Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện

Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CƯ JÚT
TRƯỜNG THCS NGUYỄN CHÍ THANH
== == =o0o= == ==
Đề tài: “Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch
điện”
PHẦN I: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
a/ Lý do khách quan:
Trường THCS Nguyễn Chí Thanh đóng chân trên địa bàn thôn 7 Xã Nam Dong –
Cư jút – Đăk Nông là một địa bàn tập trung phần đông là dân tộc phía Bắc vào định cư
trong đó chủ yếu là dân tộc Nùng và dân tộc Tày, sự quan tâm đến việc học tập của phụ
huynh đối với con cái còn nhiều hạn chế, rất nhiều học sinh ở xa trường phải ở trọ gần
trường để đi học… Vì vậy việc định hướng, quan tâm, giúp đỡ, chỉ bảo của người lớn
đối với việc học của học sinh còn nhiều hạn chế.
b/ Lý do chủ quan:
Một số học sinh tỏ ra yêu thích môn Vật lý, tuy vậy phần lớn học sinh ngần ngại
và cho rằng đây là môn học khó hơn so với các môn tự nhiên còn lại. Nguyên nhân chủ
yếu là do các em chưa có một phương pháp thực sự để học, để giải các bài tập đòi hỏi tư
duy. Đặc biệt sang chương trình Vật lý 9, có rất nhiều bài tập về phần điện đòi hỏi các
em phải phân tích được mạch điện. Việc tóm tắt, phân tích bài toán để tìm hướng đi
đúng cho bài giải đòi hỏi ở học sinh rất nhiều, rất cao và phải có nhiều kinh nghiệm (đặc
biệt trong xu thế các bài tập chủ yếu là bài tập trắc nghiệm). Do đó từ đầu năm tôi đã
hướng và phát triển dần cho học sinh những kĩ năng cần thiết này, giúp các em có một
kỹ năng nhất định trong việc giải các bài tập về Vật lý.
Với các yêu cầu thời sự trên, đề tài nhằm nêu lên thực trạng về việc giải bài tập
Vật lý của học sinh hiện nay, sự chuyển biến nhằm đưa ra một phương pháp hướng dẫn
học sinh suy nghĩ tìm lời giải cho một bài tập Vật lý phần điện học, đặc biệt là các bài
tập về mạch điện một cách khoa học nhất.Chính vì vậy tôi chọn đề tài: “Phát triển tư
duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện”
PHẦN II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
GV: Cao Xuân Hùng

Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
1
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
1/ Đối tượng và phạm vi ứng dụng của đề tài:
Bài tập là một phương tiện giáo dục, giáo dưỡng cho học sinh giúp học sinh hiểu,
khắc sâu phần lí thuyết. Mặt khác bài tập là một hoạt động tự lực của học sinh, phần
nhiều bài tập làm ở nhà không có sự giúp đỡ, chỉ đạo của giáo viên. Đặc biệt hiện nay
môn Vật lý hầu như không có tiết bài tập hoặc rất ít nên thực tế nhiều học sinh lúng
túng không biết giải quyết các bài tập cho về nhà như thế nào, đặc biệt là những bài đòi
hỏi phải tư duy nhiều. Tình trạng phổ biến hiện nay là học sinh rất thụ động, máy móc,
chưa có động cơ học tập đúng đắn, còn giáo viên chỉ chủ trọng nhiều tới các bài tập tính
toán cho nên học sinh chỉ thuộc công thức máy móc mà không hiểu rõ hiện tượng Vật
lý, ý nghĩa Vật lý của công thức đó.
Bởi vậy, để giúp học sinh thực sự biết vận dụng kiến thức để giải bài tập thì điều
quan trọng trước hết là phải hướng dẫn học sinh phân tích hiện tượng, xác định những
tính chất, nguyên nhân, quy luật Vật lý, áp dụng công thức vào từng bài tập cụ thể.
- SGK vật lý 9
- SBT vật lý 9
- Các loại sách tham khảo môn vật lý
- Đề tài được ứng dụng trong phần điện học môn vật lý lớp 9
- Thời gian năm học 2011-2012.
Đề tài được thực hiện với học sinh lớp 9A trường THCS Nguyễn Chí Thanh năm
học 2011-2012
2/ Phương pháp nghiên cứu:
Nghiên cứu quá trình tiếp thu, nhận thức, tư duy của học sinh đối với bộ môn vật lý
nói chung và môn vật lý 9 nói riêng.
Nghiên cứu phương pháp tư duy của học sinh với phần điện môn vật lý 9.
PHẦN III: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh

2
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
I/ NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI.
- Thấy được tầm quan trọng của việc đưa ra lời giải chính xác, khoa học.
- Nâng cao năng lực tư duy logic cho học sinh.
- Nâng cao chất lượng bộ môn vật lý 9
II/ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN TƯ
DUY CHO HỌC SINH TRONG QUÁ TRÌNH TÌM LỜI GIẢI VỀ MẠCH ĐIỆN.
A. KHẢO SÁT THỰC TẾ:
Trong thời gian 2 năm học 2010-2011 và 2011-2012 trục tiếp giảng dạy chương
trình vật lý lớp 9 tôi nhận thấy khả năng tư duy, phân tích tìm lời giải chính xác cho các
bài toán về mạch điện rất yếu.
*. Số liệu điều tra cụ thể trước khi thực hiện đề tài:
Khảo sát 31 học sinh lớp 9A năm học 2011-2012 bằng một bài kiểm tra sau khi
học xong phần đoạn mạch nối tiếp và song song.
a. Đề bài:
Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ. Biết U = 12V, R
1
= 20Ω, R
2
= 5Ω, R
3
= 8Ω.
Một vôn kế có điện trở rất lớn và một ampe kế có điện trở rất nhỏ.
a. Tìm số chỉ của vôn kế khi nó được mắc vào hai điểm A và N trong hai trường hợp K
mở và K đóng.
b. Thay vôn kế bằng ampe kế, tìm số chỉ của Ampe kế khi nó được mắc và hai điểm A
và N trong hai trường hợp K mở và K đóng.
A R
1

B

2: Khi mắc song song ba điện trở R
1
= 10Ω, R
2
và R
3
= 16Ω vào hiệu điện thế U không
đổi ta thu được bảng số liệu còn thiếu. Hãy hoàn thành bảng số liệu đó.
R
1
= 10Ω
I
1
= 2A U
1
= ?
R
2
= ? I
2
= 1,6A U
2
= ?
R
3
= 16Ω
I
1

= ? U
3
= ?
b. Đáp án:
Bài 1: a) Trường hợp K mở ta có mạch điện như hình a.

GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
3
R
3
R
2
K
R
3
R
1
N
N
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
A B
R
AB
= R
1
+ R
3
= 20 + 8 = 28 Ω Hình a
AI

U
AB
28
12
R
AB
==
=>
VRIU
ABAN
43,38
28
12
3
===
* K đóng ta có mạch điện như hình b. R
1
R
3
R
2
B

Ω=+=
+
12
21
21
.
3

RR
RR
AB
RR
A
U
I
AB
1
12
12
R
AB
===
Mà I
AN
= I
AB
= 1A => U
AN
= I
AN
.R
3
= 1.8 = 8V
b. * K mở: Khi mắc ampe kế vào hai điểm AN thì dòng điện không chạy qua R
3
. Vậy
trong mạch( hình a) chỉ có điện trở R
1

, ta có:
A
R
U
II
A
6,0
20
12
1
====
* K đóng: Tương tự ta có:
Ω=
+
=
+
= 4
520
5.20
.
R
21
21
RR
RR
AB
A
U
II
A

3
4
12
R
AB
====
Bài 2:
R
1
= 10Ω
I
1
= 2A U
1
= 20V
R
2
= 12.5Ω
I
2
= 1,6A U
2
= 20V
R
3
= 16Ω
I
1
= 1.25A U
3

= 20V
c. Kết quả bài làm của học sinh như sau:
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
Điểm Số lượng
Giỏi ( 9 – 10 ) 1/31
Khá ( 7 – 8 ) 3/31
TB ( 5 – 6 ) 10/31
Yếu ( 0 – 4 ) 17/31
4
V
V
N
A
R
1
A B
R
1
R
2
A B
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
B. NHỮNG BIỆN PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:
1. Tìm hiểu đối tượng học sinh:
Việc tìm hiểu đối tượng học sinh là công việc đầu tiên khi người thầy muốn lấy
các em làm đối tượng thực hiện một công việc nghiên cứu nào đó. Do đó tôi đã làm sẵn
một số phiếu có ghi sẵn một số câu hỏi mang tính chất thăm dò như sau:
- Em có thích học môn Vật lý không ?
- Học môn Vật lý em có thấy nó khó quá với em không ?

- Em có thuộc và nhớ được nhiều công thức, định nghĩa Vật lý không ?
- Khi làm bài tập em thấy khó khăn ở điểm nào ?
- Em đã vận dụng thành thạo công thức Vật lý chưa ?
- Em có muốn đi sâu nghiên cứu các bài toán về mạch điện không ?
2. Tổ chức thực hiện đề tài:
a. Cơ sở:
Dựa vào kết quả tìm hiểu học sinh qua các phiếu câu hỏi ở trên, tôi đã thấy được
những khó khăn bức xúc của học sinh trong việc học tập Vật lý 9 và sự cần thiết phải đi
sâu nghiên cứu các bài tập về mạch điện. Một lý do nữa là số tiết dành cho việc luyện
tập trong chương trình Vật lý 9 là tương đối ít vì vậy tôi đã thường xuyên tranh thủ rèn
luyện cho học sinh cách phân tích bài toán, cách đưa ra lời giải, lập luận … trong phần
vận dụng cuối bài học.
b. Biện pháp thực hiện:
- Trang bị cho học sinh những kiến thức toán học cần thiết, đặc biệt là kĩ năng tính toán,
biến đổi toán học.
- Rèn luyện cho học sinh kỹ năng lập luận đưa ra lời giải một cách hợp lý, chính xác,
khoa học
- Giáo viên khai thác triệt để các bài toán trong SGK, SBT và một số bài tập ngoài bằng
cách giao bài tập về nhà cho học sinh tự nghiên cứu tìm phương pháp giải.
- Trong những giờ bài tập, giáo viên hướng dẫn học sinh trình bày lời giải và nhiều học
sinh có thể cùng tham gia giải một bài.
c. Kiến thức cơ bản:
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
5
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
- Định luật ôm:
I
U
I =

Đoạn mạch nối tiếp:( 2 điện trở )
21
III ==
21
UUU +=
21
RRR +=
2
1
2
1
R
R
U
U
=
Đoạn mạch song song: ( 2 điện trở )
21
III +=
21
UUU ==
21
111
RRR
+=
Hay
21
21
.
RR

RR
R
+
=
1
2
2
1
R
R
I
I
=
- Công thức tính điện trở:
S
l
R
ρ
=
- Các công thức khác thuộc chương I
C. BÀI TOÁN CƠ BẢN:
Bài toán 1: Phân tích mạch điện trong các sơ đồ sau:
R
1 +
R
2
R
1
+
R

2
- -
Hình a Hình b
+A C -B
R
1
R
2

K D
R
3
Hình c
* Hướng dẫn HS:
- Thế nào là một đoạn mạch nối tiếp ? Thế nào là đoạn mạch song song ?
- Hình c phải xét khi K đóng và khi K mở.
- Dòng điện tương tự như dòng nước nên đường nào dễ chảy thì nó sẽ chảy nhiều hơn.
* Giải:
Hình a: Giữa R
1
và R
2
có hai điểm chung vậy chúng mắc song song với nhau.
Hinh b: Giữa R
1
và R
2
có duy nhất một điểm chung vậy chúng mắc nối tiếp với nhau.
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh

6
R
1
R
2
R
3
A+ B-
C
K
D
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
Hình c:
- K đóng:

Dòng điện không đi qua R
1
mạch điện chỉ còn R
2
//R
3
.
- K mở: Mạch điện gồm AC nt CB hay R
1
nt ( R
2
// R
3
)
* Nhận xét:

Trong bài tập này để phân tích được mạch điện đòi hỏi HS phải hiểu được thế nào là
đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song và phải hiểu được ý nghĩa dòng điện tương tự
như dòng nước.( giải thích tại sao khi K đóng lại không có dòng điện đi qua R
1
)
Bài toán 2: ( bài toán về mạch điện hỗn hợp đơn giản )
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết R
1
= 7Ω, R
2
= 3Ω, R
3
= 6Ω.Cường độ dòng
điện qua R
1
là I
1
= 2A.Tính U
AB
, U
BC
, U
AC
.
* Tìm hiểu đề bài: A+ -C R
2
Biết
R
1
= 7Ω B

R
2
= 3Ω R
1
R
3
R
3
= 6Ω.
I
1
= 2A
Tính U
AB
, U
BC
, U
AC
* Hướng dẫn HS:
- Mạch điện được phân tích như thế nào ?( Đoạn AB mắc ntn với đoạn BC)
- U
AB
là hiệu điện thế của điện trở nào được tính bằng công thức nào?
- Tương tự với U
BC
và U
AC
* Giải:
Mạch điện gồm: R
1

nt(R
2
//R
3
) nên I
AB
= I
BC
= I
AC
=2A
Ta có: U
AB
= R
1
.I
1
= 7.2 = 14V
Đoạn BC gồm: R
2
//R
3
nên
Ω=
+
=
+
= 2
63
6.3

.
32
32
RR
RR
R
BC
U
BC
= I
BC
. R
BC
= 2.2 = 4 V
Đoạn AC gồm AB nt BC nên: U
AC
= U
AB
+U
BC
= 14 + 4 = 18V
* Tìm cách giải khác.
* Nhận xét : Bài toán yêu cầu học sinh phải phân tích được mạch điện và phải sử dụng
công thức phù hợp.
Bài toán 3: ( bài toán về mạch điện gồm 4 điện trở )
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
7
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
Cho mạch điện có sơ đồ

R
1
= 1Ω; R
2
= 10Ω; R
3
= 50Ω;
R
4
= 40Ω, điện trở của ampe kế
và của dây nối không đáng kể.
Ampe chỉ 1A. Tính cường độ
dòng diện qua mỗi điện trở và
hiệu điện thế MN ?
M +
N -
R
1
P Q
R
2
R
3

R
4
* Tìm hiểu đề bài:
R
1
= 1Ω

R
2
= 10Ω
R
3
= 50Ω
R
4
= 40Ω
I
A
=1A
I
1
= ?; I
2
=?; I
3
= ? ;I
4
= ? U
MN
= ?
* Hướng dẫn HS:
- Phân tích xem mạch điện được mắc như thế nào?
- Số chỉ của ampe kế cho biết điều gì ?
- Sử dụng công thức nào để tính I, U ?
* Giải:
.Ta có đoạn mạch MN gồm: R
1

nt PQ nt ampe kế.=> I
1
= I
PQ
= I
A
= 1A
Đoạn PQ gồm: (R
2
nt R
3
) //R
4
R
23
= R
2
+ R
3
= 10 + 50 = 60Ω
Ta có:
423
23
4
4
23
3
2
3
2

60
40
II
R
R
I
I
==>===
Mặt khác: I
23
+ I
4
= I
PQ
= 1A. Vậy
1
3
2
44
=+ II
=> I
4
= 0,6A và I
23
= 0,4A
Ta có R
2
nt R
3
nên: I

2
= I
3
= I
23
= 0,4A
. Tính U
MN
= I.R
MN
Ω=
+
=
+
= 24
4060
40.60
.
423
423
RR
RR
R
PQ
R
MN
= R
PQ
+ R
1

= 24 + 1 = 25Ω
Vậy U
MN
= 25.1 = 25V
Tìm thêm cách giải khác.
* Nhận xét:
- Bài tập đòi hỏi học sinh phải phân tích được mạch điện khi có nhiều điện trở.
- Khả năng vận dụng công thức của học sinh phải thuần thục.
Bài toán 4: ( bài toán về đại lượng định mức của một dụng cụ điện)
Các đèn Đ
1
và Đ
2
giống nhau, loại 6V, được mắc như sơ đồ hình vẽ. Hai đèn sáng bình
thường.
a. So sánh R
1
với R
2
. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB bằng bao nhiêu?
b. Tính R
1
và R
2
?
* Tìm hiểu đề bài: A
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
8
A

Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
U
đm1
= U
đm2
= 6V + Đ
1
R
1
Đèn sáng bình thường.
a. So sánh R
1
và R
2
Đ
2
R
2
b. Tính R
1
và R
2 -

* Hướng dẫn học sinh: B
- Phân tích mạch điện. Chú ý xem các dụng cụ có mấy điểm chung.
- Đèn sáng bình thường khi nào.
* Giải:
Dễ thấy Đ
1
và R

1
có hai điểm chung nên Đ
1
// R
1
Tương tự: Đ
2
// R
2
Đoạn mạch AB gồm: ( R
1
// Đ
1
)nt(R
2
// Đ
2
)
Hai đèn sáng bình thường nên: U
đ1
= U
đ2
= 6V; I
đ1
= I
đ2

Vì R
1
//Đ

1
nên I
I
= I
đ1
+ I
1
; U
1
= U
đ1
Vì R
2
//Đ
2
nên I
II
= I
đ2
+ I
2
; U
2
= U
đ2
Do mạch I nối tiếp mạch II nên: I
I
= I
II
.Vậy I

đ1
+ I
1
= I
đ2
+ I
2
hay I
1
= I
2
.
Ta có :
1
1
1
I
U
R =
và
2
2
2
I
U
R =
nên R
1
= R
2

.
Ta có: U
AB
= U
1
+ U
2
= 6 + 6 = 12V.
* Nhận xét :
Học sinh phải biết được một dụng cụ hoạt động bình thường thì U = U
đm
; I = I
đm
Bài toán 5: ( bài toán về điện trở của dây dẫn )
Một dây đồng tiết diện đều được uốn thành một khung hình vuông ABCD như hình vẽ.
So sánh điện trở của khung trong hai trường hợp sau:
a. Dòng điện di vào từ điểm A và đi ra khỏi điểm D
b. Dòng điện đi vào từ điểm A và đi ra khỏi điểm C
C
B C B
A D A D
*Tìm hiểu đề bài:
AB = BC = CD = DA
AB, BC, CD, DA cùng làm từ một vật liệu và cùng tiết diện
So sánh R
ABCD
trong hai trường hợp.
*Hướng dẫn học sinh:
- Khi dòng điện đi từ A đến D mạch điện được phân tích như thế nào ?
- Khi dòng điện đi từ A đến C mạch điện được phân tích như thế nào ?

- Dây đồng tiết diện đều vậy điện trở của các đoạn AB, BC, CD và DA có quan hệ với
nhau như thế nào ?
- Tính điện trở của mỗi trường hợp rối so sánh.
*Giải:
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
9
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
Dễ thấy được rằng: R
AB
= R
BC
= R
CD
= R
DA
= R( do chúng cùng S, l, cùng vật liệu )
a. Khi dòng điện đi vào A và ra D:
Mạch điện được phân tích (AB nt BC nt CD)//DA
Điện trở của đoạn AB nt BC nt CD là : 3R
Vậy:
R
RR
RR
R
a
4
3
3
.3

=
+
=
b. Khi dòng điện đi vào A và ra C:
Mạch điện được phân tích: (AB nt BC )//( AD nt DC )
Điện trở đoạn R
( AB nt BC)
= R
( AD nt DC)
= 2R.
Vậy R
b
= R .So sánh ta thấy: R
a
> R
b
* Nhận xét:
Đa số học sinh không phân tích được mạch điện vì các em chưa nhìn thấy điện trở. Ở
đây các em phải thấy mỗi đoạn dây dẫn đóng vai trò là một điện trở.
Bài toán 6: ( bài toán về biến trở )
Cho mạch điện như sơ đồ. Hai đèn Đ
1
và Đ
2
giống
hệt nhau hiệu điện thế định mức là 6V. Khi con
chạy đang ở một vị trí xác định người ta thấy đèn Đ
1
sáng bình thường.
a. Lúc đó đèn Đ

2
làm việc ở tình trạng như thế nào ?
b. Có thể dịch chuyển con chạy để đèn Đ
1
và Đ
2
sáng như nhau không ?
c. Đẩy con chạy lên phía trên thì độ sáng của đèn Đ
2
tăng hay giảm.
* Tìm hiểu đề bài:
Đ
1
và Đ
2
giống hệt nhau.
U
đm1
= U
đm2
= 6V
Đ
1
sáng bình thường
a. Đ
2
làm việc như thế nào ?
b. Có thể để Đ
1
và Đ

2
sáng như nhau không ?
c. Đẩy con chạy lên trên độ sáng Đ
2
tăng hay giảm ?
* Hướng dẫn:
Mạch điện được phân tích như thế nào
Dụng cụ điện hoạt động bình thường khi nào.
Đ
1
và Đ
2
giống hệt nhau thì ta có điều gì.
* Giải:
Mạch điện được phân tích: Đ
1
nt CO nt ( Đ
2
// OD)
a. Ta có: I
1
= I
CO
= I
2
+ I
OD
. Vậy I
1
> I

2
. Vậy nếu Đ
1
sáng bình thường thì Đ
2
làm việc ở
hiệu điện thế nhở hơn giá trị định mức.( 6V)
b. Không thể để 2 đèn sáng như nhau vì không thể làm cho dòng điện I
1
= I
2
.
c. Gọi điện trở của phần biến trở ở phía dưới là x thì điện trở ở phần trên của biến trở là
(R – x)
Ta có : U
AO
= U
AC
+ U
CO
= I. R
1
= I.( R
o
+ R – x ) ( R
o
là điện trở của mỗi bóng đèn )
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
10

Đ
1
R
Đ
2
D


B
A
C
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
U
BO
= U
2
= I.R
BO
= I.R
2
=I.
xR
xR
R
xR
xR
O
O
+
==>

+
0
0
2

=>
2
1
R
R
U
U
BO
AO
=
Mà U
AO
+ U
BO
= U
<=>
2
21
2
2
21
U
RR
R
UU

R
RR
U
UU
BO
BO
BOAO
=
+
==>
+
=
+
Dịch chuyển con chạy lên trên ta thấy:
1
.
2
+
=
+
=
x
R
R
xR
xR
R
O
O
O

O
tăng do x tăng.
Vậy U
2
tăng nên Đ
2
sáng mạnh lên.
Bài toán 7: (Bài toán về sử dụng điện )
Một xã có 450 hộ, tính trung bình công suất tiêu thụ của mỗi hộ là 120W. Điện
năng này được truyền tải từ trạm điện đến. Cho biết hiệu suất truyền tải điện năng là
68% và hiệu điện thế tại nơi sử dụng là 150V. Tìm hiệu điện thế phát đi từ trạm điện và
điện trở đường dây tải ?
* Tìm hiểu đề bài:
P
1
= 120W
N = 450 hộ
H = 68%
U
AB
= 150V
U
0
= ? R
d
=?
* Hướng dẫn HS:
- Dây dẫn được coi mắc như thế nào so với xã ( các điện trở ở xã coi một điện như trở ).
- Hiệu suất truyền tải điện năng được tính bằng công thức nào ?
- Dựa vào các công thức nào để tính U và R

- Tìm những cách khác nhau để giải bài toán.
* Bài giải:
Mạng điện được sử dụng được kí hiệu bằng điện trở giữa hai điểm A và B.
B
R
d
U
0
R

R
d
A
Công suất điện tới xã là: P = 120W. 450 = 54 000W.
Dễ thấy dòng điện chạy qua dây tải và dòng điện chạy qua công tơ của xã bằng nhau
( do R
dây
nt R )
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
11
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
A
U
P
I 360
150
54000
===
Gọi U

d
là hiệu điện thế của dây dẫn. Theo bài ta có: H = 68%. Vậy P
d
= 32%
=>
VU
IU
IU
d
d
70
68
150.32
68
32
.
.
===>=
Vậy hiệu điện thế tại trạm điện bằng: U
0
= U
d
+ U
AB
= 70 + 150 = 220V.
Điện trở của đường dây tải điện :
Ω===
194,0
360
70

d
d
d
I
U
R
* Nhận xét: Đây là dạng bài tập rất thực tế học sinh thường quên mất điện trở của dây
dẫn nên không phân tích được mạch điện.
D. KẾT QUẢ THỰC HIỆN CÓ SO SÁNH ĐỐI CHỨNG
Qua quá trình trao đổi, rèn luyện, bồi dưỡng cho học sinh khả năng phân tích để đưa ra
lời giải hợp lý cũng như hưỡng dẫn học sinh tìm ra phương pháp giải một số bài toán
được nêu như trên, tôi đã cho học sinh làm một số bài kiểm tra khảo sát chất lượng:
1. Đề bài:
Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Các
điện trở R
1
= R
2
=2,5Ω. Ba đèn Đ
1
, Đ
2
, Đ
3
cùng
loại đều có điện trở 5Ω. Hiệu điện thế giữa CD là
12V. Đèn Đ
1
sáng bình thường. Bỏ qua điện trở
của dây nối.

a. Các đèn thuộc loại bao nhiêu vôn ?
b. Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ
2
và Đ
3
?

C A R
2
-
Đ
1
Đ
2
Đ
3
D R
1

+ B
Bài 2: Cho mạch điện (hình vẽ ).
Biết U
AB
= 12V, R
1
= 8Ω. Ampe kế và dây nối có
điện trở không đáng kể.
a. Khoá K mở: ampe kế chỉ 0,6A. Tính R
2
.

b. Khoá K đóng: ampe kế chỉ 0,75A. Tính R
3
.
c. Đổi chỗ ampe kế cho R
3
rồi đóng khoá K lại,
tìm số chỉ của ampe kế khi đó ?
K
R
1
C
A
U
B R
2
R
3
2. Đáp án và biểu điểm:
Bài 1:
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
12
A

D
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
Tóm tắt:
R
1
= R
2
= 2,5Ω
U
đm1
= U
đm2
= U
đm
=U
đm
R
đ1
= R
đ2
= R
đ3
= 5Ω
Đ
1
sáng bình thường

U
CD
= 12V
a. U
đm
=?
b. U
đ2
= ? U
đ3
= ?
a. Mạch điện gồm:((( Đ
2
//Đ
3
)ntR
2
)// Đ
1
)nt R
1
(0.5đ)
Điện trở của đoạn gồm: Đ
2
//Đ
3
là: 2,5Ω (0.25đ)
Điện trở đoạn (Đ
2
//Đ3)ntR

2
là:2,5 +2,5 = 5Ω (0.25đ)
Điện trở đoạn AB gồm: ((Đ
2
//Đ
3
)nt R
2
) //Đ
1
là (0.25đ)
Ω=
+
=
5,2
55
5.5
AB
R
Điện trở của mạch điện: R
CD
= R
AB
+ R
1
= 5Ω (0.25đ)
Vậy : I
1
= I
AB

= I
CD
= 12 : 5 = 2,4A. (0.25đ)
=> U
AB
= I
AB
. R
AB
= 2,4.2,5 = 6V (0.25đ)
Mà U
AB
= U
đ1
= U
2đ23
= 6V. Do đèn 1 sáng bình thường nên U
đm
= 6V. (0.5đ)
b. Dễ thấy: U
đ2
= U
đ3
. U
đ2
+ U
2
= U
AB
= 6V.(1) (0.5đ)

Mặt khác:
)2(1
5,2
5,2
23
2
2
2
===
dd
R
R
U
U
(0.5đ)
Từ (1) và (2), ta có: U
đ2
= U
2
= 3V = U
đ3
. (0.5đ)
Bài 2:
Tóm tắt
U
AB
= 12V
R
1
= 8Ω

a. K mở I
A
= 0,6A.
R
2
= ?
b. K đóng,
I
A
= 0,75A
R
3
= ?
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
13
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
c. Đổi chỗ ampe kế và R
3
. I
A
= ?
a. K mở mạch điện được vẽ lại:
A R
1
R
2
B (0.5đ)
Đoạn mạch AB gồm: R
1

nt R
2
(0.5đ)
I = I
A
= 0,6A =>
Ω=== 20
6,0
12
I
U
R
AB
AB
(0.5đ)
Mà R
AB
= R
1
+ R
2
=>R
2
=R
AB
–R
1
=20 – 8 = 12 (0.5đ)
b. K đóng mạch điện được vẽ lại: (0.5đ)
A B

R
3
Đoạn mạch AB gồm: R
1
nt(R
2
//R
3
)
Ta có:
Ω=== 16
75,0
12
I
U
R
AB
AB
(0.5đ)
Mà R
AB
= R
1
+ R
23
=> R
23
= 16 – 8 = 8Ω (0.5đ)
Mặt khác:
Ω=

−
=
−
==>+=
24
812
8.12
.
111
232
232
3
3223
RR
RR
R
RRR
(0.5đ)
c. Đổi chỗ ampe kế và R
3
và K đóng : (1đ)
A R
1
R
3
B
Khi đó R
AB
= R
1

+ R
3
= 8 + 24 = 32Ω (0.5đ)
A
R
U
I
AB
AB
A
375,0
32
12
===
(0.5đ)
3. Nhận xét bài làm của học sinh:
- Ưu điểm:
+ Phần lớn học sinh hoàn thành bài 1 và một phần của bài 2.
+ Học sinh nắm chắc cách phân tích và vận dụng đúng công thức khi tính toán.
+ Học sinh thấy được lợi ích của việc tìm hiểu bài tập Vật Lý.
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
14
A
A
A
R
1
R
2

Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
- Nhược điểm:
+ Một số học sinh chưa hoàn thành được phần 2c vì chưa nắm chắc được cách
biến đổi mạch điện.
+ Việc vận dụng kiến thức toán học vào giải các bài toán vật lý còn yếu.
+ Việc trình bày của một số học sinh còn chưa chặt chẽ, lôgic.
4. Kết quả cụ thể:
Tổng
số HS
Phân loại (điểm) Số lượng Tỉ lệ So sánh với khi
chưa thực hiện
45
Giỏi ( 9- 10 ) 3/31 9,7% Tăng 2
Khá ( 7 – 8 ) 5/31 16,1% Tăng 2
TB ( 5 – 6 ) 17/31 54,8% Tăng 7
Yếu, kém ( dưới 5) 6/31 19,4% Giảm 11
PHẦN IV: KẾT LUẬN
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
15
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
Việc giúp cho học sinh tìm ra lời giải, phương pháp lập luận logic, tính toán
chính xác là một vấn đề cần thiết và quan trọng của quá trình giải một bài tập vật lý.
Quá trình giao bài tập về nhà cho học sinh nghiên cứu giúp học sinh có thái độ
tích cực, tự giác tìm lời giải cho mỗi bài toán, giúp các em rèn luyện được kỹ năng giải
bài tập, phát triển năng lực tư duy của học sinh.
Đến tiết bài tập, giáo viên tổ chức hướng dẫn học sinh trình bày bài giải chi tiết,
nhiều em có thể cùng tham gia giải một bài tập, kích thích khả năng độc lập, sáng tạo
của mỗi học sinh.
Giúp các em có được cái nhìn tổng quan về phương pháp giải một bài tập Vật lý

nói chung và bài tập liên quan đến mạch điện nói riêng. Tạo hứng thú say mê học tập
trong bộ môn Vật lý. Từ đó phát huy được khả năng tự giác, tích cực của học sinh, giúp
các em tự tin vào bản thân khi gặp bài toán mang tính tổng quát.
Đó chính là mục đích mà tôi đặt ra.
Nguyễn Chí Thanh, ngày 20 tháng 10 năm
2012
Người viết

Cao Xuân Hùng
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
16
Phát triển tư duy học sinh trong quá trình tìm lời giải bài toán mạch điện
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Phần I. Lý do chọn đề tài
1. Tên đề tài 3
2. Lý do chọn đề tài 3
Phàn II. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 4
1. Đối tượng và phạm vi ứng dụng đề tài 4
2. Phương pháp nghiên cứu 4
Phần 3: Nội dung nghiên cứu 5
I/ Nhiệm vụ đề tài 5
II/ Đề xuất phương án tìm hiểu phương pháp phát triển … 5
A/ Khảo sát thực tế 5
B/ Những biện pháp thực hiên đề tài 7
1. Tìm hiểu đối tượng học sinh 7
2. Tổ chức thực hiện đề tài 7
C/ Bài toán cơ bản 8
D/ Kết quả thực hiện có so sánh 14

Phần IV: Kết luận 18
Mục lục 19
GV: Cao Xuân Hùng
Đơn vị: Trường THCS Nguyễn Chí Thanh
17