ω ) I Rb 2.I1 2 Vậy muốn cường độ dòng điện chạy qua biến trở tăng lên lần giá trị điện trở biến trở phải giảm lần Rb' = 30(Ω) * Chú ý: Vận dụng sơ đồ tư IV nhánh (1), (3), (4) tương tự với nhánh (2) đề cho biết đại lượng tương ứng với nhánh * Bài tập nhà: Bài tập 1: Đặt hiệu điện U = 15V vào hai đầu điện R cường độ dòng điện chạy qua điện trở có giá trị I = 0,3A a) Xác định giá trị điện trở R b) Giữ nguyên giá trị hiệu điện thế, muốn cường độ dòng điện chạy mạch tăng thêm 0,2A phải thay điện trở R điện trở có giá trị bao nhiêu? Bài tập 2: Nối hai đầu điện trở R = 40 Ω vào nguồn điện có hiệu điện U = 12V luôn không đổi a) Xác định cường độ dòng điện chạy qua điện trở nói b) Nếu thay điện trở R nói điện trở R’ = 50 Ω So sánh cường độ dòng điện chạy qua điện trở nói * Hướng dẫn học sinh tự học sơ đồ tư duy: - Yêu cầu học sinh tự đề dạng tương tự trên, phân tích yêu cầu đề bài, nêu hướng giải theo nhánh sơ đồ tư - Lưu ý cho học sinh tự đề tương tự trên: + Mức độ dễ: Chỉ thay đổi số liệu đề ban đầu + Mức độ khó hơn: Thay đổi đại lượng cho biết, cần tìm cách giải tập theo nhánh khác sơ đồ tư 10 Dạng 3: Áp dụng định luật Ôm cho loại đoạn mạch * Phương pháp giải: - Áp dụng công thức tính cường độ dòng điện, hiệu điện điện trở tương đương đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp mắc song song: + Khi đoạn mạch gồm nhiều điện trở mắc nối tiếp: I = I1 = I = I = = I n U = U1 + U + U + + U n Rtd = R1 + R2 + R3 + + Rn + Khi đoạn mạch gồm nhiều điện trở mắc song song: I = I1 + I + I + + I n U = U1 = U = U = = U n 1 1 = + + + + Rtd R1 R2 R3 Rn * Lưu ý: - Trường hợp mạch điện gồm điện trở vừa có mắc nối tiếp, vừa có mắc song song ta phân đoạn mạch thành đoạn mạch nhỏ, đoạn mạch nhỏ có điện trở mắc nối tiếp mắc song song, sau lại gộp đoạn mạch nhỏ với (thành đoạn mạch lớn mắc nối tiếp song song tùy theo trường hợp) - Trường hợp mạch điện phức tạp có đoạn nối tắt (dây nối tắt điện trở) phải gộp điện trở có điện với nhau, sau vẽ lại sơ đồ mạch điện cho thành mạch điện đơn giản (không dây nối tắt điện trở) Bài tập 1: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: Biết rằng: R1 = 10Ω; R2 = R3 = 20Ω , Hiệu điện đặt vào hai đầu đoạn mạch U=24V a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch b) Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở mạch * Hướng dẫn giải: a) Cách mắc điện trở: (R1ntR2)//R3 Sử dụng linh hoạt công thức theo sơ đồ tư V: Theo sơ đồ tư nhánh (1): R12 = R1 + R2 = 10 + 20 = 30( Ω ) 11 R R 30.20 12 Theo sơ đồ tư nhánh (2) : Rtd = R + R = 30 + 20 = 12(Ω) 12 U 24 b) Vận dụng định luật Ôm: I = R = 12 = 2( A) td Theo sơ đồ tư nhánh (2): U = U12 = U3 = 24(V) I3 = ⇒ Cường độ dòng điện mạch nhánh: U 24 = = 1, 2( A) R3 20 I12 = U12 24 = = 0,8( A) R12 30 Theo sơ đồ tư nhánh (1): I12 = I1 = I2 = 0,8(A) * Chú ý: Theo sơ đồ tư tính cường độ dòng điện chạy qua mạch nhánh theo công thức: I12 = I – I3 = – 1,2 = 0,8(A) Bài tập 2: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: Biết rằng: R1 = 20(Ω); R2 = 30(Ω); R3 = 8(Ω) Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 1,5A a) Tính điện trở tương đương mạch điện b) Tính hiệu điện hai đầu điện trở hiệu điện hai đầu mạch điện * Hướng dẫn giải: a) Cách mắc điện trở vào mạch: (R1//R2)ntR3: Vận dụng linh hoạt công thức theo sơ đồ tư VI: R R 20.30 Điện trở tương tương đoạn mạch R1 // R2 : R12 = R + R = 20 + 30 = 12(Ω) Điện trở tương tương đoạn mạch R12 nối tiếp R3 : Rtd = R12 + R3 = 12 + = 20(Ω) 12 b) Vận dụng định luật Ôm: U1 = I1.R1 = 1,5.20 = 30(V) Theo sơ đồ tư nhánh (1): U12 = U1 = U2 = 30(V) ; ⇒ I12 = U12 30 = = 2,5( A) R12 12 Theo sơ đồ tư nhánh (2): I = I12 = I3 = 2,5(A) ⇒ U3 = I3.R3 = 2,5.8 = 20(V) Hiệu điện hai đầu mạch điện: U = I Rtd = 2,5.20 = 50(V) U 30 * Chú ý: Theo sơ đồ tư ta tính cường độ dòng điện I = R = 30 = 1( A) ⇒ I12 = I1 + I2 =1,5 +1 = 2,5(A) tính hiệu điện U = U 12 + U3 = 30 + 20 = 50(V) Bài tập 3*: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: Biết rằng: R1 = 4Ω; R2 = R3 = 3Ω; R4 = 2Ω; R5 = 1Ω Vôn kế có điện trở lớn Cường độ dòng điện chạy qua mạch 3A a) Tính điện trở tương đương mạch điện b) Tính hiệu điện đầu điện trở hiệu điện đầu đoạn mạch AB c) Xác định số Vôn kế? * Hướng dẫn giải: a) Cách mắc điện trở vào mạch điện: R1nt{(R2ntR3)//(R4ntR5)} Vận dụng linh hoạt công thức theo sơ đồ tư VII: Điện trở tương tương đoạn mạch R2 nt R3 : R23 = R2 + R3 = + = 6( Ω ) 13 Điện trở tương tương đoạn mạch R4 nt R5 : R45 = R4 + R5 = + = 3( Ω ) R R 6.3 23 45 Điện trở tương tương đoạn mạch R23 // R45 : REB = R + R = + = 2(Ω) 23 45 Điện trở tương tương mạch R1 nt REB : Rtđ = R1 + REB = + = 6( Ω ) b) Theo sơ đồ tư nhánh (4): IAB = I1 = IEB = 3(A) U AB = I AB Rtd = 3.6 = 18(V )  ⇒ U1 = I1.R1 = 3.4 = 12(V ) U = I R = 3.2 = 6(V ) EB EB  EB Theo sơ đồ tư nhánh (3): UEB = U23 = U45 = 6(V) U 23   I 23 = R = = 1( A)  23 ⇒  I = U 45 = = 2( A)  45 R45 Theo sơ đồ tư nhánh (1) nhánh (2): I 23 = I = I = 1( A) I 45 = I = I = 2( A) U = I R2 = 1.3 = 3(V );U = I R3 = 1.3 = 3(V ) ⇒ U = I R4 = 2.2 = 4(V );U = I5 R5 = 2.1 = 2(V ) c) Số Vôn kế hiệu điện điểm C D: U CD = U EC − U ED = U − U = − = 1(V ) * Chú ý: Do Vôn kế có điện trở lớn nên ta coi dòng điện chạy qua Vôn kế, điểm C D coi không nối với Nếu ta thay Vôn kế Ampe kế có điện trở không đáng kể lúc điểm C D coi chập lại thành điểm, điện trở lại mắc với theo cách khác: R1nt(R2//R3)nt(R4//R5) tập giải theo hướng khác; Số Ampe kế cho biết dòng điện chạy qua giá trị cường độ dòng điện xác định: I CD = I − I = I − I * Bài tập nhà: Bài tập 1*: Cho hai điện trở R1 R2 = 80 Ω mắc nối tiếp với mắc vào nguồn điện có hiệu điện UAB không thay đổi, cường độ dòng điện chạy mạch I = 0,25A Nếu mắc thêm điện trở R = 48 Ω song song với điện trở R2 cường độ dòng điện chạy mạch I’ = 0,5A Tính giá trị điện trở R1 hiệu điện UAB Bài tập 2: Hai điện trở R1 R2 mắc nối tiếp với điện trở tương đương chúng gấp 6,25 lần mắc song song Xác định tỷ số điện trở Tính giá trị điện trở R2 biết R1 = 15 Ω ; R2 > R1 Bài tập 3*: Cho mạch điện hình vẽ: Biết UAB = 20V; R1 = R2 = 12Ω ; 14 R3 = 20Ω ; R4 = 5Ω Điện trở Ampe kế dây nối không đáng kể a) Tính điện trở tương đương mạch điện b) Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở chạy qua Ampe kế * Hướng dẫn học sinh tự học sơ đồ tư duy: - Yêu cầu học sinh tự đề dạng tương tự trên, phân tích yêu cầu đề bài, nêu hướng giải vẽ thành sơ đồ tư thích hợp - Lưu ý cho học sinh tự đề tương tự trên: + Mức độ dễ: Chỉ thay đổi số liệu đại lượng đề ban đầu + Mức độ khó hơn: Thay đổi vị trí điện trở thay đổi cách mắc điện trở vào mạch điện, Tự tạo sơ đồ tư dựa theo kiến thức học vào sơ đồ tư để tự đề tập theo nhánh thích hợp Dạng 4: Sự phụ thuộc điện trở vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây dẫn * Phương pháp giải: - Áp dụng công thức liên hệ điện trở với chiều, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn; công thức tính điện trở dây dẫn; công thức định luật Ôm - Sử dụng sơ đồ tư VIII: * Lưu ý: - Điện trở dây dẫn đại lượng không đổi (ở điều kiện bình thường nhiệt độ áp suất), giá trị điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây, muốn tạo Biến trở (điện trở có giá trị thay đổi được) ta thay đổi chiều dài, tiết diện hay vật liệu làm dây (người ta thường chọn cách thay giá trị điện trở cách thay đổi chiều dài dây dẫn) - Một số công thức học thường liên quan: d 2 + Diện tích đường tròn: S = π r = 3,14.( ) (r bán kính; d đường kính) 15 + Thể tích hình trụ: V = l.S (l chiều dài; S tiết diện) + Khối lượng riêng, trọng lượng riêng: D = m P (kg / m3 ); d = ( N / m3 ) V V + Khối lượng trọng lượng: P = 10.m( N ) (m khối lượng tính kg) Bài tập 1: Một cuộn dây dẫn có chiều dài 150m, đặt hiệu điện 24V vào hai đầu cuộn dây cường độ dòng điện 0,8A a) Tính điện trở cuộn dây b) Tính điện trở mét chiều dài dây * Hướng dẫn giải tập: a) Theo sơ đồ tư VIII nhánh (6) điện trở cuộn dây là: R1 = R = U 24 = = 30(Ω) I 0,8 b) Theo sơ đồ tư VIII nhánh (4) điện trở mét chiều dài dây dẫn R l R l 30.1 1 là: R = l ⇒ R2 = l = 150 = 0, 2(Ω) 2 Bài tập 2: Đặt vào hai đầu đoạn dây dẫn hiệu điện 17V cường độ dòng điện chạy qua dây 5A Biết cuộn dây dài 300m có tiết diện 1,5mm2 Hỏi cuộn dây làm chất gì? * Hướng dẫn giải tập: Theo sơ đồ tư VIII nhánh (6) điện trở cuộn dây là: R = U 17 = = 3, 4(Ω) I Theo sơ đồ tư VIII nhánh (3) điện trở suất vật liệu làm dây là: R = ρ l R.S 3, 4.1,5.10 −6 ⇒ρ= = = 1, 7.10−8 (Ωm) S l 300 Vậy dây dẫn làm đồng (Theo vào bảng điện trở suất số chất) Bài tập 3: Người ta muốn đặt đường dây cáp dài 200m để tải dòng điện 300A muốn hiệu điện hai dầu dây cáp 1,5V a) Tính điện trở lớn dây cáp cho phép thỏa mãn điều kiện b) Tính tiết diện thẳng cuộn dây cáp biết dây cáp làm đồng c) Tính khối lượng dây cáp biết khối lượng riêng chất làm dây cáp D= 8900kg/m3 * Hướng dẫn giải tập: a) Để dây dẫn có điện trở lớn thỏa mãn điều kiện hiệu điện phải lớn U = 1,5V U 1,5 = = 5.10−3 (Ω) I 300 Vậy điện trở lớn dây dẫn 5.10−3 (Ω) Theo sơ đồ tư VIII nhánh (6): RMax = b) Theo sơ đồ tư VIII nhánh (2): Tiết diện cuôn dây cáp là: 16 R = ρ l l 1, 7.10−8.200 ⇒S=ρ = = 6,8.10−4 (m ) −3 S R 5.10 c) Thể tích dây cáp là: V=l S = 6,8.10-4.200= 36 10-3 (m2) Khối lượng cuộn dây cáp là: m= V D = 36 10-3 8900 =1210,4 (kg) * Bài tập nhà: Bài tập 1: Một đoạn dây dài 140m có tiết diện tròn, đường kính 1,2mm Tính điện trở dây, biết điện trở suất đồng 1,7.10-8 Ωm Bài tập 2: Một dây dẫn làm Nicrom dài 30m, tiết diện 1,5mm mắc vào hiệu điện 30,8V Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn Bài tập 3: Một cuộn dây nhôm dạng hình trụ tròn thành cuộn có khối lượng 0,81kg, tiết diện thẳng dây 0,5mm2 Tìm điện trở cuộn dây Biết nhôm có khối lượng riêng điện trở suất 2,7g/cm 2,8.10-8 Ωm * Hướng dẫn học sinh tự học sơ đồ tư duy: - Yêu cầu học sinh tự đề dạng tương tự trên, phân tích yêu cầu đề bài, nêu hướng giải vẽ thành sơ đồ tư thích hợp - Lưu ý cho học sinh tự đề tương tự trên: + Mức độ dễ: Chỉ thay đổi số liệu đề ban đầu cho thích hợp + Mức độ khó hơn: Thay đổi đại lượng cho biết, cần tìm để tạo tập theo sơ đồ tư VIII; Tự tạo sơ đồ tư theo công thức học, sau tự đề dựa theo nhánh sơ đồ tư Dạng 5: Công suất, điện năng, công dòng điện định luật Jun-Lenxơ * Phương pháp giải: - Áp dụng công thức định luật Ôm, công suất công dòng điện định luật Jun-Lenxơ - Sử dụng sơ đồ tư IX: * Lưu ý: - Các thiết bị điện hoạt động bình thường giá trị U, I sử dụng với giá trị U, I định mức thiết bị 17 Bài tập 1: Trên ấm điện có ghi < 220V - 770W> Dùng ấm để nấu nước thời gian 30 phút hiệu điện 220V Tính điện tiêu thụ ấm ? * Hướng dẫn giải tập: Theo sơ đồ tư IX nhánh (1) cường độ dòng điện định mức ấm là: P= U I ⇒I = P 770 = = 3,5( A) U 220 Theo sơ đồ tư IX nhánh (3) điện trở ấm điện là: R = U 220 = ≈ 62,8(Ω) I 3,5 Theo sơ đồ tư IX nhánh (2) điện tiêu thụ ấm là: 220 A = Q = I2 R.t = (3,5)2 3,5 1800 = 386 000 (J) Bài tập 2: Một bếp điện có điện trở R = 50 Ω có dòng điện I = 4A chạy qua 30 phút để đun sôi lít nước nhiệt độ ban đầu 25oC Tính hiệu suất bếp điện Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K * Hướng dẫn giải tập: Theo sơ đồ tư IX nhánh (2) nhiệt lượng bếp điện tỏa là: Q = I R.t = 42.50.1800 = 1440000( J ) Nhiệt lượng có ích để đun sôi lít (4kg) nước từ 25oC là: Q’ = 4.4200.(100 – 25) = 1260000(J) Hiệu suất bếp điện là: H= Q' 1260000 100% = 100% = 87,5% Q 1440000 * Chú ý: Do khối lượng riêng nước 1g/ml nên ta đổi lít nước thành kg nước * Bài tập nhà: Bài tập 1: Một ấm điện có ghi (220V-750W) sử dụng để đun sôi 1,5 lít nước nhiệt độ ban đầu 30oC Hiệu suất ấm 80%, nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước coi có ích Nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Tính thời gian đun sôi lượng nước Bài tập 2: Một bếp điện hoạt động bình thường có điện trở R = 80 Ω cường độ dòng điện chạy qua bếp I = 3A Dùng bếp điện để đun sôi lít nước nhiệt độ ban đầu 25 oC thời gian đun nước 25 phút Coi nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước có ích Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K a) Tính hiệu suất bếp b) Mỗi ngày sử dụng bếp điện Hãy tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện tháng (30 ngày) Biết giá điện sử dụng 2500 đồng/1kW.h 18 c- Hướng dẫn cách tự học kiểm tra kết học tập học sinh Sau học sinh thành thạo số dạng tập, giáo viên khuyến khích em sử dụng sơ đồ tư nhằm tự tập tương tự mức độ cao tổ chức hoạt động nhóm để giải tập Việc khuyến khích học sinh tự đề việc làm khó, học sinh tự đề em thực nắm rõ thấu hiểu dạng toán mà em định đề đồng thời đề mà em tự thực thành sáng tạo em, kích thích ham muốn học tập em Hơn thông qua việc khuyến khích em tự tạo sơ đồ tư tự đề, giáo viên kiểm tra mức độ hiểu nắm kiến thức học sinh đến đâu Với đề tự ra, kết tìm theo yêu cầu toán vật lý tự em chẵn đánh giá cao, tập sử dụng nhiều công thức cho thấy mức độ khó tập cao điều đồng nghĩa với việc em thành thạo kỹ giải dạng tập vật lý Sau dạng tập giáo viên khuyến khích em tự tạo sơ đồ tư duy, tự đề theo hướng dẫn giáo viên đồng thời giáo viên kiểm tra đề để đảm bảo chắn nội dung đề xác, phù hợp cho học sinh khác làm 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường: Việc hướng dẫn học sinh sử dụng sơ đồ tư để tập tương tự khó tập học giúp cho học sinh có cách tự học hiệu đồng thời thể đầy đủ tính "liên kết, liên kết liên kết" giới thiệu phần Bởi số kết nghiên cứu cho thấy não người nhớ lâu suy nghĩ, tự viết, tự vẽ ra, tạo theo ngôn ngữ Đây việc huy động tối đa tiềm não giúp cho học sinh rèn luyện phát triển tư logic cách tích cực Sau áp dụng giảng dạy ôn tập cho em học sinh, thấy phù hợp em hứng thú học, lớp hăng say phát biểu xây dựng hoàn thành tốt nội dung mà đưa Có thể nói biện pháp trở thành yếu tố quan trọng để hình thành học sinh thói quen học tập tốt phát triển tư logic, tư sáng tạo Kết kiểm tra kỹ giải tập Vật lý phần điện năm học 2014 – 2015 tiến hành với lớp 9A-áp dụng sáng kiến lớp 9B-không áp dụng(đối chứng): Sĩ Giỏi Khá T bình Yếu Kém Ghi Lớp số SL % SL % SL % SL % SL % Áp 9A 30 13,3 30 15 50 6,7 0 dụng Đối 54, 9B 24 0 16,7 13 20,8 8,3 chứng 19 Kết kiểm tra kỹ giải tập Vật lý phần điện năm học 2015 – 2016 tiến hành với lớp 9A-áp dụng sáng kiến lớp 9B-không áp dụng(đối chứng): Sĩ Giỏi Khá T bình Yếu Kém Ghi Lớp số SL % SL % SL % SL % SL % Áp 9A 30 16,7 10 33,3 14 46,7 3,3 0 dụng Đối 9B 26 0 15,4 13 50 26,9 7,7 chứng Qua bảng kết nhận thấy rõ rằng, sau áp dụng đề tài, kỹ giải tập môn Vật lí chương I Điện học em tốt hẳn so với đối tượng học sinh không áp dụng đề tài, điều thể điểm kiểm tra khảo sát: tỷ lệ học sinh yếu giảm rõ rệt, thay vào tỷ lệ học sinh trung bình học sinh khá, giỏi tăng lên PHẦN Kết luận, kiến nghị: - Kết luận: Thời gian để rèn luyện kỹ giải số tập chương I - Điện học cho học sinh hạn chế Do rèn luyện tư logic cho em sơ đồ tư phương án cần thiết, phù hợp mang lại hiệu tốt trình giảng dạy Chính mà viết cố gắng chắt lọc sâu vào phân tích hướng dẫn cho em ví dụ minh hoạ cụ thể giúp học sinh hình thành phát triển tư logic đồng thời rèn luyện số kỹ giải tập vật lý phần điện học Việc rèn luyện tư logic cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư giải số tập chương I Điện học môn Vật lý thực giúp cho học sinh có kỷ nhạy bén việc giải tập vật lý phần điện Hơn phát triển tư sáng tạo, vận dụng linh hoạt việc giải tập khác góp phần nâng cao chất lượng đại trà môn vật lý 9, đồng thời qua kịp thời phát đào tạo học sinh có tố chất, góp phần nâng cao chất lượng mũi nhọn, đạo tạo nhân tài đáp ứng yêu cầu ngày cao công tác đổi phương pháp dạy học Việc rèn luyện tư logic cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư sử dụng việc rèn luyện kỹ giải tập chương, phần khác môn vật lý 9, vật lý … - Kiến nghị: + Rất mong góp ý chân thành tất đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện đồ tư ngày sử dụng công cụ dạy học hữu hiệu giúp hình thành phát triển tư logic cho học sinh tiết học 20 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thọ Xuân, ngày 30 tháng năm 2016 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác (Ký ghi rõ họ tên) Trần Anh Dũng 21 ... cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư gi i số tập chương I i n học vật lý 9 - Mục đích nghiên cứu: Rèn luyện tư logic cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư gi i số tập chương I i n học vật. .. triển tư logic đồng th i rèn luyện số kỹ gi i tập vật lý phần i n học Việc rèn luyện tư logic cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư gi i số tập chương I i n học môn Vật lý thực giúp cho học. .. chưa rèn luyện tư logic cho học sinh việc sử dụng kết hợp sơ đồ tư v i kỷ gi i tập vật lý chương I i n học Kết kiểm tra khảo sát kỹ gi i tập môn Vật lý chương I i n học năm học gần sau: Năm học