chuyên đề vận dụng định luật ôm cho đoạn mạch nối tiếp, song song trong chương trình vật lý lớp 9

PHÒNG GD&ĐT THÀNH PHỐ PHÚC YÊN

CHUYÊN ĐỀ
PHỤ ĐẠO HỌC SINH YẾU KÉM
VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI
TIẾP, SONG SONG

Môn: Vật lí
Người viết: Nguyễn Thị Hiền
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THCS Hai Bà Trưng

Phúc Yên, tháng 11 năm 2019


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém

MỤC LỤC
Trang
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐÊ
1. Lí do chọn đề tài
2. Mục đích nghiên cứu
3. Đối tượng nghiên cứu
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: KIẾN THỨC CHUẨN BI
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ ỨNG DỤNG
PHẦN III: KẾT LUẬN
Tài liệu tham khảo

3
3

4
5
5
7
16
17

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lí do chọn đề tài
Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương trình
giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực người học, từ chỗ quan tâm đến
Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 2


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
việc họcsinh học được cái gì đến chỗ quan tâm học sinh vận dụng được cái gì qua
việc học. Để đảm bảo được điều đó, nhất định phải thực hiện thành công việc
chuyển từ phương pháp dạy học theo lối “truyền thụ một chiều” sang dạy cách học,
cách rèn luyện kĩ năng, vận dụng kiến thức vào thực tiễn tác động đến tình cảm,
đem lại niềm vui, hứng thú, phát triển phẩm chất, năng lực cho người học.
Đồng thời phải coi trọng cả kiểm tra đánh giá kết quả học tập với với kiểm tra đánh
giá trong quá trình học tập để có thể tác động kịp thời nhằm nâng cao chất lượng
của các hoạt động dạy học và giáo dục.
Bài tập vật lí là một trong những phương tiện rất tốt để rèn luyện kĩ năng, kĩ
xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái
quát đã thu nhận được để giải quyết các vẫn đề của thực tiễn. Giải bài tập là một
trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh. Trong khi làm bài tập, do

phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm
tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được cho nên tư duy của học
sinh phát triển, năng lực làm việc tự lực của các em được nâng cao, tính kiên trì
được phát triển.
Xuất phát từ thực tế giảng dạy, các bài tập áp dụng định
luật Ôm cho các đoạn mạch trong Vật lý 9 đều rất phong phú và
đa dạng. Mỗi bài là một dạng khác nhau, tuy nhiên trong quá trình
giảng dạy, tôi nhận thấy rằng học sinh đa số yếu về kỹ năng phân
tích đề cũng như cách phân biệt các loại mạch điện để có hướng
sử
dụng kiến thức để vào giải bài tập đó. Ngoài ra việc số tiết bài tập
được bố trí trong
chương còn ít nên rất hạn chế về mặt thời gian để dạy cho học
sinh trên lớp Nếu giải được bài tập sẽ giúp học sinh khắc sâu hơn kiến thức đã
học và đặc biệt là biết vận dụng kiến thức vật lý để giải quyết những nhiệm vụ của
học tập và giải thích được những hiện tượng vật lý có liên quan đến cuộc sống. Khi
giải bài tập vật lý học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy, so sánh, phân tích,
tổng hợp, khái quát hoá...Để xác định bản chất vật lý của từng bài tập, từ đó mới
chọn lựa các công thức sao cho phù hợp với từng bài tập. Vì thế, việc hướng dẫn
học sinh để giải bài tập vật lý cho học sinh là việc rất cần thiết nhằm nâng cao hiệu
quả của đào tạo.
Trong những năm gần đây SGD & ĐT tỉnh Vĩnh Phúc đã lựa chọn hình thức
thi vào THPT bao gồm các bộ môn: Văn – Toán – Tiếng anh và các môn tổ hợp.
Bất cứ môn học nào trong tổ hợp môn tự nhiên, xã hội cũng ngẫu nhiên có rơi vào.
Xuất phát từ quan điểm trên nên tôi đã chọn đề tài nghiên cứu là: “Vận dụng
định luật Ôm cho đoạn mạch nối tiếp, song song trong chương trình vật lý lớp 9”
nhằm giúp đỡ để các em đặc biệt là các em có lực học trung bình – yếu.
Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 3

Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
2. Mục đích của chuyên đề
Học sinh có kĩ năng phân tích đề, nắm được yêu cầu của đề.
Tránh các lỗi sai thường gặp khi giải mạch điện.
Phân biệt các loại mạch điện, cách mắc mạch điện và cách giải các dạng bài
của
định luật Ôm cho các đoạn mạch trong vật lý 9.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Kĩ năng nhận biết, phân tích bài tập định luật Ôm cho các đoạn mạch của vật
lý 9.
4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
Các dạng bài tập định luật Ôm cho các đoạn mạch của vật lý 9.
Học sinh khối 9 của trường Trung Học Cơ Sở Hai Bà Trưng, đặc biệt là đối
tượng học sinh: TB – Yếu - Kém
Thời gian: năm học 2019 - 2020
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp trực quanPhương pháp thống kê.
- Phương pháp điều tra, đánh giá kết quả.

Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 4


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
PHẦN 2: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: KIẾN THỨC CHUẨN BỊ

1. Kiến thức sử dụng
1) Định luật Ôm :
- Nội dung: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện
thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở mỗi dây.
- Biểu thức:
Với

I

U
R

U: Hiệu điện thế, (V)
R: Điện trở dây dẫn (  )
I: Cường độ dòng điện (A)

2) Đoạn mạch nối tiếp
+ Cường độ dòng điện:.
I = I1 = I2
+ Hiệu điện thế:
U = U 1 + U2
+ Mối quan hệ giữa hiệu điện thế và điện trở:
U1 R1

U 2 R2

+ Điện trở tương đương:
Rtđ = R1 + R2.
Chú ý:

Các công thức trên vẫn đúng trong trường hợp mạch điện có n điện trở mắc
nối tiếp.
Điện trở tương đương luôn lớn hơn các điện trở thành phần: Rtđ > R1, R2
Nếu có “n” điện trở nối tiếp và các điện trở đều bằng nhau: R 1 = R2 =…= Rn
= R:
Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 5


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
Rtđ = nR; Trong đó n là số điện trở mắc nối tiếp
3) Đoạn mạch song song:
+ Cường độ dòng điện :
I = I1 + I2
+ Hiệu điện thế:
U = U 1 = U2
+ Mối quan hệ giữa cường độ dòng điện chạy trong mạch rẽ và điện trở:
I1 R2

I 2 R1

+ Điện trở tương đương:

1
1 1
 
Rtd R1 R2 .

Chú ý:

Các công thức trên vẫn đúng trong trường hợp mạch điện có n điện trở mắc
song song.
Điện trở tương đương luôn nhỏ hơn các điện trở thành phần: Rtđ < R1, R2
Nếu có “n” điện trở song song các điện trở đều bằng nhau: R 1 = R2 =…= Rn
= R:

Rtd 

R
n

Nếu có hai điện trở mắc song song:

Rtd 

Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

R1.R2
R1  R2

Trang 6


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém

CHƯƠNG 2:
PHÂN LOẠI MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM
CHO CÁC ĐOẠN MẠCH
Phương pháp chung: Các bước giải bài tập:
- Bước 1: Tìm hiểu tóm tắt đề bài, vẽ sơ đồ mạch điện (nếu có).

- Bước 2: Phân tích mạch điện, tìm công thức liên quan đến các đại lượng cần
tìm.
- Bước 3: Vận dụng công thức đã học để giải bài toán.
- Bước 4: Kiểm tra kết quả, trả lời.
Dạng 1: Tính các thông số về điện trở, hiệu điện thế, cường độ dòng điện
của đoạn mạch điện trở mắc nối tiếp
Chú ý:
Khi tính hiệu điện thế, bài toán có thể yêu cầu dưới dạng tìm số chỉ của vôn
kế
Khi tính cường độ dòng điện, bài toán có thể yêu cầu dưới dạng tìm số chỉ
của ampe kế.
Bài toán tổng quát:
Cho đoạn mạch gồm R1, R2, R3 ......., Rn mắc nối tiếp . Hiệu điện thế hai dầu
đoạn mạch là U (V)
1) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
2) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.
Hướng dẫn giải:
Ta có R1 nt R2 nt R3 nt ...... nt Rn nên
Điện trở tương đương của mạch là: Rtđ  R1  R2  R3  ....  Rn (  )
Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

I

U
( A)
Rtd

Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 7

Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
Mạch gồm R1 nt R2 nt R3 nt ...... nt Rn nên: I = I1 = I2 = I3= ...= In
Hiệu điện thế qua hai đầu mỗi điện trở là: U1  I .R1 (V ) ; U 2  I .R2 (V ) ; ...; U n  I .Rn (V )
Ví dụ 1: Cho đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 15; R2 = 10 được mắc nối tiếp với
nhau. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là U = 50V ( hình vẽ)
1)Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
2)Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở
3)Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.
Hướng dẫn giải
Hướng dẫn giải:
Ta có: R1ntR2
a) Điện trở tương đương của đoạn mạch:
Rtñ  R1  R2

= 15+ 5 = 20()
b)Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở:
U 50

 2,5( A)
R
20
td
I = I1 = I2=

c)Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở là:
U1  I .R1  2,5.15  37,5(V )
U 2  I .R2  2,5.10  25(V )

Đáp số...
Ví dụ 2:
Một đoạn mạch gồm ba điện trở R1 = 5; R2 = 15; R3 = 10được mắc nối tiếp với
nhau (Hình vẽ)
U

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là U = 12V.
1) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

R1

R2

R3

2) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.
Hướng dẫn giải
Tóm tắt:
R1 = 5
Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 8


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
R2 = 15
R3 = 10
U = 12V
1) Rtđ=?
2)U1=?, U2=?, U3=?

Hướng dẫn giải
Ta có

R1 nt R2 nt R3

nên:

1) Điện trở tương đương của mạch:
= 5 + 15 + 10 = 30
2) Cường độ dòng điện trong mạch chính:

I

U 12

 0, 4( A)
Rtñ 30

Mặt khác, ta có: I1 = I2 = I3 = I = 0,4(A)
Ta có hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở là:
U1  I .R1  0, 4.5  2(V )

; U 2  I .R2  0, 4.5  6(V ) ; U 3  I .R3  0, 4.10  4(V )

Đáp số...
Ví dụ 3: Cho mạch điện (hình vẽ). Biết: R1 = 5; R2 = 15; vôn kế chỉ 3V
1)Số chỉ của ampe kế là bao nhiêu?
2)Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch

Hướng dẫn giải:

Ta có: R1ntR2
Điện trở tương đương của đoạn mạch:

Rtñ  R1  R2 = 5 +15 = 20( 
)

1)Cường độ dòng điện qua điện trở R1:
Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 9


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
I1 

U1 U V
3

  0, 2( A)
R1 R1 15

2)Ta có I = I1= I2 = 0,2(A)
Hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch
UAB = I.RAB = 0,2.20 =4(V)
Đáp số...
Dạng 2: Tính các thông số về điện trở, hiệu điện thế, cường độ dòng điện
của đoạn mạch điện trở mắc song song
Bài toán tổng quát
Cho đoạn mạch gồm R1, R2, R3 ......., Rn mắc song song . Hiệu điện thế hai dầu
đoạn mạch là U (V)

1) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
2) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.
Phương pháp giải:
a) Vì R1, R2, R3 ......., Rn mắc song song nên
1
1 1
1
   ... 
Rn
Điện trở tương đượng của mạch là: Rtd R1 R2

b) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi mạch rẽ
ta có: U = U1 = U2 = … = Un
U
U
U
( A)
( A)
( A)
R
R
R
1
2
n
Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là: I1 =
; I2 =
; ....., In =

Ví dụ 1: Cho hai điện như hình vẽ

Biết R1 = 10, ampe kế A1 chỉ 1,2A, ampekế A chỉ 1,8A. Tính:
1) Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch
2)Điện trở R2
3) Điện trở tương đương của mạch

Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 10


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém

Phân tích bài toán:
Ở bài toán này ta có R1 // R2 // R3 nên khi tính Rtđ học sinh thường mắc sai lầm như
sau:
R1R2 R3
1
1
1
1
 

�
Rtd R1 R2 R3 R = R1  R2  R3
tđ
R1.R2 .R3
Mà kết quả đúng phải là Rtđ = R1R2  R1R3  R2 R3

Hướng dẫn giải:
1)HĐT của đoạn mạch AB là UAB =U1= I1.R1 = 1,2.10 = 12(V)

2) Điện trở R2
Vì R1// R2 nên I = I1 + I2 do đó I2 =I - I1 =1,8 – 1,2 = 0,6 (A)
U 12


1,8
I
3) Cách 1: Điện trở tương đương của mạch là: Rtđ =
6,7 
1
1 1
R1.R2
10.20
 

 6, 7
Cách 2: Vì R // R nên Rtd R1 R2 � R = R1  R2 10  20
1

2

tđ

Ví dụ 2:

U

Cho ba điện trở R1 = 6; R2 = 12; R3 = 16

R1

R2
R3

được mắc song song với nhau vào hiệu điện thế U = 2,4V
1/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
2/ Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và qua
từng điện trở.
Phân tích bài toán:

Ở bài toán này ta có R1 // R2 // R3 nên khi tính Rtđ học sinh thường mắc sai lầm
như sau:
Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 11


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
R1R2 R3
1
1
1
1
 

�
Rtd R1 R2 R3 R = R1  R2  R3
tđ
R1.R2 .R3
Mà kết quả đúng phải là Rtđ = R1R2  R1R3  R2 R3

Hướng dẫn giải:
1/)Ta có R1 // R2 // R3 nên: Điện trở tương đương của mạch là:

2) Cường độ dòng điện qua mạch chính:
Vì mạch gồm 3 điện trở mắc song nên U= U 1 = U2 = U3 � cường độ dòng điện
qua từng điện trở là:
;;
Dạng 3. Áp dụng định luật ôm cho mạch hỗn hợp
Bài toán tổng quát
Cho mạch điện như hình vẽ, biết hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là U(V)
R1
A

R1

R2

R2

Rn

C
B
Rm

U

1) Tính điện trở tương đương của mạch
2) Tính cường độ dòng điện qua mạch chính
Phương pháp giải:

1)Trong nhánh AB: Vì R1, R2, R3 ......., Rn mắc nối tiếp nên:
RAB  R1  R2  R3  ....  Rn

Trong nhánh BC: Vì R1, R2, R3 ......., Rn mắc song song nên:

Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 12


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
1
1
1
1
 1  2  ...  n
R
Nhánh AB nối tiếp với nhánh RBC R R

BC: RAB nt RBC
Điện trở tương đượng của mạch là: Rtđ = RAB +RBC
U
( A)
R
2) Cường độ dòng điện qua mạch chính là: I = td
;

Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ:
Với: R1 = 30; R2 = 15; R3 = 10 và UAB = 24V.

A

1/ Tính điện trở tương đương của mạch.
2/ Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

R1

R2
R3

Phân tích bài toán:
Mạch gồm R1 nt ( R2 // R3 ) nên khi tính
cường độ dòng điệnh qua mỗi điện trở
học sinh thường mắc sai lầm là
I = I1 = I2 = I3 mà kết quả đúng phải là I = I1 = I2 + I3
Hoặc học sinh có thể mắc sai lầm là U = U2 = U3
Vì thế khi giải dẫn đến kết quả sai.
Hướng dẫn giải:
1) Ta có R1 nt ( R2 // R3 ) nên Điện trở tương đương của R2 và R3:

Điện trở tương đương của mạch:

6 = 36

2) Cường độ dòng điện qua mạch chính:
Ta có:

Vì R2 // R3 nên U2 = U3 = U2,3.

Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 13


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
Ta có: ;
3) Đổi 5 ph = 300s
Công dòng điện là: A = UAB.I.t = 24. 0,67. 300 = 4 824J
Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ:
Với R1 = 6; R2 = 2; R3 = 4

A
R1

cường độ dòng điện qua mạch chính là I = 2A.
1)Tính điện trở tương đương của mạch.

B

R2

R3

2)Tính hiệu điện thế của mạch.
Phân tích bài toán:
Mạch gồm R1 / /( R2 nt R3 )
Học sinh thường mắc sai lầm là
I = I1+ I2 +I3 mà kết quả đúng phải là I = I1 + I2 = I1+I3
Hoặc học sinh có thể mắc sai lầm là U = U 1=U2 = U3 mà kết quả đúng phải là U =
U1=U23

Vì thế khi giải dẫn đến kết quả sai.
Hướng dẫn giải:
1) Ta có Ta R1 // ( R2 nt R3 ) nên
Điện trở tương đương của R2 và R3 là:
Điện trở tương đương của mạch:
2) Hiệu điện thế của mạch:

Ta có: = 6V. Nên ta có:
;
Công suất tỏa nhiệt trên từng điện trở:
P1 = ; P 2 = ; P 3 =
Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 14


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ:

+ –
M N

Ampe kế có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn.
Biết R1 = 4; R2 = 20; R3 = 15. Ampe kế chỉ 2A.
1) Tính điện trở tương đương của mạch.
2) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm MN và số chỉ của vôn kế.

R1

A

R2
R3
V

Phân tích bài toán:
Vì đoạn mạch gồm R1 nt ( R2 // R3 ) , vôn kế (V) mắc song song với R2 và R3; Ampe
kế đo cường độ dòng điện qua mạch chính. Nên học sinh không nhận ra được số
chỉ vôn kế chính là số chỉ U2 và U3 (hiệu điện thế hai đầu điện trở R2 và R3; U2 = U3
) và số chỉ Ampekế chính là cường độc dòng điện qua R1.
Hướng dẫn giải:
1) Ta có R1 nt ( R2 // R3 ) nên
Điện trở tương đương của R2 và R3 là:

Điện trở tương đương của cả mạch:
2) Hiệu điện thế giữa hai điểm MN là
Số chỉ của vôn kế là:

PHẦN 3: KẾT LUẬN
Sau khi nghiên cứu g chuyên đề đã đạt được một số kết quả sau :
 Hệ thống các kiến thức cơ bản có liên quan đến.
Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 15


Chuyên đề: Phụ đạo học sinh yếu kém
 Tìm hiểu được một số ứng dụng
 Vận dụng phương pháp giải toán về để giải quyết các bài toán có tính chất
tổng hợp và một số bài toán cụ thể trong đề thi tuyển sinh vào 10 và đề thi chọn
học sinh giỏi Toán các cấp.

Mặc dù rất cố gắng, nhưng do thời gian và khả năng của bản thân còn hạn
chế, nên chuyên đề này của tôi không tránh khỏi thiếu xót. Rất mong các đồng chí
CBQL, giáo viên trong thị xã đóng góp ý kiến để chuyên đề này được hoàn thiện
hơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Sách giáo khoa vật lí 9; sách bài tập vật lí 9 - NXB giáo dục.
[2] Phương pháp dạy học vật lí ở trường THCS - NXB GD.

Tổ KHTN – Trường THCS Hai Bà Trưng

Trang 16