Cõc nguyớn nhđn về kiến thức vă ý thức học sinh.

- Khi mắc văo N, M nguồn khụng đổi ampe kế chỉ I= 2A cho nớn hộp kớn X khụng chứa tụ điện.

A. 6 V 96W B 240 V 96W C 6V 4,8W D 120V 4,8W.

2.1.1. Cõc nguyớn nhđn về kiến thức vă ý thức học sinh.

Cú thể chia thănh bốn nguyớn nhđn.

* Nguyớn nhđn 1: Khụng nắm vững bản chất của cõc khõi niệm, khụng nhớ chớnh xõc cụng thức tớnh cõc đại lượng vật lý.

Khi giải BT vật lý, HS thường khụng nhớ chớnh xõc cụng thức để tớnh cõc đại lượng vật lý, hoặc hiểu nhầm bản chất cõc khõi niệm vật lý. Do đú dẫn đến sai lầm khi giải BT vật lý núi chung, giải BT chương năy núi riớng. Chẳng hạn như:

- Vỡ khụng nhớ chớnh xõc cõch tớnh tổng trở nớn đờ xõc định sai biểu thức cường độ dũng điện. [Xem 1.2.1, VD3]; Viết sai biểu thức HĐT [Xem 1.2.1, VD2].

- Vỡ khụng nắm vững tớnh chất của mạch xoay chiều chứa cuộn dđy khụng thuần cảm, nớn đờ tớnh sai hệ số cụng suất (đõng lẽ điện trở thuần của toăn đoạn mạch Rtđ = R + RL vă Cosϕ = Rtđ /Z , nhưng HS đờ bỏ qua rcủa cuộn dđy, nớn tớnh Cosϕ = R/ Z ) [xem 1.2.2, VD1; VD3].

- Vỡ khụng nắm vững quan hệ pha giữa dũng điện vă hiệu điện thế nớn học sinh viết sai biểu thức cường độ dũng điện hoặc HĐT.

Vớ dụ: Cho mạch điện xoay chiều gồm: điện trở thuần R = 80Ω, nối tiếp cuộn cảm cú r = 20Ω vă độ tự cảm L = 0,318H, nối tiếp tụ cú C = 15,9àF. HĐT ở hai đầu đoạn mạch lă u = 200 2Sin(100πt + π/6 ) (V).

Hờy viết biểu thức cường độ dũng điện trong mạch vă biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản tụ ?

Lời giải của HS:

Cảm khõng: ZL = ωL = 100Ω.

Điện trở thuần toăn mạch: Rt = R + r = 100Ω. Dung khõng: ZC = ( ωC)-1 = 200Ω.

Tổng trở: Z= Rt2+(ZL −ZC)2 =100 2(Ω).

Cường độ dũng điện cực đại: I0 = U0 / Z= 2(A).

Độ lệch pha giữa cường độ dũng điện vă HĐT lă: tgϕ = (ZL – ZC )/ Rt = -1

ϕ = -π/4.

Biểu thức dũng điện:

i = 2Sin[(100πt + π/6) + (-π/4)] = 2Sin(100πt - π/12) (A). HĐT giữa hai bản tụ: uC = I0. ZC Sin( 100πt - π/ 12 + π/2). uC = 400 Sin( 100πt + 5π/12)(V).

Biểu thức đỳng lă: i = 2Sin[(100πt + π/6) - (-π/4)].

Vậy i = 2Sin(100πt + 5π/12) (A).

uC = I0. ZC Sin( 100πt +5π/ 12 - π/2) = 400 Sin( 100πt - π/12)(V).

- Vỡ khụng nắm vững quan hệ pha giữa HĐT với dũng điện nớn HS đờ nhầm lẫn giữa nhanh pha với chậm pha, dẫn đến tớnh sai giõ trị cõc phần tử điện [Xem 1.2.1, VD4].

- Vỡ khụng nắm vững khõi niệm cộng hưởng điện nớn HS đờ xõc định sai giõ trị cõc phần tử chứa trong hộp kớn, mặc dự đờ xõc định đỳng phần tử đú.

[Xem 1.2.4, VD3].

- Khụng nắm vững kiến thức về mõy phõt điện (cụng thức tớnh tần số dũng điện theo số cặp cực vă tốc độ quay của rụto, gúc giữa phõp tuyến mặt phẳng khung dđy với vĩc tơ cảm ứng từ, quan hệ giữa HĐT pha UP với HĐT dđy Ud...) nớn đờ tớnh nhầm số vũng dđy. [ xem 1.2.5, VD1], tớnh nhầm tốc độ quay của rụto. [ xem 1.2.5, VD2], tớnh sai suất điện động của mõy phõt. [ xem 1.2.5, VD4], tớnh sai dũng điện qua qua cõc tải mạng ba pha. [ Xem 1.2.5, VD3].

- Khụng nắm vững kiến thức về động cơ điện ( hiệu suất động cơ...) nớn đờ tớnh sai điện năng tiớu thụ, cụng suất cú ớch. [ Xem 1.2.6, VD3; VD4].

- Khụng nắm vững kiến thức về mõy biến õp ( hệ số biến õp, hiệu suất biến õp, hiệu suất truyền tải...) nớn đờ tớnh sai cõc đại lượng theo yớu cầu của đề ra. [ Xem 1.2..7, VD1; VD2; VD3; VD4).

Túm lại qua hệ thống cõc vớ dụ đờ nớu ở trớn, chỳng ta cú thể khẳng định: HS khụng nắm vững bản chất của cõc khõi niệm lă nguyớn nhđn trực tiếp, cơ bản nhất dẫn đến cõc sai lầm khi giải băi tập chương “Dao động điện – Dũng điện xoay chiều’’.

* Nguyớn nhđn 2: Khụng nắm vững hệ thống đơn vị đo lường chuẩn đối với cõc đại lượng vật lý.

- Đơn vị (thứ nguyớn) hai vế của bất kỳ một đẳng thức vật lý năo đều phải đồng nhất với nhau. Nhiều học sinh đờ thử tớnh “đỳng – sai ’’ của biểu thức vật lý thụng qua đơn vị. Khi giải băi tập vật lý núi chung, cõc băi tập chương “Dao

động điện – Dũng điện xoay chiều’’ núi riớng thỡ HS thường mắc sai lầm lă sử dụng đơn vị khụng tương thớch ( khụng cựng một hệ ), dẫn đến kết quả lời giải sai. Vớ dụ như:

- Khi tớnh cảm khõng ZL = ωL mă đơn vị của ω lă rad/s, đơn vị của L lă mH dẫn đến kết quả sai.

- Khi tớnh tần số dũng điện theo cụng thức: f = n.P/60. Với n lă tốc độ quay của rụto lă vũng trớn phỳt (nếu thay vũng trớn giđy thỡ kết quả sẽ sai).

- Khi tớnh từ thụng qua diện tớch giới hạn bởi mạch kớn S lă: φ = B.S.cosωt. B thay bằng Tesla (T); S thay bằng cen ti mĩt vuụng (cm2) dẫn đến kết quả sai.

* Nguyớn nhđn 3: Học sinh khụng nắm vững phương phõp giải băi tập cơ bản, chưa biết cõch đưa cõc băi tõn phức hợp về dạng cơ bản, dẫn đến bế tắc khụng tỡm ra lời giải hoặc giải sai.

Khụng nắm vững phương phõp giải cõc băi tõn cực trị nớn bế tắc trong việc tỡm giõ trị của cõc biến để đại lượng cần tớnh đạt cực trị ( chẳng hạn như: tỡm L để HĐT ở hai đầu cuộn thuần cảm đạt cực đại; tỡm giõ trị điện dung C của tụ để cho UC đạt cực đại; hoặc tỡm tần số f để cho HĐT của cuộn thuần cảm vă UC cực đạt cực đại ). [ Xem 1.2.3. VD3, VD4, VD5, VD6]. “ Một số cõch giải cõc băi tõn cực trị trong vật lý sơ cấp’’ của tõc giả luận văn đờ được đăng trong tạp chớ giõo dục, Đặc san thõng 10/ 2006 sẽ đõp ứng được phần năo trong việc khắc phục nguyớn nhđn năy.

* Nguyớn nhđn 4: Do tớnh chủ quan, hời hợt, thiếu cẩn thận trong học tập nớn khi lăm băi tập HS đờ đọc sút đề, hiểu khụng đỳng cđu hỏi, nhớ nhầm cụng thức hoặc tớnh tõn sai.

Một trong những nguyớn nhđn khõ phổ biến dẫn đến sai lầm của HS phổ thụng khi giải BT núi chung, giải BT vật lý núi riớng lă đọc sút đề, hiểu khụng đỳng cđu hỏi, tớnh tõn sai... [ Xem 1.2.1 VD1; VD2; VD3], [ xem 1.2.2. VD3; VD4; VD5], [ xem 1.2.4. VD4],[xem 1.2.4. VD4], [ xem 1.2.5. VD4].

Trong qũ trỡnh học tập nhiều HS tiếp thu băi một cõch thụ động, thiếu tự giõc, học đối phú dẫn đến nhớ kiến thức khụng lđu, nhớ sai cụng thức ...chẳng hạn như khi tớnh gúc lệch pha giữa dũng điện so với HĐT với ZC > ZL thỡ cõc em lại dựng tgϕ = ( ZC – ZL)/R, [cụng thức đỳng lă tgϕ = ( ZL – ZC)/R]. Cú một số HS nhớ một cõch mõy múc lă cụng suất đạt cực đại thỡ phải cú cộng hưởng điện, mặc dự chỉ cú R thay đổi ( cõc đại lượng L; C; f khụng thay đổi ) .

Một số em đờ hiểu đỳng cđu hỏi, nhớ đỳng cụng thức, nắm vững cõch giải nhưng do chủ quan trong qũ trỡnh tớnh tõn, nớn dẫn đến kết quả sai. Thậm chớ cú em giải ra kết quả đỳng nhưng do cẩu thả, nớn khụng viết đơn vị của đại lượng cần tớnh.

• Qua phđn tớch nhúm nguyớn nhđn về kiến thức vă ý thức dẫn đến sai lầm của học sinh khi giải băi tập chương “Dao động điện – Dũng điện xoay chiều’’ chỳng ta cú thể túm tắt bằng sơ đồ 1. Học sinh Khụng nắm vững kiến thức - Hời hợt trong học tập Nhận dạng sai, khụng cú định hướng Thể hiện sai Sai, sút đơn vị

Biến đổi sai, tớnh tõn sai Diễn đạt sai

SƠ ĐỒ 1.