1
SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO QUẢNG NAM
PHÒNG GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ TAM KỲ
TRƢỜNG THCS CHU VĂN AN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
CHUYÊN ĐỀ DẠY BỒI DƢỠNG
HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ TRUNG HỌC CƠ SỞ
- PHẦN ĐIỆN HỌC
Họ và tên ngƣời thực hiện: TRẦN CÔNG
Đơn vị: Trƣờng THCS Chu Văn An
Tam kỳ, tháng 3 năm 2015
2
1. Tên đề tài:
CHUYÊN ĐỀ DẠY BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ THCS –
PHẦN ĐIỆN HỌC
2. Đặt vấn đề:
Đã từ lâu, công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi (HSG) đã đƣợc ngành giáo
dục các địa phƣơng quan tâm đầu tƣ, chính vì vậy chất lƣợng HSG các bộ
môn ngày càng tăng; và nhu cầu học tập, tự tìm hiểu của học sinh cũng nhƣ
nhu cầu nghiên cứu để bồi dƣỡng HSG của giáo viên và phụ huynh ngày càng
cao; Do đó, các tài liệu phục vụ cho nhu cầu trên là một việc cần thiết, nhất là
đối với bộ môn Vật Lý trung học cơ sở (THCS).
Trong quá trình bồi dƣỡng HSG Vật Lý THCS các cấp, bản thân tôi
nhận thấy cần thiết phải viết lại các “Chuyên đề bồi dƣỡng HSG Vật Lý
THCS” cho gọn hơn và bám sát chƣơng trình sách giáo khoa (SGK) hơn và
nhất là phục vụ thiết thực, hiệu quả hơn cho công tác bồi dƣỡng HSG Vật Lý
THCS; và với thời gian có hạn nên trong lần này, bản thân xin viết chuyên đề
về “Điện học” theo chu kỳ lần thứ hai kể từ năm học 2011-2012 đến nay.
Chuyên đề này sẽ bao gồm các dạng bài tập về điện học. Tóm tắt các
công thức và phƣơng pháp giải các dạng bài tập cơ bản; một số đề bài tập vận
dụng thuộc các dạng.
Qua thực tế, tham gia dạy bồi dƣỡng đội tuyển HSG Vật lý dự thi cấp
tỉnh nhiều năm qua, bản thân cũng đã tìm ra các phƣơng pháp giải khoa học,
ngắn gọn, tốn ít thời gian hơn thuộc các dạng bài tập Vật lý mà phần nào có
thể hiện trong chuyên đề lần này.
3. Cơ sở lý luận:
Cùng với sự đổi mới phát triển của đất nƣớc - Nền giáo dục của Việt
Nam có những biến đổi sâu sắc về mục tiêu, nội dung sách GK và cả phƣơng
pháp giáo dục, một trong những đổi mới cơ bản hiện nay là đổi mới mục tiêu
dạy học ở trƣờng phổ thông THCS.
Định hƣớng đƣợc thể chế hóa trong luật giáo dục điều 24.2: "Phƣơng
pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực tự giác chủ động sáng tạo
của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dƣỡng
phƣơng pháp tự học, tự rèn lụyên kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn,
tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh.
Là giáo viên Vật lý khối THCS, chúng ta luôn nhận thức đƣợc bộ môn
vật lý THCS có vai trò quan trọng bởi các kiến thức kĩ năng có nhiều ứng
dụng trong đời sống và kỹ thuật. Nó cung cấp những kiến thức Vật lý phổ
thông cơ bản có hệ thống và toàn diện, những kiến thức này phải phù hợp với
trình độ hiểu biết hiện đại theo tinh thần kỹ thuật tổng hợp, tạo điều kiện
hƣớng nghiệp gắn với cuộc sống. Nhằm chuẩn bị tốt cho các em tham gia vào
lao động sản xuất hoặc tiếp tục học lên phổ thông trung học. Đồng thời môn
Vật lý góp phần phát triển năng lực tƣ duy khoa học, rèn luyện kỹ năng cơ
bản có tính chất kỹ thuật tổng hợp góp phần xây dựng thế giới quan khoa học
rèn luyện phẩm chất đạo đức của ngƣời lao động mới.Việc nắm những khái
3
niệm, hiện tƣợng, định luật và việc giải bài tập điện học lớp 9 là rất quan
trọng và cần thiết.
Trong thực tế giảng dạy cho thấy, việc giải bài tập định lƣợng của môn
Vật lý ở cấp THCS là một vấn đề làm cho nhiều học sinh cảm thấy khó và
ngại làm, đặc biệt là các bài tập định lƣợng của phần điện học lớp 9. Và càng
khó hơn nữa đối với việc giải các bài tập nâng cao phần điện học này; Chính
vì những lý do trên, tôi viết lại một số kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy
bồi dƣỡng học sinh giỏi thành “Chuyên đề dạy bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lý
THCS – phần Điện học”.
4. Cơ sở thực tiễn:
Trong thực tiễn giảng dạy theo chƣơng trình sách giáo khoa THCS thì
học sinh mới nắm đƣợc, hiểu và vận dụng vào thực tế về khái niệm, công thức
tính, đơn vị, mối quan hệ giữa các đại lƣợng, … ở mức độ đơn giản theo yêu
cầu kiến thức, kỹ năng qui định của chƣơng trình.
Các bài tập trong chƣơng trình sách giáo khoa cũng chỉ ở dạng đơn
giản, vận dụng các công thức từ các định luật nhƣ định luật Ôm, định luật
Jun-Lenxơ, công, công suất dòng điện, … cùng với việc đổi đơn vị các đại
lƣợng và vẽ đồ thị ở mức hiểu biết ban đầu; Trong khi nội dung chƣơng trình
thi học sinh giỏi các cấp thì không có qui định mà đề thi lại yêu cầu kiến thức
nâng cao, mở rộng với nhiều yêu cầu kỹ năng khó nhƣ tính toán, suy luận, vẽ
đồ thị, vận dụng nhiều kiến thức sâu rộng mà trong chƣơng trình học sinh
chƣa đƣợc học.
Thực tế các năm qua, các trƣờng đã phải bố trí dạy bồi dƣỡng trong
thời gian ngắn trƣớc khi cho học sinh dự thi học sinh giỏi các cấp; do tài liệu
giảng dạy nâng cao ít đƣợc phổ biến, nên cần có những kinh nghiệm thiết
thực để giáo viên trao đổi kinh nghiệm, xây dựng phƣơng pháp bồi dƣỡng học
sinh giỏi đạt hiệu quả trong thời gian tới.
Xuất phát từ thực tế trên, bản thân tôi muốn ghi lại “ vài kinh nghiệm”
đã phát hiện và tổng hợp từ các dạng bài tập phần điện trong những năm qua.
5. Nội dung nghiên cứu:
CHUYÊN ĐỀ DẠY BỒI DƢỠNG HSG VẬT LÝ THCS
– PHẦN ĐIỆN HỌC
I. PHÂN DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN:
1. Phân 5 dạng:
Dạng 1: Bài toán chia dòng.
Dạng 2. Bài toán chia thế.
Dạng 3. Bài toán mạch cầu.
Dạng 4: Mạch điện đối xứng.
Dạng 5: Các bài toán cực trị.
4
2. Những điểm cần lƣu ý:
a. Các loại mạch điện thƣờng gặp:
- Chỉ có mắc nối tiếp
- Chỉ có mắc song song.
- Hỗn tạp tƣờng minh.
- Hỗn tạp không tƣờng minh.
- Mạch đối xứng.
- Mạch tuần hoàn.
- Mạch cầu.
b. Các điều kiện về điện trở:
- Các điểm nối với nhau bằng dây nối (hoặc ampe kế) có điện trở không
đáng kể đƣợc coi là trùng nhau khi vẽ lại mạch để tính toán.
- Vôn kế có điện trở vô cùng lớn có thể “tháo ra” khi tính toán.
- Trong các bài toán nếu không có ghi chú gì đặc biệt, ngƣời ta thƣờng coi là
RA ≈ 0; RV = .
II. PHƢƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN:
1. Dạng 1. Bài toán chia dòng: Công thức tính cƣờng độ dòng điện các
mạch rẽ trong đoạn mạch mắc song song.
a. Sơ đồ mạch điện: R1 // R2 // R3 // …
- Từ công thức định luật Ôm, ta có:
I1 = U
R1
= I. Rtđ
R1
; I2 = U
R2
= I. Rtđ
R2
; . . .
- Nếu mạch điện chỉ có 2 điện trở mắc song song, ta có:
I = I 1 + I2 ; U1 = U2
I1.R1 = I2.R2 I1
I2
= R2
R1
I1
I1+I2
= R2
R1+R2
và I2
I1+I2
= R1
R1+R2
b. Định lý về nút:
Tổng đại số các dòng điện đi đến một nút
bằng tổng đại số các dòng đi khỏi nút đó.
Ví dụ xét sơ đồ mạch điện sau:
Nhƣ vậy:
Tại nút M, ta có: I = I1 + I3
Tại nút N, ta có: I = I2 + I4
I1 = Rtđ
R1
. I ; I2 = Rtđ
R2
. I ; …
(1.1)
I1 = R2
R1+R2
. I ; I2 = R1
R1+R2
.I ; …
(1.2)
o
o
I
I1
I2
I3
In
R1
R2
R3
Rn
Hình 1.1
A
.
I3
R3
R4
I4
.
I1
R1
R2
I2
B
R5
I5
I
M
N
Hình 1.2
(1.3)
5
Tại nút A, ta có: I1 = I2 + I5
Tại nút B, ta có: I4 = I5 + I3
c. Trƣờng hợp ngắn mạch:
Khi giá trị điện trở ampe kế rất nhỏ
(không đáng kể) RA 0 thì cƣờng độ
dòng điện qua ampe kế rất lớn (IA = I);
lúc đó dòng điện qua điện trở R có cƣờng
độ rất nhỏ (IR 0 )
d. Kết luận dạng 1:
Khi gặp dạng bài tập mắc song song ta sử dụng các công thức (1.1) và (1.2)
để tính các đại lƣợng I; R; … khi đã biết các đại lƣợng còn lại; còn khi gặp
bài toán dạng mạch cầu ta cần vận dụng công thức (1.3) để tính toán các dòng
điện.
e. Bài tập áp dụng:
Cho mạch điện: I = 15A, R1 = 2
, R2 =
3
, R3 = 4
, R4 = 6
.
Tìm I1, I2, I3, I4 ?
Giải:
Cách 1:
1
Rtđ = 1
2 + 1
3 + 1
4 + 1
6
Rtđ = 12
15 U = I.Rtđ = 15. 12
15 = 12 (V)
I1 = U
R1
= 6(A); I2 = U
R2
= 4(A); I3 = U
R3
= 3(A); I4 = U
R4
= 2(A)
Cách 2: Dùng phƣơng pháp chia tỉ lệ nghịch
I1R1 = I2R2 = I3R3 = I4R4 2I1 = 3I2 = 4I3 = 6I4
I1
6 = I2
4 = I3
3 = I4
2 = I
6+4+3+2 = 15
15 = 1
I1 = 1 .6 = 6(A); I2 = 1.4 = 4 (A); I3 = 1.3 = 3(A) ; I4 = 1.2 = 2(A)
2. Dạng 2. Bài toán chia thế: Công thức tính hiệu điện thế trong đoạn mạch
mắc nối tiếp.
a. Sơ đồ mạch điện:
b. Công thức:
I = I1 = I2 = … Hay: U1
R1
= U2
R2
= … = U
RMN
U = U1 + U2 + …
RMN = R1 + R2 + …
A
R
IR
IA
I
Hình 1.3
o
o
I
I1
R1
I2
R2
I3
R3
I4
R4
Hình 1.4
I
U1
U2
R2
R1
M
N
Hình 2.1
U1 = R1 . U2
R2
= R1 . U
RMN
(2.1)
)
