Đối với dạng bài tập điện một chiều, trong đó sơ đồ mạch ngoài gồm có nhiều điện trở ghép hỗn hợp trong đó có những điểm có cùng điện thế như sơ đồ trên thì nhìn vào hình vẽ ta chưa thể [r]
(1)B PHẦN NỘI DUNG I Nội dung bài tập và cách giải: Nội dung: Ví dụ : ( Bài 2.22 – trang 23 – sách bài tập vật lý 11 nâng cao ) Cho mạch điện hình vẽ Cho biết:R1 = R2 = Ω ; R3 = R4 = R5 = R6 = Ω Điện trở các ampe kế nhỏ không đáng kể a Tính RAB b Cho UAB = 12 V Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở và số các ampe kế C A A1 D A2 E A3 R R R F R R H R Phương pháp giải tổng quát: Hình B Đối với dạng bài tập điện chiều, đó sơ đồ mạch ngoài gồm có nhiều điện trở ghép hỗn hợp đó có điểm có cùng điện sơ đồ trên thì nhìn vào hình vẽ ta chưa thể viết sơ đồ mắc điện trở mà đòi hỏi phải vẽ lại mạch điện cách chập các điểm có cùng điện thì giáo viên có thể thực các hoạt động sau: HOẠT ĐỘNG 1: Nhắc lại các đặc điểm đoạn mạch điện trở ghép song song và ghép nối tiếp: a Ghép nối tiếp b Ghép song song Ib = I1 = I2 = = In Ib = I1 + I2 + + In Ub = U1 + U2 + + Un Ub = U1 = U2 = = Un Rb = R1 + R2 + + Rn 1 1 = + + + R b R1 R Rn HOẠT ĐỘNG 2: Vẽ lại sơ đồ mạch điện Tiến hành theo các bước sau: Bước 1: Đặt tên cho các điểm nút mạch điện (2) Bước 2: Xác định các điểm có cùng điện thế: dây dẫn và ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể nên hiệu điện hai đầu ampe kế coi không, suy điện hai đầu ampe kế là Bước 3: Xác định điểm đầu và điểm cuối mạch điện Bước 4: Liệt kê các điểm nút mạch điện theo hàng ngang theo thứ tự các nút mạch điện ban đầu, điểm đầu và điểm cuối mạch điện để hai đầu dãy hàng ngang, điểm nút thay dấu chấm, điểm nút có cùng điện thì dùng chấm điểm chung và chấm điểm đó có ghi tên các nút trùng Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm nào thì đặt các điện trở vào hai điểm đó HOẠT ĐỘNG 3: Áp dụng các công thức đặc điểm đoạn mạch nối tiếp và song song để giải bài toán theo các yêu cầu đề bài Áp dụng giải ví dụ: Bước 1: Đặt tên cho các điểm nút A, B, C, D, E, F, H hình vẽ Bước 2: Xác định các điểm có cùng điện : VC = VD = VE = VB Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện:A; và điểm cuối mạch điện (B,C,D,E) Bước 4: Liệt kê các điểm nút mạch điện theo hàng ngang hình A F H B C,D,E Hình Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm nào thì đặt các điện trở vào hai điểm đó ( Hình ) Cụ thể: Điện trở R1 nằm hai điểm A và F Điện trở R2 nằm hai điểm F và H Điện trở R3 nằm hai điểm H và B Điện trở R4 nằm hai điểm A và C ( là nằm A và B ) (3) Điện trở R5 nằm hai điểm F và D ( là nằm F và B ) Điện trở R6 nằm hai điểm H và E ( là nằm H và B ) A R R R F R H R R B C,D,E Hình Từ sơ đồ mạch điện vẽ lại hình 3, ta dễ dàng xác định sơ đồ mắc : ⟨ {[ ( R // R ) ntR ] // R } ntR ⟩ // R Bước 6: Áp dụng các công thức đặc điểm đoạn mạch song song và nối tiếp, ta dễ dàng tính toán các đại lượng theo yêu cầu đề bài (Trong nội dung giới hạn đề tài, tôi tập trung việc vẽ lại mạch điện, còn việc giải bài toán đã có sơ đồ mắc tôi không đề cập đến đây vì tuân theo cách giải thông thường) II Bài tập vận dụng: Bài tập : ( Bài 2.27 – trang 24 – sách bài tập vật lý 11 nâng cao ) Cho mạch điện hình vẽ Cho biết:UAB = V; R1 = R2 = R3 = R4 = Ω ; R5 = R6 = Ω ; R7 = Ω Điện trở vôn kế lớn, điện trở các ampe kế nhỏ không đáng kể Tính R AB, cường độ dòng điện qua các điện trở, số các ampe kế và vôn kế A1 A B N R P R R F R Q A2 1R R V R K H Hình M (4) Hướng dẫn giải: Đây là bài tập mạch cầu, nhìn vào sơ đồ này, học sinh không xác định sơ đồ mắc các điện trở, vậy, công việc đầu tiên để giải bài toán là vẽ lại sơ đồ mắc các điện trở cách chập các điểm có cùng điện với Bước 1: Đặt tên cho các điểm nút A, M, N, P, Q, F, H, K, B hình vẽ Bước 2: Xác định các điểm có cùng điện : VA = VP; VN = VF = VQ; VH = VK = VB; Do vôn kế có điện trở lớn nên có thể tạm bỏ đoạn mạch FH vẽ lại sơ đồ Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện:A; và điểm cuối mạch điện (B,K,H) Bước 4: Liệt kê các điểm nút mạch điện theo hàng ngang hình A /// P M N /// F /// Q B /// K /// H Hình Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm nào thì đặt các điện trở vào hai điểm đó ( Hình ) Cụ thể: Điện trở R1 nằm hai điểm A và M Điện trở R2 nằm hai điểm M và N Điện trở R3 nằm hai điểm N và P Điện trở R4 nằm hai điểm P và Q Điện trở (R5 nối tiếp R6) nằm hai điểm Q và H ( là nằm Q và B ) Điện trở R7 nằm hai điểm M và K ( là nằm M và B ) (5) A /// P R M R R N /// F /// Q R R R R B /// K /// H Hình Từ hình 6, ta thấy đoạn mạch MN ( chứa điện trở R ) chung cho đoạn mạch AMN và đoạn mạch MNB, đó đoạn mạch MN là cầu Từ đó ta vẽ lại theo sơ đồ mạch cầu hình R A /// P R R R M R N(F,Q) R R B(K,H) Hình Đến đây ta có sơ đồ mạch cầu quen thuộc, dựa vào số liệu đầu bài ta có tỉ số: R1 R = Vậy đây là mạch cầu cân bằng, suy V M = VN, chập hai điểm M và N ta R 34 R67 có sơ đồ mắc: [ R1 // R // R ] nt [ R5 // ( R6 ntR ) ] (6)