Kinh nghiệm rèn kĩ năng giải bài toán điện một chiều bằng phương pháp chập những điểm có cùng điện thế nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí 9

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP. THANH HÓA

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

KINH NGHIỆM RÈN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TOÁN
ĐIỆN MỘT CHIỀU BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHẬP NHỮNG
ĐIỂM CÓ CÙNG ĐIỆN THẾ NHẰM BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 9

Người thực hiện: Nguyễn Thị Hằng
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THCS Trần Mai Ninh
SKKN thuộc môn: Vật lí

THANH HÓA NĂM 2016


PHẦN I. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Điện học lớp 9 là môn học khó đối với học sinh. Từ lớp 7 các em đã làm
quen với dòng điện một chiều, đó chỉ là cách làm quen và tiếp cận mạch điện
nối tiếp và mạch điện song song đơn giản. Ở phần điện học lớp 9 khác hẳn, các
em phải dùng lập luận có căn cứ, kết hợp với tư duy logic. Vì vậy người giáo
viên cần giúp học sinh nắm vững kiến thức vật lí, biết khai thác, vận dụng kiến
thức để giải quyết được các vấn đề trong thực tiễn cũng như khi học tập bộ môn
là nhiệm vụ quan trọng và thường xuyên trong quá trình giảng dạy nói chung và
các môn học khác nói riêng. Từ những kiến thức đã học, cần giúp học sinh nắm
vững quy luật tự nhiên và thực tiễn khách quan, có cách nhìn một cách khoa học
để nhận biết sự vật, hiện tượng một cách lôgic, có hệ thống.
Để đạt được mục đích trên, trong quá trình giảng dạy cần chú ý giúp học

sinh phương pháp tự nghiên cứu, tự học để học sinh biết vận dụng kiến thức đã
học trong những trường hợp cụ thể mà áp dụng cho những trường hợp khác
tương tự. Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí THCS thường gặp các
mảng kiến thức có thể gây khó khăn cho giáo viên và học sinh trong quá trình
dạy và học. Điều quan trọng, giáo viên phải định hướng được cho học sinh nhận
biết được dạng bài tập vật lí để có phương pháp, kĩ năng giải đúng hướng. Một
trong những mảng kiến thức đó là bài tập về biến đổi mạch điện , từ đó tìm điện
trở tương đương, tìm số chỉ ampe kế, vôn kế, …Ở cấp THCS, học sinh không
được học về khái niệm điện thế, còn khái niệm hiệu điện thế thì chỉ dựa vào các
con số có ghi đơn vị Vôn ở một số nguồn điện ( VD: nguồn điện ghi 6V ). Trong
khi dạng bài tập này hầu như năm nào cũng có trong các đề thi học sinh giỏi, thi
vào chuyên Lam Sơn. Từ những khó khăn và vướng mắc tôi đã tìm tòi, nghiên
cứu tìm ra nguyên nhân và tìm ra được các biện pháp giúp học sinh giải quyết
tốt được kiến thức về dạng bài tập này.
Để có cách giải dạng bài tập trên hiệu quả nhất, giúp học sinh dễ hiểu, giải
quyết vấn đề nhanh, chính xác, đầy đủ và gọn gàng hơn, đồng thời rèn luyện khả
năng tư duy độc lập trong quá trình học tập cho học sinh tôi đã chọn đề tài:
“Kinh nghiệm rèn kĩ năng giải bài toán điện một chiều bằng phương pháp
chập những điểm có cùng điện thế nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 9” từ
đó giúp các em có kinh nghiệm trong việc giải các bài tập dạng này.
2. Mục đích nghiên cứu
Với việc nghiên cứu thành công đề tài, sáng kiến kinh nghiệm sẽ giúp
giáo viên và học sinh có một phương pháp tổng quát để rèn kĩ năng vẽ lại sơ đồ
mạch điện bằng phương pháp chập những điểm có cùng điện thế. Đây là công
2


việc đầu tiên khi học sinh gặp các bài tập yêu cầu tính điện trở tương đương, hay
xác định hiệu điện thế, cường độ dòng điện....
3. Nhiệm vụ của đề tài

Đề tài có nhiệm vụ :
- Phân tích đặc điểm của hai điện trở mắc nối tiếp, hai điện trở mắc song
song.
- Phân tích chi tiết đặc điểm của các dụng cụ: dây nối, ampe kế, vôn kế,
khóa K từ đó xác định được những điểm có cùng điện thế để vẽ lại sơ đồ mạch
điện.
- Áp dụng các công thức, đặc điểm của đoạn mạch nối tiếp và song song để
giải bài toán theo các yêu cầu của đề bài.
- Tổng hợp và đưa ra phương pháp nhận dạng bài tập, từ đó giải quyết các
dạng bài tập tiêu biểu .
- Hình thành kĩ năng tư duy cho học sinh, giúp học sinh tự nghiên cứu, tìm
tòi và đưa ra cách giải các bài toán tương tự.
Bài tập về điện một chiều bằng phương pháp chập những điểm có cùng
điện thế có nhiều dạng khác nhau. Trong nội dung giới hạn của đề tài, tôi chỉ tập
trung về việc vẽ lại sơ đồ mạch điện, còn việc giải bài toán khi đã có sơ đồ mắc
tôi không đi sâu ở đây vì vẫn tuân theo cách giải thông thường.
Từ khái niệm và hiểu biết về điện trở tương đương, các công cụ: ampe kế,
vôn kế, dây nối, khóa K,… học sinh có thể vận dụng kĩ năng để nghiên cứu các
trường hợp xảy ra khi biến đổi mạch điện bằng phương pháp chập những điểm
có cùng điện thế, giúp học sinh tự nghiên cứu.
4. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh
trong quá trình giải bài toán điện một chiều bằng phương pháp chập những điểm
có cùng điện thế .
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí luận:
Nghiên cứu tài liệu, thu thập và xử
lí tài liệu sưu tầm được.
- Phương pháp điều tra: Giáo viên tiến hành dạy thử nghiệm theo phương
pháp đã nghiên cứu trong đề tài.

- Phương pháp trao đổi, thảo luận: Từ kết quả nghiên cứu, giáo viên đã tiến
hành trao đổi, thảo luận với đồng nghiệp, rút kinh nghiệm trong quá trình giảng
dạy.

3


PHẦN II. NỘI DUNG
A. Cơ sở lí luận
Môn vật lí được đưa vào chương trình THCS từ lớp 6. Nội dung kiến thức
môn vật lí được xây dựng theo chương trình đồng tâm, vì vậy lượng kiến thức
đưa vào chương trình THCS mới nhìn qua tưởng rất ít, rất đơn giản nhưng thực
tế lại rộng và sâu hơn nhiều. Vì vậy, trong quá trình giảng dạy, giáo viên phải sử
dụng các dạng bài tập hợp lí để truyền tải cho học sinh lượng kiến thức đó cho
phù hợp với tư duy, nhận thức của học sinh và phù hợp với nội dung chương
trình. Trong thực tế, dạng bài tập “ điện một chiều bằng phương pháp chập
những điểm có cùng điện thế ” rất rộng, có thể truyền tải kiến thức rất tốt, dạng
bài tập này là căn bản, là một bước giải bài tập cho những bài tập điện phức tạp
hơn. Từ đó rèn luyện cho học sinh kĩ năng phán đoán, để vẽ lại sơ đồ mạch điện,
kĩ năng thực hành, đồng thời gây hứng thú cho học sinh trong quá trình giải bài
tập.
B. Thực trạng
1. Đối với học sinh
Đối tượng là học sinh khá, giỏi tham gia bồi dưỡng thi học sinh giỏi và thi
tuyển sinh vào lớp 10 THPT chuyên Lam Sơn nên kiến thức cơ bản các em nắm
tương đối vững, có trí tuệ nhất định. Trong hệ thống các bài tập vật lí, dạng bài
tập “ điện một chiều bằng phương pháp chập những điểm có cùng điện thế ” rất
dễ nhầm lẫn, nhất là mạch điện đối xứng, nếu học sinh không hiểu rõ bản chất
của đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song, những điểm có cùng điện thế vai
trò của ampe kế, vôn kế sẽ dẫn đến xác định sai sơ đồ mạch điện. Ở cấp THCS,

học sinh lại không được học về khái niệm điện thế, khái niệm hiệu điện thế thì
chưa rõ ràng.
Do vậy các em thường bỏ qua bài tập này để tập trung thời gian giải bài tập
khác và nhiều em không có hứng thú khi gặp bài toán này.
2. Đối với giáo viên
- Thuận lợi: Hầu hết các thầy cô có trình độ, được đào tạo cơ bản, tâm
huyết với nghề và luôn cầu tiến bộ.
- Khó khăn:
Kiến thức đã khó lại rộng lớn và bao trùm. Do đó để dành nhiều thời gian vào
nghiên cứu, tìm tòi để có kiến thức vững và sâu thì rất hạn chế, nhiều người còn tư
tưởng chỉ cần hoàn thành nhiệm vụ là được còn nghiên cứu tìm tòi đã có các nhà
khoa học.
Đối với dạng bài tập “ điện một chiều bằng phương pháp chập những điểm
có cùng điện thế ” nhất là mạch điện đối xứng, rất dễ nhầm lẫn, không có cách
giải mẫu mực mà chủ yếu dựa vào phân tích - kinh nghiệm của bản thân. Đòi
hỏi người giáo viên phải có biện pháp xây dựng công thức để học sinh nhận thức
4


được những điểm nào trong mạch điện có điện thế bằng nhau thì học sinh mới
hiểu sâu bản chất, tư duy logic, từ đó đưa ra cách giải đúng hướng. Do đó đòi
hỏi người giáo viên phải có thời gian, có tâm huyết và tinh thần học hỏi cao, thì
mới đáp ứng được chuyên môn, công việc giảng dạy của mình.
3. Các tài liệu
Các tài liệu tham khảo của môn Vật lí THCS dành cho giáo viên và học sinh
về số lượng, có quá nhiều và tràn lan khắp thị trường, nội dung trùng nhau lời giải
sơ sài, thậm chí nhiều cuốn sách có rất nhiều sai sót, tính sư phạm không cao. Các
sách của Bộ giáo dục vì lý do sư phạm và khuôn khổ chương trình học của cấp học
nên phần giải bài tập “ điện một chiều bằng phương pháp chập những điểm có
cùng điện thế ” chỉ có tính chất giới thiệu thông qua một vài bài tập mà không viết

riêng thành một tài liệu để giáo viên và học sinh ở cấp học này có thể tham khảo.
C. Giải pháp và tổ chức thực hiện.
I. Các giải pháp:
Giải pháp 1: Cung cấp lý thuyết về đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song
song, cung cấp công thức xác định hiệu điện thế dựa vào điện thế giữa hai điểm,
những điểm có cùng điện thế để xác định đúng dạng mạch điện.
Giải pháp 2: Xây dựng, phân loại, định hướng nguyên tắc, phương pháp
giải các dạng bài tập về “ điện một chiều bằng phương pháp chập những điểm có
cùng điện thế ”.
Giải pháp 3: Bồi dưỡng kĩ năng giải các dạng bài tập về “ điện một chiều
bằng phương pháp chập những điểm có cùng điện thế ” .
Giải pháp 4: Kiểm tra, đánh giá, sửa chữa và rút kinh nghiệm.
II. Tổ chức thực hiện:
Phối hợp các giải pháp trên để tổ chức thực hiện với nội dung cụ thể
như sau:
II.1. Lí thuyết về “ điện một chiều bằng phương pháp chập những
điểm có cùng điện thế ”.
II.1.1. Nhận xét chung:
- Xác định được 2 điện trở mắc nối tiếp với nhau khi chúng có 1 điểm nối
chung và dây nối giữa chúng không bị phân nhánh. Dây nối có điện trở bằng 0.
- Xác định được 2 điện trở mắc song song với nhau khi chúng có 2 điểm
nối chung.
- Nếu ampe kế lí tưởng (có điện trở R A = 0) thì trong sơ đồ nó có vai trò
như dây nối.
- Nếu ampe kế có điện trở đáng kể ( R A ≠ 0 ) thì trong sơ đồ được coi như
1 điện trở.
- Nếu vôn kế lí tưởng (có điện trở vô cùng lớn) thì : Bỏ qua vôn kế khi tính
điện trở của mạch điện và những điện trở bất kì ghép nối tiếp với vôn kế thì
5

được coi như dây nối của vôn kế. Số chỉ của vôn kế loại này được tính theo
phương pháp cộng thế.
- Nếu vôn kế có điện trở không quá lớn ( R V hữu hạn ) thì trong sơ đồ đó nó
có vai trò như một điện trở.
- Ta thường gặp 2 trường hợp mạch điện sau:
Trường hợp 1: Mạch điện có điện trở nút vào và ra xác định, nhưng khi
khóa K thay nhau đóng mở, ta cũng được các sơ đồ tương đương khác nhau. Để
có sơ đồ tương đương ta làm như sau:
Nếu khóa K nào mở thì ta bỏ hẳn tất cả các thứ nối tiếp với K về cả hai
phía.
Nếu khóa K đóng, ta chập hai nút ở hai bên khóa K với nhau thành một
điểm.
Trường hợp 2: Mạch điện gồm một số điện trở xác định, nhưng khi ta thay
đổi hai nút vào, ra của dạng mạch chính thì ta được các sơ đồ tương đương khác
nhau.
II.1.2. Biện pháp và dấu hiệu xác định các điểm nút trên sơ đồ mạch
điện, những điểm có cùng điện thế:
*) Biện pháp:
Đối với dạng bài tập điện một chiều, trong đó sơ đồ mạch gồm có nhiều
điện trở ghép hỗn hợp thì nhìn vào hình vẽ ta chưa thể biết được sơ đồ mắc điện
trở ngay mà đòi hỏi phải vẽ lại mạch điện bằng cách chập các điểm có cùng điện
thế.
Trước tiên giáo viên phải xây dựng công thức xác định hiệu điện thế dựa
vào điện thế giữa hai điểm: UAB = VA – VB (1)
Để xác định những điểm có cùng điện thế ta dựa vào những dấu hiệu sau:
1. Điểm giao nhau giữa các dây nối thì ta đánh dấu một nút.
Ví dụ : Ở sơ đồ mạch hình 1, có 4 điểm giao nhau giữa các dây nối nên ta
đánh dấu 4 nút là: A, M, N, B.
R

4

A
+
-

R1

R2

M
R3

N
A

B
Hình vẽ 1

6


2. Những điểm trên cùng một dây nối, hoặc ở hai đầu một khóa K đóng,
hoặc ở hai đầu một ampe kế lí tưởng thì có cùng điện thế. Nếu điện trở nào mắc
trực tiếp vào hai điểm có cùng điện thế thì điện trở đó bị nối tắt.
Giải thích:
Gọi điện trở của dây nối hoặc của ampe kế lí tưởng hoặc của khóa K đóng
là Rd ( Rd = 0 ).
Hiệu điện thế giữa hai đầu một dây nối hoặc hai đầu một khóa K đóng,
hoặc ở hai đầu một ampe kế lí tưởng là: Ud = I. Rd = I . 0 = 0 (V).

Từ công thức (1) => Những điểm trên cùng một dây nối, hoặc ở hai đầu
một khóa K đóng, hoặc ở hai đầu một ampe kế lí tưởng thì có cùng điện thế. Và
điện trở nào mắc trực tiếp vào hai điểm có cùng điện thế thì hiệu điện thế giữa
hai điểm đó bằng 0 => không có dòng điện đi qua điện trở đó => điện trở đó bị
nối tắt.
Ví dụ 1: Ở hình vẽ 1, UNB = IA . RA = I . 0 = 0 (V)
Mà UNB = VN – VB = 0 => VN = VB
=> Khẳng định: N và B ở hai đầu một ampe kế lí tưởng nên có cùng điện
thế .
Ví dụ 2: Ở hình vẽ 2, nếu khóa K đóng .
Vì điện trở của khóa K có: RK = 0 => UCB = IK . RK = I . 0 = 0 (V)
Mà UCB = VC – VB = 0 => VC = VB
=> Khẳng định: C và B ở hai đầu một khóa K đóng nên có cùng điện thế.
R4

A

R1

+

R2

C

-

K

R3

D
A

B
Hình vẽ 2
Ví dụ 3: Ở hình vẽ 3, Vì A và C ở hai đầu một ampe kế lí tưởng
=> UAC = IA . RA = I . 0 = 0 (V) => UAC = I12. R12 = 0 => I12 = 0
=> 2 điện trở R1 và R2 bị nối tắt, mạch chỉ còn R3.
=> Khẳng định: cụm điện trở (R 1 nt R2 ) mắc trực tiếp vào hai điểm có
cùng điện thế .
R2 C R3
R1
+
A

B

A
Hình vẽ 3

7


3. Những điểm có tính chất đối xứng qua một trục nào đó của mạch điện
đối xứng ( theo tư duy logic đối với từng bài toán vật lí ) thì có cùng điện thế.

Hình vẽ 4

Giải thích:

Ví dụ 4: Ở hình vẽ 4, theo tính chất của mạch đối xứng thì dòng điện
từ A rẽ làm 3 nhánh đi qua dây dẫn AD, AB, AA ’ nên cường độ dòng điện
qua RAD; RAB; RAA bằng nhau .
'

Mà RAD = RAB = RAA ⇒ U AD = U AB = U AA .
'

'

Mặt khác, ⇒U AD =VA −VD ;U AB =VA −VB ;U AA =VA −VA
'

'

⇒VD =VB =VA'

Tương tự: ⇒VD =VB =VA

'

=> Khẳng định: Các điểm A’, B, D có cùng điện thế.
Và các điểm B’, C, D’ có cùng điện thế.
II.1.3. Phương pháp xác định sơ đồ mạch điện.
Tiến hành lần lượt theo các bước sau:
Bước 1: Đặt tên cho các điểm nút trong mạch điện.
Bước 2: Xác định các điểm có cùng điện thế.
Bước 3: Xác định điểm đầu và điểm cuối của mạch điện.
Bước 4: Liệt kê các điểm nút của mạch điện theo hàng ngang theo thứ tự
các nút trong mạch điện ban đầu, điểm đầu và điểm cuối của mạch điện để ở hai

đầu của dãy hàng ngang, mỗi điểm nút được thay thế bằng một dấu chấm, những
điểm nút có cùng điện thế thì chỉ dùng một chấm điểm chung và dưới chấm
điểm đó có ghi tên các nút trùng nhau.
Bước 5: Lần lượt từng điện trở nằm giữa hai điểm nào thì đặt các điện trở
vào giữa hai điểm đó.
*) Áp dụng các công thức đặc điểm của đoạn mạch nối tiếp và song song
để giải bài toán theo các yêu cầu của đề bài.
- Với mỗi dạng sơ đồ mạch điện, giáo viên có bài giải mẫu để hướng dẫn
học sinh cách trình bày cho đầy đủ và khoa học. Trong nội dung giới hạn của đề
tài, tôi chỉ tập trung vào cách xác định sơ đồ mạch điện.
8


II.2. Một số dạng bài tập cụ thể.
II.2.1 Bài tập xác định sơ đồ mạch đối với mạch điện không đối xứng.
Nhận xét: Từ dấu hiệu nhận biết những điểm có cùng điện thế để xác định
sơ đồ mạch đối với mạch điện không đối xứng là dạng bài tập khá phổ biến, có
thể truyền tải kiến thức rất tốt, dạng bài tập này là căn bản, là một bước giải bài
tập cho những bài tập điện phức tạp hơn, nắm vững kiến thức lí thuyết và có khả
năng vận dụng thực hành, giải quyết các vấn đề đặt ra trong thực nghiệm cũng
như xử lí các trường hợp gặp phải khi giải các bài toán vật lí, từ đó giúp học sinh
ôn tập tốt hơn.
Ví dụ 1: (Trích từ đề thi vào lớp 10 chuyên Lam Sơn, Năm học 2008 –
2009 )
Cho mạch điện như hình vẽ ( Hình 5.a ). Trong đó: U = 30V; R1 = R2 = R3 =
10 Ω ; R4 = 15 Ω . Bỏ qua điện trở ampe kế và dây nối. Tính số chỉ của ampe
kế ?
R4
R4
R2

R1
+
-

U

R3

A

R1

+
-

A

R2

M
R3

N
A

B
Hình vẽ 5.a

Hình vẽ 5.b

Hướng dẫn giải :
Bước 1: Ở sơ đồ mạch hình 5.a, có 4 điểm giao nhau giữa các dây nối nên
ta đặt tên cho các điểm nút A, M, N, B như hình vẽ 5.b.
Bước 2: Vì những điểm trên cùng một dây nối, hoặc ở hai đầu một ampe
kế lí tưởng thì có cùng điện thế => có 2 điểm cùng điện thế : VN = VB .
Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện:A; điểm cuối của mạch điện (N,B)
Bước 4: Liệt kê các điểm nút của mạch điện theo hàng ngang như hình 6
A

M
Hình vẽ 6

N≡B

9


Bước 5: Lần lượt từng điện trở nằm giữa hai điểm nào thì đặt các điện trở
vào giữa hai điểm đó ( Hình 7 ). Cụ thể:
Điện trở R1 nằm giữa hai điểm A và M.
Điện trở R2 nằm giữa hai điểm M và N
Điện trở R3 nằm giữa hai điểm M và B
Điện trở R4 nằm giữa hai điểm A và N
+
A

R1

M

R2

N ≡ B-

R3

Hình 7

R4

Từ sơ đồ mạch điện vẽ lại như hình 7, ta dễ dàng xác định được sơ đồ mắc :

[ R1nt ( R2 / / R3 )] / / R4

*) Áp dụng các công thức đặc điểm của đoạn mạch song song và nối tiếp,
ta dễ dàng tính toán được các đại lượng theo yêu cầu của đề bài theo cách giải
thông thường.
Đáp số: IA = 3A.
*) Chú ý: - Ở sơ đồ mạch hình 5.a, nếu ta thay ampe kế lí tưởng thành dây
nối hoặc khóa K đóng thì mạch điện và kết quả không thay đổi.
- Ở sơ đồ mạch hình 5.a, nếu ta thay ampe kế lí tưởng thành vôn kế lí
tưởng thì mạch điện thay đổi, ta dễ dàng xác định được sơ đồ mắc :
[ R1 / /( R4 ntR2 )] ntR3 .
Ví dụ 2:
Cho mạch điện như hình vẽ 8. Biết UMN = 24V, các điện trở R2 = 3Ω ;
R3 = R4 = 4Ω ; R1 = R5 = 2Ω . Cho rằng các ampe kế và khóa K có điện trở không
đáng kể; vôn kế có điện trở rất lớn. Tìm số chỉ của vôn kế và ampe kế khi:
a) K đóng.
_

+
M N

b) K mở.

V

K

A

Hình vẽ 8
10


Hướng dẫn giải :
*) Nhận xét: Khi K đóng hay K mở thì sơ đồ mạch điện không thay đổi vì
vôn kế lí tưởng, dẫn tới số chỉ ampe kế không đổi.
_
+
M N
C

A

D

R1

V

K

M
+ A

B

D
R2

R3
C

A

A

B
R4

N
R5 -

Hình vẽ 10
Hình vẽ 9

Ở hình vẽ 9, vì A và C ở hai đầu một ampe kế lí tưởng nên có cùng điện
thế. => điện trở (R1 nt R3 ) và R2 mắc trực tiếp vào hai điểm có cùng điện thế =>
VA = VC => chập A ≡ C ⇒ R1 ; R2 và R3 bị nối tắt. Mạch chỉ còn ( R4 ntR5 )

U

24

Số chỉ của ampe kế: I A = I = R + R = 4 + 2 = 4( A)
4
5
a) Khi K đóng, số chỉ của Vôn kế: UV = UDB = U4 = I4.R4 = 16(V)
b) Khi K mở, số chỉ của Vôn kế: UV = 0(V)
Đáp số: a) IA = 4(A); UV = 16(V).
b) IA = 4(A); UV = 0(V).
*) Chú ý: - Ở sơ đồ mạch hình 8, mạch điện khó xác định hơn vì có 3 điện
trở R1; R2; R3 bị nối tắt, học sinh rất dễ nhầm lẫn nhưng ta chỉ cần dựa vào dấu
hiệu những điểm trên cùng một ampe kế lí tưởng thì có cùng điện thế và nếu
điện trở nào mắc trực tiếp vào hai điểm có cùng điện thế thì điện trở đó bị nối
tắt.
- Ở sơ đồ mạch hình 9, nếu ta thay ampe kế A thành vôn kế V 1 lí tưởng thì
mạch điện thay đổi, ta dễ dàng xác định được sơ đồ mắc :

{ ( R ntR ) / / R } ntR ntR
1

3

2

4

5

- Ở sơ đồ mạch hình 9, nếu ta thay ampe kế A thành lí tưởng thành ampe
kế không lí tưởng ( có điện trở R A ) thì ta không chập được 2 điểm A và C, có 3
điện trở R1; R2; R3 không bị nối tắt, mạch điện thay đổi, ta dễ dàng xác định
được sơ đồ mắc :

{ ( R ntR ) / / R
1

3

2

/ / RA } ntR4 ntR5

11


Bài tập tự giải:
Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ 11:
Biết R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 10Ω; UAB = 30V.
a) Tính RAB
b) Tính số chỉ của ampe kế
Đáp số: a) RAB = 6Ω ;
b) IA = 4 (A).

R3

R1

+

A

R2

R5

A
R4

B

Hình vẽ 11

II.2.2. Bài tập xác định sơ đồ mạch đối với mạch điện đối xứng.
Nhận xét: Từ dấu hiệu nhận biết những điểm có tính chất đối xứng qua
một trục nào đó của mạch điện đối xứng thì có cùng điện thế để xác định sơ đồ
mạch thường khó khăn và phức tạp hơn, đòi hỏi học sinh phải tư duy logic để
nhận ra trục đối xứng đối với từng bài toán vật lí cụ thể.
Ví dụ 1: (Trích từ đề thi chọn đội tuyển HSG tỉnh Thanh Hóa 2013 –
2014).
Cho một khung dây hình lập phương, trong đó 12 cạnh cùng điện trở r
(hình 12). Tính RAC’

Hình vẽ 12

Hướng dẫn giải :
Bước 1: Đặt tên cho các điểm nút A, A ’, B, B’, C, C’, D, D’, như hình vẽ
12.
Bước 2: Từ dấu hiệu nhận biết những điểm đối xứng qua trục AC ’ của hình
lập phương có cùng điện thế => ta phát hiện ra:

- Các điểm A’, B, D có cùng điện thế.
- Các điểm B’, C, D’ có cùng điện thế.
Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện A và điểm cuối của mạch điện C’.
Bước 4: Liệt kê các điểm nút của mạch điện theo hàng ngang như hình 13
C’

A
Hình vẽ 13

12


Bước 5: Lần lượt từng điện trở nằm giữa hai điểm nào thì đặt các điện trở
vào giữa hai điểm đó ( Hình 14 ). Cụ thể:
Điện trở RAD nằm giữa hai điểm A và D.
Điện trở RAB nằm giữa hai điểm A và B.
Điện trở R AA nằm giữa hai điểm A và A’ .
Điện trở R DD nằm giữa hai điểm D và D’ .
Điện trở RDC nằm giữa hai điểm D và C .
Điện trở RBC nằm giữa hai điểm B và C.
Điện trở R BB nằm giữa hai điểm B và B’.
Điện trở R A D nằm giữa hai điểm A’ và D’.
Điện trở R A B nằm giữa hai điểm A’ và B’.
Điện trở R CC nằm giữa hai điểm C và C’.
Điện trở R B C nằm giữa hai điểm B’ và C’.
Điện trở R D C nằm giữa hai điểm D’ và C’.
'

'

'

'

'

'

'

'

'

'

'

'

A'≡B≡D

R AD

A
+

RAB
RAA'

B'≡CD≡ '

RDD'
RDC
RBC
RBB'
RA'D'
RA'B'

RCC'
RB'C'
RD'C'

C’

-

Hình vẽ 14

Từ sơ đồ mạch điện vẽ lại như hình 14, ta dễ dàng xác định được sơ đồ mắc

: ( RAD / / RAB / / RAA ) nt ( RDD / / RDC / / RBC / / RBB / / RA D / / RA B ) nt ( RCC / / RB C / / RD C )
*) Áp dụng các công thức đặc điểm của đoạn mạch song song và nối tiếp,
ta dễ dàng tính toán được :
r r r 5r
Điện trở tương đương của đoạn mạch AC’ là: RAC’ = + + =
3 6 3 6
'

'

'

'

'

Đáp số: RAC =
'

'

'

'

5.r
.
6

'

'

'

'

B

C

*) Chú ý: Mạch điện trên gồm một số điện trở xácAđịnh, nhưng khiDta thay
đổi hai nút vào, ra của dạng mạch chính thì ta được các sơ đồ tương đương khác
nhau.
G
H

E

I

Hình vẽ 15

13


Ví dụ 2: Vẫn đề bài như ví dụ 1 ở hình 12, ta
thay đổi hai nút vào, ra của dạng mạch chính. Tính
điện trở tương đương của mạch khi cho dòng điện
qua mạch vào A, ra C ( Hình 15 )

Gợi ý cách giải :
Từ dấu hiệu nhận biết những điểm đối xứng ( mặt đối xứng trước sau qua
trục AC của hình lập phương) có cùng điện thế => ta phát hiện ra:
- Các điểm B, D, I, G có cùng điện thế => chập B ≡ D ≡ I ≡ G
Từ đó ta dễ dàng xác định được sơ đồ mắc :

{R

AD

/ / RAB / / [ RAE nt ( REG / / REI ) ] } nt { RBC / / RDC / / [ ( RGH / / RIH ) nt RHC ] }

*) Áp dụng các công thức đặc điểm của đoạn mạch song song và nối tiếp,
ta dễ dàng tính toán được : R = 3.r
AC

4

Đáp số: RAC =
Bài tập tự giải:
Ví dụ 3:
Cho mạch điện như hình vẽ 16, mỗi phần đoạn
mạch có điện trở :RAE = RAG = RGB = RED = REO = ROI
= ROG = ROH = RHB = RHC = RDI = RIC = r. Tính điện
trở tương đương của mạch khi cho dòng điện vào A,
ra O.
Đáp số: RAO =

7.r
.
8

3.r
.
4

A
E

D

G
O

I
Hình vẽ 16

B
H
C

D. Kiểm nghiệm
1. Bài học kinh nghiệm

14


Trong hai năm học 2014 - 2015 và 2015 - 2016 tôi đã đưa đề tài này vào
áp dụng trong việc dạy đội tuyển học sinh giỏi trường THCS Trần Mai Ninh
tham gia dự thi học sinh giỏi cấp Thành phố năm học 2014 - 2015 và 2015 2016, lớp đối chứng là đội tuyển học sinh giỏi trường THCS Trần Mai Ninh
tham gia dự thi học sinh giỏi cấp Thành phố năm học 2013-2014. Tôi đã rút ra
một số kinh nghiệm thực hiện như sau:
- Học sinh đã có những phản ứng tích cực, hứng thú, hiểu sâu và nhớ lâu hơn .
- Học sinh nắm rõ bản chất và kĩ năng để vẽ lại sơ đồ mạch điện.
- Học sinh biết khai thác đề hợp lí, vận dụng tương đối linh hoạt phương
pháp giải để có hướng giải bài tập đúng, phù hợp với từng dạng bài tập.
- Giáo viên phải chuẩn bị thật kĩ nội dung cho mỗi dạng bài tập cần bồi
dưỡng cho học sinh. Xây dựng được nguyên tắc và phương pháp giải các dạng
bài tập đó.

- Tiến trình bồi dưỡng kĩ năng được thực hiện theo hướng đảm bảo tính kế
thừa và phát triển vững chắc. Thông thường, tôi bắt đầu từ bài tập mẫu, hướng
dẫn học sinh phân tích đề bài thật cặn kẽ để học sinh xác định hướng giải, từ đó
học sinh rút ra được phương pháp chung để giải các bài toán cùng loại. Sau đó
cho các bài tập tương tự bài tập mẫu và xây dựng các bài tập tổng hợp.
- Mỗi dạng bài tập tôi đều đưa ra dấu hiệu và nhận xét chung nhằm giúp
học sinh dễ nhận dạng loại bài tập và dễ vận dụng kiến thức, kĩ năng một cách
chính xác, hạn chế được những nhầm lẫn có thể xảy ra trong cách nghĩ và cách
làm của học sinh.
- Sau mỗi dạng tôi luôn chú trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa
chữa rút kinh nghiệm và nhấn mạnh những sai sót mà học sinh thường mắc phải.
2. Kết quả đạt được
Lớp

Sĩ số

Đối chứng
(năm học 2013 - 2014)
Thực nghiệm
(năm học 2014 - 2015)
Thực nghiệm
(năm học 2015 - 2016)

23
22
23

Giỏi

Khá

6 HS
26,1%
14 HS
63,6%
15 HS
65,2%

8 HS
34,8%
7 HS
31,8%
7 HS
30,4%

Trung
bình
9 HS
39,1%
1 HS
4,6%
1 HS
4,4%

Yếu Kém
0%
0%
0%

Như vậy, từ khi áp dụng đề tài vào việc giảng dạy tôi đã thu được những

kết quả nhất định: Khi kiểm tra học sinh ở dạng bài tập này, số học sinh đạt khá
giỏi ở lớp thực nghiệm cao hơn hẳn so với lớp đối chứng.
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

15


Việc phân dạng các bài toán điện một chiều bằng phương pháp chập những
điểm có cùng điện thế được nêu trong đề tài nhằm mục đích bồi dưỡng và phát
triển kĩ năng cho học sinh một cách bền vững và sâu sắc. Học sinh có khả năng
tự tìm ra kiến thức, tự mình tham gia các hoạt động để củng cố vững chắc kiến
thức, rèn luyện kĩ năng. Đề tài còn tác động rất lớn đến việc phát triển tiềm lực
trí tuệ, nâng cao năng lực tư duy độc lập và khả năng tìm tòi, sáng tạo cho học
sinh giỏi. Tuy nhiên cần biết vận dụng các kĩ năng một cách hợp lí và biết kết
hợp các kiến thức vật lí, toán học cho từng bài tập cụ thể thì mới đạt kết quả
cao.
Bài viết đã nêu lên phương pháp giải tổng quát và dễ hiểu, dễ vận dụng đối
với học sinh bậc trung học cơ sở.
Trên cơ sở phân tích từng dạng toán cụ thể, đề tài đã thống kê một số dạng bài
tập thường gặp, nêu các bước giải và hướng áp dụng cho các bài tập tương tự. Từ đó
giúp học sinh hiểu cách phân tích và giải bài tập có hiệu quả hơn.
Kết quả áp dụng vào thực tiễn cho thấy giáo viên khi giảng dạy cho học sinh
về phần này đã thu nhận được những kết quả khả quan, gây hứng thú cho học
sinh trong học tập và đã nhận được những phản ứng tích cực của học sinh.
Như vậy, với đề tài “Kinh nghiệm rèn kĩ năng giải bài toán điện một
chiều bằng phương pháp chập những điểm có cùng điện thế nhằm bồi dưỡng
học sinh giỏi Vật lí 9” đã giúp học sinh cách giải loại bài tập này một cách đơn
giản và hiệu quả nhất, giúp học sinh dễ hiểu, giải quyết vấn đề nhanh, chính xác,
đầy đủ đồng thời rèn luyện khả năng tư duy độc lập trong quá trình học tập và đã
hoàn thành nhiệm vụ đề ra.

Qua quá trình giảng dạy, nghiên cứu tôi xin có một số ý kiến đề xuất như
sau:
- Đối với giáo viên, phải nhiệt tình và tâm huyết với nghề, phải luôn có ý
thức tự nghiên cứu, học hỏi tìm tòi nâng cao kiến thức, nghiệp vụ và trình độ
chuyên môn, phải có sự nghiên cứu kiến thức bao quát cả chương trình chứ
không dừng ở nội dung kiến thức của chương trình THCS.
- Về phía lãnh đạo cấp trên: Cần tạo điều kiện cho giáo viên có cơ hội giao
lưu, học hỏi và rút kinh nghiệm qua các hội thảo chuyên đề.
- Tăng cường hơn nữa việc đầu tư cơ sở vật chất, phòng học chức năng cho
nhà trường. Bổ sung đầy đủ các thiết bị, dụng cụ đảm bảo về mặt kĩ thuật để các
thí nghiệm được thành công và đảm bảo an toàn khi làm thí nghiệm cho giáo
viên và học sinh.
Trên đây là một số suy nghĩ, tìm tòi của tôi khi giảng dạy cho học sinh về
phần này. Rất mong được sự quan tâm, góp ý chân tình của các bạn để tôi có
được phương pháp giảng dạy đạt hiệu quả cao hơn.

16


XÁC NHẬN CỦA
THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 10 tháng 3 năm 2016
CAM KẾT KHÔNG COPY.
Người viết

NGUYỄN THỊ HẰNG

MỤC LỤC

PHẦN I. MỞ ĐẦU....................................................................................trang 1
17


1. Lí do chọn đề tài...........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu....................................................................................1
3. Nhiệm vụ của đề tài......................................................................................2
4. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................2
PHẦN II. NỘI DUNG.........................................................................................3
A. Cơ sở lí luận.................................................................................................3
B. Thực trạng....................................................................................................3
1. Đối với học sinh...........................................................................................3
2. Đối với giáo viên..........................................................................................3
3. Các tài liệu....................................................................................................4
C. Giải pháp và tổ chức thực hiện....................................................................4
I. Các giải pháp.................................................................................................4
II. Tổ chức thực hiện........................................................................................4
II.1. Lý thuyết về điện một chiều bằng phương pháp chập những điểm có
cùng điện thế..........................................................................................................4
II.1.1. Nhận xét chung.................................................................................4
II.1.2. Biện pháp và dấu hiệu xác định các điểm nút trên sơ đồ mạch điện,
những điểm có cùng điện thế.................................................................................5
II.1.3. Phương pháp xác định sơ đồ mạch điện...........................................7
II.2. Một số dạng bài tập cụ thể...................................................................8
II.2.1 Bài tập xác định sơ đồ mạch đối với mạch điện không đối xứng......8
II.2.2 Bài tập xác định sơ đồ mạch đối với mạch điện đối xứng...............11
D. Kiểm nghiệm.............................................................................................14
1. Bài học kinh nghiệm...................................................................................14
2. Kết quả đạt được.........................................................................................14

PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................15
MỤC LỤC...........................................................................................................17
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................18
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bộ Giáo dục và Đào tạo, SGK Vật lí 9, NXBGD, 2013.
18


2. Bộ Giáo dục và Đào tạo, SBT Vật lí 9 , NXBGD, 2013.
3. Bộ Giáo dục và Đào tạo, Tài liệu tập huấn môn Vật lí, Hà Nội 2014.
4. Giselle O. Martin – Kniep, Tám đổi mới để trở thành người giáo viên giỏi,
NXBGD Việt Nam, 2011.
5. Vũ Thị Phát Minh, Châu Văn Tạo, Nguyễn Duy Khánh, Trần Vĩnh Sơn, 500
BTVL chuyên THCS, NXBĐHQG TP. Hồ Chí Minh, 2013.
6. ThS. Phan Hoàng Vân, 500 BTVL chuyên THCS, NXBĐHQG TP. Hồ Chí
Minh, 2012.
7. ThS. Lê Thị Thu Hà, Hướng dẫn giải các dạng bài tập từ đề thi tuyển sinh
vào lớp 10 môn Vật lí, NXBĐHQG Hà Nội, 2012.
8. Nguyễn Cảnh Hòe, Lê Thanh Hoạch (Khối phổ thông chuyên lí -ĐHKHTN –
ĐHQG Hà Nội), Vật lí nâng cao THCS, NXBGD Việt Nam, 2013.

19