(Sáng kiến kinh nghiệm) phương pháp giải bài toán điện một chiều lớp 9

Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài : PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN MỘT CHIỀU LỚP ========== I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ Môn vật lý môn học quan trọng nhà trường phổ thông, đồng thời áp dụng rộng rãi đời sống hàng ngày người Hơn môn học ngày lại yêu cầu cao để đáp ứng kịp với công CNH, HĐH đất nước, nhằm bước đáp ứng mục tiêu giáo dục đề "Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài", góp phần xây dựng Tổ Quốc ngày giàu đẹp -Hơn đội ngũ học sinh lực lượng dự bị nòng cốt thật hùng hậu khoa học kỹ thuật, kiến thức, kỹ vật lý đóng góp phần không nhỏ lĩnh vực Kiến thức, kỹ vật lý vận dụng vào sống thực tiễn đời sống người Ta biết giai đoạn ( lớp lớp ) khả tư học sinh cịn hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên SGK đề cập đến Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN khái niệm, tượng vật lý quen thuộc thường gặp hàng ngày Ở giai đoạn ( lớp lớp ) khả tư em phát triển, có số hiểu biết ban đầu khái niệm tượng vật lý ngày Do việc học tập mơn vật lý lớp đòi hỏi cao số toán điện chiều lớp mà em học sinh(HS) học chương trình Vật Lý bậc trung học sở Qua nhiều năm giảng dạy vật lý thực tế qua năm dạy chương trình thay sách lớp thân nhận thấy: Các toán điện chiều lớp chiếm phần lớn chương trình Vật lý 9, loại tốn em cho khó lúng túng giải loại toán Từ lý qua thực tế giảng dạy năm thay sách nhằm giúp HS lớp có định hướng phương pháp giải tốn điện chiều lớp 9, nên chọn đề tài để viết sáng kiến kinh nghiệm, “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN MỘT CHIỀU LỚP 9” Sau thời gian ngắn tìm hiểu, kiểm nghiệm, chúng tơi nhận thấy thực trạng số nguyên nhân sau: II- SỐ LIỆU VÀ THỰC TRẠNG: Kết khảo sát tháng 9: ( khảo sát toán điện chiều lớp ) Lớp Sĩ số 91 92 93 38 39 37 điểm SL Tỷ lệ 29 76,3% 20 56,4% 24 64,9% Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 điểm - 10 SL Tỷ lệ 5,3% 2,6% 5,4% điểm - SL Tỷ lệ 5,3% 10,3% 8,1% Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang 94 Khối 39 153 Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN 24 97 61,5% 63,4% 5,1% 4,6% 12 7,7% 7,8% Nguyên nhân chính: a) Hiểu biết điện học sinh hạn chế nên tiếp thu chậm, lúng túng từ khơng nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, cơng thức khó mà hồn thiện toán điện chiều lớp b) Đa số em chưa có định hướng chung phương pháp học lý thuyết, biến đổi công thức, hay phương pháp giải toán vật lý c) Kiến thức toán cịn hạn chế nên khơng thể tính tốn thuộc lịng cơng thức d) Do phịng thí nghiệm, phịng thực hành cịn thiếu, đồ dùng dạy học thiếu đồng chưa xác nên tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu cơng thức, định luật cịn hời hợt e) Do cịn mẻ khơng đồng kênh hình sách giáo khoa với đồ dùng dạy học nên giáo viên áp dụng phương pháp dạy học chưa thật hợp lý Một số nhược điểm HS q trình giải tốn điện chiều lớp 9: a) Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả phân tích đề, tổng hợp đề cịn yếu, lượng thơng tin cần thiết để giải tốn cịn hạn chế b)Vẽ sơ đồ mạch điện lúng túng Một số vẽ sai khơng vẽ khơng thể giải toán Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN c) Một số chưa thuộc công thức ký hiệu đại lượng công thức Một số khác biến đổi cơng thức, cịn nhầm lẫn cơng thức mạch điện nối tiếp mạch điện song song Đặc biệt chưa biết cách tổng hợp phân tích mạch điện hỗn hợp d) Chưa có thói quen định hướng cách giải cách khoa học trước toán điện chiều lớp III- NHỮNG GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT: Những toán điện chiều lớp gồm tốn định tính tốn định lượng, kết hợp tốn định tính định lượng Loại tốn gói gọn chương I từ tiết đến tiết 22 Phân môn điện, em học qua năm lớp tốn loại cịn lạ HS, không phức tạp HS lớp tập dần cho HS có kỹ định hướng giải cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích ứng với toán đa dạng loại toán điện chiều xoay chiều sau Để khắc phục nhược điểm nêu trên, đưa số giải pháp cần thiết cho HS bước đầu có phương pháp để giải loại toán điện chiều lớp tốt sau: Giáo viên cho HS đọc kỹ đề từ đến lần hiểu Sau hướng dẫn HS phân tích đề: Hỏi: * Bài tốn cho biết gì? Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN * Cần tìm gì? Yêu cầu gì? * Cho học sinh vẽ hình Ghi tóm tắt * Vài học sinh đọc lại đề ( dựa vào tóm tắt để đọc ) dựa vào đề để tóm tắt Ví dụ 1: Một đoạn mạch điện gồm bóng đèn có ghi Đ( 6V - 2,4W ) mắc nối tiếp với biến trở Rx Một Ampe kế đo cường độ dòng điện mạch Hiệu điện hai đầu đoạn mạch khơng đổi 9V Đèn sáng bình thường a) Vẽ sơ đồ mạch điện (ký hiệu chiều dòng điện) Giải thích ý nghĩa số ghi bóng đèn? b) Am pe kế bao nhiêu? Tìm điện trở biến trở tham gia đoạn mạch? c) Di chuyển chạy mạch đèn có ảnh hưởng khơng? giải thích Giáo viên cho học sinh đọc vài lần Hỏi: * Bài tốn cho biết gì? - Đèn mắc với biến trở? - Ampe kế mắc để đo? - Đèn sáng nào? Lúc hiệu điện hai đầu đèn với hiệu điện định mức? Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN - Cường độ dòng điện qua đèn với cường độ dòng điện định mức? * Bài tốn cần tìm gì? u cầu gì? - Di chuyển chạy phía nào? - Qui ước chiều dịng điện? * Một HS lên bảng vẽ hình, ghi tóm tắt (cả lớp làm ) Cho biết Đ( 6V- 2,4W ) nối tiểp Rx U = 9V Đèn sáng bình thường a) Vẽ sơ đồ Ý nghĩa số ghi Đ b) Am pe kế chỉ? Rx = ? c) Cdi chuyển, Đèn ? * Cho học sinh dựa vào tóm tắt đọc lại đề ( có HS hiểu sâu đề ) a) Để học sinh vẽ đúng, xác sơ đồ mạch điện, GV phải kiểm tra, nhắc nhở HS học thuộc lòng: *Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như: Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN * Các qui ước, qui tắc như: - Chiều dòng điện theo qui ước - Mạch điện mắc nối tiếp, mạch điện mắc song song - Quy tắc mắc Ampe kế Vôn kế - Mối quan hệ dòng điện, hiệu điện điện trở mạch mạch rẽ b) Để trả lời phần câu hỏi định tính học sinh cần thu thập thơng tin có liên quan đến nội dung, u cầu tốn từ vận dụng để trả lời Ở ví dụ -Ý nghĩa số ghi dụng cụ? - Đèn sáng bình thường Uđ Uđm ; Iđ Iđm với nhau? Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN Nắm mục đích cách sử dụng biến trở - Khi chạy dịch qua trái, qua phải cường độ dịng điện ? c) Nếu gặp số toán có mạch phức tạp, cần phải biết vẽ lại bước sơ đồ mạch điện, đưa dần mạch điện đơn giản để tiện việc tính tốn Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ Các điện trở r Tính điện trở tương đương đoạn mạch?  + r r r  + r r r  +  + r r r  r r _ r  r r _ R1 r r R2 r _ nghiệm - 05 / 2012 Sáng kiến kinh  + Rtđ _ Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN  -Với: R1 = r + r + r = 3r ; * Rtđ = r + R + r = r + r R r.3r 3r R2 = r  R  r  3r  ; 3r 11r r  ( ) 4  Tóm lại bước chung để giải tốn có mạch điện phức tạp là: -Thu gọn mạch song song phức tạp thành mạch đơn có điện trở tương đương -Hợp mạch đơn nối tiếp thành mạch cuối - Vẽ lại sơ đồ mạch điện qua bước cụ thể để tính tốn - Ứng dụng cơng thức, định luật ôm tổng quát, định luật ôm gồm điện trở mắc nối tiếp định luật ôm gồm điện trở mắc song song để tính tốn Nắm cơng thức: Định luật Ơm, định luật Ôm đoạn mạch nối tiếp, định luật Ôm đoạn mạch song song, với cịn có thêm cơng thức tính điện trở, tính cơng , tính cơng suất tính nhiệt lượng * Định luật Ôm tổng quát: I = U R ; * Định luật Ơm đoạn mạch có điện trở mắc nối tiếp: Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang I = I1 = I2 = = In ; Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN U = U1 + U2 + + Un ; R = R1 + R2 + + Rn ; * Định luật Ơm đoạn mạch có điện trở mắc song song : I = I1 + I2 + + In ; 1 1     R R1 R2 Rn U = U1 = U2 = = Un *Tính điện trở: * Tính cơng: A = p.t ; * Tính cơng suất: P = U.I ; * Tính nhiệt lượng: R =  P= ; l S A = U.q ; A = U.I.t A t Q = I2 R.t ; - Phần phần cốt lỗi để giải tốn đến kết quả, nên HS yếu không thuộc cơng thức GV thường xun kiểm tra, nhắc nhở, cho HS chép nhiều lần để khắc sâu - Một số HS yếu môn tốn nên thuộc cơng thức suy đại lượng khác như: R =  hay Q = I2.R.t  I = ? ; t= ? l  S = ? ; = ? ;  = ? ; S R= ? ; - Trường hợp GV phải nắm cụ thể tùng HS Sau giao nhiệm vụ cho số em tổ, nhóm giảng giải, giúp đỡ để tiến - Học sinh phải nắm mạch điện mắc nối tiếp, mạch điện mắc song song từ vận dụng định luật Ơm để tính tốn Hướng dẫn HS phân tích đề tốn cách lơgic, có hệ thống: Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang 10 Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN Ví dụ 3: Cho mạch điện hình vẽ: R1 =  ; R2 =  ; R3=  ; Am pe kế 1A Tính hiệu điện hai đầu AB ( UAB )? *Hướng dẫn học sinh phân tích tốn , sau tổng hợp lại giải - Phân tích: Muốn tính UAB ta phải tính U3 U12 : ( UAB = U3 + U12 ) Mà U12 = I2.R2 = 1.6 = ( V ) Muốn tính U3 phải biết I3 ( U3 = I3.R3 ) U 12 Muốn tính I3 phải biết I1 ( I3 = I1 + I2 ) ; Mà I1 = R   2( A)  Ta tính được: - Tổng hợp: Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm U12  I1  I3  U3  UAB ; Giải: U12 = I2.R2 = 1.6 = (V) U 12 I1 = R   2( A) I3 = I1 + I2 = + = 3(A) U3 = I3 R3 = 3.4 = 12 (V) Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Trang 11 Phòng GD –ĐT Lệ Thủy Trường THCS TT Kiến Giang Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 Lê Đức Hiệp Tổ: KHTN Trang    ®Ị TàI: PHƯƠNG PHáP GIảI BàI TOáN ĐIệN MộT CHIềU LớP ường THCS Kiến Giang Năm học: 2011-2012 ... HS lớp có định hướng phương pháp giải toán điện chiều lớp 9, nên chọn đề tài để viết sáng kiến kinh nghiệm, “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN MỘT CHIỀU LỚP 9? ?? Sau thời gian ngắn tìm hiểu, kiểm nghiệm,... LIỆU VÀ THỰC TRẠNG: Kết khảo sát tháng 9: ( khảo sát toán điện chiều lớp ) Lớp Sĩ số 91 92 93 38 39 37 điểm SL Tỷ lệ 29 76,3% 20 56,4% 24 64 ,9% Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2012 điểm - 10 SL Tỷ... hợp d) Chưa có thói quen định hướng cách giải cách khoa học trước toán điện chiều lớp III- NHỮNG GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT: Những toán điện chiều lớp gồm toán định tính tốn định lượng, kết hợp tốn