Rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho học sinh trong dạy học chương Dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 ban Cơ bản Trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH


VŨ CÔNG QUÁT

RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP CHO HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU”
VẬT LÍ LỚP 12 BAN CƠ BẢN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Nghệ An - 2013
f
1


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành công trình nghiên cứu này, ngoài sự nỗ lực của mình, tôi đã
nhận được rất nhiều sự ủng hộ, động viên và giúp đỡ của người thân, thầy cô và
bạn bè, đồng nghiệp…
Tôi xin trân trọng cảm ơn tới:
- Gia đình, những người thân đã động viên và giúp đỡ tôi về mọi mặt trong
quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
- Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC.
- Khoa Vật lí và Tổ bộ môn PPGD Vật lí của trường Đại học Vinh.
- Ban giám hiệu, quý thầy cô giáo và các em học sinh trường THPT
TRƯỜNG CHINH, quý thầy cô Tổ Vật lí đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi vừa
học tập vừa nghiên cứu, thực hiện đề tài này.
Với tất cả lòng biết ơn sâu sắc của mình, một lần nữa tôi xin chúc mọi người

luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công.

TPHCM, tháng 7 năm 2013
Tác giả
VŨ CÔNG QUÁT

DANH MỤC VIẾT TẮT
f
2


Viết tắt
BT
BTVL
BTĐL
BTĐT
CB
DHVL
ĐC
GV
HS
KN
NXB
PPDH
SBTVL
SGK
THPT
TN
TNKQ

Cụm từ
Bài tập
Bài tập vật lí
Bài tập định lượng
Bài tập định tính
Cơ bản
Dạy học Vật lí
Đối chứng
Giáo viên
Học sinh
Kỹ năng
Nhà xuất bản
Phương pháp dạy học
Sách bài tập Vật lí
Sách giáo khoa
Trung học phổ thông
Thực nghiệm
Trắc nghiệm khách quan

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

MỤC LỤC
Trang
Phụ lục

f
3

NỘI DUNG
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Bài tập vật lí
1.1.1. Khái niệm về bài tập vật lí
Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề không lớn, được giải
quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các
định luật và các phương pháp vật lí, vấn đề đó gọi là bài tập vật lí. Hiểu theo nghĩa
rộng thì mỗi một vấn đề xuất hiện trong nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính
là một bài tập đối với học sinh. Sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn
là việc giải bài tập.
1.1.2. Vai trò, chức năng của bài tập vật lí trong dạy học
Trong quá trình dạy học vật lí, các bài tập vật lí có vai trò và chức năng quan
trọng đặc biệt, chúng được sử dụng theo những mục đích khác nhau:
- Bài tập vật lí có thể được sử dụng như là phương tiện nghiên cứu tài liệu
mới
Bài tập tạo ra tình huống có vấn đề để bước vào dạy bài học mới
Ví dụ để dạy bài Phản xạ toàn phần, ta có thể dùng bài tập sau: "Chiếu một tia
sáng từ nước ra ngoài không khí. Tính góc khúc xạ, biết góc tới bằng: a/ 30 0 ; b/
450; c/ 600. Chiết suất của nước là 4/3". Trong trường hợp a/ và b/ HS tính được
góc khúc xạ còn trường hợp c/ áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng lúc này xuất
hiện mâu thuẫn, tình huống "có vấn đề" xuất hiện.
Bài tập có thể là điểm khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức mới
Khi đã có trình độ toán học, nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể
dẫn HS đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm
mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra. Ví dụ: trong khi vận dụng
định luật thứ ba của Newton để giải bài toán hai vật tương tác, có thể thấy một đại
lượng luôn không đổi là tổng các tích m. v của hai vật trước và sau tương tác.
Kết quả của việc giải bài tập đó dẫn đến việc cần thiết phải xây dựng khái niệm
động lượng và định luật bảo toàn động lượng.

f
4


- Bài tập vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức một cách sinh
động có hiệu quả
Khi giải các bài tập đòi hỏi HS phải ghi nhớ lại các công thức, định luật, kiến
thức đã học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học
trong cả một chương, một phần hoặc giữa các phần nhờ đó HS sẽ hiểu rõ hơn, ghi
nhớ vững chắc các kiến thức đã học.
- Bài tập vật lí là một phương tiện ôn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết
vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát
Có thể xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn. Khi giải các bài tập đó
không chỉ làm cho học sinh nắm vững hơn các kiến thức đã học, mà còn tập cho
học sinh quen với việc liên hệ lí thuyết với thực tế vận dụng kiến thức đã học giải
quyết những vấn đề đặt ra trong cuộc sống như giải thích các hiện tượng cụ thể
của thực tiễn, dự đoán các hiện tượng có thể xẩy ra trong thực tiễn ở những điều
kiện cho trước.
- Bài tập là một phương tiện (công cụ) có tầm quan trọng đặc biệt trong việc
rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh
Giải bài tập vật lí là hình thức làm việc tự lực căn bản của HS. Trong khi giải
bài tập HS phải phân tích các điều kiện của đề bài, tự xây dựng những lập luận,
phải huy động các thao tác tư duy để xây dựng những lập luận, thực hiện việc tính
toán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ
thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình (đánh giá kết quả
giải quyết). Trong những điều kiện đó tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của HS được
phát triển năng lực giải quyết vấn đề và năng lực làm việc độc lập của HS được
nâng cao.
- Thông qua giải bài tập có thể rèn luyện cho HS những đức tính tốt và tác
phong làm việc khoa học

Như tính tự lực cao, tính kiên trì vượt khó, tính cẩn thận, tính hợp tác, tính
khiêm tốn học hỏi, v.v. . .
- Bài tập Vật lí là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng của HS
một cách chính xác

f
5


Nếu giáo viên biết ra các đề kiểm tra, đề thi nội dung bảo đảm tính phân hóa về
năng lực học vật lí của HS thì qua bài giải của HS ta có thể phân loại được các
mức độ năng lực học tập vật lí của HS đã đạt được một cách chính xác.
Tóm lại: bài tập vật lí là phương tiện có vai trò và chức năng thực hiện 6 mục
đích nêu trên. Ta có thể sử dụng bài tập vật lí vào bất cứ giai đọan nào của quá
trình dạy học. Cần chú ý rằng việc rèn luyện cho HS giải các bài tập vật lí không
phải là mục đích dạy học (vì giải bài tập là phương tiện để thực hiện hoạt động rèn
luyện tư duy, nó không có mục đích tự thân của dạy học). Mục đích cơ bản đặt ra
khi giải bài tập vật lí là làm sao cho HS hiểu sâu sắc hơn những qui luật vật lí biết
phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn, vào kĩ thuật và cuối
cùng phát triển được năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề.
Giải bài tập vật lí có giá trị rất lớn về mặt phát triển tính tích cực, tự học của
HS. Qua hoạt động giải bài tập giáo dục cho HS ý chí, tinh thần vượt khó, rèn
luyện phong cách nghiên cứu khoa học, yêu thích môn học vật lí.
Bài tập vật lí là phương tiện dạy học thực hiện 4 nhiệm vụ quan trọng của dạy
học vật lí trong nhà trường (nhiệm vụ giáo dưỡng, nhiệm vụ phát triển trí tuệ,
nhiệm vụ giáo dục và nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp).
1.1.3. Phân loại bài tập vật lí
Bài tập vật lí đa dạng, phong phú. Người ta phân loại bài tập vật lí bằng nhiều
cách khác nhau theo nhiều đặc điểm: theo nội dung, theo ý nghĩa mục đích, theo
chiều sâu của việc nghiên cứu vấn đề, theo phương thức giải, theo phương thức

cho giả thiết, theo mức độ khó của nhận thức.
- Phân loại theo nội dung
Các bài tập được sắp xếp theo các đề tài của tài liệu vật lí. Người ta phân biệt
các bài tập về cơ học, về vật lí phân tử, về điện học, v.v… Sự phân chia như vậy
có tính chất qui ước. Bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết của một bài tập
thường không lấy từ một chương, một phần mà có thể tích hợp nhiều kiến thức các
phần khác nhau của giáo trình vật lí.
Người ta còn phân biệt các bài tập nội dung trừu tượng, bài tập nội dung cụ thể.
Ví dụ về một bài tập có nội dung trừu tượng: Phải dùng một lực như thế nào để có

f

6


thể kéo một vật có khối lượng là m trên mặt phẳng nghiêng có chiều dài là l và
chiều cao là h, bỏ qua lực ma sát. Áp lực do vật tác dụng lên mặt phẳng nghiêng là
lực nào?
Nếu trong bài tập nói rõ mặt phẳng nghiêng dùng ở đây là mặt phẳng như thế
nào, vật kéo lên là cái gì, nó được kéo lên như thế nào, . . .đó là một bài tập cụ thể.
Nét nổi bật của những bài tập trừu tượng là bản chất vật lí nêu bật lên, nó được
tách ra và không lẫn lộn với các chi tiết không bản chất. Ưu điểm của bài tập cụ
thể là tính trực quan cao, gắn với thực tế.
Các bài tập mà nội dung chứa đựng những thông tin về kĩ thuật, về sản xuất
công nông-nghiệp, về giao thông,... được gọi là những bài tập có nội dung kĩ thuật
tổng hợp.
Bài tập có nội dung lịch sử, đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức có
đặc điểm lịch sử: những dữ liệu và các thí nghiệm vật lí cổ điển, về những phát
minh sáng chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử.
Bài tập vật lí vui cũng được sử dụng rộng rãi. Nét nổi bật trong nội dung loại

bài tập này là sử dụng những sự kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui. Việc giải các bài
tập này sẽ làm cho tiết học sinh động, nâng cao được hứng thú học tập của HS.
Trong các cuốn sách của IA.I. PÊ-REN-MAN "Vật lí vui", NXB Giáo dục, có rất
nhiều bài tập như vậy.
- Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện hoặc phương thức giải
Người ta phân biệt bài tập bằng lời hay còn gọi là bài tập định tính, bài tập thí
nghiệm, bài tập tính toán, bài tập đồ thị.
+ Bài tập định tính
Bài tập định tính là những bài tập khi giải, HS không cần phải thực hiện các
phép tính phức tạp khi cần thiết chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính
nhẩm được. Muốn giải những bài tập định tính, HS phải thực hiện những phép suy
luận lôgic, do đó phải hiểu rõ bản chất (nội hàm) của các khái niệm, định luật vật lí
và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể. Đa
số các bài tập định tính yêu cầu HS giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xẩy ra
trong những điều kiện xác định. Cũng có nhiều tài liệu gọi bài tập định tính là bài
7

f


tập - câu hỏi.
Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học. Đưa được lí
thuyết vừa học lại gần với đời sống, thực tiễn xung quanh, các bài tập định tính
làm tăng thêm ở HS hứng thú môn học, tạo điều kiện cho HS suy luận phát triển
ngôn ngữ vật lí. Phương pháp giải những bài tập định tính bao gồm việc xây dựng
những suy luận lôgic dựa trên những định luật vật lí nên bài tập định tính là
phương tiện rất tốt để phát triển tư duy lôgic của HS. Việc giải các bài tập định
tính rèn luyện cho HS hiểu rõ được bản chất của các hiện tượng vật lí và những
quy luật của chúng, dạy cho HS biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
Giải bài tập định tính ôn luyện cho HS thao tác tư duy phân tích, như vậy tạo

cơ sở HS biết phân tích nội dung vật lí của một bài tập nói chung và bài tập tính
toán nói riêng.
Bài tập định tính được sử dụng ưu tiên hàng đầu sau khi học xong lí thuyết, trong
khi luyện tập, ôn tập vật lí.
Có 3 mức độ về bài tập định tính:
Loại bài tập định tính đơn giản là loại bài tập HS chỉ cần áp dụng một định luật,
một qui tắc hay một phép suy luận lôgic là giải được.
Loại bài tập định tính tổng hợp là loại bài tập định tính khi giải HS phải áp
dụng một chuỗi các suy luận lôgic dựa trên cơ sở các định luật, quy tắc mới có thể
giải được.
Loại bài tập định tính sáng tạo là loại bài tập định tính giải nó đòi hỏi các suy
luận lôgic mới, không theo khuôn mẫu quen thuộc mới có thể tìm ra phương án
giải quyết bài tập.
Bài tập định tính thường có hai dạng: Bài tập giải thích hiện tượng và bài tập dự
đoán hiện tượng.
+ Bài tập tính toán
Bài tập tính toán là những bài tập muốn giải chúng, ta phải thực hiện một loạt
phép tính và kết quả thu được là đáp số định lượng, tìm giá trị một số đại lượng vật
lí. Bài tập tính toán có thể chia làm hai loại:
8

f


Bài tập tính toán tập dượt là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập
đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép toán đơn giản. Nó có
tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, giúp HS hiểu rõ ý nghĩa định luật và
công thức biểu diễn, sử dụng các đơn vị vật lí tương ứng và có thói quen cần thiết
để giải bài tập phức tạp.
Bài tập tính toán tổng hợp là loại bài tập muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều

khái niệm, định luật, dùng nhiều công thức. Kiến thức tích hợp nhiều nội dung
kiến thức trong một chương, một phần hoặc các phần của tài liệu vật lí. Loại bài
tập này giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy được mối liên hệ giữa các kiến
thức vật lí với nhau, luyện tập phân tích những hiện tượng phức tạp ra thành
những phần đơn giản tuân theo một định luật xác định.
+ Bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm là loại bài tập yêu cầu xác định một đại lượng vật lí, cho biết
dụng cụ và vật liệu để sử dụng, yêu cầu HS giải bài tập hoàn toàn theo con đường
thực nghiệm hoặc là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lí
thuyết.
Các bài tập thí nghiệm ở trường phổ thông, thông thường các dụng cụ thiết bị
thí nghiệm có thể khai thác ở phòng thí nghiệm trong nhà trường hoặc HS sử dụng
các thiết bị tự làm. Bài tập thí nghiệm có thể là dạng bài tập thí nghiệm định tính
hoặc dạng bài tập thí nghiệm định lượng.
Ta có thể chuyển từ một bài tập định tính hoặc một bài tập tính toán thành một
bài tập thí nghiệm.
Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về các mặt giáo dưỡng, phát triển trí
tuệ, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt bồi dưỡng năng lực thực
nghiệm và làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí thuyết và thực tiễn.
Hoạt động giải bài tập thí nghiệm luôn gây được hứng thú lớn đối với HS, lôi
cuốn được sự chú ý của HS vào các vấn đề bài tập yêu cầu, phát huy tính tích cực
tìm tòi, khám phá và sáng tạo. Những số liệu khởi đầu về mặt lí thuyết của bài tập
sẽ được kiểm tra tính đúng đắn thông qua các kết quả thu được bằng con đường
f
9


thực nghiệm.
Có thể giải bài tập thí nghiệm dùng những thiết bị rất thông thường, đơn giản,
bề ngoài có vẻ kém hiệu lực trong việc gây hứng thú cho HS, song nếu biết khai

thác lại có ý nghĩa to lớn trong việc phát triển tư duy sáng tạo của HS. Ka - pi - xa
đã từng nói: "Thiết bị dạy học càng đơn giản càng có tác dụng trong việc phát huy
năng lực sáng tạo của người học".
+ Bài tập đồ thị
Bài tập đồ thị là những bài tập trong đó đối tượng nghiên cứu là những đồ thị
biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng vật lí. Nó đòi hỏi HS phải biểu diễn quá
trình diễn biến của các hiện tượng nêu trong bài tập bằng các đồ thị.
Đồ thị là một hình thức biểu đạt mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí, tương
đương với cách biểu đạt bằng lời hay công thức. Nhiều khi nhờ vẽ được đồ thị
chính xác, đồ thị biểu diễn số liệu thực nghiệm mà ta có thể tìm được định luật vật
lí mới (đồ thị là một dạng mô hình sử dụng nghiên cứu vật lí vào trong dạy học vật
lí). Bởi vậy, các bài tập sử dụng đồ thị hoặc xây dựng đồ thị có vị trí quan trọng
trong dạy học vật lí.
Các bài tập đồ thị thường có 2 dạng
Dạng 1. Giả thiết cho đồ thị, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng, thì
phải "Đọc đồ thị" đòi hỏi phải thông hiểu đồ thị đó, phân tích đặc điểm của sự phụ
thuộc trên từng phần của nó. Nếu sử dụng tỉ xích phải làm sao để có thể xác định
được đại lượng cần tìm theo đồ thị (giá trị trên trục tung, trục hoành, diện tích giới
hạn bởi các tọa độ tương ứng với đồ thị, v.v. . .)
Dạng 2. Từ thông tin giả thiết của bài toán cần phải vẽ đồ thị để giải bài tập. Nếu
không cho đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng thì phải vẽ đồ thị theo
giả thiết của bài tập hoặc theo các giá trị lấy từ các bảng riêng. Muốn vậy, cho HS
vẽ các trục tọa độ, chọn tỉ xích nhất định cho chúng, lập các bảng và sau đó chấm
vào mặt phẳng giới hạn bởi các trục tọa độ các điểm có hoành độ và tung độ tương
ứng, nối các điểm đó lại với nhau ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc các đại lượng
vật lí và sau đó khảo sát như trong dạng 1.
10

f

+ Bài tập nghịch lí và ngụy biện
Nghịch lí và ngụy biện trong vật lí học đã tồn tại từ lâu trong lịch sử khoa học.
Chẳng hạn từ thế kỉ thứ 5 trước Công nguyên, Zénon ở élée đã xây dựng một
nghịch lí rất nổi tiếng thời cổ đại về chuyển động, gọi là "Nghịch lí về Achille và
con rùa" theo đó thì chàng dũng sĩ Achille không bao giờ đuổi kịp con rùa. Ở
Trung Quốc cũng ở thời đó cũng có chuyện nghịch lí khoảng cách từ Trái Đất đến
Mặt Trời, học giả tài ba như Khổng Tử cũng không sao giải thích được: buổi sáng,
Mặt Trời dường như gần ta hơn nên trông thấy to hơn, nhưng lại không nung nóng
ta nhiều so với buổi trưa Mặt Trời dường như ở xa ta hơn, trông thấy nhỏ hơn lại
nung nóng ta hơn!
Trước khi khoa học khẳng định được định luật bảo toàn và chuyển hóa năng
lượng đã có vô số những "Đồ án động cơ vĩnh cửu" ra đời trên những ngụy biện
khác nhau về cơ chế hoạt động của chúng.
Trong thế kỉ 20 và ngày nay trong vật lí học còn nhiều nghịch lí vẫn chưa giải
quyết được. Các nghịch lí đó được giải quyết là bước tiến mới về khoa học. Nói
cách khác: không ít khám phá, phát minh mới ra đời trên cơ sở nghịch lí vật lí.
Ví dụ: cuối thế kỉ 19 theo quan điểm của vật lí Newton thì vận tốc ánh sáng
trong những vật chuyển động khác nhau thì phải khác nhau. Song mọi thí nghiệm
đo vận tốc ánh sáng, đặc biệt là những thí nghiệm rất chính xác của Michelson, lại
luôn cho kết quả "Nghịch lí": vận tốc ánh sáng không bao giờ thay đổi dù vật
chuyển động như thế nào! Chính "Nghịch lí" này đã dẫn đến sự ra đời của thuyết
tương đối hẹp A. Einstein, mở ra kỉ nguyên mới của vật lí học thế kỉ 20.
Trong dạy học vật lí, tiếp cận với những cách hiểu thiếu sót và sai lầm về tri
thức vật lí nảy sinh do sự phân tích phiến diện các điều kiện qui định sự diễn biến
của hiện tượng. Học giải những bài toán nghịch lí và ngụy biện sẽ là một trong
những con đường có hiệu quả và thú vị; học cách khắc phục sự phiến diện, hời hợt
trong tìm hiểu, phân tích, lĩnh hội và vận dụng tri thức vật lí. Có thể coi đó cũng là
con đường tích cực học vật lí thông qua những bài học phản diện, tức là thông qua
những ví dụ hiểu sai, vận dụng sai tri thức vật lí.

f
11


Các bài toán nghịch lí và ngụy biện về vật lí là những bài toán loại đặc biệt mà
phương pháp giải chung nhất là phân tích và tìm ra nguyên nhân của sự hiểu sai
các khái niệm, định luật và lí thuyết vật lí.
Giải các bài tập loại này, công việc đầu tiên phải làm bao giờ cũng là nghiên
cứu lại chính khái niệm, định luật và lí thuyết vật lí mà bài toán đề cập đến.
Nghiên cứu để hiểu thật chính xác nội dung của khái niệm hoặc định luật: nó diễn
tả mối quan hệ như thế nào, giữa những đại lượng nào trong khái niệm hoặc định
luật; điều kiện nào để xẩy ra mối quan hệ đó . . . ?
Sau khi đã đối chiếu đúng nội dung và phạm vi vận dụng của tri thức vật lí
tương ứng với nghịch lí và ngụy biện đề cập trong bài toán, ta sẽ bước sang giai
đoạn đi tìm nguyên nhân của kết luận trái ngược hoặc sai khác giữa điều khẳng
định trong bài toán với điều đáng lí phải xảy ra theo đúng như kết luận do tri thức
hiểu đúng đem lại. Nói cách khác, ta phải đi tìm lí do hiểu sai về khái niệm, định
luật vật lí hoặc phạm vi, điều kiện của bài toán đối với việc vận dụng khái niệm và
định luật vật lí.
Có khi ngụy biện xuất phát từ sự cố ý đánh tráo khái niệm, cố ý sử dụng sai
định luật, có khi cố ý cho những hằng số vật lí không phù hợp, thậm chí cố ý phạm
sai sót trong tính toán . . . Chính vì vậy, ta cần phải thận trọng dò xét cẩn thận,
cảnh giác với các kiểu ngụy biện để tìm ra cái sai. Tìm ra cái sai lầm của người
khác (qua bài tập nghịch lí và ngụy biện) cũng chính là đã học tập tích cực.
Do nguyên nhân của những sai lầm tiềm ẩn trong các nghịch lí và ngụy biện
luôn đa dạng cho nên các bài tập loại này bao giờ cũng có nhiều yếu tố mới, bất
ngờ, dễ kích thích sự tò mò, tìm hiểu của người giải. Các bài toán ngụy biện có tác
dụng tích cực rèn luyện năng lực tự đánh giá và kiểm tra mức lĩnh hội tri thức vật
lí, còn các bài tập nghịch lí có giá trị lớn phát triển sự khám phá, tìm tòi tri thức.
Hoạt động giải bài tập nghịch lí và ngụy biện có tác dung lớn trong việc bồi

dưỡng phát triển tư duy lôgic, tư duy phê phán.
+ Bài tập trắc nghiệm tự luận
Bài tập trắc nghiệm tự luận là dạng bài tập mà lời giải nó tạo điều kiện cho HS
f
12


có cơ hội để phân tích, tổng hợp dữ kiện theo ngôn ngữ riêng của mình, dựa vào
kiến thức, kinh nghiệm học tập và kinh nghiệm cuộc sống.
Như vậy, giải bài tập trắc nghiệm tự luận HS có điều kiện bộc lộ năng lực giải
quyết vấn đề hay khả năng suy luận trong việc:
Sắp đặt các dữ kiện hay sự kiện.
So sánh các tính chất hay ý kiến.
Giải thích dựa vào các định luật, qui tắc.
Vận dụng kiến thức vào những vấn đề cần giải quyết.
Suy diễn từ những giả thiết đã cho của những đề bài.
Giải thích hay thiết lập mối tương quan giữa các đại lượng đã biết và đại lượng
cần tìm.
Tự xây dựng lập luận, nhận xét, đề xuất mới về vấn đề bài tập.
+ Bài tập trắc nghiệm khách quan
Bài tập trắc nghiệm khách quan có thể chia làm 4 loại:
Loại Điền vào chỗ trống (điền khuyết):
HS phải viết vào chỗ trống thường 1 đến 10 từ, các câu trả lời thường thuộc loại
đòi hỏi trí nhớ.
Loại Ghép đôi (hay xướng hợp):
Trong loại này, HS tìm cách ghép mỗi từ, cụm từ hay câu trả lời trong một cột với
một từ, cụm từ hay câu xếp trong cột khác.
Loại Đúng sai:
Trong loại này, HS đọc những câu phát biểu và phán đoán xem nội dung hay hình
thức của câu đúng hay sai.

Loại Câu hỏi có nhiều câu trả lời để lựa chọn (MCQ):
Loại bài tập này gồm có một câu dẫn (hay câu hỏi), đi với nhiều câu trả lời để HS
lựa chọn khi làm bài.
- Phân loại bài tập theo mức độ nhận thức
Ta có thể chia bài tập vật lí làm hai loại: Bài tập luyện tập (ôn tập kiến thức, rèn
luyện các KN) và loại bài tập sáng tạo về vật lí.
f
13


Nhìn từ góc độ lý luận và phương pháp dạy học thì việc phân loại bài tập vật lí
còn nhiều quan điểm khác nhau, cách phân loại ở trên cũng chỉ có tính tương đối.
1.2. Giải bài tập vật lí
1.2.1. Chiến lược giải bài tập vật lí
Trong xu thế dạy học vật lí hiện nay, người ta coi trọng việc dạy cho HS chiến
lược giải toán (Problem - Solving Strategies). Nó không chỉ hữu ích giải bài toán
giáo khoa, mà còn cần thiết hình thành cho HS một phong cách khoa học tiếp cận
bài toán vật lí, điều vô cùng quan trọng đối với hoạt động tương lai của họ.
Theo các tác giả Paul Zitzewitz và Robert Neff thì chiến lược tổng quát giải
toán vật lí có 6 bước sau:
Bước l. Diễn đạt thành lời bài toán
Diễn đạt tóm tắt thông tin của bài toán và tự tin giải được bài toán đó.
Bước 2. Định rõ tính chất của bài toán
Phân tích thông tin, xác định cái gì đã biết, cái gì cần biết để giải bài toán.
Bước 3. Khám phá
Phải động não tìm các chiến lược tổ chức thông tin đã cho và tìm cho được cái
cần biết. Khám phá trong giải toán có nghĩa HS học cách đối chiếu các thông tin
đã cho (dữ kiện) với các thông tin yêu cầu phải tìm (đáp số) để đạt được lời giải
của bài toán. Đó cũng là quá trình HS phải đi đến những thông tin mới có giá trị
gợi mở cho mình phương hướng tìm tòi khai thác những dự kiện cần thiết, tìm ra

con đường có thể đi theo để đạt kết quả. Đó cũng là những chiến lược chung và
những chiến lược cụ thể ứng với từng lớp hoặc loại bài toán vật lí nhất định. Các
chiến lược về giải toán vật lí về thực chất là phương pháp nghiên cứu đặc thù của
vật lí học mà HS được tìm hiểu trong quá trình học tập vật lí trong nhà trường. HS
phải học cách vận dụng chúng dần trong từng bước vào giải toán vật lí để nắm
vững nội dung khoa học vật lí cũng như các phương pháp nghiên cứu vật lí học để
có thể sử dụng một cách thành thạo và sáng tạo tri thức vật lí trong cuộc sống lao
động sau khi rời ghế nhà trường.
Có thể kể đến một số chiến lược chung, như:
f
14


- Lập một bảng các số liệu, hoặc một đồ thị.
- Làm một mô hình để quan sát diễn biến của hiện tượng.
- Hành động giống như mô tả trong bài toán (khi cần cũng tiến hành cả việc
nghiên cứu thực nghiệm).
- Phỏng đoán (nêu giả thuyết) kết quả của hiện tượng mô tả và kiểm tra lại. Chiến
lược này có thể gọi là phép "Thử và sai".
- Đi giật lùi từ cái cần tìm đến cái đã cho trong bài toán.
- Giải một bài toán đơn giản hơn hoặc một bài toán tương tự đã biết.
- Hỏi chuyên gia, tìm tài liệu đọc thêm, tra cứu số liệu, v.v . . .
Trong giai đoạn khám phá, HS cũng sẽ gặp vô số câu hỏi mới có thể mở ra
thêm nhiều khả năng cho hoạt động tìm tòi, khám phá. Do đó, trong khi học vật lí
và giải toán vật lí HS nên tập nêu câu hỏi thắc mắc, tò mò, không ngại đó là câu
hỏi chưa sâu, thậm chí là ngây ngô. Biết đặt câu hỏi cũng là một phẩm chất cần
thiết và quan trọng của hoạt động sáng tạo. Rất có thể câu hỏi của học sinh trong
giải toán vật lí là một may mắn nêu lên vấn đề khiến các nhà vật lí phải tốn nhiều
công sức mới đi tìm được câu trả lời, có ý nghĩa lớn đối với vật lí học.
Bước 4. Kế hoạch

Giai đoạn này quyết định lựa chọn một chiến lược hoặc một nhóm chiến lược
và lập các bước hoặc các bước phụ cho chiến lược đã chọn (kế hoạch hành động
dự kiến giải bài toán).
Bước 5. Thực thi kế hoạch
Bước này trong giải toán vật lí cũng là bước quan trọng về chất lượng của việc
giải toán. Chẳng hạn, với những bài tập vật lí tính toán thì cần tập cho HS thói
quen giải trên những biểu thức bằng chữ, chỉ đến kết quả cuối cùng mới thay các
giá trị bằng số để tính, đưa đến đáp số. Theo cách này, HS dễ dàng kiểm tra cách
thức vận dụng kiến thức, phát hiện được sai lầm trong việc thực thi kế hoạch giải.
HS cần rèn luyện KN tính toán cụ thể, chính xác bao gồm KN ước lượng các kết
quả các phép tính và phương pháp tính toán gần đúng. Với kế hoạch giải bài tập đồ
thị, bài tập thí nghiệm, . . . thì KN thực nghiệm, thực hành có vai trò quan trọng để
thực thi kế hoạch.

f
15


Bước 6. Đánh giá việc giải toán
Bước này HS phải khẳng định điều đã làm được, khẳng định đã giải xong bài
toán và nêu lên được tại sao giải được bài toán hoặc tại sao không giải được. Bài
toán trong điều kiện, môi trường khác, hệ qui chiếu khác sẽ thế nào? (biện luận về
bài toán).
Trong các tài liệu về lý luận phương pháp dạy học giải bài tập vật lí ở nước ta,
từ trung học cơ sở học sinh đã được làm quen phương pháp giải bài tập theo quy
trình bốn bước:
Bước 1. Tìm hiểu đầu bài.
Bước 2. Xác lập các mối liên hệ giữa các dữ liệu xuất phát và cái cần tìm.
Bước 3. Rút ra các kết quả cần tìm.
Bước 4. Kiểm tra xác nhận kết quả, nhận xét lời giải, tìm lời giải khác nếu có.

Nội dung hoạt động trong bước 1, cần phải thực hiện nội dung bước 1 và
bước 2 của chiến lược giải toán theo 6 bước đã nêu trên. Còn bước 2 cần phải tiến
hành nội dung bước 3 (khám phá) và bước 4 (kế hoạch) mà chiến lược giải bài tập
theo 6 bước đã nêu. Để sang bước 3 (rút ra kết quả cần tìm) đó là bước thực thi kế
hoạch giải.
Như vậy chiến lược giải bài tập theo 6 bước đã định hướng các hành động
của hoạt động giải toán tiếp cận với phương pháp nghiên cứu vật lí.
Học sinh phổ thông nước ta quen với hoạt động giải toán theo 4 bước. Vì thế
chúng tôi kết hợp hai chiến lược giải một bài tập vật lí như đã nêu trên để hình
thành và phát triển năng lực giải bài tập vật lí nhằm rèn luyện kĩ năng giải bài tập
cho học sinh.
1.2.2. Cơ sở định hướng việc hướng dẫn HS giải BTVL
Muốn cho việc hướng dẫn giải bài tập được định hướng một cách đúng đắn
GV phải phân tích được phương pháp giải bài tập cụ thể bằng cách vận dụng
những hiểu biết về tư duy giải bài tập vật lí. Mặt khác phải xuất phát từ mục đích
sư phạm cụ thể của việc cho HS giải bài tập để xác định kiểu hướng dẫn phù hợp.
Nội dung trên được minh hoạ bằng sơ đồ sau:
16

f


Tư duy giải bài tập

Phân tích phương pháp
giải bài tập cụ thể

Mục đích sư phạm

Xác định kiểu hướng

dẫn

Phương
pháp
hướng
dẫn giải
bài tập
cụ thể

Sau đây chúng ta sẽ đề cập đến các kiểu hướng dẫn KN giải BTVL theo các
mục đích sư phạm khác nhau.
Mức độ 1. Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn angôrit)
là sự hướng dẫn chỉ rõ cho HS những hành động cụ thể cần thực hiện và trình
tự thực hiện các hành động đó để đạt được kết quả mong muốn. Những hành động
này được coi là những hành động sơ cấp HS phải hiểu một cách đơn giá, HS đã
nắm vững, nếu thực hiện theo các bước đã qui định theo con đường đó HS sẽ giải
được bài tập đã cho.
Kiểu định hướng theo mẫu đòi hỏi GV phải phân tích một cách khoa học việc
giải toán, xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng để xây dựng angôrit giải bài tập.
Kiểu hướng dẫn theo mẫu nhằm luyện tập cho HS kĩ năng giải một loại bài tập
nào đó. Khi xây dựng các angôrit giải cho từng loại bài tập cơ bản, điển hình nào
đó (ví dụ bài tập động học, động lực học,…) thông qua việc giải toán HS nắm
được các angôrit giải cho từng loại bài tập.
Mức độ 2. Hướng dẫn tìm tòi
Là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS suy nghĩ tìm tòi phát hiện
cách giải quyết, không phải là GV chỉ dẫn cho HS hành động theo mẫu đã có mà
GV gợi mở để HS tự tìm cách giải quyết, HS tự xác định các hành động cần thực
hiện để đạt kết quả. Kiểu định hướng này đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy của
HS, tạo điều kiện để HS tự lực tìm tòi cách giải quyết.
Khó khăn của kiểu định hướng tìm tòi chính là ở chỗ hướng dẫn của GV phải

làm sao không đưa HS thực hiện các hành động theo mẫu mà phải có tác dụng
hướng tư duy của HS vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết
vấn đề của bài tập.
f
17


Mức độ 3. Định hướng khái quát chương trình hoá
Là kiểu hướng dẫn HS tự tìm tòi cách giải quyết. Nét đặc trưng của kiểu
hướng dẫn này là GV định hướng hoạt động tư duy của HS theo đường lối khái
quát hoá giải quyết vấn đề. Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải
quyết của HS. Nếu HS gặp trở ngại không vượt qua được để tìm cách giải quyết
thì GV phát triển định hướng khái quát ban đầu, cụ thể hoá thêm một bước bằng
cách gợi ý thêm cho HS để thu hẹp hơn phạm vi tìm tòi, giải quyết vấn đề. Nếu
HS vẫn không giải quyết được thì GV chuyển dần hướng dẫn theo mẫu giúp HS
hoàn thành yêu cầu của một bước, sau đó yêu cầu HS tự lực, tìm tòi giải quyết
bước tiếp theo. Cứ như thế cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra.
Kiểu hướng dẫn khái quát chương trình hoá trong hoạt động giải BTVL của
HS nhằm phát huy tính độc lập, tự lực thực hiện các hành động tư duy đồng thời
dạy cho HS cách tư duy.
Như vậy, GV phải có kĩ thuật đặt ra hệ thống câu hỏi chuyển từ mức độ 3 đến
mức độ 1 giúp đỡ HS trong quá trình hoạt động giải một BTVL cụ thể.
1.3. Khái niệm kĩ năng, kĩ năng giải bài tập vật lí
Có nhiều định nghĩa về kĩ năng, bắt nguồn từ những lĩnh vực chuyên môn
khác nhau. Trong lĩnh vực Tâm lí học và lý luận dạy học, các tác giả đều thừa
nhận kĩ năng được hình thành khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Mặc dù có
nhiều định nghĩa nhưng nội hàm của khái niệm kĩ năng đều diễn đạt:
Kĩ năng là năng lực hay khả năng của chủ thể thực hiện thuần thục một hay
một chuỗi hành động trên cơ sở hiểu biết (kiến thức hoặc kinh nghiệm) nhằm tạo
ra một kết quả mong đợi (mục đích của hoạt động).

Kĩ năng được xác định bởi các kiến thức, kĩ xảo, thói quen và năng lực.
Đối với môn học vật lí:
- Kiến thức bao gồm các khái niệm, các định luật, các quy tắc các nguyên lí
của lí thuyết vật lí và các phương pháp nhận thức vật lí.
- Các kĩ xảo được hiểu là các thành phần đã tự động hóa của hoạt động trí tuệ
và thực tiễn của HS, trong quá trình luyện tập (có được kĩ xảo đòi hỏi rèn luyện kĩ
f
18


năng thường xuyên, nhiều lần trong một thời gian nhất định).
Ý nghĩa của các kĩ xảo đối với việc rèn luyện kĩ năng là ở chỗ trên cơ sở các
kĩ xảo đã phát triển không cần tập chú ý vào tất cả các thành phần của hành động.
Đối với vật lí thì chủ yếu là những kĩ xảo thực nghiệm và kĩ xảo áp dụng các
phương pháp toán học và các phương tiện phụ trợ.
- Thói quen, cũng như kĩ xảo là những thành phần đã tự động hóa của hoạt
động. Phần lớn các thói quen được rèn luyện cho học sinh trong quá trình dạy học
vật lí, bao gồm cả cách thức cũng như trình tự thực hiện hành động. Trong việc
giải các bài tập vật lí, cần có các thói quen như:
+ Cân nhắc các điều kiện đã cho;
+ Phân tích nội dung bài toán vật lí;
+ Biểu diễn tình huống vật lí bằng hình vẽ;
+ Chuyển tất cả các đơn vị đo về một hệ thống đơn vị của các đại lượng vật lí;
+ Lập các phương trình mà từ đó có thể tìm được các đại lượng cần tìm;
+ Kiểm tra việc giải bài tập theo các đơn vị đo;
+ Sử dụng bảng số, máy tính;
+ Chú ý đến độ chính xác của các đại lượng cần tìm, ...
Có thể định nghĩa kĩ năng giải bài tập vật lí là:
Kĩ năng giải bài tập vật lí là khả năng của học sinh thực hiện thuần thục một
hoặc một chuỗi hành động vận dụng các kiến thức vật lí (các khái niệm, các định

luật, các quy tắc, các nguyên lí) và giả thiết đề bài toán đã cho để giải quyết
nhiệm vụ đặt ra theo yêu cầu của đề bài.
Lý luận và thực tiễn dạy học vật lí cho thấy, muốn rèn luyện kĩ năng cho học
sinh, thông thường đi theo hai con đường:
Con đường thứ nhất: GV dạy mẫu theo các bước, học sinh tái hiện làm lại
theo mẫu với các bước đã quen biết (con đường angôrít); rèn luyện kĩ năng bằng
những bài tập cơ bản.
Con đường thứ hai để rèn luyện kĩ năng, đó là dạy học định hướng, thông qua
hệ thống câu hỏi định hướng tư duy giúp HS giải bài tập để có kĩ năng.
1.4. Các biện pháp rèn luyện kĩ năng giải bài tập
19

f


Ở trên lớp giáo viên thường phối hợp nhiều phương pháp cho mỗi bài học, cho
từng đơn vị kiến thức. Vì vậy các biện pháp rèn luyện kĩ năng cho học sinh cũng
được thể hiện rất da dạng. Có thể sử dụng đồng thời hoặc riêng lẻ các biện pháp,
tuỳ theo năng lực của giáo viên bộ môn và tuỳ theo từng đối tượng học sinh. Trong
luận văn này tác giả xin nêu lên các biện pháp rèn kĩ năng cho học sinh khi giải bài
tập chương "Dòng điện xoay chiều" nói riêng và bài tập vật lý nói chung. Các biện
pháp này được dựa trên sự phân tích cơ sở lý luận về phương pháp dạy học và tâm
lý học sư phạm; các ví dụ trong các biện pháp theo quá trình dạy học chương
“Dòng điện xoay chiều”.
Biện pháp 1. Giúp học sinh nắm vững những kiến thức cơ bản làm cơ sở vận
dụng giải bài tập.
- Học sinh nắm vững kiến thức cơ bản khi giải bài tập các em sẽ làm tốt hơn, do
đó trong mỗi tiết học GV cần trang bị cho HS những kiến thức cơ bản, đồng thời
GV gợi cho HS nhớ công thức tính các đại lượng vật lý một cách chính xác. GV
giúp các em có kĩ năng khi giải bài tập. Chẳng hạn chương "Dòng điện xoay

chiều" các em cần nhớ kiến thức sau:
- Tính tổng trở dùng một trong các cách sau:
+ Z = R 2 + ( Z L − ZC )2
với ZL = ωL; ZC =
+Z=

+Z=

1
.
ω.C

R
.
Cosϕ u,i

+ Z = U.

U
.
I

R
.
P

- Mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp, cuộn dây có điện trở thuần r
=> Z =

(R + r ) 2 + ( Z L − Z C ) 2

- Tính điện áp ở hai đầu mạch chính dùng công thức: U0= U 02R + (U 0 L − U 0C ) 2 = I0.Z
- Tính điện áp ở hai đầu cuộn dây có điện trở r : Ud = I.Zd = I. r 2 + Z L2 .
- Viết biểu thức dòng điện hoặc biểu thức điện áp dùng công thức tính độ lệch pha:
tan ϕ u,i =

UL − UC
Z L − ZC
=
; ϕ u,i có thể có giá trị dương, âm hoặc bằng không.
UR
R

Với ϕ u,i = ϕ u - ϕ i ; ( ϕ u,i là độ lệch pha của u so với i).
f
20


- Mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp, cuộn dây có điện trở thuần r => độ lệch pha:
tan ϕ u,i =

Z L − ZC U L − U C
=
UR + Ur
R+r

- GV lưu ý cho HS các cách vẽ giản đồ véctơ.
Vẽ theo quy tắc hình bình hành hoặc vẽ theo quy tắc tam giác.
- GV trang bị cho HS cách giải các bài toán cực trị trong vật lý. Phương pháp
chung để giải dạng toán này là đưa về hàm phân số, có tử số không đổi, mẫu số là

hàm chứa biến số. Ta tìm giá trị của biến số để hàm ở mẫu số đạt cực trị.
+ Tìm C hoặc L hoặc ω để dòng điện cực đại (công suất của mạch cực đại) =>
1

mạch cộng hưởng (ω2= L.C ).
+ Tìm L để điện áp ở hai đầu cuộn thuần cảm cực đại, hoặc tìm C để điện áp ở hai
đầu tụ điện cực đại ta tính theo tọa độ đỉnh của hàm số bậc hai ở mẫu số.
+ Tìm L để URL cực đại hoặc tìm C để cho URC cực đại ta khảo sát hàm số ở mẫu số
rồi xét dấu để hàm dưới mẫu số cực tiểu.
+ Tìm f để UC hoặc UL cực đại ta đưa biểu thức ở mẫu số về hàm trùng phương,
giá trị cực tiểu là toạ độ đỉnh của parabol.
+ Tìm giá trị của biến trở R ở đoạn mạch có cuộn dây thuần cảm, để công suất của
mạch cực đại ta dùng bất đẳng thức Côsi.
+ Tìm giá trị của của biến trở R ở đoạn mạch cuộn dây có điện trở thuần, để công suất
của mạch cực đại ta dùng bất đẳng thức Côsi khi r ≤ Z L − Z C ; hoặc dùng đạo hàm
khi: r ≥

Z L − ZC .

- Máy biến áp:

U 1 N1
=
. (với U1, N1; U2, N2 là điện áp và số vòng dây tương ứng
U2 N2

của cuộn sơ cấp và thứ cấp).
+ Công suất cuộn sơ cấp: P1 = U1.I1.Cosϕu1,i.
+ Công suất cuộn thứ cấp: P2 = U2.I2.Cosϕu2,i .
+ Bỏ qua hao phí điện năng trong máy biến áp =>P1 =P2 =>

U 2 N 2 I1
=
=
U1 N 1 I 2

+ Độ giảm thế trên dây: ∆ U = r I2.
f
21


Công suất hao phí trên dây: ∆ P = r I = R
2
2

p phát

U phát

2

(

2

Cosϕ u ,i )

2

UPhát: điện áp ở nơi phát.

r điện trở dây tải.

pphát : công suất truyền đi.

Muốn giảm ∆ P phải tăng U (nhờ máy biến áp).

P2' P2 − ∆P
=
+ Hiệu suất tải điện: H =
P2
P2

P2: công suất truyền đi.
P2' : công suất nhận được nơi tiêu thụ.
∆ P: công suất hao phí

- Máy phát điện một pha:
+ Công thức từ thông: φ = N.B.S.Cos(ωt + ϕφ); t = 0, ϕφ là góc giữa véc tơ pháp tuyến
n của mặt phẳng khung dây với véc tơ cảm ứng từ B .

+ Tần số dòng điện: f = n.p; n: tốc độ quay rôto (vòng/giây); p là số cặp cực hoặc f
=

n.P
; n: tốc độ quay rôto (vòng/phút).
60

- Mạch điện xoay chiều ba pha:
+ Mắc hình sao: Ud = 3 .Up; Id = IP

+ Mắc hình tam giác: Ud =Up; Id = 3 IP
- Động cơ điện:
+ Công suất của động cơ: P = U.I.cosϕu,i = Pcơ + Pnhiệt
(với cosϕu,i ≥ 0; trong thực tế thiết bị sử dụng dòng điện xoay chiều có cosϕu,i ≥ 0,85).
+ Công suất toả nhiệt: Pnhiệt = r.I2 (r: điện trở thuần các cuộn dây của động cơ).
+ Hiệu suất động cơ điện: H = ACó ích/AToàn phần.
Biện pháp 2. Sử dụng đơn vị đo các đại lượng vật lý trong hệ SI.
Ví dụ giải bài tập chương "Dòng điện xoay chiều" có các đơn vị như:
- Chiều dài: mét (m).
- Năng lượng; Công; Nhiệt lượng: Jun(J)
- Thời gian: giây (s).
- Công suất: Oát (W).
- Cường độ dòng điện: Ampe (A).
- Điện áp; Suất điện động: Vôn (V).
- Diện tích: mét vuông (m2).
- Điện trở: Ôm (Ω).
- Tần số: héc (Hz).
- Điện dung: Fara (F).
- Vận tốc góc: Radian/giây (Rad/s).
- Từ thông: Vêbe (Wb).
f
22


- Độ tự cảm: Henry (H).

- Cảm ứng từ: Tesla (T); ...

Biện pháp 3. Dạy cho HS phương pháp giải BT vật lý theo dạng (angôrít) GV
phải rèn các yêu cầu sau.

- Khi đọc đề, HS phải phân loại được BT này thuộc dạng BT quen thuộc nào đã
học.
- Khi đã nhận dạng được BT thì vận dụng các angôrít đã biết để giải.
- Trong trường hợp BT không thuộc dạng quen thuộc thì tìm cách để đưa về BT
dạng quen thuộc để giải.
- Khi gặp bài tập tổng hợp chưa giải ngay được, ta phải chia BT này thành các BT
nhỏ, mỗi bài tập nhỏ đó là các bài tập quen thuộc đã biết cách giải.
- GV cần yêu cầu HS giải toán dạng tổng quát bằng chữ sau đó mới thay số ở bước
cuối.
Ví dụ chương “ Dòng điện xoay chiều”, GV cung cấp cho HS các dạng BT cơ
bản và angôrít để giải như sau:
Dạng 1. Tìm đại lượng: C; L; R; P
- Dấu hiệu để nhận biết mạch cộng hưởng: u, i cùng pha; hệ số công suất mạch cực đại;
1

dòng điện cực đại; công suất cực đại ... => ω2= L.C .
- Khi biết số chỉ các dụng cụ đo vôn kế, ampe kế ta dùng các công thức liên quan để
tính: C; L; R ...
- Khi biết số chỉ các vôn kế, dùng định luật ôm cho các đoạn mạch liên quan đến số chỉ
của vôn kế, lập số phương trình bằng số ẩn số rồi giải.
- Khi biết độ lệch pha giữa điện áp các đoạn mạch thành phần ta giải bằng giản đồ
véctơ.
- Trường hợp biết công suất, hệ số công suất, điện áp ở hai đầu mạch chính =>
P

U

I = U.cosϕ ; Z = .
I
u,i

Dạng 2. Viết biểu thức dòng điện hoặc điện áp hai đầu đoạn mạch
+ Biểu thức tổng quát của i và u
i = I0 cos(ωt+ ϕ i ) hoặc u = U0cos(ωt+ ϕu)
+ Tính I0 hoặc U0 theo một trong các cách sau:
Theo chỉ số dụng cụ đo: I0 = I 2 ; U0 = U 2 .
f
23


U
U0
P
; I= ; I=
Z
Z
R

Hoặc theo công thức: I0 =

+ Tính độ lệch pha giữa u với i theo công thức:
tan ϕ u,i =

UL − UC
Z L − ZC
= U
; ϕ u,i có thể có giá trị dương, âm hoặc bằng không.
R
R

Với ϕ u,i = ϕ u - ϕ i

hoặc cosϕu,i =

R
.
Z

+ Thay các đại lượng đã tính vào biểu thức của i, u.
Dạng 3. Tính cực trị trong mạch R, L, C nối tiếp
Dạng 3.1. Khi C; hoặc L; hoặc ω biến thiên, tính công suất cực đại
U 2 .R

- Ta có: P = R 2 + (ω.L − 1 )2 .
ω.C

1

- Để PMax khi mẫu số nhỏ nhất  mạch cộng hưởng: ω.L= ω.C => PMax =

U2
R

Dạng 3.2. Khi C biến thiên, tính Uc Max
- Ta có:

UC =

U
1
1
( R 2 + Z L2 ). 2 − 2.Z L .

+1
ZC
ZC

R 2 + Z 2L
U R 2 + Z 2L
- Vì mẫu số là tam thức bậc hai để Uc Max khi ZC =
=> UC Max =
ZL
R

Dạng 3.3. Khi L biến thiên, tính ULMax
- Ta có :

UL =

U
1
1
( R 2 + ZC2 ). 2 − 2.ZC .
+1
ZL
ZL

R 2 + Z C2
U R 2 + Z C2
- Vì mẫu số là tam thức bậc hai để ULMax khi Z L =
=> U LMax =
.
ZC

R

Dạng 3. 4. Khi tần số f biến thiên, tính UC Max và UL Max
- Tính UC Max
+ Ta có: UC =

( L C ).ω
2

2

U
4

+ (R 2 C 2 − 2LC).ω2 + 1

+ Vì mẫu số là tam thức bậc hai để UCMax thì mẫu số nhỏ nhất khi ω =
+ Ta tính được: UC Max =

2LC − R 2 C 2
2L2 C 2

2 L.U
R 4 LC − R 2 C 2
f
24


- Tính UL Max
U

+ Ta có: UL =  1 . 1 +  R 2 − 2 . 1 + 1
 2 2 4  2
LC  ω2
C L  ω  L
+ Vì mẫu số là tam thức bậc hai để ULMax thì mẫu số nhỏ nhất khi ω =
+ Ta tính được: UL Max =

2
2LC − R 2 C 2

2 L.U
R 4 LC − R 2 C 2

Dạng 3.5. Khi R thay đổi, tính công suất cực đại của mạch
U2
- Ta có: P =
(Z L − ZC ) 2 .
R+
R

- Theo bất đẳng thức Côsi để PMax thì R = Z L − Z C .
U2
- PMax = 2. Z − Z .
L
C

Dạng 4. Bài toán xác định và tính giá trị các phần tử trong hộp đen
- Đọc đề vẽ giản đồ véc tơ (nếu cần).
- Dựa trên dữ kiện của đề bài lập các công thức chứa những đại lượng có liên quan và

đại lượng cần tìm.
- Dựa vào các công thức trên kết hợp với giản đồ véc tơ phân tích, suy luận để xác định
các phần tử trong hộp đen rồi tính giá trị của các phần tử đó.
- Dấu hiệu nhận biết hộp đen của đoạn mạch điện xoay chiều chứa một hoặc nhiều
phần tử.
Gọi ϕx là độ lệch pha giữa điện áp hai đầu hộp đen và dòng điện trong mạch.
+ Trường hợp hộp đen chứa một phần tử
- Nếu ϕx = -

π
=> hộp đen là C.
2

- Nếu ϕx = 0 => hộp đen là R.
- Nếu ϕx =

π
=> hộp đen là L.
2

+ Trường hợp hộp đen chứa hai phần tử
f
25