Nhiªu em kh«ng biÕt c¸ch nh¸p mét bµi to¸n ra nh¸p lµ nh thÕ nµocø tr×nh bµy ra nháp lời giải bình thờng nh làm bài khiến các em mất rất nhiều thờii gian để làm bài Xuất phát từ tình hìn[r]
(1)A- Đặt vấn đề - Trong năm gần đây việc thay đổi nội dung chơng trình phổ thông, loạt các sách giáo khoa, sách bài tập,sách tham khảo…đợc viết Nên vấn đề sách tham kh¶o , s¸ch bµi tËp h¹n chÕ vÒ sè lîng còng nh vÒ chÊt lîng KhiÕn cho c¸c em häc sinh khã kh¨n viÖc tù h×nh thµnh cho m×nh ph¬ng ph¸p gi¶i to¸n cho thèng nhất, cách khoa học phù hợp với đặc thù môn mình học Lµ mét gi¸o viªn d¹y m«n VËt lÝ nhiÒu n¨m trêng phæ th«ng t«i nhËn thÊy häc sinh rÊt ng¹i häc m«n vËt lÝ kiÕn thøc rÊt réng bµi tËp cã rÊt nhiÒu d¹ng kh¸c vµ khó Có bài tập các em không biết bắt đầu giải từ đâu tìm đai lợng nào trớc đại lợng nào sau Trên thực tế có bài toán không cho các em tìm trực tiếp các đại lợng cần tìm mà phải thông qua các đại lợng khác phải tìm đại lợng trung gian trớc tìm đơc đại lợng bài toán yêu cầu cần tìm Khiến các em lung túng việc lựa chọn công thức để áp dụng Rồi có bài toán các em tìm đợc cách giải nhng không biết trình bày nó nh thÕ nµo Đặc biệt các em sử dụng bài tập thì kĩ trình bày đầy đủ các bớc bài tập lí bị hạn chế Nên các em không nắm rõ đợc giải bài tập Vật lí thì có các bớc giải nh nào Nhiªu em kh«ng biÕt c¸ch nh¸p mét bµi to¸n nh¸p lµ nh thÕ nµocø tr×nh bµy nháp lời giải bình thờng nh làm bài khiến các em nhiều thờii gian để làm bài Xuất phát từ tình hình thực tế học sinh nhà trờng, tôi đã mạnh dạn đa nội dung chuyên đề này" Kĩ lập sơ đồ giải toán vật lí" Để mong các em biết cách v¹ch híng gi¶i bµi to¸n mét c¸ch logic chÝnh x¸c Gióp c¸c em tr×nh bµy lêi gi¶i kh«ng bÞ lóng tóng B Giải vấn đề - Để làm đợc bài tập vật lí thì yêu cầu các em phải nhớ đợc các công thức, hệ thức định luật và phải hiểu đợc các tợng vật lí - Nh×n chung th× c¸c bíc lµm mét bµi to¸n ®iÖn häc líp gåm c¸c bíc sau + Đọc tìm hiểu đề bài và tóm tắt đề bài + Xác định mối quan hệ các thiết bị điện mạch điện( cách mắc nối tiếp hay song song) + Vẽ lại sơ đồ mạch điện.(Nếu hình thay đổi đề bài cha vẽ) + Lập sơ đồ giải ( trình bày nháp) + Tr×nh bµy lêi gi¶i Trong lêi gi¶i gåm c¸c ý - Lời tựa cho đại lợng cần tìm - ¸p dông c«ng thøc - Thay sè + §¸p sè - Trong các bớc giải tôi trình bày trên thì chuyên đề này tôi xin đợc sâu vào vấn đề lập sơ đồ giả toán Lập sơ đồ giải toán là bớc làm nháp tìm hớng giải cho bài toán xuất phát từ đại lợng cần tìm dựa vào các đại lợng từ đề bài ta lựa chon công thức áp dụng cho phù hợp Trong công thức đại lợng nào đã biết ta khoanh tròn lại còn đại lợng nào cha biết thì ta đanh dấu vuông để phân biệt và ta tiếp tục tìm lời giải cho đại lợng khung ô vuông Cứ nh đến nào các đại lợng đợc khoanmh tròn hết nghĩa là tất cá đại lợng này đã tờng minh hết thì có nghĩa bài toán đợc giải xong Cách dùng sơ đồ giải này giúp các em giải đợc khó khăn giải các bài tập mà ta kh«ng thÓ tÝnh trùc tiÕp ®ai lîng cÇn t×m I - KiÕn thøc cÇn nhí Hệ thức định luật Ôm I= U R Trong đó : I : Là cờng độ dòng điện, đo ampe(A) U: Là hiệu đện hai đầu dây dẫn, đo vôn(V) R: Lµ ®iªn trë ®o b»ng ¤m( Ω ) (2) §o¹n m¹ch gåm c¸c ®iªn trë m¾c nèi tiÕp - Cờng độ dòng điện I = I1 = I2=… = In - HiÖu ®iÖn thÕ U = U1+ U2 +…+Un - Điện trở tơng đơng Rt® = R1 + R2 +…+Rn - HÖ thøc gi÷a hiÖu ®iÖn thÕ vµ ®iÖn trë U R1 = U R2 §o¹n m¹ch gåm c¸c ®iÖn trë m¾c song song - Cờng độ dòng điện I = I1 + I2+… + In - HiÖu ®iÖn thÕ U = U1= U2 =…=Un - Điện trở tơng đơng 1 1 = + .+ R tđ R R Rn - Hệ thức cờng độ dòng điện và điện trở I1 R2 = I2 R1 C«ng thøc ®iÖn trë R= ρ l S C«ng thøc c«ng suÊt ®iÖn P = U.I = I2R = U R C«ng cña dßng ®iÖn A =P.t =UIt =I2Rt = U t R §Þnh luËt Jun_Len-X¬ Q = I2 R.t (J) Q = 0,24.I2.R.t (cal) II Ph¬ng ph¸p chung gi¶i bµi tËp ®iÖn häc * Gi¶i bµi tËp to¸n ®iÖn c¬ b¶n gåm c¸c bíc sau Đọc tìm hiểu và tóm tắt đề bài Lập sơ đồ giải Tr×nh bµy lêi gi¶i §¸p sè ( kÕt luËn) * các bớc giải toán này theo tôi thì việc lập sơ đồ giải là bớc quan trọng vì nó thể việc học sinh có tìm đợc lời giải cho bài toán không * Sau đây tôi xin đợc trình bày cách lập sơ đồ giải Chú thích: - Đại lợng đã xác định đặt hình - Đại lợng cha xác định đặt hình VD1 Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ U = 18V; R1 = 12 Ω ; R2 = Ω ; R3 = 12 Ω C¸c ampe kÕ cã ®iÖn trë không đáng kể Tìm số các ampe kÕ A (3) R2 R1 A1 R3 A2 A U - ë ®©y ta thÊy ampe kÕ A ®o dßng ®iÖn cña c¶ m¹ch, A1 ®o dßng ®iÖn qua R1,R2, ampe kÕ A2 ®o dßng ®iÖn qua R3 - Ta t×m sè chØ ampe kÕ chÝnh là xác định dòng qua mạch ( I ), dùa vµo hiÖu ®iÖn thÕ U=12V Ta ¸p dông c«ng thøc U U I=U/R t® I= VËy ta thÊy Rt® cha I R tđ Rt® = R3.R12 R3 R +R 12 Rt® biÕt ta cÇn ph¶i ®i t×m Dùa R12 = R1+R2 R1 vào đề bài đã cho biết giá trị R1 các điện trở và sơ đồ mạch điện ta tìm điện trở tơng đơng R2 R12 R Rt® = R3 đã biết R 12+ R3 chØ cã R12 lµ yÕu tè cÇn ph¶i tìm Từ sơ đồ mạch điện ta có R12 = R1 + R2 - Sau lập phơng trình xong ta giải theo sơ đồ đã lập theo các bớc ngợc lại( Từ phải sang tr¸i) VD2: Đun sôi lít nớc 350c bếp điện có hiệu suất 70% hoạt động mức hiệu điện U = 120V thêi gian 2600 gi©y TÝnh ®iÖn trë cña bÕp đây ta thấy đề bài yêu cầu tìm ®iÖn trë cña bÕp vµ cho biÕt thªm U= 120V lµ cã liªn quan trực tiếp để tìm R nh ta cha thÓ trùc tiÕp tÝnh R ma ta thấy đề bài có đa thêm các đại lợng liên quan đến nhiệt ta liên tởng đến cách tính R c«ng thøc Qtp = R= U U t ⇒ R= t R Qtp Trong c«ng thøc nµy th× Qtp lµ cha biết, vấn đề bây chuyển sang xác định Qtp là nhiệt tỏa bếp và theo đề bµi th× ta cã thÓ dïng c«ng tøc sau để tìm Qtp : U t Qtp R Qtp = Qtp m Qi 100 % H Rt® Qi = C.m.(t2 - t1) Qi C (4) H= Qi Q 100 % ⇒ Q = i 100 % Q H t1 Trong c«ng thøc nµy th× ta thÊy có hiệu suất bếp ( H ) là đã biÕt cßn Qi lµ nhiÖt cÇn lµm s«i níc ( nhiÖt cã Ých) lµ cha biÕt bây vấn đề là ta phải tìm Qi và theo đề bài thì ta có thể dùng công thức sau để tính Qi = C.m.(t2 - t1 ) công thức này thì các đại lợng có thể xác định đợc nh C = 4200 J/Kg.k ; m = 4kg ( dùa vµo V = lÝt) : t2 = 1000C v× níc lµ sôi nh đến đây bài toán đã đơc giải + Da theo sơ đồ đã lập ta lần lợt tìm: - NhiÖt cÇn thiÕt lµm s«i níc - NhiÖt táa cña bÕp - §iÖn trë cña bÕp t2 TiÕt: Bµi tËp a - Môc tiªu: + KiÕn thøc: Kh¾c s©u néi dung kiÕn thøc ®iÖn häc ch¬ng tr×nh lÝ + Kĩ năng: Rèn khả làm bài tập điện Đặc biệt klaf cách sử dụng sơ đồ giải bài tập + Thái độ: Phát huy tính tích cực tự giác và biết phối kết hợp làm việc theo nhóm B - ChuÈn bÞ : - Gi¸o viÖn: ChuÈn bÞ c¸c bµi tËp mÉu - Häc sinh: ¤n tËp l¹i n«i dung c¸c hÖ thøc ch¬ng I ®iÖn häc líp C TiÕn tr×nh bµi gi¶ng : I - ổn định lớp: II - KiÓm tra bµi cò + học sinh lên bảng viết hệ thức định luật Ôm + học sinh lên bảng viết công thức định luật Jun _ Len-Xơ III - Bµi míi Hoạt động 1: Giải bài tập Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ U = 12V; A R3 C R1 B R1 = 20 Ω ; R2 = Ω ; R3 = Ω R2 Xác định cờng độ dòng điện qua các ®iÖn trë U - GV: Yêu cầu học sinh đọc tìm hiểu đề bài và trình bày tóm tắt vào ? C¸c ®iÖn trë m¾c víi theo c¸ch m¾c nµo + ( R1 // R2) ntR3 ? Cờng độ I3 ntn so với I mạch + I3 = I ? Có cách nào để tính I - Tãm t¾t: U = 12V; R1 = 20 Ω ; R2 = Ω ; R3 = Ω I1 =?; I2 = ?; I3 = ? - ( R1 // R2) ntR3 I= U R AB U (5) U + I= R AB I3 =I RAB= R3 + R12 R12= RAB ? TÝnh RAB nh thÕ nµo + RAB= R3 + R12 ? Trong hệ thức trên thì cái gì đã biết vµ c¸i g× cha biÕt ta ph¶i t×m c¸i cha biÕt nh thÕ nµo + R12 cha biÕt vµ tÝnh: R12= R3 R1 R2 R 1+ R R12 R1 R2 R1 R2 R 1+ R ? Theo §L ¤m th× tÝnh I1 nh thÕ nµo + I1 = U1 R1 ? U1 cã quan hÖ nh thÕ nµo víi U2 vµ UCB +U1 =U2 = UCB ? UCB cã quan hÖ nh thÕ nµo so víi U vµ UAC + UCB = U - U AC ? Trong hệ thức vừa nêu thì cái gì đã biÕt vµ c¸i g× cha biÕt vµ t×m nã ntn + U đã biết và UAC cha biết : UAC = I3 R3 - Yªu cÇu hs nªu c¸ch t×m I2 + I2 = I3 - I1 - Yªu cµu häc sinh g¶i bµi tËp theo sơ đồ đã xác định - GV gäi em lªn tr×nh bµy lêi gi¶i trªn b¶ng - Gäi häc sinh kh¸c nhËn xÐt - GV lu ý nh÷ng ®iÓm c¸c em cßn lóng tóng I1 = U1 R1 R1 I1 U1 U1 =U2 = UCB UCB = U - U AC UCB I3 UAC = I3 R3 U UAC R3 I2 I2 = I3 - I1 I3 I1 Gi¶i - Điện trở tơng đơng đoan mạch gồm R1 và R2 là ADCT : R12= R1 R2 R 1+ R = 20 =4 (Ω) 20+5 - Điện trở tơng đơng đoạn AB là ADCT: RAB= R3 + R12 = + =12 ( Ω ) - Cờng độ dòng điện qua R3 là U I3 = I = R AB = 12 =1( Α) 12 - HiÖu ®iÖn thÕ ë hai ®Çu AC lµ UAC = I3 R3 = 8.1 = 8( Ω ) - HiÖu ®iÖn thÕ ë hai ®ÇuCB lµ UCB = U - U AC = 12 - = (V) - HiÖu ®iÖn thÕ ë hai ®Çu R1 U1 = UCB = 4(V) - Cờng độ dòng điên qua R1 ADCT: I = U1 R1 = =0,2( Α) 20 - Cờng độ dòng điện qua R2 ADCT: I2 = I3 - I1= 1- 0,2 = 0,8 (A) §S: I1= 0,2(A) I2= 0,8(A) I3= 1(A) (6) Hoạt động 2: Giải bài tâp Cho hai đèn Đ1 (120V - 60W), Đ2 (120V - 90W) đơc mắc vào sơ đồ sau Biết hai đèn sáng bình thờng Xác ®inh ®iªn trë Cho biÕt UAB = 200V - GV: Yªu cÇu häc sinh đọc tìm hiểu đề bài và lập sơ đồ giải theo nhãm U R= AC - GV: Gọi đại diện nhóm I trình bày sơ đồ giải Nhãm kh¸c nhËn xÐt R GV: Trình bày sơ đồ giải mÉu cho häc sinh so s¸nh A §1 R C B §2 UAC = UAB- UCB UAB UAC UCB= U®m1 I đm1= I I=I®m1 +I®m2 Pđm U đm P®m1 I®m1 I đm2= Pđm U đm U®m1 P®m2 I®m2 U®m2 - Gọi đại diện học sinh Gi¶i lªn b¶ng tr×nh bµy lêi - Cờng độ định mức qua đèn giải theo sơ đồ P ADCT: I đm1= đm = 60 =0,5( Α) 120 U đm - Cờng độ định mức qua đèn ADCT: I đm2= Pđm = U đm 90 =0 ,75 ( Α ) 120 - Vì đèn sáng bình thờng nên dòng điện qua mạch điện là ADCT: I = I®m1 +I®m2 =0,5 + 0,75 = 1,25 (A) - Vì đèn sáng bình thờng nên UCB= Uđm1= Uđm2 = 120V - HiÖu ®iÖn thÕ qua hai ®Çu AC lµ UAC = UAB- UCB= 200 - 120 = 80 (V) - gi¸ trÞ ®iÖn trë R: R= U AC I = 80 , 25 =64 ( Ω ) §S : R = 64 ( Ω ) Hoạt động 3: Hớng dẫn làm bài tập Đun sôi lít nớc 350c bếp điện có hiệu suất 70% hoạt động mức hiệu điện U = 120V thêi gian 2600 gi©y TÝnh ®iÖn trë cña bÕp - GV yªu cÇu c¸c nhóm lập sơ đồ giải (7) bµi tËp - HS lập sơ đồ giải theo đơn vị nhóm - Gi¸o viªn chiÕu s¬ đồ mẫu cho các nhãm chÊm chÐo - Yªu cÇu c¸c nhãm nªu nhËn xÐt c¸c s¬ đồ mà nhóm mình đợc giao chấm R= U t Qtp R Qtp = Qtp Qi 100 % H C Qi = C.m.(t2 - t1) Qi m t1 t2 IV- Cñng cè: - GV nêu nhận xét và nhấn mạnh cách lập sơ đồ giải nh ý nghĩa việc lâp sơ đồ gi¶i lµm bµi tËp + Sơ đồ giải chính là bớc tìm lời giải cho bài toán, nó là bớc làm nháp quá trình gi¶i to¸n V - Híng dÉn vÒ nhµ - Hoµn thµnh lêi gi¶i bµi tËp - Tập lập sơ đồ giải cho các bài toán - Ôn tập lại nội dung đã học C - KÕt lu©n - Với chuyên đề này tôi mong có thể giúp các em xác định đợc hớng giải bài tập toán vật lí với dạng bài xá định đai lợng cha biết từ đạ lợng đã cho Giúp các em không còn lóng tóng kh«ng biÕt b¾t ®Çu gi¶i tõ ®©u vµ gióp c¸c em kh«ng bÞ mÊt nhiÒu thêi gian gi¶i nh¸p Tuy nhiªn kh«ng cã ph¬ng ph¸p nµo lµ v¹n n¨ng cã thÓ ¸p dông cho tÊt c¶ c¸c bµi to¸n tùy bài toán mà các bớc giải là khác Cho nên chuyên đề tôi trình bày đây còn nhiều hạn chế mong các quý thầy cô tham khảo và bổ sung ý kiến để chuyên đề đợc hoàn chỉnh T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n Ngời viết chuyên đề (8) (9)