Chuên đề về bài tập mạch điện

1
BAỉI TAP maùch ủieọn
Trng THCS Triu ụng
T : Toỏn - Lý
GV : Nguyn Triu
Thanh
2
MỤC LỤC
PHẦN I: Mở đầu
PHẦN II: Nội dung
I/ Thực trạng vấn đề
II/ Các giải pháp thực hiện
1. Các kiến thức cơ bản
2. Phương pháp giải bài tập
3. Phân dạng bài tập
4. Tổ chức thực hiện
5. Các bài tập tham khảo
PHẦN III: Kết luận
3
GIẢI BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN
PHẦN I: MỞ ĐẦU
Trong chương trình vật lý 9, phần điện học, nhất là các bài
tập mạch điện hỗn hợp rất đa dạng và khó đối với học sinh.
Hơn nữa, trong phân phối chương trình lại ít có tiết bài tập để
luyện tập. Do đó, học sinh rất lúng túng khi giải quyết các bài
tập về mạch điện ở các bài kiểm tra cũng như các bài tập trong
sách bài tập. Đặc biệt là những em có học lực yếu hầu như khơng
biết gì về cách làm bài tập.
Kiến thức trong bài học phần vận dụng cũng khá phức tạp,
bài tập trong sách bài tập thì khó đối với học sinh. Các bài tập
trong sách bài tập hầu như học sinh không làm được, vì nó đa

dạng trong khi đó giáo viên lại không có điều kiện sữa bài cho
học sinh
4
Vì vậy, vấn đề đặt ra là: làm cách nào để học sinh nắm chắc
kiến thức và giải quyết được các bài tập? Cũng như các bài
tập vận dụng thường ra trong trắc nghiệm một cách tốt nhất,
học sinh nắm bắt những phương pháp và cách xử lý một bài
tập, và có thể tự mình giải được các bài tập trong sách bài tập.
Chính vì những lý do nêu trên tôi xin đưa ra một giải pháp
để giải quyết vấn đề vướng mắc của học sinh. Giải pháp này
nhằm giúp cho các em học sinh lớp 9 nắm vững được các
kiến thức cơ bản về bài tập mạch điện và phương pháp giải bài
tập vật lý, biết vận dụng làm được các dạng bài tập và có
cách nhìn nhận phương pháp giải, giúp cho các em hứng thu
ùtrong học tập và yêu thích môn học biết cách tự học, tự làm
các bài tập vật lý trong chương trình.
5
PHẦN II: NỘI DUNG
I/ THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ:
Chương trình cải cách thay sách hiện nay còn rất nhiều bất
cập như phân phối chương trình có ít tiết bài tập trong khi đó số
lượng các bài tập thì nhiều và đa dạng. Học sinh vẫn còn bỡ ngỡ
với phương pháp mới. Nhận thức của học sinh về kiến thức cũng
đã khó, áp dụng cho bài tập lại càng khó hơn. Qua 5 năm áp
dụng chương trình mới, việc giải các bài tập trong sách giáo khoa ở
tiết bài tập kết quả của học sinh chưa cao.Chúng ta thường dạy
theo phuơng pháp cũ là lần lượt giải hết 3 bài tập mà sách giáo khoa
đưa ra, đơi lúc bị gò ép về thời gian nên giáo viên thường lướt nhanh
để kịp thời gian. Chưa sáng tạo, đào sâu kiến thức cho học sinh. Các
bài tập đa dạng, đòi hỏi học sinh phải nắm bắt vấn đề, có kỹ

năng, biết phân loại bài tập thì mới giải quyết được.
Chính vì thực trạng vấn đề hiện nay rất khó khăn cho học
sinh, người giáo viên phải biết đưa ra phương pháp,phân loại bài
tập, đào sâu kiến thức để các em có thể giải quyết tốt các bài
tập mạch điện,đặc biệt là các mạch điện hỗn hợp.
6
II/ CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
1/ Cung cấp cho học sinh các kiến thức cơ bản về đònh luật
Ôm tổng quát,mạch nối tiếp,song song và các công thức:
a/ Đònh luật ÔM:
HS nắm được sự phụ thuộc giữa 3 đại lượng vật lý I,U,R
IRU
=
R
U
I =
I
U
R =
Công thức
Các công thức này luôn áp dụng cho cả mạch
song song, nối tiếp và hỗn hợp
7
b/ Đoạn mạch nối tiếp:( có 2 điện trở):
HS cần nắm chắc các công thức sau và cách vận dụng
nó
a) Cường độ dòng điện:
21
III
==

b) Hiệu điện thế:
21
UUU
+=
c) Điện trở tương đương
21
RRR
TD
+=
Tương tự mở rộng cho đoạn mạch có nhiều điện trở nối tiếp.
Cường độ dòng điện :
Hiệu điện thế :
1 2
...
n
U U U U
= + + +
1 2
...
n
I I I I= = = =
Điện Trở tương
đương :
1 2
...
n
R R R R
= + + +
8
C/ Đoạn mạch có 2 điện trở mắc song song

a) Cường độ dòng điện:
b) Hiệu điện thế:
c) Điện trở tương đương
21
III
+=
21
UUU
==
21
111
RRR
TD
+=
Tương tự mở rộng cho đoạn mạch có nhiều điện trở song song
a) Cường độ dòng điện:
a) Cường độ dòng điện:
1 2
...
n
I I I I= + + +
b) Hiệu điện thế:
1 2
...
n
U U U U= = = =
c) Điện trở tương đương
1 2
1 1 1 1
...

n
R R R R
= + + +
1 2
1 2
.
td
R R
R
R R
⇒ =
+
9
d) Đoạn mạch hỗn hợp:
- Trong mạch hỗn hợp cần phân tích cho HS những
đoạn mạch nào mắc nối tiếp, những đoạn mạch nào mắc song
song mà dùng các công thức trên cho đúng.
- VD: Cho mạch điện sau:
R
1
R
2
R
3
Dùng công thức mạch song song
áp dụng cho điện trở R
2
và R
3

Dùng công thức mạch nối tiếp
áp dụng cho điện trở R
1
và R
2,3
10
R
2
R
1
R
3
 Dùng công thức mạch nối tiếp áp
dụng điện trở R
1
và R
2
Dùng công thức mạch song song
áp dụng cho điện trở R
12
và R
3
Mạch điện hỗn hợp trong 2 VD trên là mạch điện cơ bản
nhất, các mạch điện hỗn hợp khác ta cũng đưa về 2 dạng
trên để giải.
11
R
1
R
4

R
2
R
3
R
5
Ta ñöa veà daïng sau:
R
1
R
45
R
23
Ví dụ: Cho đoạn mạch điện sau:
12
2) Phương pháp giải: Tóm tắt bằng các bước sau:
- Bước1: Đọc đề bài, tóm tắt, vẽ hình, vẽ chiều dòng điện( Hoặc
đề bài cho sẳn hình vẽ)
-
Bước 2: Phân tích bài tốn.
+ Phân tích cấu trúc mạch điện:
-
Những điện trở nào mắc nối tiếp, mắc song song, cụm điện trở nào
song song với cụm điện trở nào ?
-
Phân tích trong mạch có bao nhiêu hiệu điện thế? Có bao nhiêu
cường độ dòng điện ?
-Cường độ dòng điện nào chạy qua điện trở nào?
-Hiệu điện thế nào giữa 2 đầu điện trở nào?
+ Phân tích giả thiết, kết luận của bài toán,những đại lưọng vật

lý nào đã có, chưa có.Ghi những dữ liệu bài toán cho lên sơ đồ .
13
- Bước 3:Lập kế hoạch giải giải:
Lập kế hoạch giải theo sơ đồ sau:
Bài toán hỏi
gì?Công thức
nào?
U nào?
I nào?
R nào?
Có
Không có
Tìm bằng
công thức
nào?
Bước 4 : Tiến hành giải
* Vận dụng hệ thống các cơng thức cho phù hợp
* Giải ngược với sơ đồ trên, thế số, ghi đúng đơn
vị đo các đại lượng vật lý .
* Kiểm tra lại bài giải và trả lời
14
Ví dụ : Cho mạch điện sau
Biết R
1
= 12 R
2
= 20
R
3
= 30 U nguồn 24V

Tính:1)Rtm ?
2) Cường độ dòng
điện qua mỗi điện trở?
Phân tích:
Bước 1: Đọc đề bài,tóm tắt vẽ hình
Bước 2: : Phân tích bài tốn .
Cấu trúc của mạch :R1 nt (R2 // R3) Mạch có 3 cường độ dòng
điện I
1
,I
2
,I
3
: I mạch chính cũng là I qua R
1
, I
2
chạy qua R
2
, I
3
chạy qua điện trở R
3
.
Có 3 hiệu điện thế U nguồn, U
AC
, U
CB
.
Bài toán cho 3 giá trò điện trở và hiệu điện thế nguồn.

Cần phải tính R
tm
? I
1
,I
2
,I
3
?
R
1
R
2
R
3
I
2
I
3
I
A
C
B
Ω Ω
Ω
I
1
15
Bước 3: Lập kế hoạch giải.
p dụng các công thức sao cho

phù hợp
Tính R
tm
?
R
tm
= R
1
+ R
23
32
32
23
RR
RR
R
+
=
Tính I?
tm
R
U
I
=
có
có
R
1
R
2

R
3
I
2
I
3
I
A
C
B
Tìm
I
1
= I
I
1
16
Tính I
2
chaïy qua R
2
?
Tìm U
CB
= U - U
AC

Tìm U
AC
= I

1
.R
1

Coù
R
1
R
2
R
3
I
2
I
3
I
A
C
B
2
2
R
U
I
CB
=
I
1
U
CB

= I.R
23
17
Tính I
3
chaïy qua R
3
?
3
3
R
U
I
CB
=
Coù
Coù
Hoaëc I
3
= I
1
– I
2
R
1
R
2
R
3
I

2
I
3
I
A
C
B
I
1
18
3) Phân loại bài tập
Bài tập mạch điện lớp 9 rất đa dạng, ở đây tôi chỉ mang
tính chất phân loại những dạng cơ bản nhằm đáp ứng cho đại
trà các trình độï học sinh trong lớp, để HS nắm bắt và phân
dạng được bài tập, có kỹ năng giải một cách thành thạo và
chính xác.
a)Dạng 1: Bài tập vận dụng đònh luật ôm cho đoạn mạch
nối tiếp song và hỗn hợp.Bài toán chỉ liên quan 3 đại lượng
I,U,R.
 Mạch nối tiếp: Cần hướng dẫn cho HS sử dụng
thành thạo công thức đònh luật ôm và 3 công thức
I,U,Rtd trong mạch nối tiếp để tính Rtd ,tính I
mạch chính và U
1
,U
2
,hoặc tính R
1
, R
2

.
19
 Mạch song song: Hướng dẫn cho HS sử dụng thành
thạo công thức đònh luật ôm và 3 công thức I,U,R
td
trong mạch song song để tính Rtd ,tính I mạch chính
và I
1
,I
2
,hoặc tính R
1
, R
2
.
 Mạch điện hổn hợp:Dùng công thức đònh luật ôm
và các công thức trong đoạn mạch nối tiếp song song
để giải, chú ý để bài toán đơn giản ta đưa về mạch
nối tiếp, song song để giải.
20
R
1
R
2
R
3
Ta đưa về mạch
nối tiếp
R
1

R
23
Thay R
2
và R
3
bằng R
23
21
R
2
R
1
R
3
Ta ủửa ve maùch
song song
R
12
R
3
Thay R
1
vaứ R
2
baống R
12
22
b)Dạng 2: Bài tập biến trở và điện trở dây dẫn.
 Cung cấp cho HS kiến thức về biến trở:

Biến trở xem như một điện trở thay đổi được giá
trò ,khi dòch chuyển con chạy C nghóa là đã thay đổi
số vòng dây của biến trở.
Khi giá trò của biến trở thay đổi thì cường độ dòng
điện trong mạch đó thay đổi theo:
+ Khi giá trò của biến trở tăng thì cường độ
dòng điện trong mạch đó giãm và ngược lại.
+ Khi giá trò của biến trở giảm thì cường độ
dòng điện trong mạch đó tăng .
23
VD: Biến trở : R
MN
( 100 Ω - 2A)
M
C
N
Hiểu là: Giá trò lớn nhất của
biến trở là 100 Ω, cường độ
dòng điện lớn nhất qua nó là
2A.
Khi C ở tại M thì giá trò của nó
bằng 0
Khi C ở tại N thì giá trò của nó
lớn nhất.
 Khi bài toán cho giá trò của biến trở, ta xem nó như
1 điện trở trong mạch.
 Khi tìm giá trò của phần biến trở tham gia vào mạch
ta xem như 1 điện trở cần phải tìm:
B
B

B
I
U
R
=
24
 Khi tìm chiều dài, tiết diện,chất làm dây của điện
trở hoặc biến trở ta sử dụng công thức điện trở dây
dẫn:
S
l
R
ρ
=
suy ra các đại lượng cần tính.
( Chú ý cho HS các công thức suy ra, và đơn vò)
25
c) Dạng 3: Các dạng toán về đèn:
 Cung cấp cho HS các kiến thức về đèn:
VD: Đèn Đ( 6V- 3W)
Hiểu là U
dm
= 6V, P
dm
= 3W
Khi dùng đúng U = U
dm
thì công suất của đèn
P = P
dm

 đèn sáng bình thường
Khi U > U
dm
đèn sáng mạnh có thể cháy
Khi U < U
dm
đèn sáng yếu .
 Từ số liệu kỷ thuật của đèn ta có thể tính
được:
dm
dm
D
P
U
R
2
=
dm
dm
dm
U
p
I
=