ĐỀ TÀI “MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH VẾ GIẢI BÀI TẬP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM CHO CÁC ĐOẠN MẠCH” A Phần mở đầu: I Bối cảnh đề tài: Đề tài thực sở khối 9, Trường THCS Vĩnh Phúc, chương trình dạy học mơn Vật Lí theo tinh thần đổi phương pháp dạy học cấp Đề tài thực năm học 2008 – 2009 năm học 2009 -2010 II L ý ch ọn đề tài: Xuất phát từ thực tế giải dạy Mơn học Vật Lí mơn học tương đối khó khăn học sinh Do giáo viên cần phải có biện pháp khắc sâu kiến thức cho học sinh, tiết tập Phương pháp dạy học mới, học sinh đặt vào vị trí trung tâm, thân học sinh phải tích cực, tự lực hoạt động để xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức, khắc sâu kiến thức, rèn luyện kỹ phát triển lực Trong chương trình dạy học tiết tập đan xem vào chương trình ít, gây khó khăn cho giáo viên giảng dạy Để học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức, khắc sâu mở rộng kiến thức học sinh cần phải có q trình nổ lực tư duy, vận dụng kiến thức vào thực tiễn để giải tập Vật Lí Có độc lập sáng tạo phát triển kết học sinh ngày nâng lên Nhưng mơn học Vật Lí THCS nói riêng, chương trình phân phối tiết/tuần cho khối 6,7,8 tiết/tuần cho khối nên việc giải tập gặp khơng khó khăn nội dung học Vật Lí thường dài, kiến thức trừu tượng nên thêm vào phải thực thí nghiệm phục vụ cho học, thời gian dành cho việc giải tập cịn Với lý nêu muốn hướng tới cách hướng dẫn giải tập cho học sinh nắm vững bền vững kiến thức mà học sinh tiếp thu được, rèn luyện kỹ giải tập cho học sinh, đồng thời làm tảng cho học sinh chiếm lĩnh kiến thức cáh tốt nhất, kích thích tị mị ham hiểu biết khoa học học qua việc giải tập Vật Lí cho tiết học Đó lý chọn đề tài: “Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải tập định luật Ôm áp dụng cho đoạn mạch” III Phạm vi đối tượng nghiên cứu: Đây đề tài nghiên cứu việc hướng dẫn giải tập Vật Lí chương Điện học phầm Định luật Ôm, giúp cho học sinh nắm bắt kiến thức khắc sâu kiến thức cách vững chắc, làm tảng cho học sinh tự khám phá, tự tìm hiểu tự chiếm lĩnh kiến thức trình học tập Do đề tài trình bày “Những kinh nghiệm việc hướng dẫn giải tập định luật Ôm áp dụng cho đoạn mạch” IV Mục đích nghiên cứu: Hiện vấn đề người quan tâm nhiều đổi phương pháp dạy học để học sinh phát huy tính tích cực, tính chủ động học sinh Học sinh trung tam hoạt động, giáo viên người cố vấn, dẫn dắt hay hướng dẫn Nhưng để tiết học thành cơng cần phải có nổ lực từ hai phía giáo viên học sinh Tiết học thật lôi để lại dư âm cịn có sáng tạo khơng ngừng giáo viên Vì cần phải “sáng tạo”? Vì dạy học khơng phải “bốc thuốc kê đơn” theo trình tự định sẳn mà cần có linh hoạt khéo léo người giáo viên, họ nghệ sĩ sân khấu Cần phải tìm tịi tạo để tăng nhanh trình lĩnh hội học sinh kiến thức khắc sâu tâm trí học sinh Cịn nhiều đường đến mục đích Mục đích nghiên cứu tơi khơng ngồi việc tìm cách lĩnh hội kiến thức học cách dễ nhất, có hiệu nhất, giúp học sinh khắc sâu kiến thức học nhiều Và thực tế chứng minh, thơng qua việc gải tập tạo cho học sinh thói quen học tập nhà, học sinh tham gia công có hội bộc lộ hết lực Mặt khác, rèn luyện cho học sinh có tính mạnh dạn, thi đua học tập phát học sinh có khiếu mơn Vật Lí Cịn thú vị kết thúc tiết học học sinh thật thoã mãn, hài lịng với tiết học tự chinh phục, chiếm lĩnh kiến thức hiểu biết tự giải tập nào? V Điểm kết qủa nghiên cứu: Lúc đầu đa số học sinh lúng túng nhìn vào mạch điện Một số em chưa thuộc khống nắm vững kiến thức học trước nên chưa hứng thú, say mê việc giải tập Sau hướng dẫn giải tập vận dụng Định luật Ôm áp dụng cho đoạn mạch, em học sinh phấn khởi hứng thú học tập môn B Phần nội dung: I Cơ sở lý luận: Cùng với việc đổi phương pháp dạy học việc tổ chức giải tập khơng cịn xa lạ với học sinh Mà trở thành người bạn đồng hành em học sinh xun suốt q trình học lớp, em làm cách giải tập, tạo nên học sôi nổi, mang lại hiệu cao dạy học Nhiệm vụ giáo viên dạy Vật Lí phải truyền đạt cho học sinh kiến thức bản, có hệ thống chương Điện học Định luật Ơm đuợc học xun suốt ấp sau Do đó, việc giải tập phần Định luật Ôm áp dụng cho đoạn mạch tiết học có vai trị quan trọng việc giúp học sinh nắm vững kiến thức cũ lĩnh hội thêm kiến thức cách dễ dàng nhanh chóng Qua việc giải tập giúp học sinh đào sâu kiến thức nhiều giúp học sinh ôn tập hệ thống hoá kiến thức Ở chương Điện học phần Định luật Ơm có liên quan đời sống thực tế nhiều, nhiều học sinh mơ hồ phần này, khó hiểu, khó vận dụng vào tập, kết học tập học sinh yếu hẳn Qua việc hướng dẫn học sinh giải tập cần rõ việc phân biệt loại mạch điện, cách mắc mạch điện cách giải cần thiết Giúp cho học tìm hướng giải tập phần II Thực trạng vấn đề: Như phần đề cập, việc hướng dẫn giải tập tiết Vật Lí khâu quan trọng, mắc xích liên hồn có liên thông đến lớp Trong giải tập vận dụng Định luật Ôm, học sinh thường nhằm lẫn công thức hai đoạn mạch mắc nối tiếp mắc song song chưa xác định rõ cách mắc mạch điện Học sinh đọc đề không kỉ, phân tích mạch điện chưa xác nên dẫn đến việc giải tập bị sai Về mặt thuận lợi: Trong chương trình Vật Lí thuộc giai đoạn hai chương trình Vật Lí THCS nên tạo điều kiện cho học sinh phát triển khả tư lực mức cao Trong chương trình Vật Lý yêu cầu tập mặt định lượng cao việc vận dụng kiến thức trình bày để giải tập định lượng Ngồi sách giáo khoa, học sinh cịn có sách tập giúp cho học sinh có điều kiện hệ thống kiến thức để khắc sâu bước giải tập Về mặt khó khăn: Thời gian giải tập lớp không nhiều, giải tập phần lớn nhà Khả vận dụng cơng thức tốn học vào việc giải tập Vật Lí học sinh cịn gặp nhiều khó khăn Học sinh chưa học đầy đủ, chưa nhận dạng mạch điện, chưa biết cách đổi đơn vị, chưa nắm vững công thức Khả phân loại mạch điện, phân tích bài, lựa chọn phương án giải tập học sinh hạn chế nhiều * Chất lượng mơn Vật Lí năm học 2007 – 2008: Giỏi 29,4% Khá 43% Trung bình 24,8% Yếu 2,8% III Các biện pháp thực hiện: Để giúp học sinh tự khám phá lĩnh hội kiến thức, đặc biệt giúp cho học sinh nắm khắc sâu kiến thức cách bền vững kiến thức phải coi trọng đến cách sử dụng bước giải tập Giáo viên phải tính tồn kế hoạch cho việc sử dụng tập tiết học cụ thể sau: + Lựa chọn tập nêu vấn đề sử dụng tiết tập nghiên cứu kiến thức nhằm kích thích hứng thú học tập phát triển tư học sinh + Lựa chọn tập củng cố kiến thức lý thuyết, cung cấp thêm hiểu biết thực tế đời sống có liên quan + Lựa chọn tập điển hình nhằm hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức học để giải tậpvà nhằm hình thành bước giải tập chung cho loại tập + Lựa chọn tập để kiểm tra đánh giá chất lượng kỹ giải tập học sinh IV Hướng dẫn giải tập Vật Lí: Xây dựng lý thuyết Định luật Ôm cho đoạn mạch bước giải tập: a) Phát biểu Định luật Ơm: Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn tỉ lệ nghịch với điện trở dây b) Cơng thức Định luật Ơm: U I= R Suy ra: U = I R R = U I c) Công thức đoạn mạch: Đoạn mạch nối tiếp: Đoạn mạch song song : - Cường độ dòng điện đoạn - Cường độ dòng điện đoạn mạch: mạch: I = I1 = I2 = I3 = … I = I1 + I2 + I3 + … - Hiệu điện đoạn mạch: - Hiệu điện đoạn mạch: U = U1 + U2 + U3 + … U = U1 = U2 = U3 = … - Điện trở tương đương đoạn - Điện trở tương đương đoạn mạch: mạch: Rtđ = R1 + R2 + R3 + … 1 1 = R + R + R Rtd - Hiệu điện hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện trở - Cường độ dịng điện chạy qua điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó: U1 R1 = U R2 I1 R2 = I R1 d) Các bước giải tập: Bước 1: Đọc kỉ đề bài, tìm hiểu tóm tắt đề ký hiệu ( cần ý đến đơn vị phù hợp chưa) hình vẽ (nếu có) Bước 2: Phân tích mạch điện, vẽ lại hình (nếu cần) Phân tích đề bài: phân tích tượng Vật Lí đề cập nhằm hướng dẫn đến khái niệm định luật hay cơng thức có liên quan đến giải Bước 3: vận dụng công thức phân tích bước để giải tập Bước 4: kiểm tra biện luận kết quả: * Biện luận: - Bài tốn có nhiều nghiệm - Dựa vào điều kiện ban đầu - Dựa vào thực tế * Kiểm tra: - Xem lại trình tự giải - Kiểm tra đơn vị phù hợp chưa - Giải phương pháp khác Các dạng tập: * Đối với đoạn mạch nối tiếp: Bài tập 1: Cho đoạn mạch gồm ba điện trở mắc nối tiếp hình vẽ Biết R1 = 20Ω ; R2 = 15Ω ; R3 = 25Ω Hiệu điện hai đầu đoạn mạch U = 75V a) Tính Diện trở tương đương đoạn mạch b) Tính cường độ dịng điện qua mạch c) Tính hiệu điện hai đầu điện trở Tóm tắt: R1 R2 R3 R1 =10Ω R2 = 15Ω V R3 = 25Ω A U = 75V + a) Rtđ = ? Ω b) I = ? A c) U1 =? V U2 = ? V U3 = ? V Hướng dẫn: - GV: Trong cơng thức tính điện trở - GV: Nhìn vào hình vẽ ta thấy tương đương có đầy đủ kiện điện trở mắc với chưa? nào? - GV: Cho biết cơng thức tính cường - GV: Ta áp dụng cơng thức độ dịng điện mạch Trong cơng thức để tính điện trở tương đương đoạn tính tương đương có đầy đủ mạch? kiện chưa? - GV: Hãy cho biết cơng thức tính hiệu điện hai đầu điện trở R Trong cơng thức tính điện trở tương đương có đầy đủ kiện chưa? - GV: tương tự U2 U3 học sinh tự giải Giải a) Điện trở tương đương đoạn mạch: Rtđ = R1 + R2 + R3 = 10 + 15 + 25 = 50(Ω) b) Cường độ dòng điện mạch: I= U 75 = = 1,5 (A) R 50 c) Hiệu điện hai đầu điện trở R1: U1 = I R1 = 1,5 10 = 15 (V) Hiệu điện hai đầu điện trở R2: U2 = I R2 = 1,5 15 = 22,5 (V) Hiệu điện hai đầu điện trở R3: U3 = I R3 = 1,5 25 = 37,5 (V) Đáp số: a) Rtđ = 50Ω b) I = 1,5A c) U1 = 15V U2 = 22,5V U3 = 37,5V * Đoạn mạch song song: Bài tập 1: Cho mạch điện gồm ba điện trở R = 25Ω; R2 = R3 = 50Ω mắc song song với a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch b) Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện khơng đổi U = 37,5V Tính dòng điện qua điện trở dòng điện qua mạch R1 Tóm tắt: A1 R1 = 25Ω R2 R2 = R3 = 50Ω A A2 U = 37,5V R3 a) Rtđ =? Ω A3 b) I = ?A I1 =?A I2 = ?A I3 = ?A Hướng dẫn: - GV: Hãy nhìn vào hình vẽ ta thấy điện trở mắc với nào? - GV: Ta áp dụng cơng thức để tính điện trở tương đương đoạn mạch? - GV: Trong cơng thức tính điện trở tương đương có đầy đủ kiện chưa? - GV: Cho biết công thức tính cường độ dịng điện qua R1 Trong cơng thức tính tương đương có đầy đủ kiện chưa? - GV: tương tự I2 I3 học sinh tự giải - GV: Cho biết công thức tính cường độ dịng điện mạch - GV: Cịn cách để tính cương độ dịng điện mạch a) Điện trở tương đương đoạn mạch: 1 1 = R + R + R Rtd Suy ra: R1.R2 R3 Rtđ = R R + R R + R R 2 3 = 25.50.50 25.50 + 50.50 + 25.50 = 12,5 (Ω) b) Cường độ dòng điện qua R1: U 37,5 U 37,5 U 37,5 I1 = R = = 1,5(A) 25 Cường độ dòng điện qua R2: I2 = R = = 0,75 (A) 50 Cường độ dòng điện qua R3: I3 = R = = 0,75 (A) 50 Cường độ dịng điện qua mạch chính: I = I1 + I2 + I3 = 1,5 + 0,75 + 0,75 = (A) U 37,5 Hoặc: I = R = 12,5 = (A) td Đáp số: a) Rtđ = 12,5Ω b) I1 = 1,5A I2 = I3 = 0,75A I = 3A * Đoạn mạch hỗn hợp: Bài tập 1: Cho mạch điện hình vẽ Trong đó: R1 = 5Ω ; R2 = 12Ω ; R3 = 8Ω ; R4 = 20Ω ; Hiệu điện UAB = 30V a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch b) Tìm cường độ dịng điện qua điện trở c) Tính hiệu điện UAC UCD Tóm tắt: R1 = 5Ω R2 = 12Ω R3 = 8Ω R2 R4 = 20Ω UAB = 30V D R3 R1 A C R4 B a) Rtđ = ? Ω b) I1 = ?A I2 = ?A I3 = ?A I4 = ?A c) UAC = ? V UCD = ? V Hướng dẫn: Giải - GV: Hãy nhìn vào hình vẽ cho a) Tính điện trở R2 R3: biết điện trở hình mắc R23 = R2 + R3 với nào? - HS: [(R2 nt R3) // R4] nt R1 = 12 + = 20(Ω) Tính điện trở R23 R4: - GV: Vậy mạch mắc hỗ hợp R23 R4 vừa có nối tiếp vừa có song song R234 = R + R 23 Để tính điện trở tương đượng = đoạn mạch ta phải tính mạch trước? áp dụng cơng thức tính điện trở nào? - GV: R1 nt R234 mạch điện nên ta có cường độ dịng điện 20.20 = 10(Ω) 20 + 20 Tính điện trở tương đương đoạn mạch: Rtđ = R1 + R234 = + 10 = 15Ω - GV: Vậy tìm I1 ta áp dụng cơng thức để tính cơng thức có đủ kiện chưa? - GV: Để tính I2 I3 ta cần tính I23 Vậy cơng thức tính I23 nào? - GV: Để tính I4 ta áp dụng cơng thức nào? Trong cơng thức có đũ kiện chưa? - GV: Tính UAC tính U nào? Và áp dụng cơng thức nào? - GV: Tính UCD tính U nào? Và áp dụng cơng thức nào? b) Tính cường độ dịng điện qua R1: U AB I1 = I = R td = 30 = (A) 15 Tính hiệu điện UCB: UCB = I.R234 = 2.10 = 20 (V) Cường độ dòng điện qua R2 R3: U CB 20 I2 = I3 = I23 = R = = 1(A) 20 23 Tính cường độ dòng điện qua R4: U CB 20 I4 = R = = (A) 20 c) Hiệu điện UAC UAC = I1 R1 = = 10(V) Hiệu điện UCD : UCD = I2 R2 = 12 = 12 (V) Đáp số: a) Rtđ = 15Ω b) I1 = 2A I2 = I3 = I4 = 1A c) UAC = 10V ; UCD = 12V * Tóm lại: Để dạy tiết có sử dụng tập đạt hiệu qua giúp cho học sinh vận dụng kiến thức để giải tập đạt kết qua giáo viên cần có kế hoạch chuẩn bị trước để hướng dẫn học sinh gải tập gồm công việc sau: - Giáo viên giải tập trước nhà cho học sinh làm - Phân tích hướng giải theo trình tự theo bước + Tóm tắt đề ký hiệu (cần ý đơn vị) hình vẽ (nếu có) + Cần thiết lập mối quan hệ hệ thức (công thức) cần sử dụng đến giải tập + Khái quát trình tự gải tập - Xác định hướng giải tập để hướng dẫn cho học sinh + Lựa chọn phương pháp hướng dẫn phù hợp với mục đích + Soạn sẵn câu hỏi, câu trả lời để hướng dẫn theo trình tự vạch V Hiệu sáng kiến kinh nghiệm: Đối với học sinh THCS nói chung học lớp nói riêng Các học sinh thường bị lan toả không ý, không hứng thú học tập vào lúc giải tập Do em học khơng tập trung cao độ vào học * Kết mơn Vật Lí năm học 2008 – 2009: Giỏi 18,9% Khá 50,9% Trung bình 18,2% Yếu 2% * Kết mơn Vật Lí HKI năm học 2009 – 2010: Giỏi 35,1% Khá 52,2% Trung bình 12,7% Yếu C Phần kết luận: I Những học kinh nghiệm: Sau thời gian thực hiện, việc hướng dẫn phương pháp giải tập tiết học phân mơn Vật Lí phần áp dụng Định luật Ôm vào đoạn mạch, thật đem lại kết khả quan, học thật chiếm lĩnh kiến thức, hứng thú học tập II Ý nghĩa sáng kiến kinh nghiệm: Việc hướng dẫn giải tập có tính khả thi cao Thể tính tích cực học sinh tính chủ động học sinh III Khả ứng dụng, triển khai: Khơng riêng phân mơn Vật Lí 9, mà khối lớp khác phát huy tính tích cực học sinh, tính chủ động, sáng tạo học sinh Đồng thời góp phần vào đổi phương pháp dạy học IV Những kiến nghị, đề xuất: Để việc thực thành công tiết học, thu hút nhiều học sinh tham gia địi hỏi giáo viên cần dành thời gian cho việc lập kế hoạch giảng dạy chọn tập có kiến thức cách hợp lý GV phải dặn dò học sinh chuẩn bị cũ thật kĩ Phải tập cho học sinh tính mạnh dạn, tự tin học tập Ln ln khích lệ động viên kịp thời, chấm điểm cho em học tốt Đây kinh nghiệm thân nên tơi hẳn cịn nhiều thiếu sót, tơi chân thành nhận ý kiến đóng góp q báo q thầy cô đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn Thành phố Bến Tre, ngày 22 tháng 02 năm 2010 Người viết Trần Thị Truyền TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách Giáo viên Vật Lí Sách Giáo khoa Vật Lí Sách Bài tập Vật Lí Sách Chuyên đề bồi dưỡng Vật Lí Sách Câu hỏi trắc nghiệm và tự luận Vật Lý MỤC LỤC A Phần mở đầu: I Bối cảnh đề tài: II L ý ch ọn đề tài: III Phạm vi đối tượng nghiên cứu: IV Mục đích nghiên cứu: V Điểm kết qủa nghiên cứu: B Phần nội dung: I Cơ sở lý luận: II Thực trạng vấn đề: Về mặt thuận lợi: Về mặt khó khăn: III Các biện pháp thực hiện: IV Hướng dẫn giải tập Vật Lí: V Hiệu sáng kiến kinh nghiệm: C Phần kết luận: I Những học kinh nghiệm: II Ý nghĩa sáng kiến kinh nghiệm: III Khả ứng dụng, triển khai: IV Những kiến nghị, đề xuất: ... tị mị ham hiểu biết khoa học học qua việc giải tập Vật Lí cho tiết học Đó lý chọn đề tài: ? ?Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải tập định luật Ôm áp dụng cho đoạn mạch? ?? III Phạm vi đối tượng... số học sinh lúng túng nhìn vào mạch điện Một số em chưa thuộc khống nắm vững kiến thức học trước nên chưa hứng thú, say mê việc giải tập Sau hướng dẫn giải tập vận dụng Định luật Ôm áp dụng cho. ..Với lý nêu muốn hướng tới cách hướng dẫn giải tập cho học sinh nắm vững bền vững kiến thức mà học sinh tiếp thu được, rèn luyện kỹ giải tập cho học sinh, đồng thời làm tảng cho học sinh chiếm lĩnh