Mạng tính toán giải bài tập vật lý điện 1 chiều

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH
MÔN HỌC
BIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ SUY LUẬN

BÀI TẬP 2:
GIẢI CÁC BÀI TOÁN ĐIỆN VẬT LÝ MỘT CHIỀU TỐI ĐA 3
ĐIỆN TRỞ.

Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:


CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH ĐỀ TÀI
1.1 Phạm vi kiến thức:
Đối tượng hướng đến là những học sinh trung học cơ sở. Hỗ trợ giải các dạng bài tập
vật lý tìm hiệu điện thế, điện trở, cường độ dòng điện trong mạch điện một chiều tối đa 3
điện trở.
1.2 Mục tiêu đề tài:
Khảo sát và xây dựng mô hình Mạng tính toán cho việc giải toán tự động. Cụ thể ở
bài báo cáo này là “Giải bài tập Vật lý về mạch điện một chiều tối đa 3 điện trở”. Ứng
dung lý thuyết cơ sở trong chương trình phổ thông lớp 9 về điện một chiều để xây dựng
một mạng tính toán có cấu trúc giúp máy tính có thể đưa ra lời giải và đáp số của một bài
toán cụ thể.
1.3 Phần mềm hỗ trợ
Chương trình có sử dụng phần mềm Maple hỗ trợ trong việc tính toán để giải bài toán.

CHƯƠNG 2: THU THẬP VÀ PHÂN LOẠI KIẾN THỨC
2.1 Nguồn thu thập:
Tri thức về vật lý điện một chiều là miền tri thức quan trọng đã được phát triển đầy
đủ ở các bậc học THCS và THPT. Qua quá trình tìm hiểu, thu thập và phân tích những

thông tin đáng tin cậy thì các tri thức chủ yếu được rút ra từ 2 nguồn chính:
- Sách giáo khoa Vật Lý lớp 9: nguồn quan trọng nhất , chính xác nhất, cô đọng
nhất.
- Cộng đồng mạng Internet bao gồm: các giáo án điện tử, bài báo cáo tóm tắt, đề
cương môn học,…
2.2 Cách thu thập:
- Từ Sách giáo khoa: đọc và chọn ra các khái niệm, định luật, công thức,…
- Từ mạng Internet: tìm hiểu các giáo án điện tử, các đề cương, bài tóm tắt, các
định nghĩa,… trên các website như: vi.wikipedia.org, violet.vn,…
2.3 Kết quả thu thập được dưới dạng thô:


Kết quả thu thập được phân loại như sau:

- Các qui ước, qui tắc như:
+ Chiều dòng điện theo qui ước.
+ Mạch điện mắc nối tiếp, mạch điện mắc song song.
+ Quy tắc mắc Ampe kế và Vôn kế.
+ Mối quan hệ giữa dòng điện, hiệu điện thế và điện trở trong mạch chính và
mạch rẽ nhánh
- Các yếu tố chính của mạch điện:
+ I: Cường độ dòng điện
+ U: hiệu điện thế
+ R: điện trở.
- Các hệ thức liên hệ nội bộ giữa các yếu tố của một đối tượng trong mạch:
+ Định luật Ôm tổng quát:
+ Định luật Ôm đối với đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp:
I = I1 = I2 = .... = In
U = U1 + U2 + ... + Un

R = R1 + R2 + ... + Rn
+ Định luật Ôm đối với đoạn mạch có các điện trở mắc song song :
I = I1 + I2 + .... + In
U = U1 = U2 =.... = Un


CHƯƠNG 3: BIỂU DIỄN TRI THỨC
3.1 Mô hình tri thức:
Một cơ sở tri thức của “Mô hình mạch điện” được mô hình hóa thành bộ sau:
(M, F)
Trong đó
- M: Tập hợp các đối tượng của một “Mô hình mạch điện”.
- F: Tập hợp các quy luật suy diễn của các sự kiện của các đối tượng trong M
3.2 Tổ chức lưu trữ tri thức trên máy tính:
3.2.1 Tập tin M.txt:
Tập tin M.txt là tập tin lưu phạm vi các đối tượng mà chương trình có thể tính
được.

3.2.2 Tập tin F.txt:
Tập tin F.txt lưu trữ các công thức suy diễn, mối liên hệ giữa các đối tượng trong
tập trong tập M.


Tùy theo kiểu mạch điện ta sẽ có tương ứng các tập F riêng tương ứng với kiểu
mạch điện 1 chiều đó. Cụ thể trong bài tập này có 10 dạng mạch khác nhau.

-

Mạch R1nt (R2 ss R3)

-

Mạch (R1 nt R2) ss R3


-

Mạch R1 ss R2 ss R3

-

Mạch (R1 nt R3) ss R2


-

Mạch (R1 ss R2) nt R3

-

Mạch (R1 ss R3) nt R2


-

R1 nt R2

-

R1 ss R2


-

R1 nt R2 nt R3


CHƯƠNG 4: DEMO

Đề bài nhập vào:
R1nt (R2ssR3);R1=2,R2=2,R3=2;R?
Kết quả chương trình trả về:
+ Áp dụng công thức R23 = (R2*R3)/(R2 + R3)
Tính được: R23= 1
+ Áp dụng công thức R = R23 + R1
Tính được: R= 3