2019

Chúng tôi đã luôn rèn luyện cho học sinh kĩ năng phát triển bài toán theo nhiều hướng khác nhau và đã giúp nhiều học sinh có một định hướng về phương pháp giải bài tập, có kĩ năng phát t[r]

CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ

SỬ DỤNG BÀI TOÁN GỐC ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN. Thời gian: ngày 30 tháng 10 năm 2019

Người báo cáo: Hồng Xn Lãm I CƠ SỞ LÍ LUẬN

Để nâng cao chất lượng giáo dục cần đầu tư nâng cao chất lượng đại trà nhiều phương pháp, song đầu tư cho chất lương mũi nhọn để phát hiện, chọn lựa bồi dưỡng học sinh giỏi vấn đề quan trọng

+ Việc giải tập Vật lý giúp học sinh hiểu quy luật Vật lý, tượng vật lý, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giải tinh cụ thể khác sống

+ Thông qua việc hệ thống hóa, phân loại hướng dẫn học sinh tìm phương pháp giải tập Vật lý từ tập đơn giản, nhằm cố kiến thức bản, hướng dẫn học sinh suy luận phương pháp giải tập mức độ cao từ tập mở rộng thành tập khó hơn, tổng quát

Chúng rèn luyện cho học sinh kĩ phát triển toán theo nhiều hướng khác giúp nhiều học sinh có định hướng phương pháp giải tập, có kĩ phát triển toán tăng cường khả tự nghiên cứu, tự học, tự phân tích, tổng hợp qua sách báo, tài liệu để trở thành học sinh giỏi

II CÁC BÀI TẬP

BÀI TẬP (bài toán gốc)

Cho hai điện trở R1, R2 mắc vào mạch điện có hiệu điện U, cường độ dòng điện chạy

qua đoạn mạch I Hỏi có cách mắc? a Vẽ tính điện trở cách mắc

a Có hai cách mắc nối tiếp song song

+ Mắc nối tiếp: R = R1 + R2 (Hình 1)

+ Mắc song song:

1 R =

1

R + 2

R  R =

1 2

R R

R R (Hình 2)

b Có cách tính cơng suất theo U, I, R. + Tính cơng suất theo cơng thức P = UI + Tính cơng suất theo cơng thức P = I2R

+ Tính cơng suất theo công thức P =

U R

*Lưu ý:

+ Khi hai điện trở giống mắc nối tiếp thì: R = 2R1

+ Khi có n điện trở giống mắc nối tiếp thì: R = nR1

+ Khi có n điện trở giống mắc nối tiếp thì: U = nU1,

+ Khi có hai điện trở giống mắc nối tiếp thì: P = UI = I2R = I2R 1=

2

1

2 U

R

+ Khi có n điện trở giống mắc nối tiếp thì: P = UI = I2R = n I2R 1=

2

1

U nR

+ Khi hai điện trở giống mắc song song thì: R =

2 R

+ Khi có n điện trở giống mắc song song thì: R =

R n

+ Khi có n điện trở giống mắc song song thì: I = nI1

R1 R2

Hình

R1

+ Khi hai điện trở giống mắc song song thì: P = UI = I2R =

2

2 I R

=

1

2U R

+ Khi có n điện trở giống mắc song song thì: P =UI = I2R =

2

I R n =

2

1

nU R

BÀI TẬP (bài toán gốc)

Cho ba điện trở giống có điện trở r mắc vào mạch điện có hiệu điện U, cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch I Hỏi có cách mắc?

a Vẽ tính điện trở cách mắc

b Tính cơng suất tiêu thụ đoạn mạch theo U, I, R HD giải:

- Ngồi cách mắc nối tiếp song song cịn cách mắc nữa? ( hỗn hợp ) - Vận dung tập ta có cách mắc

- Hỗn hợp ta có cách mắc ( cách)

* Kết sau:

R = 3r R = r

R =

2

3r R=

3 2r

b Tính cơng suất mạch cụ thể:

+ Hình a tính cơng suất theo cơng thức: P = UI= I2R =

2

U R =

2

3 U

r

+ Hình b tính cơng suất theo cơng thức: P = UI= I2R =

2

U R =

2

3U

r .

+ Hình c tính cơng suất theo công thức: P = UI= I2R =

2

U R =

2

3 U

r .

+ Hình d tính cơng suất theo cơng thức: P = UI= I2R =

2

U R =

2

2 U

r

*Lưu ý:

+ Khi tính điện trở tương đương hìnhc hình d ta áp dụng phần lưu ý + Khi tính cơng suất hình vẽ ta áp dụng phần lưu ý

BÀI TẬP (bài toán gốc)

Cho ba điện trở khác có điện trở R1, R2, R3 hỏi có cách

mắc? Vẽ tính điện trở cách mắc HD giải:

+ Áp dụng tốn hai ta có cách mắc ( cách )

+ Nếu hốn đổi vị trí hình b, hình c tập ta có thêm cách mắc (4 cách)

* Kết sau:

+ Điện trở tương đương hình tính sau: + Hình a: R = R1 + R2 + R3

+ Hình b: R =

1 3

R R R R R R R R R

Hình a

R1 R2 R3

Hình b

R1

R3 Hình c

R1

R2 R3

Hình d

R1 R2

R3

Hình e

R2

R1 R3

Hình f

R3

R1 R2

Hình gR3

R2

R1

Hình h

R3 R1

+ Hình c: R =

1

1

( )

R R R R R R

  

+ Hình d: R = R1+

2 3

R R R R

+ Hình e: R =

2

1

( )

R R R R R R

  

+ Hình f: R =

3

1

( )

R R R R R R

  

+ Hình g: R = R2 +

1 3

R R R R

+ Hình h: R = R3 +

1 2

R R R R

*Lưu ý:

+ Khi tính điện trở tương đương tường mạch hình ta vận dụng kết tập

+ Đối với mạch hỗn hợp ta phải tách mạch nhỏ (song song, nối tiếp) để áp dụng trực tiếp tập

BÀI TẬP (bài tập phát triển)

Có hộp kín với đầu dây dẫn ló ngồi, bên hộp có chứa ba điện trở loại 1; 2 3 Với ắc quy 2V; ampe-kế (giới hạn đo thích hợp) dây

dẫn, xác định thực nghiệm để tìm sơ đồ thực mạch điện hộp * Hướng dẫn 4:

+ Trước hết ta mắc hai đầu dây với ắc quy, am pe kế để tạo thành mạch điện kín

+ Tính điện trở tương đương theo cơng thức R=

2

I () với I số am pe kế

+ Với ba điện trở khác áp dụng tập ta có cách mắc * Kết sau:

Hình b

R1

R3

Hình c

R1

R2 R3

Hình d

R1 R2

+ Áp dụng kết tập ba ta tính điện trở tương đương cách mắc sau:

+ Hình a: R = R1 + R2 + R3 = ()

+ Hình b: R =

1 3

R R R

R R R R R R = 11()

+ Hình c: R =

1

1

( )

R R R R R R



  =

5 6 ()

+ Hình d: R = R1+

2 3

R R R R =

11 ()

+ Hình e: R =

2

1

( )

R R R R R R



  =

4 3 ()

+ Hình f: R =

3

1

( )

R R R R R R



  =

3 2 ()

+ Hình g: R = R2 +

1 3

R R R R =

11 ()

+ Hình h: R = R3 +

1 2

R R R R =

11 ()

*Lưu ý:

+ Sau đo thực tế ta có kết ứng với cách mắc từ ta có sơ đồ mạch điện cần tìm

Nhận xét Hình a

R1 R2 R3

Hình e R2 R1 R3 Hình f R3 R1 R2

Hình gR3

R2

R1

Hình h

R3 R1

+ Cái khó tốn này, học sinh khơng nghĩ đến cách mắc nêu trên, dẫn đến lung túng giải, việc phát học sinh giỏi

BÀI TẬP (bài tập phát triển)

Tính điện trở tương đương R đoạn mạch (Các điện trở r) a Khi K1, K2 mở

b Khi K1 đóng, K2 mở

c Khi K1 mở, K2 đóng

d Khi K1, K2 đóng

* Hướng dẫn 5:

a Khi K1, K2 mở mạch điện trở thành ba điên mắc nối tiếp (hình a)

+ Áp dụng kết tập ba a ta có R = 3r

b Khi K1 đóng, K2 mở mạch điện cịn lại điện trở

Nên R = r

c Khi K1 mở, K2 đóng (Như câu b)

d Khi K1, K2 đóng mạch điện có dạng (hình b)

+ Áp dụng kết tập ba a ta có R = r

*Lưu ý:

+ Trường hợp b trường hợp c dạng nối tắt

+ Cái khó tốn học sinh khơng biết chuyển từ mạch điện ban đầu về mạch điện

BÀI TẬP (bài tập phát triển)

Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = V

khơng đổi; R1 = 8; R2= R3 =R4 = 6

Bỏ qua điện trở dây nối, khoá K

K1

K2

Hình a

Hình b

R4

R1 R2

R3

K

A B

a Tính điện trở tương đương đoạn mạch b Tính cơng suất mạch điện

*)Hướng dẫn 7

a Khi K mở mạch điện gồm ((R1 nt R2)//R4) nt R3)

Từ ta có mạch điện H1 áp dụng kết ta tìm điện trở tương đương

+ Khi K đóng mạch điện gồm ((R4 nt (R2//R3)) // R1) áp dụng kết

quả cho đoạn mạch nhỏ ta tìm điện trở tương đương Từ ta có cách giải sau:

Khi K mở:

Mạch vẽ hình bên (H1)

RAB=

1

1

( )

8 R R R

R R R R



 

 

IA=

6 0.75( ) AB AB U A R  

Khi K đóng:

Mạch vẽ hình bên (H2)

3

2 2( )

2

DC

R

R R R   

4 1 ( ) 4( ) DC AB DC

R R R R

R R R



  

 

b áp dụng trực tiếp tập ta có kết quả Công suất mach điện là:

P = U R = 36 9( )  w

A B

A

R4

R1 R2 B

*Lưu ý:

+ Cái khó tốn học sinh khơng biết chuyển từ mạch điện ban đầu mạch điện

+ Đối với H2 để áp dung tốn ta cần phân tích mạch nhỏ 2 CÁC BÀI TẬP HỌC SINH TỰ GIẢI

BÀI TẬP 8:

Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 220 V

không đổi; R1 = R2= R3 =R4 = R5 = 20

Bỏ qua điện trở dây nối

a Tính điện trở tương đương đoạn m ạch b Tính cơng suất mạch điện

BÀI TẬP 9:

“Đề thi HSG huyện Nghi Xuânnăm 2010-2011” Cho mạch điện hình vẽ R1 = 6

R2= R3 =R4 = 12

Biết cường độ dòng điện qua R2 I2 = 0,40 A

a Tính điện trở đoạn m ạch AC

b Tính cường độ dịng điện qua điện trở c Tính hiệu điện hai điểm AB; BC AC d Tính cơng suất mạch điện

BÀI TẬP 10:

Cho mạch điện hình vẽ

Tính từ A đến B cụm thứ n có n điện trở mắc song song điện trở có giá trị r Tính điện trở tương đương mạch

R4

R1 R2

R3

A B

+ R5

R1

R4 R3 R2 +

A B

A r B

2r

2r

3r

3r

r

3rr

nrrr

nrrr

_