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 càng 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 hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên SGK đề cập đến 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 môn vật lý lớp đòi hỏi cao số toán điện chiều lớp mà em HS học năm thay sách GK 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 toán em cho khó lúng túng giải loại toán Từ lý qua thực tế giảng dạy năm đầu thay sách nhằm giúp HS lớp có định hướng phương pháp giải toán điện chiều lớp 9, nên chọn đề tài để viết sáng kiến kinh nghiệm Sau thời gian ngắn tìm hiểu, kiểm nghiệm, nhận thấy thực trạng số nguyên nhân sau: Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang II- SỐ LIỆU VÀ THỰC TRẠNG: Kết khảo sát tháng 9: ( khảo sát toán điện chiều lớp ) Lớp Sĩ số điểm điểm - 10 điểm - SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 91 35 21 60% 5,7% 8,6% 33 20 61% 3% 12,1% 93 36 24 67% 8,3% 2,8% 94 40 24 60% 5% 5% 95 36 19 53% 5,5% 8,3% 96 40 27 68% 10 25% 0% 97 39 26 67% 23,1% 0% Kh ối 259 161 62% 29 11,2% 13 5,02% Nguyên nhân chính: a) Hiểu biết điện học sinh hạn chế nên tiếp thu chậm, lúng túng từ không nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, công thức khó mà hoàn 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 hạn chế nên tính toán thuộc lòng công thức d) Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành thiếu nên tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu công thức, định luật hời hợt e) Do mẻ năm đầu thay sách nên GV áp dụng phương pháp dạy học chưa thật hợp lý Một số nhược điểm HS trình giải toán điện chiều lớp 9: a) Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả phân tích đề, tổng hợp đề yếu, lượng thông tin cần thiết để giẩi toán hạn chế b)Vẽ sơ đồ mạch điện lúng túng Một số vẽ sai không vẽ giải toán c) Môt số chưa thuộc công thức ký hiệu đại lượng công thức Một số khác biến đổi công thức, nhầm lẫn công thức mạch điện nối tiếp mạch điện song song d) Chưa có thói quen định hướng cách giải cách khoa học trước toán điện chiều lớp Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang III- NHỮNG GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT: Những toán điện chiều lớp gồm toán định tính toán định lượng, kết hợp toán định tính định lượng Loại toán gói gọn chương I từ tiết đến tiết 22 Phân môn điện, em học qua năm lớp toán loại 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 bứơc đầu có phương pháp để giải loại toán điện chiều lớp tốt hơn: Giáo viên cho HS đọc kỹ đề từ đến lần hiểu Sau hướng dẫn HS phân tích đề: Hỏi: * Bài toán cho biết gì? * 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 ) 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 không 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 không? giải thích Giáo viên cho học sinh đọc vài lần Hỏi: * Bài toán cho biết gì? - Đèn mắc với biến trở? - Ampe kế mắc để đo? Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang - Đèn sáng nào? Lúc hiệu điện hai đầu đèn với hiệu điện định mức? - Cường độ dòng điện qua đèn với cường độ dòng điện định mức? * Bài toán cần tìm gì? Yêu cầu gì? - Di chuyển chạy phía nào? - Qui ước chiều dòng điện? * Một HS lên bảng vẽ hình, ghi tóm tắt (cả lớp làm ) Cho biết Đ ( 6V- 2,4W ) nối tiểp Rx Đ A U = 9V C B Rx 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: -Điện trở: -Biến trở: - Bóng đèn: - Nguồn điện: +  _  - Khoá: - Ampe kế: -Vôn kế: Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 A V Trang * 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 thông tin có liên quan đến nội dung, yêu cầu toán 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? Nắm mục đích cách sử dụng biến trở - Khi chạy dịch qua trái, qua phải cường độ dòng 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 toán 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  + R1 r _ r r R2 _ r  r r   + r r r Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007  R tđ  + _ Trang -Với: R1 = r + r + r = 3r * Rtđ = r + R + r = r + ; r R1 r.3r 3r   r  R1 r  3r R2 = ; 3r 11r ( ) r  4  Tóm lại bước chung để giải toán 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 toán - Ứng dụng công 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 toán Nắm công thức: Định luật Ôm, định luật Ôm đoạn mạch nối tiếp, định luật Ôm đoạn mạch song song, với có thêm công thức tính điện trở, tính công , tính công suấtvà tính nhiệt lượng * Định luật Ôm tổng quát: I= U ; R * Định luật Ôm đoạn mạch có điện trở mắc nối tiếp: I = I1 = I2 = = In ; U = U1 + U2 + + Un ; R = R1 + R2 + + Rn ; * Định luật Ôm đoạn mạch có điện trở mắc song song : I = I1 + I2 + + In ; U = U1 = U2 = = Un 1 1     R R1 R2 Rn *Tính điện trở: * Tính công: A = p.t ; * Tính công suất: P = U.I ; * Tính nhiệt lượng: A = U.q ; P= ; R =  l S A = U.I.t A t Q = I2 R.t ; - Phần phần cốt loãi để giải toán đến kết quả, nên HS yếu không thuộc công thức GV thường xuyên kiểm tra, nhắc nhở, cho HS chép nhiều lần để khắc sâu Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang - Một số HS yếu môn toán nên thuộc công 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 Ôm để tính toán Hướng dẫn HS phân tích đề toán cách lôgich, có hệ thống: R1 Ví dụ 3: Cho mạch điẹn hình vẽ: R1 =  ; R2 =  ; R3 =  ; Am pe kế 1A A + R3 Tính hiệu điện hai đầu AB ( UAB )? _ B R2 A *Hướng dẫn học sinh phân tích toán , 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 ) Muốn tính I3 phải biét I1 ( I3 = I1 + I2 ) ; Mà I1 = U12   2( A)  Ta tính được: R1 - Tổng hợp: Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm U12  I1  I3  U3  UAB ; GIải: U12 = I2.R2 = 1.6 = (V) I1 = U12   2( A) R1 I3 = I1 + I2 = + = 3(A) U3 = I3 R3 = 3.4 = 12 (V) UAB = U3 + U12 = 12 + = 18 (V) Đáp số: 18 V Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang