Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “dòng điện xoay chiều” vật lí 12 ban cơ bản theo lý thuyết phát triển bài tập vật lí nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh

-1-

MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài
Ở thời đại ngày nay giáo dục đứng trƣớc một thực trạng là thời gian học
có hạn nhƣng kiến thức nhận loại phát triển rất nhanh, từ đó một vấn đề hết
sức quan trọng đặt ra là làm thế nào để học sinh có thể tiếp nhận đầy đủ khối
lƣợng tri thức ngày càng tăng của nhân loại trong khi quỹ thời gian dành cho
dạy và học không thay đổi, để giải quyết vấn đề này thì nền giáo dục phải có
biến đổi sâu sắc cả mục đích, nội dung và phƣơng pháp dạy học.
Trong đó quan trọng nhất là đổi mới phƣơng pháp dạy và học. Định
hƣớng công cuộc đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay là chuyển từ cách
dạy “Thầy truyền thụ, trò tiếp thu” sang việc thầy tổ chức các hoạt động dạy
học để trò dành lấy kiến thức, tự xây dựng kiến thức cho mình, bồi dƣỡng
năng lực tự học, nâng cao chất lƣợng học tập của học sinh
Làm thế nào để nâng cao chất lƣợng học tập của học sinh? Ngoài năng
lực sƣ phạm của giáo viên còn đòi hỏi hệ thống tri thức cần truyền tải đến học
sinh, trong dạy học nói chung và DHVL nói riêng bài tập là một công cụ rất
quan trọng hổ trợ đắc lực cho việc củng cố tri thức, mở rộng kiến thức, rèn
luyện tính tự lực của học sinh và có thể giúp học sinh nắm vững và hiểu sâu
hơn về lí thuyết.
Việc dạy học Vật lý các trƣờng trung học phổ thông hiện nay chƣa phát
huy đƣợc hết vai trò của bài tập vật lý trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy
học. Một phần do đa số giáo viên chỉ giao bài tập ở sách giáo khoa để cho học
sinh tham khảo và xem đó là bài tập mẫu để học sinh làm các bài khác. Do đó
chƣa phát huy đƣợc tính sáng tạo của học sinh trong giải bài tập vật lý và khi
áp dụng cũng không linh hoạt, nhất là khi cho bài tập khác dạng thì học sinh
lúng túng không giải quyết đƣợc. Bên cạnh đó đa số học sinh hiện nay cũng
còn thụ động trong việc học tập của mình, các em chỉ học xoay quanh những

-2-

gì mà giáo viên đã cung cấp chứ ít chủ động tìm tòi học tập điều mới ngoài
thông tin từ ngƣời thầy. Mặt khác một số học sinh sau thời gian học tập ở
trƣờng khi về nhà do phải giúp đỡ gia đình nên không có thời gian tự tìm tòi
học hỏi thêm.
Xuất phát từ cơ sở lí luận và thực tiễn trên chúng tôi chọn đề tài:
“ Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều”
vật lí 12 ban cơ bản theo lý thuyết phát triển bài tập vật lí nhằm nâng cao
chất lượng học tập của học sinh”
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Dòng điện
xoay chiều” Vật lí 12 ban cơ bản theo lí thuyết phát triển bài tập Vật lí, nhằm
nâng cao chất lƣợng học tập của học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng
- Quá trình dạy học và dạy học BTVL ở trƣờng THPT
- Lý thuyết phát triển BTVL
3.2.Phạm vi
- Bài tập chƣơng Dòng điện xoay chiều SGK Vật lí 12 ban cơ bản
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Dòng điện xoay
chiều” Vật lí 12 ban cơ bản theo lí thuyết PTBTVL vào dạy học một cách hợp
lí sẽ nâng cao đƣợc chất lƣợng học tập của học sinh
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng BTVL trong vai trò nâng cao
chất lƣợng học tập của học sinh THPT
- Nghiên cứu lý thuyết phát triển BTVL

-3-

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung chƣơng “Dòng điện xoay chiều” Vật lí
12 ban cơ bản để xây xựng hệ thống bài tập theo LT PTBTVL
- Nghiên cứu thực trạng dạy học BT chƣơng “Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12 ban cơ bản
- Đề xuất phƣơng án xây dựng và sử dụng bài tập theo LT PTBTVL
- Thực nghiệm sƣ phạm
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Cơ sở lí luận của việc sử dụng BTVL trong vai trò nâng cao chất lƣợng
học tập của học sinh THPT
- Lý thuyết phát triển BTVL
6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Điều tra thực trạng dạy học BTVL chƣơng “Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12 ban cơ bản
- Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12 ban cơ bản theo lí thuyết PTBTVL
- Thực nghiệm sƣ phạm
7. Đóng góp của đề tài
- Đã chứng minh đƣợc tính khả thi và hiệu quả của lý thuyết phát triển
bài tập trong dạy học BTVL ở trƣờng phổ thông.
- Xây dựng đƣợc hệ thống 6 loại BTCB chƣơng “Dòng điện xoay
chiều” Vật lí 12 ban cơ bản và phát triển chúng theo các phƣơng án khác
nhau. Có 53 bài tập điển hình minh họa cho sự phát triển BTVL đồng thời đề
xuất tiến trình dạy học BTVL theo tinh thần lí thuyết phát triển BTVL
8. Cấu trúc luận văn
Luận văn ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo thì phần nội
dung gồm có:

-4-

Ch-¬ng 1

Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển bài tập

trong dạy học Vật lí
Ch-¬ng 2

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Dòng

điện xoay chiều” Vật lí lớp 12 theo LTPTBTVL
Chương 3

Thực nghiệm sƣ phạm


-5-

Ch-¬ng 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN BÀI TẬP
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1.Tác dụng của BTVL trong việc nâng cao chất lượng học tập của học
sinh.
BTVL đƣợc hiểu là một vấn đề đƣợc đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ
những suy luận logic, những phép toán và những thí nghiệm dựa trên cơ sở
các định luật và phƣơng pháp Vật lí [15].
1.1.1. Vai trò của bài tập Vật lí
BTVL có vai trò hết sức quan trọng, chúng đƣợc sử dụng trong DHVL

với những mục đích khác nhau :
- BTVL đƣợc sử dụng nhƣ các phƣơng tiện nghiên cứu tài liệu mới, khi
trang bị kiến thức mới cho học sinh, nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến
thức mới một cách sâu sắc và vững chắc.
- BTVL là phƣơg tiện rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo vận dụng
kiến thức, liên hệ lý thuyết và thực tiễn, học tập và đời sống
- BTVL là một phƣơng tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn
luyện tƣ duy, bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh bởi
vì giải BTVL là hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh. Trong quá
trình giải BTVL học sinh phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng
những lập luận, thực hiện việc tính toán khi cần thiết phải tiến hành cả thí
nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại
lƣợng để kiểm tra các kết luận của mình. Trong những điều kiện đó tƣ duy
logic, tƣ duy sáng tạo của học sinh đƣợc nâng cao.
- BTVL là phƣơng tiện ôn tập và củng cố kiến thức một cách sinh động và
có hiệu quả.


-6-

- Thông qua việc giải BTVL có thể rèn luyện đƣợc những đức tính tốt
nhƣ: tính độc lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, vƣợt khó…
- BTVL là phƣơng tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của học
sinh một cách chính xác.
1.1.2. Qúa trình dạy học BTVL
Trong quá trình dạy học BTVL, để giúp học sinh có kỹ năng giải các
BTVL cơ bản củng nhƣ phức hợp thì việc học sinh tìm đƣợc phƣơng pháp
giải toán là hết sức quan trọng, tùy thuộc vào đối tƣợng của học sinh, độ khó
của bài toán, mục đích sƣ phạm của việc giải bài tập mà từ đó ngƣời giáo viên
sử dụng các kiểu định hƣớng khác nhau cho phù hợp, ba kiểu hƣớng dẫn học

sinh giải BTVL đó là:
Hƣớng dẫn theo mẫu, hƣớng dẫn tìm tòi và định hƣớng khái quát
chƣơng trình hoá [15].
a.Hướng dẫn theo mẫu(hướng dẫn Algôrit)
Sự hƣớng dẫn hành động theo mẫu thƣờng đƣợc gọi là hƣớng dẫn
Algôrit, hƣớng dẫn Algôrit đƣợc dùng với ý nghĩa là một quy tắc hành động
hay một chƣơng trình hành động đƣợc xác định một cách rõ ràng, chính xác
và chặt chẽ, chỉ cần thực hiện hành động theo trình tự và quy tắc đã chỉ ra thì
sẽ dẫn đến kết quả.
Hƣớng dẫn Algôrit là hƣớng dẫn chỉ rõ cho học sinh hành động cụ thể
cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt kết quả mong
muốn. Những hành động này là những hành động sơ cấp phải đƣợc học sinh
hiểu một cách đơn giản và học sinh đã nắm vững.
Kiểu hƣớng dẫn Algôrit không đòi hỏi học sinh sự tìm tòi xác định các
hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi học sinh
chấp hành các hành động của giáo viên chỉ ra, cứ theo đó học sinh sẽ giải
đƣợc các bài tập đã cho. Kiểu hƣớng dẫn Algôrit đòi hỏi giáo viên phải phân


-7-

tích một cách khoa học việc giải bài toán để xác định đƣợc một trình tự chính
xác, chặt chẽ của các hành động cần thực hiện để giải bài toán. Cần đảm bảo
cho hành động đó là hành động sơ cấp đối với học sinh. Nghĩa là kiểu hƣớng
dẫn này đòi hỏi phải xây dựng đƣợc Algôrit bài toán.
Kiểu hƣớng dẫn Algôrit thƣờng đƣợc áp dụng khi cần dạy cho học
sinh phƣơng pháp giải một bài tập điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho học
sinh kỹ năng giải một bài toán xác định. Ngƣời ta xây dựng Algôrit giải cho
từng bài toán cơ bản và điển hình và rèn luyện cho học sinh kỹ năng giải các
bài toán đó dựa trên việc làm cho học sinh nắm vững đƣợc các Algôrit giải.

Kiểu hƣớng dẫn Algôrit có ƣu điểm là đảm bảo cho học sinh giải bài
toán đã cho một cách chắc chắn, nó giúp cho học sinh rèn luyện kỹ năng giải
toán có hiệu quả. Tuy nhiên nếu chỉ hƣớng dẫn cho học sinh luôn áp dụng
kiểu Algôrit thì học sinh giải toán chỉ đi theo đƣờng mòn có sẵn, do đó ít có
tác dụng rèn luyện khả năng tìm tòi, sáng tạo và tƣ duy bị hạn chế.
b. Hướng dẫn tìm tòi
Hƣớng dẫn tìm tòi là kiểu hƣớng dẫn mang tính chất gợi ý cho học
sinh suy nghĩ, tìm tòi, phát hiện cách giải quyết vấn đề. Ở đây, giáo viên
không phải chỉ dẫn cho học sinh chấp hành các hành động theo hƣớng đã có
để đi đến kết quả, mà là giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết,
tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt đƣợc kết quả.
Kiểu hƣớng dẫn tìm tòi đƣợc áp dụng khi cần giúp đở học sinh vƣợt
qua khó khăn để giải quyết bài toán, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu sự phát
triển tƣ duy cho học sinh, tạo điều kiện để học sinh tự tìm tòi cách giải quyết.
Ƣu điểm của kiểu hƣớng dẫn này là tránh đƣợc sự làm thay của giáo
viên cho học sinh trong việc giải bài tập. Nhƣng vì kiểu hƣớng dẫn này đòi
hỏi học sinh phải tự lực tìm tòi cách giải quyết chứ không phải chỉ chấp hành
các hành động theo mẩu đã đặt ra, nên không phải lúc nào cũng đảm bảo cho


-8-

học sinh giải đƣợc bài toán một cách chắc chắn. Khó khăn của kiểu hƣớng
dẫn này chính là ở chỗ hƣớng dẫn của giáo viên làm sao không đƣa học sinh
đến chỗ thừa, sự hƣớng dẫn nhƣ vậy nhằm giúp học sinh trong việc định
hƣớng suy nghĩ vào phạm vi cần tìm tòi, chứ không phải ghi nhận tái tạo cái
có sẵn.
c) Định hướng khái quát chương trình hoá
Định hƣớng khái quát chƣơng trình hoá cũng là sự hƣớng dẫn mang tính
chất gợi ý cho học sinh tự tìm tòi cách giải quuyết, tức là giúp học sinh tìm

phƣơng hƣớng để tự lực xây dựng đƣợc angôrit giải bài tập hoặc giúp cho học
sinh ý thức đƣợc đƣờng lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết một vấn đề
nào đó, để họ chƣơng trình hoá hoạt động của mình theo các bƣớc dự định
hợp lý. Sự định hƣớng chung ban đầu đòi hỏi quá trình tự lực tìm tòi, giải
quyết của học sinh. Nếu học sinh không đáp ứng đƣợc thì sự giúp đỡ tiếp của
giáo viên là sự phát triển định hƣớng khái quát ban đầu, cụ thể hoá thêm một
bƣớc bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thu hẹp hơn phạm vi phải tìm tòi,
giải quyết cho vừa sức học sinh. Nếu học sinh vẫn không đủ khả năng tự lực
tìm tòi, giải quyết thì sự hƣớng dẫn của giáo viên chuyển dần thành hƣớng
dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành đƣợc yêu cầu của một
bƣớc, sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết bƣớc tiếp theo,
nếu cần thì giáo viên lài giúp đỡ thêm. Cứ nhƣ vậy cho đến khi giải quyết
xong vấn đề.
Kiểu định hƣớng khái quát chƣơng trình hoá là sự vận dụng phối hợp hai
kiểu định hƣớng trên nhằm khai thác, phát huy đƣợc ƣu điểm của hai kiểu
định hƣớng trên: tạo cơ hội cho học sinh phát huy hành động tìm tòi sáng tạo
của mình, đồng thời vẫn đảm bảo cho học sinh đạt đƣợc tri thức cần dạy.
1.2. Lý thuyết phát triển bài tập Vật lí
1.2.1. Lý thuyết về phát triển bài tập Vật lí [9].


-9-

a.Khái niệm phát triển BTVL
- Bài tập cơ bản: BTCB là bài tập mà khi giải chỉ sử dụng một đơn vị kiến
thức cơ bản ( một khái niệm hoặc một định luật Vật Lý)
Sơ đồ cấu trúc

1KTCB

Dữ kiện a,b,c

Giả thuyết

Ẩn số x

Kết luận

- Bài tập phức hợp: BTPH là bài tập mà khi giải cần phải sử dụng từ 2 đơn vị
kiến thức cơ bản trở lên.
( BTPH là tổ hợp của các bài tập cơ bản. Thực chất việc giải bài tập tổng hợp
là việc nhận ra các BTCB trong BTPH đó)
- Phát triển bài tập vật lý:
Phát triển BTVL là biến đổi một BTCB thành các BTPH theo các phƣơng
án khác nhau.
b. Phương pháp phát triển BTVL [9]
Việc phát triển BTVL cần phải trải qua các hoạt động: chọn BTCB,
phân tích cấu trúc của BTCB, mô hình hóa BTCB theo các phƣơng pháp khác
nhau.
Chọn BTCB là hành động có tính quyết định cho việc củng cố kiến
thức, kỹ năng nào? Hành động này bao gồm việc:
+ Xác định mục tiêu: cần củng cố kiến thức cơ bản nào? Nội dung của
kiến thức đó, phƣơng trình liên hệ các đại lƣợng, công thức biểu diễn.
+ Chọn hoặc đặt đề bài tập
+ Xác định dữ kiện, ẩn số
+ Mô hình hoá đề bài và hƣớng giải.


- 10 -

Từ BTCB, có thể phát triển thành những BTPH muôn hình muôn vẻ
Về mặt lí luận có thể khái quát thành 5 PA phát triển bài tập nhƣ sau:
PA1: Hoán vị giả thiết và kết luận của bài tập cơ bản để đƣợc bài tập cơ bản
khác có độ khó tƣơng đƣơng
Sơ đồ mô hình hoá hành động phát triển BT theo PA1
BTCB cũ:

BTCB mới:

Giả thiết a,b,c

f(a,b,c,x)

Kết luận x ?

Giả thiết

Kết luận

Cho a,b,x

Tìm c

Cho a,c,x

Tìm b

Cho b,c,x

Tìm a

PA2. Phát triển giả thiết BTCB
Dữ kiện bài toán không liên hệ trực tiếp với ẩn số bằng phƣơng trình
biểu diễn kiến thức cơ bản mà liên hệ gián tiếp thông qua cái chƣa biết trung
gian a, b... nhờ phƣơng trình biểu diễn kiến thức cơ bản khác .
Phát triển giả thiết BTCB là thay giả thiết của bài toán đó bằng một số
BTCB khác buộc phải tìm các đại lƣợng trung gian là cái chƣa biết liên hệ dữ
kiện với ẩn số (cái phải tìm)
Sơ đồ mô hình họa:
KTCB a
Cái chưa biết a
fa(a1,a2,a)

)
Dự kiện b1,b2

KTCB b

KTCB
f(a,b,x)

Dự kiện a1,a2

Cái chưa biết b

fb(b1,b2,b)

)b
Cái cần phải tìm x

- 11 -

Mức độ phức tạp phụ thuộc vào số bài toán trung gian (hay số cái
chƣa biết). Tuỳ thuộc vào đối tƣợng HS mà có thể tăng hoặc giảm số bài toán
trung gian.
PA3. Phát triển kết luận BTCB
Cái cần tìm (ẩn số) không liên hệ trực tiếp với dữ kiện bằng một kiến
thức cơ bản mà thông qua các ẩn số trung gian. Phát triển kết luận là thay kết
luận của bài toán cơ bản bằng một số bài toán cơ bản trung gian để tìm ẩn số
trung gian X, Y... liên kết dữ liệu a, b, c... và các ẩn số x1, y1...
Sơ đồ mô hình hoá phát triển kết luận
ẩn số trung
gian x

KTCB x
fx(a,b,x)

Dự kiện
a,b,c

ẩn số trung
gian y

KTCB y
fy (a,c,y)

KTCB x1

ẩn số x1

f1(X,x1)
KTCB x2

ẩn số x2

f1((Y,y1)

Mức độ phức tạp phụ thuộc vào số bài toán trung gian (số ẩn số bài toán trung
gian)
PA4. Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB (kết hợp PA2 và
PA3)
ax1,
ax2

a1,
a2

bx1,
bx2

Cái chưa
biết ax

Cái chưa
biết a

Cái chưa
biết bx

Cái chưa
biết b

Giả thiết
a, b, c

Cái chưa
biết cx
cx1,
cx2

Cái chưa
biết c
c1,
c2

ẩn số x1

f (a, b, c, x)
KTCB

Kết luận
X
ẩn số x3

ẩn số x2

x21

- 12 -

• Các gạch nối là những kiến thức cơ bản, chiều mũi tên là hƣớng phát
triển bài toán
PA5. Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả thiết kết luận
( kết hợp cả 4 PA trên)
1.2.2. Tại sao trong dạy học BTVL cần vận dụng lý thuyết phát triển bài
tập ? [ 9 ]
Vai trò của BTVL trong DHVL là hết sức quan trọng, việc sử dụng
chúng trong giờ học lại càng quan trọng trong việc nâng cao chất lƣợng của
học sinh.
Trong những giờ dạy BTVL việc thành công, hiệu quả của giờ dạy
không phải là chúng ta tìm ra đƣợc đáp số của bài toán. Không dừng lại ở đó
mà hãy nhìn nhận bài tập đó dƣới nhiều góc độ khác nhau, với những lời giải
khác nhau (nếu có), hãy xem xét lại ý nghĩa của các số liệu, đối chiếu chúng
với thực tế, rút ra những nhận xét bổ ích, chỉ ra đƣợc mấu chốt của từng lời
giải, đâu là cái mới, cái cũ…nói cách khác, chúng ta phải mổ xẻ bài tập vừa
chữa cũng nhƣ lời giải bài tập đó để tìm ra cái mới trong đó.
Mặt khác trong thực tế dạy học học sinh thƣờng gặp nhiều bài tập cùng
dạng tuy chúng có thể khác nhau về cách diễn đạt nhƣng lại dùng những công
thức, kiến thức giống nhau để lập luận và tìm ra lời giải. Nếu nhƣ vậy thì sẽ
không hiệu quả khi chúng ta yêu cầu học sinh cứ giải hết bài tập này đến bài
tập khác trong cùng một dạng, nó vừa mất thời gian dễ nhàm chán vì bài tập
lặp đi lặp lại cùng một dạng và không phát huy đƣợc các đối tƣợng học sinh
khá giỏi. chính vì vậy mà những bài tập cùng dạng hoặc sử dụng kiến thức
nhƣ nhau để giải thì nên chọn bài tập điển hình để chữa, sau đó thông qua bài
tập điển hình nhận xét đánh giá chỉ ra lời giải cho các bài tập khác.
Trong học tập và tài liệu tham khảo học sinh thƣờng gặp các bài tập
phức tạp và để giải chúng học sinh phải chia thành các bài tập nhỏ để giải, đó

- 13 -

là các BTCB. Nói một cách khác việc giải BTPH thực chất là học sinh phải
giải các BTCB, tuy vậy việc học sinh phát hiện ra BTCB là vấn đề khó khăn
vì các em sẽ không biết mình sẽ gặp những BTCB nào? Thế thì chúng ta hãy
xuất phát từ BTCB và biến nó thành BTPH. Nếu làm đƣợc nhƣ vậy thì khi
gặp BTPH, các bài tập cùng dạng với bài tập vừa chữa học sinh sẽ dễ dàng
tìm ra lời giải. Nói nhƣ vậy thông qua BTCB học sinh nắm đƣợc BTPH,
thông qua lời giải BTCB học sinh có lời giải BTPH.
Phát triển BTCB thành BTPH làm cho học sinh không chỉ nắm đƣợc
một bài tập mà thông qua đó nắm đƣợc nhiều bài nữa, học sinh không những
nắm kiến thức một cách chắc chắn và sâu sắc mà còn làm tăng sự hứng thú
học tập, năng lực làm việc độc lập của học sinh. Vì ở đây học sinh vừa cố
gắng hoàn thành nhiệm vụ của giáo viên giao cho, các em có thể vừa đặt ra
nhiệm vụ cho mình bằng cách tự đặt ra các đề bài tập, lúc này giáo viên chỉ
đóng vai trò trọng tài và cố vấn là chủ yếu.
Tuy nhiên trong các giờ dạy bài tập không nên phức tạp bài toán quá
nhiều và mất nhiều thời gian cho công việc này. Chúng ta nên phân bố thời
gian một cách hợp lí để hoàn thành nhiệm vụ chữ bài tập, đó là: củng cố kiến
thức cũ, giúp học sinh nắm bắt kiến thức mới, phát triển năng lực làm việc
độc lập, đồng thời giúp học sinh nắm bắt thêm những dạng toán tƣơng tự,
những BTPH trên cơ sở những BTCB vừa chữa.
1.2.3. Phát triển BTVL trong dạy học BTVL [9]
Việc phát triển bài tập phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Mục tiêu giáo dƣỡng : cần củng cố, khắc sâu kiến thức nào
- Nội dung kiến thức của bài tập
- Trình độ năng lực tƣ duy, khả năng làm việc tích cực, độc lập của học
sinh và mục tiêu phát triển tƣơng ứng
- Thời gian tiết học

- 14 -

1.2.4. Quy trình xây dựng hệ thống BTVL ( phát triển bài tập vật lí ) trong
dạy học BTVL.[ 9 ]
1, Giáo viên xác định hệ thống bài tập cơ bản của chƣơng
- Xác định nội nung kiến thức cơ bản của chƣơng
- Các phƣơng trình biểu diễn
- Lựa chọn BTCB
- Mô hình hóa bài tập
2, Học sinh giải BTCB (tập dƣợt để hiểu rõ và ghi nhớ kiến thức cơ bản)
3, Giáo viên khái quát hoá phƣơng pháp giải BTCB và phân tích bài tập
Các dữ kiện a, b, c... liên hệ với x bằng phƣơng trình kiến thức cơ bản
f(a, b, c, x) = f . Nắm đƣợc phƣơng trình này sẽ giải quyết đƣợc hàng loạt các
bài tập khác.
4, Giáo viên phát triển bài toán theo PA1 để đƣợc BTCB có độ khó tƣơng
đƣơng.
5, Giáo viên yêu cầu học sinh phát triển bài tập theo PA1 (làm theo mẫu)
bằng ngôn ngữ nói. Học sinh tự đặt đề bài và giải. Điều này có tác dụng tốt
trong việc học sinh nắm vững kiến thức cơ bản và bồi dƣỡng năng lực diễn
đạt bằng ngôn ngữ nói cho học sinh.
6, Giáo viên phát triển BTCB theo hƣớng phát triển giả thiết hoặc phát triển
kết luận, giáo viên có thể phân tích: nếu trong BTCB không cho a mà cho các
dữ kiện a1, a2 , a3 (a1, a2 , a3, a liên hệ với nhau bằng KTCB mà học sinh đã
học). Các em có giải đƣợc không?
Từ đó em hãy đặt lại đề bài tập đã cho. Các em học sinh khá có thể
tham gia xây dựng bài tập mới
7, Giáo viên hƣớng dẫn phát triển bài tập theo cách phát triển đồng thời giả
thiết và kết luận hoặc phát triển kết luận và hoán vị chúng

- 15 -

Ở giai đoạn này, tính tự lực của học sinh đã đƣợc nâng lên về chất: học
sinh vừa là ngƣời đặt vấn đề vừa là ngƣời giải quyết vấn đề.
1.3. Thực trạng chung của việc sử dụng bài tập ở trường THPT nói chung,
bài tập nói riêng chương “ Dòng điện xoay chiều ” lớp 12 chương trình cơ
bản.
Thông qua thực tế giảng dạy, tìm hiểu và dự giờ của giáo viên chúng tôi
rút ra đƣợc một số nhận xét về việc dạy học bài tập vật lý nhƣ sau:
a. Về phía giáo viên
- Nhận thức về vai trò tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học của một số
giáo viên chƣa đƣợc đầy đủ, hợp lý, đa số chỉ thiên về vai trò kiểm tra, đánh
giá kiến thức của học sinh thông qua việc giải bài tập vật lý.
- Đa số giáo viên chƣa thực sự dày công nghiên cứu việc định hƣớng phát
triển tƣ duy cho học sinh trong giải bài tập vật lý. Hầu hết các giáo viên đều
áp đặt học sinh suy nghĩ và giải bài tập theo cách của mình mà không hƣớng
dẫn học sinh độc lập suy nghĩ tìm kiếm lời giải, chƣa có thái độ khách quan
để thực sự tôn trọng tƣ duy của các em.
- Giáo viên sử dụng các bài tập từ tài liệu có sẵn để chữa cho học sinh mà
thực sự chƣa có sự đầu tƣ, sửa đổi các bài tập cho phù hợp với trình độ của
học sinh, ngại tìm kiếm thêm bài tập để xây dựng thành hệ thống bài tập
phong phú, chƣa xây dựng đƣợc một hệ thống các câu hỏi định hƣớng tƣ duy
tích cực đối với từng loại bài tập và thích hợp với trình độ các đối tƣợng học
sinh nhằm đƣa học sinh vào con đƣờng độc lập tƣ duy cao độ để tìm lời giải.
- Trong quá trình giảng dạy các giáo viên chƣa quan tâm đến việc tổ chức
cho học sinh tự phát triển bài tập trên cơ sở các bài tập đã giải đƣợc hoặc
ngƣợc lại chƣa chú ý trong việc hƣớng dẫn cho học sinh phƣơng pháp phân
tích những bài tập phức hợp để đƣa dần về các bài tập cơ bản dễ giải hơn.

b. Về phía học sinh


- 16 -

- Việc học sinh học BTVL ở trên lớp, ở trƣờng trung học phổ thông cũng
nhƣ các lớp luyện thi học sinh rất thụ động, chỉ có một số các em học khá và
say mê học Vật lí thì chịu khó tìm tòi, đọc thêm tài liệu tham khảo còn phần
nhiều các em chờ giáo viên hoặc bạn giải rồi chép vào vở
- Các lớp ôn luyện thi thì chủ yếu là các em chép bài và rất ít khi phát biểu
- Nhiều học sinh giải BTVL chỉ áp dụng công thức rồi suy ra kết quả mà
không hiểu đƣợc bản chất Vật lí.
- Các em chƣa bao giờ tự đặt ra bài toán cho mình kể cả các học sinh khá .
Thực trạng trên đòi hỏi mỗi giáo viên cần phải tự xây dựng đƣợc cho
mình hệ thống BTCB theo từng chƣơng và phát triển nó thành các BTPH, từ
đó sử dụng hệ thống bài tập này một cách hợp lí để nâng cao chất lƣợng học
tập của học sinh.
1.4. Kết luận chương 1
Trong chƣơng 1, chúng tôi đã nghiên cứu và đạt đƣợc các kết quả sau:
- Phát triển BTVL vừa thực hiện tốt chức năng giáo dƣỡng (ôn tập, củng
cố, hệ thống hoá kiến thức) vừa góp phần phát triển năng lực tƣ duy lôgic, tƣ
duy biện chứng, tƣ duy sáng tạo, năng lực diễn đạt bằng ngôn ngữ nói, viết
cho học sinh. Việc yêu cầu học sinh tự đặt các đề bài tập để phát triển BTVL
(sáng tạo các bài tập mới trên cơ sở BTCB) là biện pháp biến học sinh từ thụ
động giải bài tập thành chủ động giải bài tập và hệ thống hoá bài tập, tức là
biến học thành tự học, hạn chế dần việc học sinh đến các lớp học thêm, lò
luyện thi vừa tốn công sức tiền của vừa không phát huy năng lực tự học của
học sinh.
- Nghiên cứu và hệ thống hóa các phƣơng án phát triển bài tập Vật lí, quy
trình phát triển bài tập trong dạy học Vật lí.

- Điều tra thực trạng dạy học Vật lí và việc sử dụng bài tập Vật lí ở trƣờng
phổ thông trên địa bàn tỉnh Bình phƣớc.


- 17 -

Trong chƣơng 2 chúng tôi sẽ vận dụng các phƣơng án và quy trình phát
triển bài tập để xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập cho chƣơng “Dòng điện
xoay chiều” Vật lí 12 cơ bản


- 18 -

Chương 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “DÒNG
ĐIỆN XOAY CHIỀU ” VẬT LÍ LỚP 12 CHƢƠNG TRÌNH CƠ BẢN THEO
LTPTBTVL
2.1. Mục tiêu dạy học của chương “Dòng điện xoay chiều ” lớp 12 chương
trình cơ bản
Kiến thức:
- Viết đƣợc biểu thức của cƣờng độ dòng điện và điện áp tức thời.
- Phát biểu đƣợc định nghĩa và viết đƣợc công thức tính giá trị hiệu dụng của
cƣờng độ dòng điện, của điện áp.
- Viết đƣợc các công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn
mạch có R, L, C mắc nối tiếp và nêu đƣợc đơn vị đo các đại lƣợng này.
- Viết đƣợc các hệ thức của định luật Ôm đối với đoạn mạch RLC nối tiếp
(đối với giá trị hiệu dụng và độ lệch pha).
- Viết đƣợc công thức tính công suất điện và công thức tính hệ số công suất
của đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Nêu đƣợc lí do tại sao cần phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện.

- Nêu đƣợc những đặc điểm của đoạn mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện
tƣợng cộng hƣởng điện.
Kĩ năng:
- Vẽ đƣợc giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Giải đƣợc các bài tập đối với đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Giải thích đƣợc nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều và
máy biến áp.
- Tiến hành đƣợc thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp.


- 19 -


- 20 -

2.3. Xây dựng hệ thống bài tập cơ bản trong chương “ Dòng điện xoay
chiều”
2.3.1. BTCB Loại 1: Tính toán các đại lượng trong đoạn mạch chỉ chứa R
hoặc L hoặc C, đoạn mạch RLC nối tiếp.
I=
Cho U, R, L, C, 

U
Z

Tìm I hoặc ZL, ZC, Z,

Trƣớc hết ta phải xác định cấu trúc mạch điện gồm những phần tử nào
(đoạn mạch chỉ chứa R, L, C hay chứa RL, RC, hay RLC ). Sau đó áp dụng
công thức đã học tính toán (đoạn mạch khuyết phần tử nào trong 3 phần tử

RLC thì bỏ qua phần tử đó trong các công thức)
BTCB 1.1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều có
dạng u = 200 2cos100t (V)
a, Đoạn mạch chỉ chứa tụ có C =

1
.10-4 F , tính ZC , I
2

b, Đoạn mạch chỉ chứa cuộn thuần cảm L=

1
H, tính cảm kháng ZL, I


Lời giải tóm tắt :
a, ZC =

1
=
C

b, ZL = L. =

1
U 200
= 200  ; I =
=
= 1A
1

ZC 200
-4
100. .10
2
1
U 200
.100 = 100  ; I = =
= 2A
ZL 100


BTCB 1.2: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp: R = 100, L =
C=

1
.10-4 F. đặt vào điện áp u = 200 2cos100t (v)
2
a, Tính tổng trở Z

Lời giải tóm tắt :

b, Tính cƣờng độ hiệu dụng qua mạch

1
H,



- 21 -

a,Tính tổng trở Z:

ZC =

1
=
C

1
= 200;
1
-4
100. .10
2

1
ZL= L. = .100 = 100; Z = R2 + ( ZL- ZC)2 = 1002 + 1002 = 100 2

b, Tính cƣờng độ hiệu dụng qua mạch I =

U
200
=
= 2 (A)
Z 100 2

2.3.2. BTCB Loại 2: Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong
mạch điện xoay chiều
I0 =

u = U0cos(t + u )

U0
Z

i = I0cos(t +i )

BTCB 2.1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều có
dạng u = 200cos100t(V). Viết biểu thức cƣờng độ dòng điện tức thời trong
mạch trong các trƣờng hợp sau :
a, Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R = 100 
b, Đoạn mạch chỉ chứa cuộn thuần cảm L =
c, Đoạn mạch chỉ chứa tụ có C =

1
H


1
. 10-4 F.
2

Lời giải tóm tắt :
Biểu thức i = I0cos(100t + i )
a, I0 =

U0 200
=
= 2A ;
R 100

b, I0 =

U0 200
1
=
= 2A Trong đó ZL= L. = .100 = 100  ;
ZL 100

i = u -

c, I0 =

i = u = 0  i = 2cos100t (A)



=
2
2

i = 2cos(100t -

U0 200
1
=
= 1A ; Trong đó ZC =
=
ZC 200
C


) (A)
2

1
= 200
1
-4
100. .10
2


- 22 -

i = u +



=

2
2

i = cos(100t +


) (A)
2

BTCB 2.2: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp: R = 50, L=

1
H,
2

1
C = .10-4F. Đặt vào điện áp u = 100 2cos100t (v), viết biểu thức cƣờng độ

dòng điện tức thời trong mạch ?
Lời giải tóm tắt :
Biểu thức i = I0cos(100t + i )
I0 =

U0
Trong đó Z = R2 + ( ZL- ZC)2 = 502 + 502 = 50 2   I0 = 2A
Z
Do ZC > ZL  i = u +  =  với tan =
Vậy biểu thức i = 2cos(100t +

|ZL - ZC|

=1=
R
4


) (A)
4

2.3.3.BTCB Loại 3: Tính toán các đại lượng khi có cộng hưởng điện trong
đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.
Mạch xoay chiều
R,L,C

2 =

1
LC

Tìm  hoặc C hoặc
R hoặc L hoặc 

…1
BTCB 3: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp R=40, L=
H, C thay đổi .Đặt
2
hiệu điện thế xoay chiều u =200 2cos(100t)(V) điều chỉnh tụ C để xãy ra
hiện tƣợng cộng hƣởng điện, xác định giá trị C khi đó ?
Lời giải tóm tắt :
Điều kiện để xãy ra HTCHĐ 2 =

1
1
1
2
 C=
= .10-4 F
2 =
LC

1
L

.(100)2
2

2.3.4. BTCB Loại 4: Bài toán về công suất điện và hệ số công suất
Cho U,I,R,

Tìm P hoặccos


- 23 -

BTCB 4.1: (Bài tập 6 tr-85 sgk VL12)
Mạch điện RLC nối tiếp R= 30 ; L =

5
50
mH; C =  F cung cấp bởi điện



áp hiệu dụng 100V, f = 1KHz. Hãy xác định công suất tiêu thụ và hệ số công
suất.
Lời giải tóm tắt :
 ZC =

1
=

C

 = 2 .f = 2000 Hz
1
5
= 10 ; ZL = L. = 10-3.2000 = 10
50

2000. .10-6


U2 1002
Nhận thấy: ZL= ZC  xãy ra HTCHĐ  P =
=
= 333,3W; cos = 1
R
30
1
1
BTCB 4.2: Mạch điện RLC nối tiếp R = 100, L = H, C =
F. Đặt hiệu

2000
điện thế xoay chiều u =200 2cos(100t)(V) vào mạch điện, xác định công
suất tiêu thụ và hệ số công suất của mạch điện.
Lời giải tóm tắt : Tổng trở Z = R2 + ( ZL- ZC)2 = 1002 + 1002 =100 2;
I=

U
200

=
= 2 A  Công suất tiêu thụ : P = R.I2 = 100.2 = 200W
Z 100 2
Hệ số công suất : cos =

R
100
1
=
=
Z 100 2
2

(ở bài toán này học sinh có thể tính công suất từ công thức P=UIcos )
BTCB 4.3:
Mạch điện xoay chiều R,L,C nối tiếp. Đặt điện áp u =100 2cos(100t)(V)

vào mạch điện khi đó biểu thức dòng điện tức thời là i = 2cos(100t + )(A)
4
Tính công suất của mạch điện ?
Lời giải tóm tắt :

P = U.I.cos = 100.1.cos = 70,7W
4


- 24 -

BTCB 4.4: (Bài tập 5 tr-85 sgk VL12)
Cho mạch điện nhƣ hình vẻ,trong đó L là một cuộn cảm thuần điện áp hai đầu

đoạn mạch u =60 2cos(100t) (V), các điện áp hiệu dụng UPN = UNQ = 60V.
Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu?
C

L

R

P

Q

N
A.

3
2

;

B.

1
;
3

C.

2
;

2

D.

1
2

Lời giải tóm tắt :
U2 = U2R + (UL - UC )2 = 602 ( 1)
U2PN = U2R +U2L = 602

( 2) trong đó UC = 60V;

30 3
3
 UL = 30 V ; UR = 30 3 (V ) ; cos = UR =
=
60
2
U
( học sinh có thể giải theo giản đồ Fre-nen )
2.3.5. BTCB Loại 5:

Bài tập về máy biến áp và truyền tải điện năng
U2 N2 I1
=
=
U1 N1 I2

Tìm

Ux ,Ix , Nx

Ở BTCB ta có thể cho U1, N2, N1 tìm U2, hoặc cho I1, N1, N2 tìm I2 hoặc cho
I1, U1, U2 tìm I2 ( học sinh ghi nhớ công thức)
BTCB 5.1:
U1, N1, N2

U2

Cuộn dây sơ cấp của máy biến áp lý tƣởng có 150 vòng, cuộn dây thứ cấp
có 15000 vòn, điện áp đƣa vào máy biến áp là 220 V . Hỏi
a, Đó là máy tăng áp hay hạ áp ?
b, Điện áp lấy ra ở cuộn thứ cấp là bao nhiêu?
Lời giải tóm tắt :
a, Từ công thức :

U2 N2
=
do N2 > N1  U2 > U1 là máy tăng áp
U1 N1


- 25 -

b, Áp dụng công thức:

U2 N2
N
15000
=

 U2 = 2 .U1=
.220 =22000V=22 KV
U1 N1
N1
150

BTCB 5.2: Một máy biến áp lý tƣởng cuộn sơ cấp N1 = 5000 vòng, thứ cấp
N2 = 250 vòng ; dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp là I1 = 0,5A.
Hãy tính cƣờng độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn thứ cấp?
Tóm tắt:

N2 I 1
=
N1 I 2
Cho I1, N1, N2

Tìm I2

Lời giải tóm tắt :
Áp dụng công thức :

N2 I1
N
5000
=  I2 = I1. 1 = 0,5.
= 10A
N1 I2
N2
250

BTCB 5.3: Một máy biến áp lý tƣởng cuộn sơ cấp I1 = 1A, mắc vào cuộn sơ
cấp mạng điện xoay chiều 220V-50Hz khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai
đầu cuộn thứ cấp để hở là 110V. Cƣờng độ dòng điện trong cuộn sơ cấp là.
Tóm tắt:
Cho U1, U2, I1

U2 I1
=
U1 I2

Tìm I2

Lời giải tóm tắt :
Áp dụng công thức :
2.3.6. BTCB Loại 6:

U2 I1
U
220
=
 I2 = I1. 1 = 1.
= 2A
U1 I2
U2
110

Tính tần số dòng điện do máy phát điện tạo ra
f = n.p
Cho n, p

BTCB 6.1:

Tìm f

Tính tần số dòng điện xoay chiều do máy phát điện tạo ra khi nó

quay với tốc độ 600 vòng/phút và có 5 đôi cực.
Lời giải tóm tắt :

Tần số dòng điện :

f = n.p = 10.5 = 50HZ

( n = 600 vòng/phút= 10 vòng/ giây)
Nhƣ vậy từ 6 loại BTCB chúng tôi đã xây dựng đƣợc 13 BTCB cho
chƣơng “Dòng điện xoay chiều ”