ViÖc gi¶i bµi tËp trong c¸c buæi ngo¹i kho¸ cho c¸c ®èi tîng häc sinh, ®Æc biÖt lµ häc sinh kh¸ vµ giái cã t¸c dông tÝch cùc trùc tiÕp ®Õn kÕt qu¶ häc tËp cña häc sinh.. Mét sè häc sinh [r]
(1)A Đặt vấn đề I Lý do chọn đề tài
1 C¬ së lý luËn
Chúng ta đang trên con đờng công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc "trong đó giáo dục là quốc sách hàng đầu nhằm nâng cao dân trí , đào tạo nhân lực, bồi dỡng nhân tài " Để thực hiện thành công sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc , ngành giáo dục của chúng ta đang tiến hành cải cách giáo dục toàn diện và rộng khắp nhằm nâng cao chất lợng dạy và học
Trong công cuộc cải cách vật lý là một môn học đợc đổi mới nhiều dạy giảng cho thấy , do sự đổi mới theo hớng học sinh tích cực hoá đã kích thích đợc hứng thú học tập của học sinh , tạo điều kiện để học sinh đợc tích cực tham ra vào quá trình thu thập thông tin, sử lí thông tin Tuy nhiên sự đổi mới lại gây cho học sinh những hạn chế trong việc sử dụng kỹ năng vào làm bài tập Những bài tập mang tính toán học sinh làm rất kém nếu nh chỉ đợc học những giờ chính khoá trên lớp Đặc biệt là các bài tập phần điện học ở lớp 9
2 C¬ së thùc tiÔn
Học sinh lớp 9 trờng thcs học tập môn vật lí, đợc bồi dỡng và rèn luyện kỹ năng làm bài tập qua các tiết học trên lớp theo chơng trình của Bộ giáo dục và đào tạo Tuy nhiên với thời lợng là 2 giờ trên lớp trong một tuần thì việc rèn luyện kỹ năng làm bài tập môn vật lí cha mang tính chặt chẽ và hệ thống cao Kỹ năng làm bài tập của các em còn rất hạn chế Việc giải các bài tập gặp rất nhiều khó khăn nhất là bài tập phần điện học Bên cạnh đó việc giải bài tập vật lí trong các buổi ngoại khoá còn bỏ ngỏ
Vì vậy là một giáo viên dạy Vật lí trong nhng năm qua tôi đã đặt ra cho mình một nhiện vụ là phải nghiên cứu và tìm ra những phơng pháp giảng dạy thích hợp sao cho phù hơp với từng đối tợng học sinh
Từ những lí luận và thc tiễn nh trên tôi chọn chuyên đề " phơng pháp giải một số dạng tập phần điện học"
II Mục đích và phạm vi nghiên cứu
Trªn c¬ s¬ thùc tr¹ng lµm bµi tËp phÇn ®iÖn häc cña häc sinh líp 9 trêng thcs
Chuyên đề đa ra một số dạng toán và phơng pháp giải nhằm nâng cao kỹ năng giải bài tập phần điện học lớp 9
III đối tợng nghiên cứu
- ph¬ng ph¸p gi¶i mét sè d¹ng bµi tËp phÇn ®iÖn
IV NhiÖm vô nghiªn cøu
- T×m hiÓu ph©n lo¹i vµ ®a ra ph¬ng ph¸p gi¶i bµi tËp phÇn ®iÖn häc - Gióp häc sinh linh ho¹t phèi h¬p c¸c bíc trong qu¸ tr×nh gi¶i
- Tìm hiêu thực trạng kỹ năng giải bài tập phần nhiệt học của học sinh thcs từ đó đa ra những giải pháp nhằm nâng cao kỹ năng giải bài tập phần điện học
V C¸c ph¬ng ph¸p nghiªn cøu
1 Nghiên cứu đọc tài liệu
(2)4 Điều tra đánh giá kết quả học sinh sau khi thực nghiệm đề tài
B Giải quyết vấn đề I Lý thuyết cơ bản :
1.Sự phụ thuộc của cờng độ dòng điện vào hiệu điện thế:
Cờng độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó
2 §Þnh luËt «m :
Cờng độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn và tỉ lên nghịch với điện trở mỗi dây
BiÓu thøc : I =
u
R , trong đó
I là cờng độ dòng điện , đơn vị ampe ( A ) U là hiệu điện thế , đơn vị là vôn ( V )
R là điện trở của dây dẫn , đơn vị là ôm ( )
3 §Þnh luËt «m cho ®o¹n m¹ch m¾c nèi tiÕp vµ m¾c song song :
a Đoạn mạch mắc nối tiếp : + Cờng độ dòng điện :
Trong đoạn mạch mắc nối tiếp , cờng độ dòng điện có giá trị nh nhau tại mọi điểm : IAB = I1=I2 = ……
+ HiÖu ®iÖn thÕ :
HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu ®o¹n m¹ch ®iÖn m¾c nèi tiÕp b»ng tæng c¸c hiÖu ®iÖn thÕ trªn mçi ®iÖn trë thµnh phÇn : UAB = U1 + U2 +…
+ Điện trở tơng đơng :
Các điện trở mắc nối tiếp tơng đơng với một điện trở duy nhất co0s giá trị bằng tổng các điện trở thành phần : RAB = R1 + R2 + …
b Đoạn mạch song song : + Cờng độ dòng điện :
Trong đoạn mạch điện mắc song song , cờng độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cờng độ dòng điện chạy trong các mạch rẽ :
IAB = I1+ I2 + ……
+ HiÖu ®iÖn thÕ :
HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu ®o¹n m¹ch ®iÖn m¾c song song b»ng hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu mâi ®o¹n m¹ch rÏ :
UAB = U1 = U2 =…
+ Điện trở tơng đơng
Các điện trở mắc song song tơng đơng với một điện trở duy nhất có giá trị tính bởi công thức :
1 2
1 1 1
AB
R R R
4 Sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo chiÒu dµi, tiÕt diÖn vµ vËt liÖu lµm d©y dÉn :
(3)Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và đợc làm từ cùng một loại vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài của mỗi dây
+ Sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo tiÕt diÖn cña d©y dÉn :
Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và đợc làm từ cùng một loại vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện của mỗi dây
+ Sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo vËt liÖu lµm d©y dÉn :
§iÖn trë cña c¸c d©y dÉn cã cïng chiÒu dµi vµ cïng tiÕt diÖn tØ lÖ thuËn víi ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm c¸c d©y dÉn
5 §iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm d©y dÉn C«ng thøc tÝnh ®iÖn trë : + §iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm d©y dÉn :
Điện trở suất của một vật liệu ( hay một chất ) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn đợc làm bằng vật liệu có chiều dài 1m và có tiết diện đều là 1m2 Đơn vị
cña ®iÖn trë suÊt lµ «m.mÐt ( .m)
+ C«ng thøc tÝnh ®iÖn trë : C«ng thøc : R =
l s
, trong đó :
l là chiều dài dây dẫn , đơn vị là mét ( m)
s là tiết diện ngang của dây dẫn , đơn vị mét vuông (m2)
là điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn , đơn vị ôm mét ( .m) 6 Biến trở :
Biến trở là điện trở có thể thay đổi đợc trị số và có thể sử dụng để điều chỉnh cờng độ dòng điện trong mạch
7 Điện năng , công và công suất của dòng điện : + Công suất định mức của dụng cụ dùng điện :
Số oát (w) ghi trên một dụng cụ dùng điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó , nghĩa là công suất điện của dụng cụ này khi nó hoạt động bình thờng
+ Công thức tính công suất điện : Công thức : U I , trong đó :
U là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch , đơn vị là vôn (V) I là cờng độ dòng điện trong mạch chính , đơn vị là ampe (A) P là công suất điện , đơn vị oát (w)
+ §iÖn n¨ng :
Dòng điện có năng lợng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lợng Năng lợng của dòng điện đợc gọi là điện năng
+ C«ng cña dßng ®iÖn : C«ng thøc : A = Pt = UIt
Đơn vị của công là Jun (J) Trên thực tế , công của dòng điện thờng dùng đơn vị Kwh : 1kwh = 3600000J
- Chú ý : Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lợng điện năng đã dùng là 1 kiloóat giờ (1kwh)
8 §Þnh luËt Jun - Len x¬ :
(4)NHiệt lợng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phơng cờng độ dòng điện , tỉ lệ thuận với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
C«ng thøc : Q= I2Rt
+ Mối quan hệ giữa đơn vị Jun(J) và đơn vị calo(cal)
1Jun = 0,24cal , 1calo= 4,18Jun
II bài tập chuyên đề :
Dạng 1 : Bài toán về sự phụ thuộc của cờng độ dòng điện vào hiệu điện thế Định luật ôm
Ph¬ng ph¸p gi¶i :
1 Tính cờng độ dòng điện chạy qua vật dẫn : áp dụng trực tiếp công thức của định luật ôm : I =
U R
2 Tính hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn và điện trở vật dẫn : Từ công thức định luật ôm : I =
U
R , suy ra :
- HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu vËt dÉn lµ U = I.R - §iÖn trë vËt dÉn lµ R =
U I
3 Xác định cờng độ dòng điện theo giá trị của hiệu điện thế bằng đồ thị cho trớc I(A)
I0 M
O U0 U(v)
Giả sử cần xác định giá trị của cờng độ dòng điện ứng với giá trị của hiệu điện thế ta có thể thực hiện nh sau :
- Tõ gi¸ trÞ U0 ( trªn trôc hoµnh ) vÏ ®o¹n th¼ng song song víi trôc tung ( trôc
dòng điện ) cắt đồ thị tại M
- Từ M vẽ đoạn thẳng song song với trục hoành ( trục hiệu điện thế ) cắt trục tung tại điểm I0 Khi đó I0 chính là giá trị cờng độ dòng điện cần tìm ( xem hình vẽ )
Bµi 1 :
Khi đặt vào hai đầu dây dẫn một hiệu điện thế 24v thì cờng độ dòng điện chạy qua nó là 1A Nếu hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó tăng lên đến 36V thì cờng độ dòng điện chạy qua nó là bao nhiêu ?
Bµi gi¶i Cho biÕt U1=24V
I1=1A
U2=36V
(5)III Điều kiện và việc thực hiện chuyên đề
Việc giải bài tập trong các buổi ngoại khoá cho các đối tợng học sinh, đặc biệt là học sinh khá và giỏi có tác dụng tích cực trực tiếp đến kết quả học tập của học sinh Chỉ có những buổi ngoại khoá giải bài tập mới có điều kiện thực hiện giải các bài tập khó hơn, phức tạp hơn, đa dạng các đại lợng vật lí cần thiết phải tìm và liên quan với nhau mà học sinh thờng gặp trocng các kỳ thi học sinh giỏi đợc tổ chức hàng năm do đó việc đa chuyênđề này vào ngoại khoá cho học sinh vào kỳ II của lớp 8 hoặc kỳ I của lớp 9 là điều kiện có thể đợc
Đối với giáo viên cần nghiên cứu kỹ chuyên đề trong quá trình thực hiện và thờng xuyên rút kinh nghiệm trong quá trình hớng dẫn học sinh giải bài tập vật lí đồng thời bổ xung thêm mọi vấn đề về nội dung , phơng pháp … cho chuyên đè thêm hoàn thiện hơn
Đối với học sinh học tập chuyên đề một cách nghiêm túc đồng thời tìm tòi thêm tài liệu có liên quan đến nội dung ( bài toán có nội dung tơng tự các bài toán ở chuyên đề ) để giải và tìm tòi cách giải hay hơn
Lợng thời gian để thực hiện đợc chuyên đề này cần 10 đến 15 buổi mỗi buổi hớng dẫn và giải trong 135 phút
IV kÕt qu¶
Thực tế khi giảng dạy các bài toán về nhiệt học đặc biệt là những bài trắc nghiệm thông hiểu và bài tập tự luận học sinh gặp nhiều khó khăn trong quá trình giải Một số học sinh giỏi thì giải đợc nhng còn nhiều thiếu sót , không chặt chẽ và mắc nhiều sai lầm cha trình bày đợc các bớc khi giải bài tập vật lí Sau một thời gian hớng dẫn học sinh giải bài tập trong các buổi ngoại khoá kết quả nh sau :
1 Học sinh đại trà:
Tæng sè häc sinh: 60 em
Qua khảo sát thực tế đạt tỷ lệ nh sau :
Giái Kh¸ TB YÕu
Tríc khi ¸p dông 4% 16% 45% 35%
Sau khi ¸p dông 15% 20% 60% 5%
2 Båi dìng häc sinh giái:
Là môt giáo viên dạy vật lí hàng năm tôi thờng đợc nhà trờng phân công bồi dỡng học sinh giỏi tôi thấy khi các em gặp bài toán về nhiệt học các em đã giải quyết rất tốt Đó cũng là một thành công của việc triển khai chuyên đề
C Kết thúc vấn đề 1.Kết luận :
(6)Hy vọng chuyên đề này góp một phần nhỏ vào sự thành công của các thầy cô giáo khi dạy chuyên đề " phơng pháp giải một số dạng bài tập phần nhiệt học " giúp học sinh hào hứng học vấn đề này nói riêng và môn học vật lí nói chung
Mặc dù tôi đã cố gắng nhiều trong quá trình hoàn thành chuyên đề của mình nhng với trình độ chuyên môn còn hạn chế nên khi viết và thực hiện chuyên đề không thể không tránh khỏi những thiếu sót trong mỗi phần viết của chuyên đề Tôi rất mong đợc các đồng nghiệp sau khi xem xét chuyên đề sẽ đóng góp ý kiến xây dựng để chuyên đề của tôi đợc hoàn thiện
2.KiÕn nghÞ :
Trong chuyên đề trên tôi mới đa ra đợc một số dạng bài tập cơ bản mà học sinh thờng gặp trong chơng trình học tập môn Vật Lý ở THCS song thời gian học tập môn Vật Lý của học sinh THCS cha đợc đầu t nhiều Do đó cần đợc tăng cờng thời gian học tập ngoại khoá, tự chọn nhằm bổ sung thêm lợng kiến thức, bài tập cho học sinh, đặc biệt là bài tập dạng 5 Hơn nữa cần tăng cờng thời gian thực nghiệm chuyên đề và làm bài tập về thí nghiệm thực hành , bài tập về đồ thị Ngoài ra học sinh cũng cần nắm chắc các kiến thức cơ bản về phần nhiệt học để vận dụng tốt các công thức vào các dạng bài tập mà chuyên đề đã đa ra Vì vậy tôi rất mong muốn đợc tạo điều kiện và thời gian để thực hiện chuyên đề nhiều hơn
T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n !