sáng kíên kinh nghiệm vật lí 12

Chun đề : ”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12”.
------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÁI BÌNH
TRƯỜNG THPT THÁI PHÚC

------–µ—------

Đề tài:

SKKN: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI
TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12

Người thực hiện:
THÁNG 10 NĂM 2014

Người thực hiện :

-trang 1-


Chuyên đề : ”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12”.
------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------

Chuyên đề :

“PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ
12”.
Tóm tắt :
Chuyên đề đưa ra phương pháp giải bài toán hộ đen vật lí 12.

A- PHẦN MỞ ĐẦU :
I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Theo thời gian, sự phát triển khoa học kỹ thuật ngày càng đạt được những thành
tựu to lớn; những kiến thức khoa học ngày càng sâu và rộng hơn. Khoa học kỹ
thuật đã có những tác động quan trọng góp phần làm thay đổi bộ mặt của xã hội
loài người, nhất là những ngành khoa học kỹ thuật cao.
Cũng như các môn khoa học khác, Vật lý học là bộ môn khoa học cơ bản, làm
cơ sở lý thuyết cho một số môn khoa học ứng dụng mới ngày nay. Sự phát triển
của Vật lý học dẫn tới sự xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật mới: Kỹ thuật điện, kỹ
thuật điện tử, tự động hoá và điều khiển học, công nghệ thông tin…
Do có tính thực tiễn, nên bộ môn Vật lý ở các trường phổ thông là môn học
mang tính hấp dẫn. Tuy vậy, Vật lý là một môn học khó vì cơ sở của nó là toán
học. Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết
bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh. Chính vì thế,
người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học
sinh niềm say mê yêu thích môn học này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng
bài tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh
trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và
từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài tương tự.
Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc đánh giá học sinh bằng phương
pháp trắc nghiệm khách quan thì khi học sinh nắm được dạng bài và phương pháp
giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng trả được bài .
Chúng ta đã biết rằng trong chương trình Vật lý lớp 12, bài tập về hộp đen
trong điện xoay chiều là phức tạp và khó. Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy
học sinh thường rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này.
Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, tôi đã chọn đề tài:
“PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12 “.

Người thực hiện :

-trang 2-

Chuyên đề : ”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12”.
------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------

Đề tài này nhằm giúp học sinh khắc sâu những kiến thức lí thuyết , có một hệ
thống bài tập và phương pháp giải chúng, giúp các em có thể nắm được cách giải
và từ đó chủ động vận dụng các phương pháp này trong khi làm bài tập. Từ đó hoc
sinh có thêm kỹ năng về cách giải các bài tập Vật lí khác.
II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ
TÀI.
Chúng ta đã biết rằng Bộ môn Vật lí bao gồm một hệ thống lí thuyết và bài tập
đa dạng và phong phú. Theo phân phối chương trình Vật lý lớp 12 bài tập về điện
xoay chiều nhất là bài toán về hộp đen là rất phức tạp và khó , số tiết bài tâp lại hơi
ít so với nhu cầu cần nắm kiến thức cho học sinh. Qua những năm đứng lớp tôi
nhận thấy học sinh thường rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng bài tập
toán này.
Xuất phát từ thực trạng trên, cùng một số kinh nghiệm giảng dạy, tôi đã chọn đề
tài: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN”.
Hiện tại cũng có nhiều sách tham khảo cũng đã trình bày về vấn đề này ở các
góc độ khác nhau . Ở chuyên đề này trình bày việc phân loại các dạng bài tập và
hướng dẫn cách giải có tính hệ thống với những chú ý giúp các em nắm sâu sắc các
vấn đề liên quan. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm
được các dạng bài tập nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng
tìm tòi lời giải mới cho các bài tương tự.

B –PHẠM VI ÁP DỤNG VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG CỦA
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
1. Phạm vi áp dụng: Chương trình Vật lý lớp 12
Chương III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
2. Giới hạn nội dung: Chuyên đề đặt ra yêu cầu đưa ra các phương pháp giải bài

toán hộp đen và đưa ra những hướng vận dụng phương pháp và phát triển hướng
tìm tòi khác .

C . NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN:
1. Các công thức.
+ Nếu giả sử: i = I0cosωt
thì hiệu điện thế hai đầu mạch điện UAB = Uocos(ωt + ϕ)
+ Cảm kháng: ZL = ωL
+ Dung kháng: ZC =
Người thực hiện :

1
ωC
-trang 3-


Chuyên đề : ”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12”.
------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------

+ Tổng trở Z =

R 2 + ( Z L − Z C )2

+ Định luật Ôm: I =

U
U
⇔ I0 = 0
Z

Z

+ Độ lệch pha giữa u và i: tgϕ =

ZL − ZC
R

+ Công suất toả nhiệt: P = UIcosϕ = I2R
Hệ số công suất: K = cosϕ =

P R
=
UI Z

2. Giản đồ véc tơ
* Cơ sở:
+ Vì dòng điện lan truyền với vận tốc cỡ 3.10 8m/s nên trên một đoạn mạch điện
không phân nhánh tại mỗi thời điểm ta coi độ lớn và pha của cường độ dòng điện là như
nhau tại mọi điểm.
+ Hiệu điện thế tức thời ở hai đầu đoạn mạch

uAB = uR + uL + uC

U

* Cách vẽ giản đồ véc tơ

L

Vì i không đổi nên ta chọn trục

cường độ dòng điện làm trục gốc, gốc tại

U L+ U

điểm O, chiều dương là chiều quay lượng

+

C

U

A B

O

giác.
3. Cách vẽ giản đồ véc tơ trượt

U

i

U

R

N
C

Bước 1: Chọn trục nằm ngang là

U

U
AN

trục dòng điện, điểm đầu mạch làm gốc

C

L

B

U

(đó là điểm A).
Bước 2: Biểu diễn lần lượt hiệu

U

+

AB

điện thế qua mỗi phần bằng các véc tơ
A
i
U R L -Mđi lên; C - đi xuống.

nối
đuôi
nhau
theo
nguyên
tắc:
R
đi
ngang;
AM ; MN ; NB
H
U AN
0

U AN
π/3diễn uαAB
Bước 3: Nối A với B thì véc tơ AB chính là biểu

0

(∆)

I

i
U
L
U
r
y

U
B D
K
1 2 0 Btơ mà độN lớn của
i
A bởi các véc
+ Các hiệu điện thế trên các phần tử được biểu diễn
U L
3 0U A B U A B
H
4
các véc tơ tỷ lệ với hiệu điện thế hiệu dụng của nó. U MBMU U 5A U 3 0Y U AE3 0 M M U L
MB N
U R
U Bc y
U l Ax B N
B
N tương ứng
UB vécM tơ
+ Độ lệch pha giữa các hiệu điện thế là góc
hợp
bởi
giữa
các
U M biểu
N
UC UC
AMπ
U Ml x
60

UrUxA 360 UUC U CU N B3K0U UR NUB c 0 Ui l 0
0
3
U
diễnthực
chúng.
a L4 5, r X MMR-trang
Người
hiện :
RCB B* i
AC Lr#0
C Lr#0
L 0UM M N UXMCL XCCCN 4ACA200
0
A MR 1 5R
A X (Ω) *
A A A 4A5 a aa = 250
A
X 1 Y KXv 1N2X *YBNNiBBDZ BX Bi BD
AN
B NH
AA ⇒ AZAAMA AU=MA A M0MA,8MA MUMR MMU NvXU’ Rr2UxR M
K
NCMNU M UB B R 0 B U B R 0B B BB
A

A

UX

U
R YMX

UL

0

Y

0

0

AM

0

Y

0

U
Y

U

X

U

L

X

U

X

MB

U

Nhận xét:

i

0

0

0

0

0

0

0

X

X

Y


Chuyên đề : ”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12”.
------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------SỞ GD&ĐT THÁI BÌNH
Trường THPT Thái Phúc

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Thái Bình, ngày 10 tháng 10 năm 2014

PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Năm học: 2014-2015
Tên sáng kiến kinh nghiệm: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN
HỘP ĐEN VẬT LÍ 12 “.
Họ và tên tác giả: VŨ XUÂN TUẤN Đơn vị (Tổ):TỰ NHIÊN
NHẬN XÉT:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN

Người thực hiện :

HIỆU TRƯỞNG

-trang 5-


Chuyên đề : ”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12”.
------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------

MỤC LỤC
TÊN ĐỀ TÀI……………………............................................................................1
A. PHẦN MỞ ĐẦU.............................................................................................2
I. Lí do chọn đề tài
II. Thực trạng trước khi thực hiện các giải pháp của đề tài.
B. PHẠM VI ÁP DỤNG VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH
NGHIỆM…….………………………………………………………………………...3

C. NỘI DUNG ĐỀ TÀI.........................................................................................3
I. Cơ sở lí thuyết để giải bài toán hộp đen………………………………...……3
1. Các công thức.........................................................................................3
2. Giản đồ véc tơ…………………………………………………………………4
3. Cách vẽ giản đồ véc tơ trượt ………………………………………………4
II. Phương pháp giải bài toán hộp đen……………..……………………...……5
1. Bài toán trong mạch điện có chứa một hộp kín..............................
6
Cách 1: Dùng phương pháp giản đồ véc tơ trượt
Cách 2: Dùng phương pháp đại số
2. Bài toán trong mạch điện có chứa hai hộp kín..................................10
3. Bài toán này trong mạch điện có chứa ba hộp kín...........................14
Bài tập tham khảo.................................................................................20
D. KẾT QUẢ........................................................................................................21
E. BÀI HỌC KINH NGHIỆM................................................................................22
F. KẾT LUẬN......................................................................................................22
G. TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................22

Người thực hiện :

-trang 6-


Chuyên đề : ”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12”.
------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------

Người thực hiện :

-trang 7-

Chuyên đề : ”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN VẬT LÍ 12”.
------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------

Người thực hiện :

-trang 8-