chuyên đề phương pháp giải bài tập về định luật ôm

CHUYÊN ĐỀ: BỒI DƯỠNG HỌC SINH YẾU, KÉM MÔN VẬT LÝ Chủ đề: “Phương pháp giải tập định luật Ôm” - Người thực hiện: Phan Thị Thủy - Chức vụ: Giáo viên - Đơn vị công tác: Trường THCS Hướng Đạo – Tam Dương – Vĩnh Phúc - Đối tượng áp dụng: Học sinh lớp - Thời gian dự kiến: buổi (9 tiết) I Thực trạng chất lượng giáo dục trường THCS Hướng Đạo năm học 20182019 Học sinh đa số em nông thơn, điều kiện kinh tế khó khăn nên việc đầu tư vật chất thời gian cho học tập chưa cao, đến lớp em phải giúp đỡ bố mẹ cơng việc gia đình, khơng có thời gian để tự học Sự quan tâm kèm cặp phụ huynh hạn chế Ý thức học tập số em chưa cao, phương pháp học tập chưa phù hợp, dẫn đến chất lượng học tập học sinh yếu hầu hết em sợ học mơn vật lý Điều kiện sở vật chất chưa đầy đủ Các thiết bị dạy học môn vật lý bị hỏng thiếu nhiều nên gặp khó khăn dạy thí nghiệm Học sinh nghe mơ tả tượng khó hình dung khắc sâu kiến thức Bộ môn vật lý THCS môn học thực nghiệm tượng trừu tượng học sinh nên yêu cầu học sinh cần có khả ghi nhớ tốt tư nhạy bén Để giải tập vật lý học sinh cần sử dụng số kiến thức toán học giải phương trình, biến đổi biểu thức , mà học sinh trường THCS lại yếu mơn tốn nên gặp nhiều khó khăn Với mong muốn tìm phương pháp tối ưu để quỹ thời gian cho phép hoàn thành hệ thống chương trình qui định, nhằm lấp đầy chỗ hổng kiến thức bước nâng cao thêm mặt kỹ việc giải tập vật lý cho học sinh Từ phát huy, khơi dậy khả sử dụng hiệu kiến thức vốn có học sinh, đồng thời thu hút, lôi em ham thích học mơn vật lý, đáp ứng yêu cầu đổi phương pháp nâng cao chất lượng dạy học Nên lựa chọn viết chuyên đề: Bồi dưỡng học sinh yếu môn vật lý với chủ đề: Phương pháp giải tập định luật Ôm II Hệ thống kiến thức sử dụng chuyên đề Sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện - Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn Hệ thức tỉ lệ I1 U = I2 U2 - Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện đường thẳng qua gốc tọa độ Định luật ơm - Định luật: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây tỉ lệ nghịch với điện trở dây I= - Hệ thức: Trong đó: U R I: cường độ dòng điện (A) U: hiệu điện (V) R: điện trở ( Ω ) * Cơng thức tính điện trở dây dẫn: R= U I * Ý nghĩa điện trở: Điện trở R đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện dây dẫn Đoạn mạch nối tiếp + I = I1 = I2 = … = In + U = U1 + U2 + … + Un + Rtđ = R1 + R2 + … + Rn + U R1 = U R2 Đoạn mạch song song + I = I1 + I2 + + In + U = U1 = U2 = = Un + 1 1 = + + + Rtđ R1 R2 Rn R tđ = Hai điện trở mắc song song thì: + R 1R R1 + R I R2 = I R1 III Phân loại dạng tập Đối với học sinh yếu kém, giáo viên nên đặt quan điểm đảm bảo tính vững kiến thức lên hàng đầu Việc luyện tập theo trình độ chung khơng phù hợp với học sinh yếu kém, nhóm cần nhiều thời gian luyện tập Trước hết phải làm cho em hiểu rõ đề bài: Đề cho biết gì? yêu cầu gì? Nếu học sinh khơng hiểu đề khơng thể tiếp tục q trình giải tốn để đưa lại kết Do giáo viên cần dành nhiều giúp em vượt qua vấp váp Để rèn kiến thức hay kỹ số lượng tập mức độ thể loại em yếu cần nhiều bình thường, mức độ Do giáo viên cần ý gia tăng số lượng tập thể loại Ngoài tập phải phân dạng cụ thể với mức độ gần Bài tập vận dụng định luật Ôm 1.1 Phương pháp giải a Tính cường độ chạy qua vật dẫn Áp dụng trực tiếp định luật Ôm: I = U/R b Tính hiệu điện hai đầu vật dẫn: U = I.R c Tính điện trở vật dẫn: R = U/I Với dạng tập giáo viên cần hướng dẫn học sinh biết tóm tắt tốn Học sinh cần phải ghi đại lượng vật lý biết đại lượng cần tìm áp dụng cơng thức 1.2 Bài tập ví dụ Bài Cho điện trở R = 15 Ω Khi mắc điện trở vào hiệu điện 6V dòng điện chạy qua có cường độ bao nhiêu? Tóm tắt Bài làm R = 15Ω Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn U = 6V I = U/R = 6/15 = 0,4A I =? Bài 2: Một bóng đèn xe máy lúc thắp sáng có điện trở 12Ω cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn 0,5A Tính hiệu điện hai dầu dây tóc bóng đèn đó? Tóm tắt Bài làm R = 12Ω Hiệu điện hai đầu dây tóc bóng đèn là: I = 0,5A U = I.R = 0,5.12 = 6V U =? Bài 3: Đặt hiệu điện 6V vào hai đầu điện trở dòng điện chạy qua điện trở có cường độ 0,15A Tính trị số điện trở Tóm tắt Bài làm U = 6V Điện trở vật dẫn I = 0,15A R = U/I = 6/0,15 = 40 Ω R =? Bài Cho điện trở R Khi mắc điện trở vào hiệu điện 60V dòng điện chạy qua có cường độ 2A a Xác định giá trị R b Muốn cường độ dòng điện chạy qua điện trở giảm 0,4A so với trường hợp hiệu điện đặt vào hai đầu điện trở bao nhiêu? Tóm tắt Bài làm U1 = 60V Điện trở vật dẫn I1 = 2A R = U1/I1 = 60/2 = 30 Ω a R =? b Ta có I2 = I1 – 0,4 = 1,6A b I2 = I1 – 0,4A Hiệu điện đặt vào hai đầu điện trở là: U2 =? U2 = I2.R = 1,6.30 = 48V 1.3 Bài tập vận dụng Bài Giữa hai đầu điện trở R1 = 20Ω có hiệu điện U = 3,2V Tính cường độ dòng điện I qua điện trở A 6,25A B 5,2A C 0,16A D 1,6A Bài Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R = 7Ω 0,7A Khi hiệu điện hai đầu điện trở là: A 10V B 4,9V C 6,3V D 0,1V Bài Đặt vào hai đầu điện trở R hiệu điện 12V cường độ dòng điện qua 15mA Điện trở R có giá trị? A 800Ω B 1250Ω C 0,8Ω D 1,25Ω Bài Một dây dẫn mắc vào hiệu điện 25V cường độ dòng điện chạy qua 0,5A a Tính điện trở dây dẫn b Khi hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn tăng thêm 5V cường độ dòng điện qua dây dẫn lúc bao nhiêu? Bài Cho điện trở R = 5Ω a Khi mắc điện trở vào hiệu điện 6V dòng điện chạy qua có cường độ bao nhiêu? b Muốn cường độ dòng điện chạy qua điện trở tăng thêm 0,3A so với trường hợp hiệu điện đặt vào hai đầu điện trở bao nhiêu? Bài Cho điện trở R1 = 20Ω, hiệu điện hai đầu điện trở U = 18V a Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 b Giữ nguyên hiệu điện U = 18V, thay điện trở R1 điện trở R2 cường độ dòng điện chạy qua R2 lúc I2 = I1/3 Tính R2? Định luật Ôm cho đoạn nối tiếp 2.1 Phương pháp a Tính điện trở tương đương đoạn mạch + Hai điện trở: Rtđ = R1 + R2 + Ba điện trở: Rtđ = R1 + R2 + R3 + Nếu mạch có n điện trở : Rtđ = R1 + R2 + R3 + + Rn b Tính cường độ dòng điện mạch Cách 1: Áp dụng định luật ơm cho tồn mạch Bước Tính điện trở tương đương đoạn mạch Rtđ Bước Tính cường độ dòng điện mạch cơng thức: I = UAB/Rtđ Cách 2: Tính thơng qua cường độ dòng điện điện trở thành phần I = I1 = I2 = = In c Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch Cách 1: Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch: I = UAB/Rtđ - Tính cường độ dòng điện I mạch - Tính điện trở tương đương đoạn mạch - Tính hiệu điện mạch: UAB = I.Rtđ Cách 2: Áp dụng công thức: UAB = U1 + U2 + + Un Lưu ý: Với tốn có dụng cụ đo giáo viên cần nêu rõ, nhấn mạnh công dụng cách mắc ampe kế vôn kế sơ đồ mạch điện để học sinh hiểu đề Hướng dẫn học sinh bước để tìm lời giải tốn 2.2 Bài tập ví dụ Bài Cho hai điện trở R1 = 12Ω, R2 = 28Ω mắc nối tiếp với Hiệu điện đặt vào hai đầu đoạn mạch UAB = 60V Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch Tóm tắt Bài làm R1 = 12Ω Điện trở tương đương đoạn mạch là: R2 = 28Ω Rtđ = R1 + R2 = 30Ω UAB = 60V Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch I =? I = UAB/Rtđ = 60/30 = 2A Bài Hai điện trở R1 = 5Ω R2 = 10Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch Cường độ dòng điện chạy qua mạch 0,2A a Tìm điện trở trương đương đoạn mạch b Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch Tóm tắt Bài làm R1 = 5Ω Điện trở tương đương đoạn mạch là: R2 = 10Ω Rtđ = R1 + R2 = 15Ω I = 0,2A Hiệu điện hai đầu đoạn mạch là: a Rtđ =? UAB = I Rtđ = 0,2.15 = 3V b UAB =? Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Trong điện trở R1 = 5Ω, R2 = 10Ω Hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB 18V V Tính số vơn kế ampe kế? A A+ Tóm tắt R2 R1 -B Bài làm R1 = 5Ω a Điện trở tương đương đoạn mạch là: R2 = 10Ω Rtđ = R1 + R2 = 15Ω UAB = 18V Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch I =? U1 =? I = UAB/Rtđ = 18/15 = 1,2A Vì R1 nt R2 => I1 = I2 = I = 1,2A => U1 = I1.R1 = 1,2.5 = 6V Vậy số ampe kế 1,2A Số vôn kế 6V Bài Hai điện trở R1 = 15Ω R2 = 30Ω mắc nối tiếp đoạn mạch a Tìm điện trở tương đương đoạn mạch b Phải mắc nối tiếp vào đoạn mạch điện trở R3 để điện trở tương đương đoạn mạch 55Ω? Tóm tắt Bài làm R1 = 15Ω a Điện trở tương đương đoạn mạch là: R2 = 30Ω Rtđ = R1 + R2 = 45Ω a Rtđ =? b R3 nt R1 nt R2 b Khi mắc thêm R3 vào mạch điện trở tương đương mạch là: R’tđ = R1 + R2 + R3 => R3 = R’tđ – (R1 + R2) R’tđ = 55Ω, R3 =? R3 = 55 – 45 = 10Ω Bài Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, R3 = 15Ω mắc nối tiếp vào hiệu điện U = 36V Tính cường độ dòng điện chạy mạch Tóm tắt Bài làm R1 = 5Ω Điện trở tương đương đoạn mạch là: R2 = 10Ω Rtđ = R1 + R2 + R3 = 30Ω R3 = 15Ω Cường độ dòng điện chạy mạch là: U = 36V I = U/Rtđ = 36/30 = 1,2A I=? 2.3 Bài tập vận dụng Bài Cho hai điện trở R1 = 10Ω R2 = 15Ω mắc nối tiếp Điện trở tương đương R12 đoạn mạch nhận giá trị giá trị sau? A R12 = 1,5Ω B R12 = 5Ω C R12 = 25Ω D R12 = 150Ω Bài Mắc nối tiếp điện trở R1 = 40Ω R2 = 80Ω vào nguồn điện có hiệu điện U = 6V Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 A 50mA B 75mA C 150mA D 225mA Bài Sau trình thực hành xác định điện trở dây dẫn, nhóm học sinh đọc số ampe kế 0,3A xác định giá trị điện trở dây dẫn 10Ω Hỏi nhóm học sinh đọc số vôn kế trường hợp bao nhiêu? A 10V B 0,03V C 3V D 1,5V Bài Đặt hiệu điện U = 12V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R1 = 40Ω R2 = 80Ω mắc nối tiếp Hỏi cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 bao nhiêu? A 0,1A B 0,15A C 1A D 0,3A Bài Hai điện trở R1 = 4Ω, R2 = 6Ω mắc nối tiếp vào nguồn điện 12V Hiệu điện hai đầu điện trở R1 là: A 3,6V B 4,8V C 8,4V D 7,2V Bài Có ba điện trở R1 = 5Ω, R2 = 15Ω, R3 = 20Ω Mắc ba điện trở nối tiếp với vào mạch điện có hiệu điện U Điện trở tương đương mạch là: A 25Ω B 35Ω C 40Ω D 30Ω Bài Cho ba điện trở R1 = 15Ω, R2 = 25Ω, R3 = 20Ω mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện 90V Cường độ dòng điện mạch nhận giá trị giá trị sau? A I = 6A B I = 1,5A C I = 3,6A D I = 4,5A Bài R1 Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Trong điện trở R1 = 5Ω, R2 = 15Ω, vôn kế 3V a Số ampe kế bao nhiêu? R2 V A b Tính hiệu điện hai đầu AB đoạn mạch A+ -B HD a I = I2 = U2/R2 = 3/15 = 0,2A b Rtđ = R1 + R2 = 20Ω UAB = I.Rtđ = 0,2.20 = 4V Định luật Ôm cho đoạn mạch song song 3.1 Phương pháp a Tính điện trở tương đương đoạn mạch R tđ = Hai điện trở mắc song song thì: R 1R R1 + R - Có điện trở: b Tính cường độ dòng điện mạch Cách 1: Áp dụng định luật Ơm - Tính điện trở tương đương - Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch I = UAB/Rtđ Cách Áp dụng công thức: I = I1 + I2 + + In c Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch Cách 1: Áp dụng công thức: UAB = I Rtđ Cách 2: Tính thơng qua U mạch rẽ: U = U1 = U2 = = Un 3.2 Bài tập ví dụ Bài Tính điện trở tương đương đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 4Ω, R2 = 12Ω mắc song song Tóm tắt Bài làm R1 = 4Ω Điện trở tương đương đoạn mạch là: R2 = 12Ω Rtđ = (R1.R2) /(R1 + R2) = 3Ω Rtđ = ? Bài Một đoạn mạch điện gồm hai điện trở R1 = 6Ω R2 = 3Ω mắc song song với vào hai điểm có hiệu điện 6V Điện trở tương đương cường độ dòng điện qua mạch bao nhiêu? Tóm tắt Bài làm R1 = 6Ω Điện trở tương đương đoạn mạch là: R2 = 3Ω Rtđ = (R1.R2) /(R1 + R2) = 2Ω U = 6V Cường độ dòng điện qua mạch là: Rtđ = ? I = U/Rtđ = 6/2 = 3A I =? Bài Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 6Ω R2 = 12Ω mắc song song hai điểm A B 0,5A Khi hiệu điện hai điểm A, B là: Tóm tắt Bài làm R1 = 6Ω Điện trở tương đương đoạn mạch là: 10 A A R2 = 12Ω Rtđ = (R1.R2) /(R1 + R2) = 4Ω I = 0,5A A1 UAB =? Hiệu điện hai điểm A,B UAB = I.Rtđ = 0,5.4 = 2V Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, R1 = 15Ω,A2 R2 = 10Ω, vơn kế 12V a Tính điện trở tương đương đoạn mạch b Số ampe kế bao nhiêu? Tóm tắt Bài làm R1 = 15Ω a Điện trở tương đương đoạn mạch là: R2 = 10Ω Rtđ = (R1.R2) /(R1 + R2) = 6Ω U = 12V b Vì R1//R2 => U1 = U2 = U a Rtđ = ? A b I =? I1 =? I3 =? A Vậy số ampe kế là: I = U/Rtđ = 12/6 = 2A I1 = U/R1 = 12/15 = 0,8A I2 = U/R2 = 12/10 = 1,2A R2 A1 A Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, ampe kế A1 0,6A A a Tính hiệu điện hai đầu AB đoạn mạch b Tính cường độ dòng điện mạch Tóm tắt A R1 R2 A+ R1 = 5Ω Bài làm R1 a Vì hai điện trở mắc song song nên: R2 = 10Ω UAB = U1 = I1.R1 = 0,6.5 = 3V I1 = 0,6A Vậy hiệu điện hai đầu đoạn mạch là: 3V a U =? Ta có: b I =? Rtđ = (R1.R2)/(R1+R2) = 5.10/(5+10) = 10/3(Ω) -B Cường độ dòng điện mạch là: I = UAB/Rtđ = 3/10/3 = 0,9A Bài Ba điện trở R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, R3 = 30Ω mắc song song với Điện V trở tương đương đoạn mạch song song ? A+ 11 A A Tóm tắt R1 = 5Ω R2 = 10Ω Bài làm Điện trở tương đương đoạn mạch là: A1 = 10/30 => Rtđ = 3Ω R3 = 30Ω Rtđ = ? 3.3 Bài tập vận A2 dụng Bài 1: Điện trở tương đương đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 8Ω, R2 = 12Ω mắc song song có giá trị sau ? A 4Ω B 4,8Ω C 20Ω D 3,6Ω Bài Đặt hiệu điện U vào hai đầu mạch điện gồm hai điện trở R1 R2 mắc song song với Cường độ dòng điện chạy qua mạch I = 1,3A cường độ dòng điện chạy qua R2 I2 = 0,5A Cường độ dòng điện chạy qua R1 bao nhiêu? A 0,5A A B 1,8A C 0,8A D 1.3A Bài Cho mạch điện gồm hai điện trở R1 mắc song song với R2 Trong R1 = 6Ω; R2 mạch I = 1,2A Tính hiệu điện U đặt R = 18Ω, cường độ dòng điện vào hai đầu đoạn mạch A 7,2V B 21,6V A+ A A Bài Cho mạch điện có A sơ đồ hình vẽ Trong R1 = 20Ω, R2 = 30Ω Hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB 14,4V Số ampe kế A bao nhiêu? C 28,8V AA1 A2 D 5,4V R1 -B R2 R1 A 0,72A B 0,48A C 1,2A D 0,28A Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Vơn kế 36V, ampe kế A 3A, R1 = 30Ω a Tính điện trở R2? b Số ampe kế A1 A2 bao nhiêu? HD: V A+ -B a R2 = 45Ω 12 A b I1 = U1/R1 = 36/30 = 1,2A; I2 = I – I1 = 1,8A Bài Ba điện trở R1 = R2 = 12Ω, R3 = 3Ω mắc song song với Điện trở tương đương mạch là: A 27Ω B 9Ω C 2Ω D 15Ω Bài Ba điện trở R1 = 15Ω, R2 = R3 = 20Ω mắc song song với vào hiệu điện 12V a Tính điện trở tương đương đoạn mạch b Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch qua mạch rẽ HD a 1/Rtđ = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 => Rtđ = 6Ω b I = U/Rtđ = 12/6 = 2A I1 = U/R1 = 12/15 = 0,8A I2 = I3 = U/R2 = 12/20 = 0,6A IV Kết luận Như việc giúp đỡ học sinh yếu, học tốt mơn vật lí việc làm khó khăn lâu dài, đòi hỏi giáo viên phải có trách nhiệm tình thương với học sinh Việc xếp thời gian thích hợp ngồi lên lớp để bổ trợ kiến thức bị hổng cho học sinh yếu, khó khăn khơng phải làm Mà phải có tận tâm cao người thầy tất tương lai em Do cần đến chia sẻ từ phía phụ huynh, giáo viên, lãnh đạo cấp ngành giáo dục Việc làm không dễ thành công hai mà phải cố gắng bền bỉ tận tụy mong mang lại kết tốt Với vốn kiến thức hạn hẹp, bề dày kinh nghiệm khiêm tốn, nên không tránh khỏi hạn chế khiếm khuyết Vậy mong đồng chí góp ý, bổ sung để kinh nghiệm giảng dạy ngày hiệu phong phú Tôi xin chân trọng cảm ơn! 13 14 ... đổi phương pháp nâng cao chất lượng dạy học Nên lựa chọn viết chuyên đề: Bồi dưỡng học sinh yếu môn vật lý với chủ đề: Phương pháp giải tập định luật Ôm II Hệ thống kiến thức sử dụng chuyên đề. .. tập mức độ thể loại em yếu cần nhiều bình thường, mức độ Do giáo viên cần ý gia tăng số lượng tập thể loại Ngoài tập phải phân dạng cụ thể với mức độ gần Bài tập vận dụng định luật Ơm 1.1 Phương. .. nhóm cần nhiều thời gian luyện tập Trước hết phải làm cho em hiểu rõ đề bài: Đề cho biết gì? yêu cầu gì? Nếu học sinh khơng hiểu đề khơng thể tiếp tục q trình giải tốn để đưa lại kết Do giáo