Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chương “ dòng điện không đổi” vật lí 11 nhằm bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI ====== PHẠM THỊ NGHĨA XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI”- VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hà Nội, 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI ====== PHẠM THỊ NGHĨA XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI”- VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học Vật lí Mã số: 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGÔ DIỆU NGA Hà Nội, 2018 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô giáo Ban giám hiệu, Phòng Sau Đại học trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tơi tiến hành đề tài nghiên cứu hồn thành luận văn này! Tơi bày tỏ lòng biết ơn tới Thầy, Cô giáo, Các nhà khoa học ngồi trƣờng ĐHSP Hà Nội tận tình giảng dạy, bảo, hƣớng dẫn suốt trình học tập triển khai nghiên cứu đề tài này, TS Ngô Diệu Nga– ngƣời hƣớng dẫn trực tiếp luận văn tôi! Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô cán quản lý giáo viên trƣờng THPT Liên Hà- huyện Đông Anh, Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi dành thời gian quý báu tận tình giúp đỡ, cung cấp thơng tin, tƣ liệu, tham gia góp ý kiến, giúp đỡ tơi q trình thực luận văn thạc sĩ! TÁC GIẢ PHẠM THỊ NGHĨA LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tự nghiên cứu, học hỏi tiếp thu ý kiến thầy hƣớng dẫn để hoàn thiện Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho công việc thực luận văn đƣợc cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Tác giả PHẠM THỊ NGHĨA MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài 2.Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học 5.Đối tƣợng nghiên cứu đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG, SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH 1.1.Cơ sở lý luận dạy giải tập vật lí 1.1.1.Khái niệm tập vật lí 1.1.2.Vai trò, tác dụng tập vật lí 1.1.3 Phân loại tập vật lí 1.1.3.1 Phân loại tập theo nội dung 1.1.3.2 Phân loại theo phƣơng thức cho điều kiện phƣơng thức giải 10 1.1.3.3 Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tƣ 13 1.1.4 Phƣơng pháp giải tập vật lí 14 1.1.5 Lựa chọn sử dụng tập vật lí dạy học vật lí 16 1.1.6 Hƣớng dẫn học sinh giải tập vật lí 17 1.1.6.1.Những công việc cần làm để hƣớng dẫn học sinh giải tập vật lí cụ thể 17 1.1.6.2 Các kiểu hƣớng dẫn học sinh giải tập vật lí 17 1.2 Cơ sở lí luận q trình tự học 20 1.2.1 Khái niệm tự học 20 1.2.2 Vai trò tự học 21 1.2.3 Các hình thức tự học 23 1.2.4 Năng lực tự học 24 1.2.4.1 Khái niệm lực tự học 24 1.2.4.2 Các thành phần lực tự học 24 1.2.5 Biện pháp bồi dƣỡng lực tự học học sinh dạy học 25 1.2.5.1 Hƣớng dẫn cách lập kế hoạch học tập 25 1.2.5.2 Hƣớng dẫn cách nghe giảng ghi chép theo tinh thần tự học 25 1.2.5.3 Hƣớng dẫn cách phân tích học 26 1.2.5.4 Hƣớng dẫn cách nghiên cứu khoa học 26 1.3.Thực tiễn hoạt động tự học vật lí học sinh việc hƣớng dẫn tự học giáo viên số trƣờng trung học phổ thông (THPT) 27 1.3.1 Mục đích việc điều tra: 27 1.3.2 Đối tƣợng Phƣơng pháp điều tra 27 1.3.3.Kết điều tra 27 1.3.2.1 Tình hình dạy giải tập: 28 1.3.2.2 Tình hình hoạt động giải tập học sinh: 28 1.3.2.3 Những khó khăn, sai lầm học sinh giải tập “Dòng điện khơng đổi”- Vật lí 11 28 1.3.2.4 Tình hình hoạt động tự học 29 KẾT LUẬN CHƢƠNG 31 Chƣơng XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI” – VẬT LÍ 11 32 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC Ở HỌC SINH 32 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Dòng điện khơng đổi”- Vật lí 11 32 2.2 Cấu trúc nội dung chƣơng “Dòng điện khơng đổi” Vật lí 11 35 2.3 Mục tiêu dạy học chƣơng “Dòng điện khơng đổi”- Vật lí 11 36 2.3.1 Mục tiêu nội dung kiến thức cấp độ nhận thức 36 2.3.2.Mục tiêu kỹ 43 2.3.3 Mục tiêu thái độ 44 2.3.4 Mục tiêu bồi dƣỡng lực 45 Hệ thống tập 45 2.4.1 Nội dung1: Dòng điện khơng đổi – Nguồn điện - Một số loại nguồn điện 45 2.4.2 Nội dung2: Điện công suất điện Định luật Jun – Lenxơ 47 2.4.3.Nội dung Định luật Ơm tồn mạch.Định luật Ơm loại mạch điện Mắc nguồn điện thành 50 2.4.3.1 Định luật Ơm cho mạch có điện trở 50 2.4.3.2 Định luật Ơm tồn mạch 51 2.4.3.4 Bài tập tổng hợp, nâng cao 56 2.4 Kế hoạch sử dụng tập nhằm bồi dƣỡng lực tự học dạy học chƣơng “Dòng điện khơng đổi” -Vật lí 11 59 2.5 Thiết kế phƣơng án dạy học chƣơng “Dòng điện khơng đổi”- Vật lí 11 có sử dụng hệ thống tập soạn thảo nhằm bồi dƣỡng lực tự học 60 Kết luận chƣơng 76 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 77 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 77 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 77 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 77 3.4 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 78 3.4.1 Tiêu chí đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 78 3.4.2.Diễn biến đánh giá việc bồi dƣỡng lực tự học học sinh trình thực nghiệm sƣ phạm 78 3.4.3 Kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh 80 3.4.3.1 Mục đích kiểm tra 80 3.4.3.2 Hình thức kiểm tra 80 3.4.3.3 Nội dung kiểm tra 80 3.4.3.4 Đánh giá kết học tập học sinh 80 Kết luận chƣơng 86 KẾT LUẬN CHUNG 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 DANH MỤC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH Sơ đồ Phân loại tập vật lí [13] .9 Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng “Dòng điện khơng đổi” 36 Bảng 2.1 Mục tiêu nội dung kiến thức cấp độ nhận thức .37 Bảng 2.2 Kế hoạch sử dụng tập nhằm bồi dƣỡng lực tự học dạy học chƣơng “Dòng điện khơng đổi”- Vật lí 11 .59 Bảng Thống kê điểm 81 Bảng Xử lí kết để tính tham số 81 Bảng Tổng hợp tham số x , S2, S, V 82 Bảng Tính tần suất i tần suất luỹ tích hội tụ lùi  i 82 i Hình 2: Đồ thị đƣờng phân bố tần số luỹ tích ( hội tụ lùi ) .83 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Con ngƣời bƣớc vào năm đầu kỉ 21, giai đoạn mà cách mạng khoa học công nghệ phát triển cách vƣợt bậc Đi với phát triển lƣợng tri thức khổng lồ liên tục đƣợc bổ sung vào kho tàng tri thức nhân loại Với lƣợng tri thức ngƣời ngày khơng thể nắm bắt hết đƣợc, vấn đề khơng phải chỗ ngƣời nhớ đƣợc lƣợng kiến thức mà ngƣời phải có lực để giải tốt hầu hết yêu cầu vô đa dạng sống Điều tác động mạnh mẽ đến giáo dục đào tạo, đòi hỏi giáo dục đào tạo phải có đổi sâu sắc, tồn diện để đáp ứng xu phát triển Đây vừa hội vừa thách thức cho giáo dục Việt Nam Một nội dung mục tiêu giáo dục phổ thơng trọng phát triển lực, phát huy tính tích cực, tự giác chủ động , sáng tạo học sinh (HS) Điều đƣợc khẳng định Chiến lƣợc giáo dục 2011-2020, ban hành kèm theo định số 711/QĐ/TTg ngày 13/06/2012 Thủ tƣớng Chính phủ “Tiếp tục đổi phương pháp dạy học đánh giá kết học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo lực tự học người học… Để trình dạy học vật lý trƣờng phổ thơng đạt hiệu cao, phát huy đƣợc tính tích cực sáng tạo học sinh nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học việc giảng dạy tập vật lí (BTVL) trƣờng phổ thơng phải có thay đổi, cách thức tổ chức, giao nhiệm vụ (BTVL) cho học sinh làm việc Nghiên cứu thực tế việc giảng dạy BTVL trƣờng phổ thông cho thấy cách làm việc thầy trò xung quanh vấn đề giải tập mang nặng tính hình thức theo lối mòn: hết học, thầy cho số tập, hôm sau chữa tập Vì thế, khơng góp phần hình thành lực cho học Thực cách thi đƣợc thay hình thức thi khác mà khơng có tập phức tạp, mang tính đánh đố Tuy nhiên, khơng mà tác dụng Phụ lục Đáp án tập A Các câu TNKQ Nội dung Câu 10 11 12 13 14 Đáp D D D A C C B C D án Nội dung Câu 10 Đáp án D B C B B C Nội dung 11 12 13 21 22 23 24 25 26 27 A A D B C C B C C C B Phần tự luận: Nội dung 1: Bài 6: Áp dụng công thức I= q q = ne, với n số êlectron qua tiết diện t thẳng dây dẫn kim loại giây e điện tích ngun tố (độ lớn điện tích êlectron) Từ suy : n = It Thay số tìm đƣợc : n = 0,31.1019 hạt e eelectron Bài 8: q = It= 24 C t = phút = 120 s Từ tính I = 0,2 A Bài 15: t= = 2.60.60= 7200 s ; A = 172,8 kJ = 172800 J q = It= 720 = 28800 C ; I’ = = A; Bài 16: E= = = V Bài 17: e = 1,6.10-19 C b) E= = V A = qE= 12 1,6.10-19 = 19,2.10-19 J Nội dung 3: Bài 3: Phân tích đoạn mạch: R1 nt ((R2 nt R3) // R5) nt R4 R23 = R2 + R3 = 10 ; R235 = R23R5 = ; R23  R5 R = R1 + R235 + R4 = 12 ; I = I1 = I235 = I4 = U AB = A; R U235 = U23 = U5 = I235R235 = 10 V; I5 = U5 U = A; I23 = I2 = I3 = 23 = A R5 R23 Bài 4: Phân tích đoạn mạch: R1 nt (R2 // R4) nt (R3 // R5) R24 = RR R2 R4 = 4,2 ; R35 = = 2,4 ; R3  R5 R2  R4 R = R1 + R24 + R35 = ; U3 = U3 = U35 = I3R3 = V; I35 = I24 = I1 = I = U 35 10 = A; R35 U24 = U2 = U4 = I24R24 = 14 V; U1 = I1R1 = V Bài 5: Phân tích đoạn mạch: R4 nt (R2 // (R3 nt R5)) // R1 R35 = R3 + R5 = 30 ; R235 = R4235 = R4 + R235 = 32 ; R = R2 R35 = 12 ; R2  R35 R1 R4235 = 6,4 ; I3 = I5 = I35 = A; R1  R4235 U35 = U2 = U235 = I35R35 = 60 V; I2 = U2 = A; R2 I235 = I4 = I4235 = I1 = U 235 = A; U4235 = U1 = UAB = I4235R4235 = 160 V; R235 U1 = 20 A U1 Bài 6: Trƣờng hợp đặt vào A B hiệu điện 120 V đoạn mạch có ((R3 // R2) nt R4) // R1 Ta có: R2 =  I4 = U CD = 15 ; UAC = UAB – UCD = 90 V Vì R3 = R4 I2 U AC 90 30 = I2 + I3 = +  R3 = 30  = R4  R4 R3 R3 Trƣờng hợp đặt vào C D hiệu điện 120 V đoạn mạch có (R1 nt R4) // R2) // R3 Khi UAC = UCD – UAB = 100 V; I4 = I = U AC 10 U = A; R1 = AB =  R4 I1 Bài 14: Điện trở ampe kế khơng đáng kể nên mạch ngồi gồm: R1 nt (R2 // R4) nt (R3 // R5) Ta có: R = R1 + I= RR R2 R4 + = 5,5 ; R2  R4 R3  R5 E = A = I1 = I24 = I35; Rr U24 = U2 = U4 = I24R24 = I24 I2 = U2 U = 0,75 A; I4 = = 0,25 A; R2 R4 U35 = U3 = U5 = I35R35 = I35 I5 = R2 R4 = 1,5 V; R2  R4 U R3 R5 = V; I3 = = 0,5 A; R3  R5 R3 U5 = 0,5 A; IA = I2 – I3 = 0,25 A; R5 Bài 15: a) Chập N với A ta thấy mạch ngồi có ((R2 // R3) nt R1) // R4 Do đó: R23 = = ; R123 = R1 + R23 = ; R = I= R2 R3 R2  R3 R123R4 = ; R123  R4 E = 2,4 A Rr b) U4 = U123 = UAB = IR = 4,8 A; I123 = I1 = I23 = U 123 = 1,6 A; R123 U23 = U2 = U3 = I23R23 = 3,2 V c) Công suất nguồn: P = EI = 14,4 W; Hiệu suất nguồn: H= U AB = 0,8 = 80% E Bài 16: Ta có: Rđ1 = U2 U đ21 = 12 ; Rđ2 = đ = ; Pđ Pđ a) Các đèn Đ1 Đ2 sáng bình thƣờng nên: Uđ1 = Uđ2R2 = Uđ1đ2R2 = V; Iđ1 = Iđ2 = Iđ2R2 = U đ1 = 0,5 A; Rđ U Uđ2 = 0,5 A; I = Iđ1 + Iđ2 = A; Rđ2R2 = đ R = 12 ; R2 = Rđ2R2 – Rđ2 Rđ Iđ 2R2 = ; Rđ1đ2R2 = U đ 1đ R e = ; R = - r = 6,48 ; R1 = R - Rđ1đ2R2 = 0,48  I I b) Khi R2 = : Rđ2R2 = Rđ2 + R2 = ; Rđ1đ2R2 = Rđ R Rđ = ; Rđ R  Rđ R = R1 + Rđ1đ2R2 = 4,48 ; I = e  1,435 A; Rr Uđ1đ2R2 = Uđ1 = Uđ2R2 = IRđ1đ2R2 = 5,74 V < V nên đèn Đ1 sáng yếu hơn; Iđ2R2 = Iđ2 = IR2 = U đ 2R2 P = 0,96 A > đ = 0,5 A nên đèn Đ2 sáng mạnh Uđ2 Rđ R Bài 19: Ta có: Eb = E1 + E2 = V; rb = r1 + r2 = 0,8 ; Rđ = U đ2 R R = 12 ; R24 = R2 + R4 = ; Rđ24 = đ 24 = ; Pđ Rđ  R24 R = R1 + Rđ24 + R3 = 7,2 ; a) I = Eb = A R  rb b) Uđ24 = Uđ = U24 = IRđ24 = V; I24 = I2 = I4 = U 24 = 0,75 A; R24 UMN = VM – VN = VM – VC + VC – VN = UMC + UCN = I(r1 + R1) – E1 + I2R2 = – 3,15 V UMN < cho biết điện điểm M thấp điện điểm N Bài 20: Điện trở cƣờng độ dòng điện định mức bóng đèn là: U đ2 P Rđ = = 12 ; Iđ = đ = 0,5 A Pđ Uđ a) Gọi N số bóng đèn đƣợc thắp sáng Khi chúng sáng bình thƣờng cơng suất tiêu thụ mạch là: P = 3N = UI = (e – rI)I = 24I – 6I2  6I2 – 8I + N = (1) Để phƣơng trình có nghiệm ’ = 16 – 2N   N  Vậy số bóng đèn tối đa bóng Với N = phƣơng trình (1) có nghiệm kép I = A Nếu bóng đèn đƣợc mắc thành m dãy, dãy có n bóng ta phải có I = mIđ  m = N I = 4; n = = m Iđ Vậy phải mắc thành dãy, dãy có bóng b) Với N = phƣơng trình (1) có nghiệm: I1 = A v I2 = A Với I1 = A, ta có: m = N I1 = 2; n = = m Iđ Vậy phải mắc thành hai dãy, dãy có bóng Khi điện trở mạch ngoài: R = Hiệu suất mạch là: H1 = Với I2 = A, ta có: m = 3Rđ = 18  R = 0,75 Rr N I2 = 6; n = = m Iđ Vậy phải mắc thành dãy, dãy có bóng đèn Khi điện trở mạch ngồi: R = Hiệu suất mạch là: H2 = Rđ = 2 R = 0,25 Rr Vậy, cách mắc thành hai dãy, dãy gồm bóng đèn có lợi cho hiệu suất cao Bài 28: Khi mắc nối tiếp ta có: 0,75 = 2e (1)  2r e Khi mắc song song ta có: 0,6 = 2 r  2e (2) 4r Từ (1) (2) ta có r = ; e = 1,5 V Bài 29: U đ2 4r Ta có: Eb = 4e = V; rb = = 0,8 ; Rđ = = ; Pđ R2đ = R2 + Rđ = 12 ; R2đ4 = R2 đ R4 = ; R2 đ  R4 R = R1+ R2đ4+ R3 = 7,2 ; a) I = Eb = A R  rb b) U2đ4 = U2đ = U4 = IR2đ4 = V; I2đ = I2 = Iđ = UAN = VA – VN = VA – VC + VC – VN U 2đ = 0,25 A; R2 đ = UAC + UCN = IR1 + I2R2 = 1,7 V Bài 30: Ta có: Eb = 3e + 2e = 10 V; rb = 3r + 2r = 0,8 ; U đ2 R R Rđ = = ; R23 = R2 + R3 = ; Rđ23 = đ 23 = ; Pđ Rđ  R23 R = R1 + Rđ23 = 4,2 ; a) I = Eb = A R  rb b) Uđ23 = Uđ = U23 = IRđ23 = V; I23 = I2 = I3 = U 23 = A; R23 UMN = VM – VN = VM – VC + VC – VN = UMC + UCN = I(3r + R1) – 3e + I2R2 = 2,3 V Uđ = V < Uđm = V nên đèn sáng yếu bình thƣờng Bài tập tổng hợp nâng cao : Bài 1: Cƣờng độ dòng điện qua ac quy: I   p r  rp  R  1,5 A Công suất tỏa nhiệt toàn mạch: P  (r  rp  R) I  9w Hiệu suất nạp điện cho ac quy: Aco ich  p It  rp I t  p  rp I H    62,5% A  It  Bài 2: Ta có: E1 nối tiếp E3 mắc xung E2 Vậy Eb = E1 + E3 – E2 = 9V dòng điện có chiều nhƣ mạch - Điện trở nguồn: rb = r1 + r2 + r3 =  - Điện trở tƣơng đƣơng mạch ngoài: Rtđ = R12 R34  6 R12  R34 - Cƣờng độ dòng điện mạch chính: I= Eb  1A Rtd  rb - Hiệu điện A B UAB = I.RAB = 6V I12  U AB  0,6 A R12 I 34  U AB 0, A R34 - Hiệu điện P Q UPQ = UPA + UAQ = - I12.R1 + I34.R3 = - 1V Bài : Giả sử dòng điện chạy nhánh mạch có chiều nhƣ hình vẽ Ta có: – UAB = I1r1 – e1 – UAB = I2r2 – e2 (1) (2) UAB = IR (3) I1 + I = I (4) Từ (1), (2), (3), (4) ta có: (1’) 0,1I1 + 0I2 + 0,2I = 0I1 + 0,1I2 + 0,2I = 1,5 (2’) I1 + I – I = (3’) Giải hệ (1’), (2’), (3’) ta có I1 = A; I2 = A; I = A Thay I vào (3), ta có U AB = UV = 1,4 V Vì I1 > 0; I2 > 0; I > nên dòng điện chạy nhánh mạch nhƣ chiều ta giả sử Bài 4: Giả sử dòng điện chạy nhánh mạch có chiều nhƣ hình vẽ Ta có: UAB = I1(r1 + r4 + R1) – e1 + e4 – UAB = I2(r2 + R2) – e2 (2) UAB = I3(r3 + R3) – e3 (3) I1 + I3 = I (1) (4) Từ (1), (2), (3), (4) ta có: (1’) 10I1 + 20I2 + 0I3 = 50 0I1 + 20I2 + 5I3 = 40 (2’) I1 – I2 + I = (3’) Giải hệ (1’), (2’), (3’) ta có I1 = 1,29 A; I2 = 1,86 A; I3 = 0,57 A Thay I3 vào (3), ta có UAB = - 12,15 V Vì UAB < nên điện điểm A thấp điện điểm B; I1 > 0; I2 > 0; I3 > nên dòng điện chạy nhánh mạch nhƣ chiều ta giả sử Bài 5: Giả sử dòng điện chạy nhánh mạch có chiều nhƣ hình vẽ Ta có: – UAB = I1(r1 + R1) – e1 – UAB = I2(r2 + R2) – e2 (2) UAB = I3(r3 + R3) – e3 (3) I1 + I = I (4) (1) Từ (1), (2), (3), (4) ta có: 4,5I1 + 0I2 + 5I3 = 14 (1’) 0I1 + 5,5I2 + 5I3 = 10 (2’) I1 + I – I3 = (3’) Giải hệ (1’), (2’), (3’) ta có I1 = 1,30 A; I2 = 0,33 A; I3 = 1,63 A Thay I3 vào (3), ta có UAB = 2,15 V Vì I1 > 0; I2 > 0; I3 > nên dòng điện chạy nhánh mạch nhƣ chiều ta giả sử Bài 5: EAB = E = 2V rab = 0,2  ECD = 3E = 6V rCD = 3r = 1,2A Vì ECD > EAB nên dòng điện qua R3 từ C đến B Vậy:I = 0,17A Bài 6: EAB = E = 2V rab = 0,2  ECD = 3E = 6V rCD = 3r = 1,2A Vì ECD > EAB nên dòng điện qua R3 từ C đến B Vậy:I = 0,17A Bài 7: - Giả sử dòng điện có chiều nhƣ hình vẽ: Ta có: I1  U NM  E1 E1  U MN  r1 r1 I2  U NM  E2 E2  U MN  r2 r2 I3  U MN R1  R2 Tại M ta có; I3 = I1 + I2 Gọi UMN = U ta có: E  U E2  U U   R1  R2 r1 r2 Giải phƣơng trình ta đƣợc U = 11,58V Suy : I1 = 2,1A I2 = 0,2A I3 = 2,3A - Vậy chiều dòng điện với chiều thật chọn UR2 = I3.R2 = 6,9V - Điện tích tụ C là: Q = C.UR2 = 6,9 = 34,5 C E1,r1 M E2,r2 R1 R2 C N E2  E  Bài 8: Ta có: P = I R =  Vì E r khơng đổi nên P = Pmax  R= r2 Rr R  2r  R (R + r2 r2 ) có giá trị cực tiểu, mà theo bất đẵng thức Cơsi (R + ) có giá trị R R cực tiểu R = r2 E2  R = r =  Khi Pmax = = 18 W  R = r =  R 4r Bi 10: - Điều kiện để đèn sáng bình th-ờng gì? - Điện trở CĐDĐ định mức bóng đèn bao nhiêu? - Liên hệ CĐDĐ mạch điện mạch điện rẽ? - Chọn HĐT cho mạch điện nh- nào? -Điện trở CĐDĐ định mức bóng là: Rđ=Uđ2/Pđ = 7,5 , Iđ =Pđ/Uđ =0,8A Tr-ờng hợp mắc hỗn hợp đối xứng: - Giả sử mắc bóng thành x hàng, hàng có y bóng mắc nối tiếp (x,y nguyên d-ơng) Ta có: x.y = (1) - Điện trở mạch điện ngoài: R= y.Rd 7,5 y 15 y   x x 2x I - CĐDĐ nguồn cung cấp: Ta có: I= x.Iđ => U 2Ux  R 15 y 2Ux  x.0,8 => U =6y (2) 15 y Giải hệ ph-ơng trình (1) (2) với x y nguyên ta đ-ợc: x y U(V) 24 2 12 Tr-ờng hợp bóng không mắc đối xứng ta dễ thấy có tr-ờng hợp mắc thành hai nhóm nối tiếp, nhóm gồm hai bóng mắc song song Vậy có cách mắc để đèn sáng bình th-ờng: + Mắc bóng thành dãy nối tiếp, chọn HĐT 24V + Mắc dãy song song, dãy bóng mắc nối tiếp, chon HĐT 12V + Mắc bóng song song, chọn HĐT 6V + Mắc thµnh hai nhãm nèi tiÕp, mèi nhãm gåm hai bãng mắc song song, chọn HĐT 12V - Tiến hành mắc mạch điện theo ph-ơng án để kiểm tra kết Bi 11: - Vì đèn giống sáng bình th-ờng nên phải mắc chúng nh- nào? - CĐDĐ định mức bóng đèn bao nhiêu? - Liên hệ CĐDĐ mạch điện mạch điện rẽ? - Hiệu suất nguồn điện đ-ợc tính theo công thức nào? - Điện trở CĐDĐ định mức bóng là: Rđ=Uđ2/Pđ = 12 , Iđ =Pđ/Uđ =0,5A - Giả sử mắc bóng thành x hàng, hàng có y bóng m¾c nèi tiÕp ta cã: x.y = (1) - Điện trở mạch điện ngoài: R= - CĐDĐ nguồn cung cÊp: Ta cã: I= x.I® - => y.Rd 12 y  x x I E 18  r  R  12 y x 18 = 0,5x 12 y 6 x => x+2y = Gi¶i hệ ph-ơng trình (1) (2), ta đ-ợc: x = 4, y=1 x =2, y=2 Vậy có cách mắc để đèn sáng bình th-ờng: (2) + Mắc bóng song song + Mắc 2dãy song song, dãy bóng mắc nối tiếp - Với mạch điện có điện trở hiệu suất nguồn điện là: H U R   E R  r r R Để có hiệu suất lớn điện trở mạch điện phải lớn ta chọn cách mắc thứ Bi 12: *Điều kiện để đèn 6V - 6W sáng bình th-ờng gì? - Giả sử có N pin mắc thành m dãy song song, dãy có n pin mắc nối tiếp, xác định m n để đèn sáng bình th-ờng? - Điều kiện để đèn sáng bình th-ờng HĐT mạch điện U= 6V, CĐDĐ P 1( A) U qua đèn là: I= - Giả sử có n pin mắc thành m dãy, dãy cã n pin m¾c nèi tiÕp Ta cã: E= ne = 1,5n r= n n r0  m m ¸p dụng định luật Ôm: E = U +Ir => 1,5n = + n = 4 n ta ®i ®Õn ph-ơng trình: m 3m Với m, n nguyên d-ơng, 3m - = 1, 2, 4, Ta chän m = 1, Ta tính đ-ợc n = 12, - Bài toán có hai nghiƯm: Dïng 12 pin ghÐp thµnh d·y nèi tiếp hai dãy song song dãy pin nèi tiÕp HiƯu st cđa bé ngn lµ: H= U công suất mạch = E công suất nguồn (%) Cả hai ph-ơng án có công suất mạch điện 6W tức HĐT mạch điện U= 6V, ph-ơng án có công suất nguồn bé tức suất điện động bé có hiệu suất lín E1 = 12e = 18V, E2 =6e = 9V Ph-ơng án hai có hiệu suất gấp hai ph-ơng án - Tiến hành mắc mạch điện điện ®Ĩ kiĨm tra kÕt qu¶ Bài 13: Khơng mâu thuẫn giá trị 30 điện trở đèn không làm việc Khi đèn sáng, nhiệt độ dây tóc bóng đèn tăng nhanh sau ổn định điện trở bóng đèn tăng lên nhanh Số liệu tính tốn đƣợc ứng với trƣờng hợp bóng đèn làm việc bình thƣờng Bài 14: Khi cắt dây mayso điện trở dây giảm, dòng điện tăng lên Điện trở giảm lần dòng điện tăng nhiêu lần Khi chƣa cắt, nhiệt lƣợng: Q = RI2t Khi cắt dây: R '  R I’ = nI n Nhiệt lƣợng: Q’ = I’2R’t = n.Q Nhƣ sau cắt dây, khoảng thời gian nhiệt lƣợng toả tăng n lần so với chƣa cắt băng việc cắt dây rút ngắn đƣợc thời gian đun nƣớc Bài 15 : Nguyên nhân tƣợng tƣơng quan công suât thực cơng suất định mức bóng đèn Giả sử đèn ban đầu thuộc loại 12 V – W, Minh thay đèn hỏng đèn loại 12 V công suất định mức nhỏ 5W đèn đứt cơng suất thực lớn nhiều so với công suất định mức Nếu thay đèn V – W gần nhỏ công suất định mức U2 U d2 Công suất thực: P  mà Rd  Rd Pd U Suy P    Ud   Pd  ... sở lí luận thực tiễn việc xây dựng, sử dụng hệ thống tập dạy học vật lí nhằm bồi dƣỡng lực tự học học sinh Chƣơng Xây dựng sử dụng hệ thống tập dạy học chƣơng Dòng điện khơng đổi”- Vật lí 11 nhằm. .. phổ thơng nhằm bồi dƣỡng lực tự học học sinh - Xây dựng đƣợc hệ thống tập chƣơng Dòng điện khơng đổi”- Vật lí 1 1và đề xuất qui trình sử dụng dạy học, nhằm bồi dƣỡng lực tự học học sinh Cấu trúc... hoạch sử dụng tập nhằm bồi dƣỡng lực tự học dạy học chƣơng Dòng điện khơng đổi” -Vật lí 11 59 2.5 Thiết kế phƣơng án dạy học chƣơng Dòng điện khơng đổi”- Vật lí 11 có sử dụng hệ thống tập