Chuyên đề: Hướng dẫn học sinh giải bài tập về định luật ôm cho đoạn mạch nối tiếp, song song ôn thi lớp 10

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm nâng cao chất lượng tuyển sinh vào lớp 10 môn Vật lí trong bài thi tổ hợp vào THPT. Chúng tôi đã sưu tầm và chia sẻ tới các bạn chuyên đề “Hướng dẫn học sinh giải bài tập về định luật ôm cho đoạn mạch nối tiếp, song song ôn thi lớp 10”. Hi vọng thông qua tài liệu này, giáo viên và học sinh sẽ có kế hoạch ôn tập hiệu quả.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề: Hướng dẫn học sinh giải bài tập về định luật ôm cho đoạn mạch nối tiếp, song song ôn thi lớp 10

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH XUYÊN TRƯỜNG THCS ĐẠO ĐỨC CHUYÊN ĐỀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP, SONG SONG ÔN THI LỚP 10 Tác giả: Nguyễn Phương Nam Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Đạo Đức. Bình Xuyên, tháng 11/2021
1. Tác giả chuyên đề: Nguyễn Phương Nam. 2. Chức vụ: Giáo viên. 3. Đơn vị công tác: THCS Đạo Đức – Bình Xuyên – Vĩnh Phúc. 4. Tên chuyên đề:Hướng dẫn học sinh giải bài tập về định luật ôm cho đoạn mạch nối tiếp, song song ôn thi lớp 10. 5. Đối tượng học sinh lớp 9 ôn thi vào lớp 10; dự kiến số tiết dạy:8 tiết. 6. Thực trạng chất lượng thi vào lớp 10 của đơn vị năm học 2020 – 2021. 6.1. Lý do viết chuyên đề. Năm học 20212022 là năm học thực hiện mục tiêu kép bao gồmhoàn thành chương trình giáo dục của các cấp theo hướng dẫn nhiệm vụ năm học đồng thời kết hợp với công tác phòng chống dịch Covid19 được ưu tiên đặt lên hàng đầu. Ngay từ đầu năm học Bộ giáo dục đã có hướng dẫn điều chỉnh nội dung dạy học cấp THCS môn Vật lí đi kèm công văn 4040/BGDĐT GDTrH ngày 16 tháng 9 năm 2021 của Bộ trưởng Bộ GDĐT; Sở giáo dục và đào tạo đã xây dựng nội dung cốt lõi các môn học và hướng dẫn các phòng giáo dục thực hiện tinh giản chương trình môn học và dạy học những nội dung cốt lõi ứng phó với tình hình dịch bệnh đang diễn ra trên cả nước. Đây là cơ hội để giáo viên sắp xếp lại một số nội dung một cách hợp lý hơn, tạo cơ hội để giáo viên có thời gian hướng dẫn học sinh vận dụng làm bài tập ở một số nội dung khó mà trước đây với học sinh trung bình yếu chưa tự giải quyết được. Đối với cấp THCS thì ngoài nhiệm vụ quan trọng là nâng cao chất lượngđào tạo bồi dưỡng học sinh giỏi, phụ đạo học sinh yếu kém còn có một nhiệm vụ hết sức khó khăn khácđó là bồi dưỡng học sinh lớp 9 ôn thi vào lớp 10. Đó là sản phẩm đầu ra đối với giáo dục cấp THCS. Các em học sinh lớp 9 phải đạt chuẩn yêu cầu về phẩm chất và năng lực môn học để có thể tiếp tục học lên THPT. Có thể nói ôn thi vào lớp 10 luôn được các nhà trường quan tâm và tìm giải pháp để khắc phục tình trạng này. Muốn vậy người giáo viên không chỉ biết dạy mà còn phải biết tìm tòi phương pháp nhằm phát huy tính tích cực của học sinh và tăng dần tỉ lệ học sinh đỗ vào THPT của từng nhà trường theo từng năm học.
Đối với bộ môn Vật lí, một bộ môn thường được chọn là một trong ba môn nằm trong bài thi tổ hợp vào lớp 10 của một số năm. Các em học sinh lớp 9 ngay từ đầu năm học phải học đều các môn thuộc các lĩnh vực KHTN và KHXH để có kiến thức cơ bản cho kì thi chuyển cấp. Môn Vật lí ở trường phổ thông đặc biệt là bậc THCS, bài tập Vật lí đóng vai trò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lí là một hoạt động dạy học, một công việc khó khăn. Bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu những hiện tượng Vật lí và các quy luật cơ bản của Vật lí trong thế giới tự nhiên. Qua thực tế giảng dạy Vật lí ở trường THCS nói chung, môn Vật lí lớp 9 nói riêng học sinh còn gặp rất nhiều khó khăn, lúng túng khi giải các bài tập Vật lí, điều này ảnh hưởng ít nhiều đến chất lượng dạy và học. Đặc biệt là những em học sinh sau khi đã được phân luồng thi vào THPT. Nhìn chung về chất lượng đại trà thi vào lớp 10 có nhiều em là ở mức trung bình yếu,chưa thực sự yêu thích môn học, kĩ năng làm bài tập còn rất nhiều hạn chế. Thực hiện kế hoạch số 60/KHPGDĐT ngày 21 tháng 10 năm 2021 về việc tổ chức hội thảo nâng cao chất lượng tuyển sinh vào lớp 10 và sự phân công viết chuyên đề môn Vật lí trong bài thi tổ hợp vào THPT. Tôi đã tìm tòi, nghiên cứu đưa ra nội dung của chuyên đề “Hướng dẫn học sinh giải bài tập về định luật ôm cho đoạn mạch nối tiếp, song song ôn thi lớp 10” 6.2. Thực trạng kết quả thi vào lớp 10 của đơn vị năm học 20192020 (năm học thi môn Vật lí trong bài thi tổ hợp). + Tổng số học sinh tốt nghiệp THCS: 127 học sinh + Tổng số học sinh đăng kí dự thi vào THPT: 115 học sinh + Số học sinh bị điểm liệt (): 02 học sinh chiếm 1,7% và xếp thứ 5/14 trường trong huyện. + Số học sinh bị điểm yếu kém (): 25 học sinh chiếm 21,7% và xếp thứ 8/14 trường trong huyện. + Số học sinh điểm trên trung bình (): 80học sinh chiếm 69,6% và xếp thứ 5/14 trường trong huyện. + Số học sinh điểm khá giỏi (): 62 học sinh chiếm 53,9% và xếp thứ 3/14 trường trong huyện. 7. Hệ thống (phân loại, dấu hiệu nhận biết đặc trưng) các dạng bài tập đặc trưng của chuyên đề 1. Dạng bài tập định tính. Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần thực hiện các phép tính phức tạp mà phải sử dụng những phép suy luận lôgic trên cơ sở hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lí và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể.
Bài tập định tính có tầm quan trọng đặc biệt vì nhiều bài tập tính toán có thể giải được phải thông qua những bài tập định tính....Vì vậy việc luyện tập, đào sâu kiến thức và mở rộng kiến thức của học sinh về một vấn đề nào đó cần được bắt đầu từ bài tập định tính. Đây là loại bài tập có khả năng trau dồi kiến thức và tạo hứng thú học tập của học sinh. Để giải quyết được bài tập định tính đòi hỏi học sinh phải phân tích được bản chất của các hiện tượng Vật lí. Với các bài tập định tính ta có thể chia ra là hai loại: Loại bài tập định tính đơn giản và loại bài tập định tính phức tạp. a. Bài tập định tính đơn giản: Giải bài tập định tính đơn giản học sinh chỉ cần vận dụng một hai khái niệm hay định luật đã học là có thể giải quyết được dạng bài tập này nên dùng để củng cố, khắc sâu khái niệm hay định luật. b. Bài tập định tính phức tạp: Đối với các bài tập dạng định tính phức tạp thì việc giải các bài tập này là giải một chuỗi các câu hỏi định tính. Những câu hỏi này đòi hỏi học sinh phải dựa vào việc vận dụng một định luật vật lí, một tính chất vật lí nào đó. 2. Dạng bài tập định lượng: Bài tập định lượng là loại bài tập vận dụng một hoặc nhiều khái niệm, định luật, công thức để có thể tính toán ra được kết quả. Với bài tập thuộc chuyên đề này có thể chia thành một số dạng cơ bản như sau: Dạng 1: Xác định cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở, điện trở tương đương trong đoạn mạch nối tiếp hoặc song song. Cho đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp hoặc song song. Xác định một trong các yếu tố: cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở, điện trở tương đương trong đoạn mạch khi biết các yếu tố còn lại.
Đoạn mạch nối tiếp
Đoạn mạch song song
Dạng 2: Đoạn mạch hỗn hợp tường minh (nhiều nhất 3 điện trở) Đoạn mạch gồm 2 điện trở Đoạn mạch gồm 2 điện trở nối tiếp và song song với điện trở song song và nối tiếp với điện trở thứ 3 thứ 3 Dạng 3: Dạng bài toán về ampe kế và vôn kế Dạng bài toán về ampe kế: Tìm số chỉ của ampe kế hoặc cho biết số chỉ của ampe kế tìm hiệu điện thế hoặc điện trở của mạch điện. Dạng bài toán về vôn kế: Tìm số chỉ của vôn kế hoặc cho biết số chỉ của vôn kế tìm cường độ dòng điện hoặc điện trở của mạch điện. 8. Hệ thống các phương pháp cơ bản, đặc trưng để giải các bài tập trong chuyên đề. 8.1 Hình thức của dạng câu hỏi, bài tập định tính và định lượng a. Câu hỏi, bài tập trắc nghiệm: (TNKQ dạng có 4 lựa chọn – đây là dạng bài tập trong đề thi vào THPT nhiều năm nay với bài thi môn tổ hợp phần thi môn Vật lí) Cách làm: Tuỳ vào mỗi loại câu hỏi, sau khi đọc và hiểu rõ đầu bài (phần dẫn), HS chọn một trong các cách sau đây để chọn đáp án: Đọc lần lượt các đáp án A, B, C, D sau đó căn cứ vào những kiến thức Vật lí cụ thể chọn đáp án đúng nhất: Áp dụng với những câu hỏi mà nội dung kiến thức được hỏi học sinh đã nắm chắc. Đọc lần lượt các đáp án A, B, C, D sau đó sử dụng phương pháp loại trừ để loại ra đáp án không chọn: Thường áp dụng cho các câu hỏi mang tính định tính ta không tìm được đáp án đúng nhưng lại dễ thấy đáp án sai. Dựa trên cơ sở đề bài, giải bài toán bằng cách nhanh nhất để tìm ra đáp án, sau đó so sánh với đáp án đã cho xem đáp án nào trùng với lời giải thì ta chọn: Thường áp dụng cho các câu hỏi có tính định lượng. Lưu ý : Chú ý đến những câu hỏi có cụm từ dạng “sai” hoặc “không đúng” vì rất dễ nhầm lẫn.
Khi đọc đáp án nếu thấy đáp án đúng vẫn cần đọc hết các đáp án còn lại vì có thể đáp án đó đúng nhưng chưa đầy đủ. b. Câu hỏi, bài tập tự luận: Cách làm:Phương pháp hiệu quả nhất nên hướng dẫn cho học sinh để giải bài tập phần này là “Giải bài tập bằng phương pháp phân tích” Theo phương pháp này thì xuất phát điểm là đại lượng cần tìm. Học sinh phải tìm xem đại lượng chưa biết có liên quan với những đại lượng vật lí nào. Biểu diễn đại lượng cần tìm bằng công thức: Nếu 1 vế của công thức là đại lượng cần tìm còn vế kia gồm những dữ kiện đã biết thì công thức ấy cho phép ta giải được bài toán. 8.2 Phương pháp giải bài tập định tính và định lượng về đoạn mạch nối tiếp, song song. 8.2.1 Phương pháp chung cho bài tập định tính và định lượng: Học sinh cần nhớ và nắm chắc khái niệm về điện trở tương đương, vai trò của Vôn kế và Ampe kế trong sơ đồ mạch điện, các công thức của đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song, đoạn mạch có hỗn hợp tường minh có nhiều nhất 3 điện trở cụ thể: a. Điện trở tương đương. Điện trở tương đương của một đoạn mạch gồm các điện trở là điện trở có thể thay thế cho đoạn mạch này sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước. b. Vai trò của Ampe kế và Vôn kế trong sơ đồ mạch điện. Người ta dùng ampe kế để đo cường độ dòng điện, ampe kế thường được mắc nối tiếp với dụng cụ cần đo hoặc được mắc nối tiếp với một đoạn mạch. Số chỉ của ampe kế cho biết cường độ dòng điện chạy qua dụng cụ hay đoạn mạch nó mắc nối tiếp. Người ta dùng vôn kế để đo hiệu điện thế, vôn kế thường được mắc song song với dụng cụ cần đo hoặc song song với đoạn mạch. Số chỉ của vôn kế cho biết số đo hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ đó hoặc đoạn mạch đó. Lưu ý:Trong tất cả các bài tập của cuốn sách bài tập Vật lí 9, điện trở của ampe kế, dây nối, công tắc K rất nhỏ được coi là bằng 0; còn điện trở của vôn kế vô cùng lớn. c. Đ o ạn mạch nối tiếp. Trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: + Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm: I = I1 = I2
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:U = U1 + U2 + Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp bằng tổng các điện trở hợp thành: Rtđ = R1 + R2 + Hệ quả: Trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỷ lệ thuận với điện trở điện trở đó: Trong đoạn mạch gồm ba điện trở mắc nối tiếp. + Cường độ dòng điện: I = I1 = I2 = I3 + Hiệu điện thế: U = U1 + U2 + Điện trở tương đương: Rtđ = R1 + R2 + R3(Điên tr ̣ ở tương đương luôn lớn hơn các điên tr ̣ ở thanh ph ̀ ần: Rtđ> R1, R2, R3) + Hệ quả: ; ; ;… d. Đoạn mạch song song. Trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song: + Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch rẽ:I = I1 + I2 + Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: U = U1 = U2 + Điện trở tương đương của đoạn mắc song song: Nghịch đảo của điện trở tương đương của đoạn mạch song song bằng tổng các nghịch đảo của từng điện trở thành phần: Rtđ = + Hệ quả:Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó: Trong đoạn mạch gồm ba điện trở mắc song song. + Cường độ dòng điện: I = I1 + I2 + I3 + Hiệu điện thế: U = U1 = U2 = U3 + Điện trở tương đương: => ̣ ở tương đương luôn nhỏ hơn các điên tr (Điên tr ̣ ở thanh ph ̀ ần: Rtđ
Dùng công thức mạch song song áp dụng cho điện trở R2 và R 3 Dùng công thức mạch nối tiếp áp dụng cho điện trở R1 v R23 f. Sơ đồ giải bài tập định lượng Vật lí. 8.2.2 Phương pháp riêng. 8.2.2.1. Phương pháp giải dạng bài tập định tính. a. Dạng bài tập định tính đơn giản: Phương pháp giải:Giải bài tập định tính đơn giản học sinh chỉ cần vận dụng một hai khái niệm hay định luật đã học là có thể giải quyết được dạng bài tập này nên dùng để củng cố, khắc sâu khái niện hay định luật. b. Dạng bài tập định tính phức tạp: Phương pháp giải:Khi giải các bài tập định tính phức tạp này giáo viên thường hướng dẫn học sinh phân tích ra ba giai đoạn: + Phân tích điều kiện câu hỏi. + Phân tích các hiện tượng vật lí mô tả trong câu hỏi, trên cơ sở đó liên hệ với định luật vật lí, định nghĩa, một đại lượng vật lí hay một tính chất vật lí liên quan. + Tổng hợp các điều kiện đã cho và kiến thức tương ứng để giải. 8.2.2.2. Phương pháp giải dạng bài tập định lượng. Dạng 1: Xác định cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở, điện trở tương đương trong đoạn mạch nối tiếp hoặc song song. Phương pháp:Đây là dạng bài tập muốn giải được phải thực hiện một loạt các phép tính. Bước 1:Giáo viên cần hướng dẫn học sinh đọc kỹ đề, tìm hiểu ý nghĩa thuật ngữ mới (nếu có), nắm vững các dữ kiện đâu là ẩn số phải tìm. Bước 2: Phân tích nội dung bài tập, làm sáng tỏ bản chất vật lí của các hiện tượng mô tả trong bài tập. Bước 3: Xác định phương pháp giải và vạch ra kế hoạch giải bài tập. Bước 4: Tiến hành giải bài tập theo kế hoạch đã vạch ra. Dạng 2: Đoạn mạch hỗn hợp tường minh (nhiều nhất 3 điện trở) Phương pháp:
Bước 1:Phân tích cấu trúc mạch điện: Trong mạch có bao nhiêu hiệu điện thế? Có bao nhiêu cường độ dòng điện. Cường độ dòng điện nào chạy qua điện trở nào? Hiệu điện thế nào giữa 2 đầu điện trở nào. Bước 2:Viết cấu trúc mạch điện: Những điện trở nào mắc nối tiếp, mắc song song, cụm điện trở nào song song, nối tiếp với cụm điện trở nào? Bước 3:Phân tích giả thiết, kết luận của bài toán, những đại lượng vật lý nào đã có, chưa có. Ghi những dữ liệu bài toán cho lên sơ đồ. Bước 4: Thực hiện lời giải theo sơ đồ. Dạng 3:Dạng bài toán về ampe kế và vôn kế Phương pháp: Bước 1:Phân tích mạch điện, chỉ ra vai trò của Ampe kế và Vôn kế trong sơ đồ mạch điện. Bước 2:Chỉ ra những đại lượng nào đã biết, đại lượng nào chưa biết. Bước 3:Định hướng cách làm. Bước 4: Sử dụng công thức của đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song để tính I, U, R trong mạch điện. Từ vị trí và vai trò của Ampe kế, Vôn kế trong sơ đồ mạch điện xác định được số chỉ của Ampe kế và Vôn kế và ngược lại. 9. Hệ thống các ví dụ bài tập cụ thể cùng lời giải minh họa cho chuyên đ ề. 9.1.Ví dụ về dạng bài tập định tính. a. Ví dụ dạng bài tập định tính đơn giản: Ví dụ 1: Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 mắc nối tiếp với điện trở R2 mắc vào mạch điện. Gọi I, I1, I2 lần lượt là cường độ dòng điện của toàn mạch, cường độ dòng điện qua R1, R2. Biểu thức đúng là A. I = I1 = I2 B. I = I1 + I2 C. I ≠ I1 = I2 D. I1 ≠ I2 Hướng dẫn: Biểu thức đúng: I = I1 = I2→ Đáp án A Ví dụ 2: Đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp là đoạn mạch không có đặc điểm nào dưới đây? A. Đoạn mạch có những điểm nối chung của nhiều điện trở. B. Đoạn mạch có những điểm nối chung chỉ của hai điện trở. C. Dòng điện chạy qua các điện trở của đoạn mạch có cùng cường độ. D. Đoạn mạch có những điện trở mắc liên tiếp với nhau và không có mạch rẽ.
Hướng dẫn: Đoạn mạch có những điểm nối chung của nhiều điện trở thì có thể là mạch rẽ nhánh, phân nhánh ⇒ không phải mạch nối tiếp → Đáp án A Ví dụ 3:(Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT tỉnh Vĩnh Phúc năm học 2019 2020) Công thức tính điện trở tương đương (Rtđ) của đoạn mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp là A. B. C. D. Hướng dẫn: Công thức đúng: → Đáp án A Ví dụ 4:(Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT tỉnh Vĩnh Phúc năm học 2020 2021) Đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp có điện trở tương đương là A. B. C. D. Hướng dẫn: Công thức đúng: → Đáp án A Ví dụ 5: Đặt một hiệu điện thế UAB vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tương ứng là U1, U2. Hệ thức không đúng là A. RAB = R1 + R2 B. IAB = I1 = I2 C. U1/U2 =R2/R1 D. UAB = U1 + U2 Hướng dẫn: Hệ thức không đúng U1/U2 =R2/R1→ Đáp án C Ví dụ 6: Đặt một hiệu điện thế UAB vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc song song. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tương ứng là U1, U2. Hệ thức đúng là A. RAB = R1 + R2 B. IAB = I1 = I2 C. I1/I2 = R2/R1 D. UAB = U1 + U2 Hướng dẫn: => Đáp án A sai => Đáp án B sai => Đáp án D sai → Đáp án C b. Ví dụ dạng bài tập định tính phức tạp: Ví dụ 1:Một mạch điện gồm ba điện trở R1, R2 và R3 mắc nối tiếp. Khi hiệu điện thế hai đầu các điện trở bằng nhau ta có thể kết luận các điện trở R1, R2, R3 bằng nhau vì sao?
Hướng dẫn: Vì theo định luật ôm ta có , ba điện trở mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện bằng nhau (). Nếu hiệu điện thế bằng nhau thì R phải bằng nhau. Vậy Ví dụ 2: Có hai điện trở R1 và R2 (với R1 = R2 = r), gọi Rnt và R// lần lượt là điện trở tương đương của chúng khi được mắc nối tiếp và song song. Biểu thức đúng là A. Rnt = 2R// B. Rnt = 4R// C. R// = 2Rnt C. R// = 4Rnt Hướng dẫn:R1 nt R2 => Rnt = R1 + R2 = 2r R1//R2 => Vậy Rnt = 4R//→ Đáp án B Ví dụ 3: Cho mạch điện gồm R1 nối tiếp với (R2 song song R3), trong đó R1 = R2 = R3 = R. Gọi I1, I2, I3 là cường độ dòng điện lần lượt qua các điện trở R1, R2, R3. Giữa I1, I2, I3 có mối quan hệ là A. I1 = I2 = I3 B. I2 = I3 = 2I1 C. I1 = I2 = 2I3 D. Hướng dẫn: R2//R3 => U2 = U3 mà R2 = R3 => I2 = I3 (1) I1= I2 + I3 => I1 = 2I2 = 2I3 =>(2) Từ (1) và (2) ta có: → Đáp án D c. Bài tập tự luyện. Câu 1: Biểu thức nào sau đây xác định điện trở tương đương của đoạn mạch có hai điện trở R1, R2 mắc song song? A. 1/Rtđ = 1/R1 + 1/R2 B. Rtđ = R1.R2/(R1 R2) C. Rtđ = R1 + R2 D. Rtđ = R1 R2 Câu 2: Phát biểu nào dưới đây không đúng đối với đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song? A. Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch rẽ. B. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch. C. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch. D. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch tỉ lệ thuận với điện trở đó. Câu 3: Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 mắc song song với điện trở R2 mắc vào mạch điện. Gọi U, U1, U2 lần lượt là hiệu điện thế của toàn mạch, hiệu điện thế qua R1, R2. Biểu thức đúng là
A. U = U1 = U2 B. U = U1 + U2 C. U ≠ U1 = U2 D. U1 ≠ U2 Câu 4: Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch A. bằng hiệu các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần. B. bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần. C. bằng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần. D. luôn nhỏ hơn tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần. Câu 5:Mạch điện có hai điện trở mắc song song, công thức đúng là A. U = U1 = U2. B. U = U1 + U2. C. . D. . 9.2. Ví dụ dạng bài tập định lượng. Dạng 1: Xác định cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở, điện trở tương đương trong đoạn mạch nối tiếp hoặc song song. Ví dụ 1:(Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT tỉnh Vĩnh Phúc năm học 2019 2020) Hai điện trở R1 và mắc song song với nhau. Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một hiệu điện thế không đổi U thì cường độ dòng điện qua điện trở R 1 là 1A. Cường độ dòng điện qua điện trở R2 bằng A. 3A B. 2A C. 4A D. 1A Hướng dẫn: Bước 1: Ẩn số phải tìm là cường độ dòng điện qua R2 (I2 = ?) Bước 2: R1//R2 và => Theo hệ thức của đoạn mạch song song thì cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở từ đó tính được I2 Bước 3: Lập kế hoạch giải cụ thể: Áp dụng hệ thức của đoạn mạch song song, rút ra đại lượng cần tìm và thay số. Bước 4: Tiến hành giải bài tập. Vì R1//R2 và nên theo hệ thức của đoạn mạch song song → Đáp án B Ví dụ 2: Một mạch điện gồm 3 điện trở R1 = 2Ω, R2 = 5Ω, R3 = 3Ω mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện chạy trong mạch là 1,2A. Hiệu điện thế hai đầu mạch là A. 10V B. 11V C. 12V D. 13V Hướng dẫn:Điện trở mạch: R = R1 + R2 + R3 = 2 + 5 + 3 = 10 (Ω) Hiệu điện thế hai đầu mạch là: U = I.R = 1,2.10 = 12V → Đáp án C
Ví dụ 3:Một đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 6 Ω , R2 = 3 Ω mắc song song với nhau vào hai điểm có hiệu điện thế 6V. Điện trở tương đương và cường độ dòng điện qua mạch chính là A. R = 9 Ω, I = 0,6A B. R = 9 Ω, I = 1AC. R = 2 Ω, I = 1A D. R = 2 Ω, I = 3A Hướng dẫn:Điện trở mắc song song nên Cường độ dòng điện: → Đáp án D Ví dụ 4:(Đề minh họa bài thi tổ hợpthi tuyển sinh vào lớp 10 THPT tỉnh Vĩnh Phúc năm học 2019 2020) Hai điện trở được mắc song song với nhau. Điện trở tương đương của đoạn mạch này là A. B. C. D. Hướng dẫn:Điện trở mắc song song và R1 = R2 nên: → Đáp án B Ví dụ 5:Cho hai điện trở R1 và R2, biết R2 = 3R1 và R1 = 15 Ω . Khi mắc hai điện trở này nối tiếp vào hai điểm có hiệu điện thế 120V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là A. 2A B. 2,5A C. 4A D. 0,4A Hướng dẫn:Ta có R2 = 3R1 = 3.15 = 45 (Ω) Điện trở tương đương của mạch là: Rtđ = R1 + R2 = 15 + 45 = 60 (Ω) Cường độ dòng điện là: I = U/R = 120/60 =2A→ Đáp án A Bài tập tự luyện: Câu 1: Cho hai điện trở, R1 = 15 chịu được dòng điện có cường độ tối đa 2A và R2 = 10 chịu được dòng điện có cường độ tối đa 1A. Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm R1 và R2 mắc song song là A. 40V B. 10V C. 30V D. 25V Câu 2: Ba điện trở R1, R2, R3 được mắc song song vào hai điểm A và B. Biết cường độ dòng điện qua R2 là 0,6A và R1 = 20 Ω, R2 = 30 Ω, R3 = 60 Ω. Cường độ dòng điện qua R1, R3 và qua mạch chính lần lượt là A. 0,9A; 0,3A và 1,8A B. 0,9A; 0,3A và 1,5A C. 0,5A; 0,3A và 1,8A D. 0,9A; 0,5A và 1,8A Câu 3:Hai điện trở R1 và R2 được mắc song song với nhau.Trong đó , dòng điện mạch chính có cường độ I = 1,2A và dòng điện đi qua điện trở R2 có cường độ I2 = 0,4A. Giá trị điện trở R2 là
A. 10 Ω B. 12 Ω C. 15 Ω D. 13 Ω Câu 4: Hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp nhau trong một đoạn mạch. Biết R1 = 2R2, ampe kế chỉ 1,8A, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là UMN = 54V. Điện trở R1 và R2 có giá trị lần lượt là A. 20Ω và 10Ω B. 20Ω và 11Ω C. 12Ω và 20Ω D. 13Ω và 20Ω Câu 5: Đoạn mạch gồm điện trở R1 = 3Ω , R2 = 8Ω , R3 = 7 Ω. Hiệu điện thế UAB = 36V. a) Tính cường độ dòng điện trong mạch? b) Thay điện trở R3 bằng điện trở có giá trị R’ thì thấy cường độ dòng điện giảm đi hai lần so với ban đầu. Tính giá trị của R’ khi đó? Dạng 2: Đoạn mạch hỗn hợp tường minh (nhiều nhất 3 điện trở) Ví dụ 1:Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1= 6 ; R2 = 20 ; R3 = 30 . Hiệu điện thế của nguồn là 9V. Tính: a) Điện trở tương đương của toàn mạch? b) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở? Hướng dẫn: Bước 1:Phân tích cấu trúc mạch điện: Mạch điện có mấy dòng điện ? Có mấy hiệu điện thế? Có 3 cường độ dòng điện I, I1, I2. Trong đó: I mạch chính cũng là I qua R1, I1 chạy qua R2, I2chạy qua điện trở R3. Có 3 hiệu điện thế đó là: U nguồn, U1, U2,3 Bước 2:Viết cấu trúc mạch điện:R1 nt (R2 // R3) Bước 3:Phân tích giả thiết, kết luận của bài toán: Bài toán cho các đại lượng nào? Cần tính các đại lượng nào? Bài toán cho 3 giá trị điện trở và hiệu điện thế nguồn. Cần phải tính Rtđ? I , I1, I2? Sơ đồ:a) Tính Rtm = ?Tìm => TìmRtm = R1 + R23 b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở Để tính I1: Tính => I1 = I Tính I2, I3: Tính , tính , tính và Bước 4: Thực hiện lời giải theo sơ đồ. a) Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở R2// R3 là:
Điện trở toàn mạch là: Rtm = R1 + R2,3 = 6 + 12 = 18 () b) Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 là: Ta có: => Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R2, R3 là: (hoặc I3 = I – I2 = 0,5 – 0,3 = 0,2A) Ví dụ 2:Cho ba điện trở là , , . Dùng ba điện trở này để mắc thành đoạn mạch song song có hai mạch rẽ, trong đó một mạch rẽ gồm hai điện trở mắc nối tiếp. Tính điện trở tương đương của mỗi đoạn mạch này? Bước 1:Phân tích cấu trúc mạch điện: Mạch điện gồm có 3 điện trở R1, R2, R3 Bước 2: Viết cấu trúc mạch điện: Sơ đồ 1: (R1 nt R2) // R3; Sơ đồ 2: (R1 ntR3) // R2; Sơ đồ 3: (R2 nt R3) // R1 Bước 3:Phân tích giả thiết, kết luận của bài toán: Bài toán cho các đại lượng nào? Cần tính các đại lượng nào? Bài toán cho ba giá trị điện trởR1, R2, R3. Cần phải tính Rtđ ở mỗi đoạn mạch. Sơ đồ: Để tính Rtđ ta áp dụng công thức: (Trong đó RA, RB, RC là các điện trở) Bước 4: Thực hiện lời giải theo sơ đồ. Sơ đồ 1: Sơ đồ 2: Sơ đồ 3: Bài tập tự luyện. Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó các điện trở R1 = 3r; R2 = r; R3 = 6r. Tính điện trở tương đương của mạch điện. Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ, biết , , . Dòng điện qua R3 có cường độ I3 = 0,3A a. Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở R1 và R2? b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch?
Dạng 3: Dạng bài toán về ampe kế và vôn kế. Ví dụ 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó có điện trở R1 = 5Ω, R2 = 15Ω Vôn kế chỉ 3V. a. Tính số chỉ của ampe kế. b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch. Hướng dẫn: Bước 1:Phân tích mạch điện, vai trò của Ampe kế và Vôn kế trong sơ đồ. Các điện trở mắc với nhau như thế nào? Các điện trở được mắc nối tiếp : R1 nt R2 Các dụng cụ đo được mắc như thế nào và có có công dụng gì ? Có 2 dụng cụ đo là : Ampe kế mắc nối tiếp vào mạch và Vôn kế mắc song song với điện trở R2 đo hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R 2. Ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính. Bước 2:Chỉ ra những đại lượng nào đã biết, đại lượng nào chưa biết. Bài toán đã cho biết những đại lượng nào? Cho biết R1,R2, U2 Yêu cầu đi tìm đại lượng nào? Tìm : IA = ?; UAB = ? Bước 3:Định hướng cách làm, viết các biểu thức có liên quan. Tìm mối quan hệ của cường độ dòng điện trong đoạn mạch nối tiếp từ đó tìm ra IA Muốn tìm UAB cần biết 2 đại lượng đó là I và R tđ. Tìm công thực tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp, thế các đại lượng đã cho vào công thức tính ra kết quả Bước 4:Sử dụng công thức của đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song để tính I, U, R trong mạch điện. Từ vị trí và vai trò của Ampe kế, Vôn kế trong sơ đồ mạch điện xác định được số chỉ của Ampe kế và Vôn kế và ngược lại. a. Vì R1 và R2 ghép nối tiếp nên I1 = I2 = I = IA Số chỉ của ampe kế là: b. Điện trở tương đương của đoạn mạch là: Rtđ = R1 + R2 = 5 + 15 = 20 (Ω) Hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch là: UAB = I.Rtđ = 0,2.20 = 4 (V)
Ví dụ 2:Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Trong đó R1 = 15Ω; R2= 30Ω; R3 = 60Ω. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB = 42V. a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB? b. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của ampe kế? Hướng dẫn: Bước 1:Phân tích mạch điện, vai trò của Ampe kế và Vôn kế trong sơ đồ. Các điện trở mắc với nhau như thế nào? Các điện trở được mắc nối tiếp: R1 nt R2,3 Các điện trở được mắc song song: R2 // R3 Các dụng cụ đo được mắc như thế nào và có có công dụng gì ? Có 1 dụng cụ đo là : Ampe kế mắc nối tiếp vào mạch. Ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính và cường độ dòng điện qua điện trở R1: IA = I = I1 Bước 2: Chỉ ra những đại lượng nào đã biết, đại lượng nào chưa biết. Bài toán đã cho biết những đại lượng nào? Cho biết R1,R2, R3, UAB Yêu cầu đi tìm đại lượng nào? Tìm: RAB = ?; I1, I2, I3, IA =? Bước 3:Định hướng cách làm. Viết các biểu thức có liên quan: Biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có R2 song song với R3: hay Biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có R1 nối tiếp R2,3: Rtđ = R1 + R2,3 Biểu thức tính cường độ dòng điện trong mạch chính, chạy qua điện trở R1 và số chỉ của Ampe kế: Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch song song gồm R2//R3: Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R2 và R3: hoặc Bước 4:Sử dụng công thức của đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song để tính I, U, R trong mạch điện. Từ vị trí và vai trò của Ampe kế trong sơ đồ mạch điện xác định được số chỉ của Ampe kế và ngược lại. a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB: Vì R2 //R3 nên:R23 = = = 20(Ω)
Vì đoạn mạch AB có điện trở R1 nối tiếp với điện trở R23 nên: RAB = R1+ R23 = 15 + 20 = 35(Ω) b. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của ampe kế: Số chỉ của ampe kế IA cũng chính là cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1và dòng điện chạy trong mạch chính: Cường độ dòng điện qua điện trở R2, R3 là: Ta có: Vậy ; Bài tập tự luyện Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ, Vôn kế chỉ 12V, R1=15 , R2=10 . a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch MN. b. Tính chỉ số của các Ampe kế A1, A2 và A. Bài 2: Cho một mạch điện như hình vẽ: R3 = 10 , R1 = 20 , ampe kế A1 chỉ 1,5A. Ampe kế A2 chỉ 1A. Các dây nối và ampe kế có điện trở không đáng kể. Tính: a. Điện trở R2 và điện trở tương đương toàn mạch? b. Hiệu điện thế của mạch AB? 10. Về kết quả áp dụng: Chưa triển khai Đạo Đức, ngày 10 tháng 11 năm 2021 Người viết Nguyễn Phương Nam