Chuyên đề bồi dưỡng lý

Phần I: Đặt vấn đề
Hiền tài là nguyên khí của đất nước

Là một người giáo viên thì việc đào tạo hiền tài cho đất
nước l một vinh quang đồng thời cũng là một trách nhiệm
cao cả vì vậy chúng ta không thể quên câu nói này và bồi dư
ỡng học sinh giỏi là một vấn đề vô cùng quan trọng trong
việc phát hiện, bồi dưỡng và phát triển nhân tài cho đất nư
ớc. Từ xa xưa ông cha ta đã thường xuyên mở các cuộc thi
hương, thi hội, thi đình để phát hiện tìm ra nhân tài cho đất
nước. Để đất nước ngày càng phát triển vững mạnh hơn thì
đất nước không thể thiếu các hiền tài.

Nhân tài không phải tự nhiên mà có mà phải phát hiện,
bồi dưỡng ngay từ khi còn nhỏ. Lại có câu:Không thầy đố
mày làm nên. Người thầy giáo có vai trò to lớn trong việc
phát triển và bồi dưỡng nhân tài. Phải có thầy giỏi mới có
trò giỏi. Vì vậy người thầy luôn phải tâm huyết với nghề và
không ngừng học hỏi để nâng cao tay nghề.


Bộ môn vật lí cấp THCS kiến thức rất rộng gồm các
phần: Cơ, nhiệt, quang, điện và từ. Mỗi phần đều có rất
nhiều các dạng bài tập khác nhau đòi hỏi mỗi GV phải
thường xuyên nghiên cứu và suy nghĩ tìm ra các phương
pháp khoa học nhất.
Qua thời gian giảng dạy và bồi dưỡng HSG, tôi nhận
thấy yếu tố quan trọng nhất để nâng cao chất lượng dạy
học đó là phương pháp giảng dạy của giáo viên. Trong đó

đối với việc dạy bồi dưỡng học sinh giỏi thì một vấn đề đặc
biệt quan trọng là giáo viên phải xây dựng được một hệ
thống phương pháp giải bài tập cho từng loại bài. Có vậy
học sinh mới hiểu và nắm vững một cách tổng quát về
kiến thức, trên cơ sở đó các em mới có thể tự học, tự
nghiên cứu tài liệu và có hứng thú học tập. Phần điện học
cũng có rất nhiều dạng bài tập khác nhau. Sau đây do thời
gian có hạn nên tôi chỉ xin trình bày một số dạng bài tập
phần điện học.


Việc dạy học phải dựa trên sự xây dựng Sơ đồ định hư
ớng làm cho học sinh làm quen với việc hành động khoa
học, kĩ năng, kĩ xảo của các em sẽ được hình thành. Song
giải bài toán không phải chỉ tuân theo những khuôn mẫu cũ
có sẵn mà khi giải cần thực hiện bài làm có tính chất nghiên
cứu và thiết kế.Vạch ra các Angôrit hợp lí mà trước kia chư
a biết để giải bài tập

Mỗi bài tập đưa ra giáo viên nên khuyến khích các em
tìm nhiều cách giải khác nhau rồi đem so sánh để chọn được
cách hay nhất. Có như vậy mới phát huy được hết năng lực
tư duy sáng tạo cho HS.

Phần II. Biện pháp tiến hành
A. Lập kế hoạch bồi dưỡng
1. Phát hiện và chọn đối tượng bồi dưỡng.
2. Chọn kiến thức bồi dưỡng theo từng chủ đề:
- Về lí thuyết
- Bài tập

3. Thời lượng bồi dưỡng: chia nhỏ theo từng chủ đề bồi dư
ỡng.
4. Phương pháp bồi dưỡng.
5. Sách tham khảo.
B. Tiến hành:
Muốn HS làm tốt bài tập phần điện học trước hết cần
cho các em nắm vững các kiến thức lí thuyết sau:

C. Lý thuyết:
•
1. Mạch điện tương đương:
•
Ghi nhớ: Ta thường gặp 2 trường hợp sau:
•
Trường hợp 1: Mạch điện gồm một số điện trở xác định, nhưng
khi ta thay đổi 2 nút vào, ra của dòng mạch chính thì ta được
các sơ đồ tương đương khác nhau.
•
Trường hợp 2: Mạch điện có điện trở, nút vào và ra xác định
nhưng khi các khóa K thay nhau đóng mở, ta cũng được các sơ
đồ tương đương ta làm như sau:
- Nếu khóa K nào hở thì ta bỏ hẳn các thứ nối tiếp với K về
cả hai phía.
- Nếu khóa K đóng, ta chập hai nút 2 bên khóa K với nhau
thành 1 điểm.
- Xác định xem trong mạch có mấy hiệu điện thế.
- Tìm các điện trở song song nhau, các phần nối tiếp nhau và
vẽ sơ đồ tương đương.
•
Chú ý: Những điểm được nối với nhau bằng dây dẫn (dây dẫn

có điện trở không đáng kể), thì coi những điểm đó cùng i n đ ệ
thÕ, chập lại thành 1 điểm điện thế.

2. nh lut ễm định luật Ôm cho on mch cú cỏc in tr mc ni
tip v song song.
a. nh lut ễm: => U = I.R hay R =
b. Biến trở - Cụng thc s ph thuc in tr vo bản thân dây dẫn:
c. Định luật Ôm cho on mch cú cỏc in tr mc ni tip v song song.
R
U
I =
I
U
S
l
R
.

=
nh lut ễm cho on mch ni tip: nh lut ễm cho on mch song:
I = I
1
= I
2
= ... = I
n
U = U
1
+ U
2

+ + U
n
R
t
= R
1
+ R
2
+ Rn
Hay R
1
/R
2
=U
1
/U
2
Nu cú n in tr ging nhau mc
ni tip:
U = nU
1
v R
t
= nR
1
c bit n in tr giống mc song
song: v
n
n
R

U
R
U
R
U
=== ...
2
2
1
1
1
2
2
1
21
21
21
21
//
1
...
111
...
...
R
R
I
I
RR
RRRR

UUUU
IIII
n
n
n
==>
+++=
===
+++=
1
nII =
n
R
R
t
1
=



Chú ý: R
1
// R
2
thì:

3. Công thức cộng thế:
U
AB
= U

AC
+ U
CN
+U
NB
Hoặc: U
AB
= U
AC
+ U
CD
+ U
DB
U
DN
= U
DC
+U
CN
Hoặc: U
DN
= U
DB
+ U
BN

4. Định lí về nút: Tổng đại số các
dòng điện đi đến nút bằng tổng đại số các
dòng điện đi ra khỏi nút.

Tại nút C: I = I
1
+ I
3
; Tại nút N: I
4
= I
5
+ I
3

Tại nút D: I
1
= I
2
+ I
5
;

Tại nút B: I = I
2
+ I
4

V. Công - Công suất - Định luật Jun - Len Xơ:

Điện năng - Công của
dòng điện
Công suất điện Định luật Jun - Len xơ
A = U. I. t = I

2
R t
= U
2
. t/ R
P = U.I = I
2
R =U
2
/R
R
1
nt R
2
thì:
P
1
/P
2
= R
1
/ R
2
R
1
// R
2
thì:
P
1

/ P
2
= R
2
/ R
1
Q = I
2
Rt = U. I.t = U
2
.t/ R
R
1
nt R
2
thì:
Q
1
/Q
2
= R
1
/ R
2
R
1
// R
2
thì:
Q

1
/Q
2
= R
2
/ R
1

I
RR
R
II
RR
R
I .;.
21
1
2
21
2
1
+
=
+
=
R
3
R
1
R

2
R
4
R
0
A+
_B
C
D
N




I
I
3
I
1
R
5
I
5
I
2


6.Vai trò của Ampe kế trong s¬ ®å ®iÖn:
•
Nếu Ampe kế lý tưởng ( R

A
) thì trong sơ đồ nó có vai trò như một
dây nối, bởi vậy :
- Khi mắc nối tiếp vào mạch nào thì nó chỉ dòng điện qua mạch đó.
- Khi nó ghép song song với một điện trở thì điện trở đó bị nối tắt và có
thể loại ra khỏi sơ đồ.
- Khi nó nằm trong 1 mạch th× dòng điện qua nó được tính thông qua
các dòng liên quan ở 2 nút mắc Ampe kế.
•
Nếu Ampe kế có điện trở đáng kể thì trong sơ đồ coi nó như một điện
trở.
7.Vai trò của Vôn kế trong sơ đồ :
•
Nếu Vôn kế có điện trở không quá lớn thì trong sơ đồ coi nó như một
điện trở, số chỉ vôn kế theo định luật Ôm : U
V
= I
V
.R
V
•
Nếu Vôn kế có điện trở rất lớn thì nó là lí tưởng :
- Bỏ qua vôn kế, vẽ sơ đồ tương đương khi tính điện trở của mạch
điện.
- Những điện trở bất kỳ ghép nối tiếp với vôn kế thì coi như dây nối
của vôn kÕ.
- Số chỉ của vôn kế loại này trong trường hợp mạch phức tạp được
tính thông qua công thức cộng thÕ.
0≈

8- Khái quát về mạch cầu điện trở:

- Mạch cầu là mạch dùng phổ biến trong các phép đo chính xác ở phòng thí nghiệm.
Mạch cầu được vẽ như (H .1)
- Các điện trở R
1
, R
2
, R
3
, R
4
gọi là các
cạnh của mạch cầu điện trở, R
5
có vai trò
khác biệt gọi là đường chéo của mạch cầu
( điện trở bắc cầu).

Mạch cầu có thể phân làm hai loại:
* Mạch cầu cân bằng (Dùng trong phép đo lường điện):
- Nếu mạch cầu điện trở có dòng I
5
= 0 và U
5
= 0 thì bốn điện trở nhánh của mạch cầu
lập thành tỷ lệ thức: (n là hằng số)(*) (Với bất kỳ giá trị nào của R
5
.)

.Khi cầu cân bằng ta có thể bỏ R
5
ra khỏi sơ đồ để tính điện trở tương đương khi đó
(R
1
nt R
2
)//(R
3
ntR
4
)
* Mạch cầu không cân bằng:
Mạch cầu không cân bằng được phân làm 2 loại:
- Loại có một trong 5 điện trở bằng không (ví dụ một trong 5 điện trở đó bị nối tắt,
hoặc thay vào đó là một ampe kế có điện trở bằng không). Khi gặp loại bài tập này ta có
thể chuyển mạch về dạng quen thuộc, rồi áp dụng định luật ôm để giải.
- Loại mạch cầu tổng quát không cân bằng có đủ cả 5 điện trở, thì không thể giải
theo cách thông thường mà loại bài tập này được giải bằng các phương pháp đặc biệt
như: Lập hệ phương trình có ẩn là dòng điện, lập hệ phương trình có ẩn là hiệu điện thế,
chuyển mạch tam giác thành mạch hình sao hoặc chuyển mạch hình sao thành mạch
hình tam giác. )
n
R
R
R
R
==
4
2

3
1
R
3
R
4
R
5
A
B
C
D
+
-
R
2
R
1

•
C«ng thøc chuyÓn m¹ch (Do thêi gian cã h¹n nªn chØ nªu c«ng thøc mµ
kh«ng chøng minh)
ChuyÓn m¹ch tam gi¸c thµnh m¹ch h×nh sao:
ChuyÓn m¹ch h×nh sao thµnh m¹ch h×nh tam gi¸c:


531
31
1
.

'
RRR
RR
R
++
=
531
51
5
.
'
RRR
RR
R
++
=
531
53
3
.
'
RRR
RR
R
++
=
1
5.15221
'
1

.
R
RRRRRR
R
++
=
2
515221
'
2
...
R
RRRRRR
R
++
=
5
515221
'
5
...
R
RRRRRR
R
++
=
R
’
2
R

3
A
B
R
’
1
R
4
R
‘
1
R
1
R
3
C
R
5
R
‘
5
R
4
R
2
D
A +
- B
R
‘

3
R
’
5

D.Bài tập
. Các bước giải một bài tập phần điện học:
Bước 1: đọc kĩ đầu bài, tóm tắt đầu bài, đổi đơn vị
nếu cần .
Bước 2: Phân tích mạch điện: Xác định chiều dòng
điện, tìm hiểu các phần nối tiếp, song song, tìm hiểu
vai trò của các dụng cụ đo.
Bước 3: Vẽ sơ đồ tương đương (nếu cần)
Bước 4: Tìm cách giải quyết các yêu cầu của đầu bài,
nhớ lại các kiến thức, công thức cần dùng để giải
bài tập.
Bước 5: Giải cụ thể, kiểm tra kết quả. Tìm cách giải
khác.


I. Mạch điện tương đương:

Trường hợp 1: có thể cho HS làm bài tập sau:

Bài tập 1: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ hãy vẽ sơ đồ tương đương
để tính:

a) R
AB
; b) R

AC
; c) R
BC
. Biết R
1
=R
2
=R
4
= 4 ; R
3
= 2.
R
1
R
2
B
 C
R
3
R
4
E
D


a. Dòng điện vào ở A ra ở B:

Ta nhìn thấy ngay R
1

có một đầu ở cực + một đầu ở cực - nên R
1

mắc song song trong toàn mạch

Chập C, D, E với nhau mạch có

Ta được sơ đồ tương đương sau:
R
4
BA
R
3
R
2
R
1
C
E
D
+
-
( )
[ ]
4231
//// RRntRR

b) Dßng ®iÖn vµo ë A ra ë C:
ChËp C, D, E víi nhau ta nh×n thÊy ngay R
3

m¾c // trong toµn m¹ch .
•
Ta ®­îc s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng sau:
( )
[ ]
3421
//// RRRntR
R
4
B
A
R
1
R
2
R
3
C
E
D
+
-

c. Dßng ®iÖn vµo ë B ra ë C:
•
ChËp C, D, E ta nhËn thÊy R
2
// R
4
// (R

1
nt R
3
) ta cã s¬ ®å t­¬ng ®­
¬ng sau:
B
R
2
C
R
4
R
3
R
1
+
E
D
A


Trường hợp 2:

Bài tập 2:
Cho mạch điện như hình vẽ. R
1
= 40 , R
2
= 30 , R
3

= 20 , R
4
=10 .
Tính điện trở tương đương của toàn mạch trong các trường hợp sau:
a. K
1
ngắt, K
2
đóng
b. K
1
đóng, K
2
ngắt
c. K
1
, K
2
đều đóng
Bài giải
a. K
1
ngắt, K
2
đóng: K
1
ngắt ta bỏ K
1
ra khỏi sơ đồ. K
2

đóng ta chập D với
B ta được sơ đồ tương đương sau:
K
2
K
1
1
B -
A
R
3
R
4
R
1
R
2
C
D
E
+
( )
[ ]
4231
// ntRRRntR
A +
C
E
R
1

R
3
D
-B
R
2
R
4

b. K
1
®ãng, K
2
ng¾t: K
2
ng¾t ta bá K
2
ra khái s¬ ®å. K
1
®ãng ta chËp E
víi B ta ®­îc s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng sau:
c. K
1
, K
2
®Òu ®ãng : Ta chËp c¸c ®iÓm E, D. B l¹i, R
4
bÞ nèi t¾t bá ra khái s¬ ®å
Ta cã s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng sau: R
1

nt( R
2
//R
3
)
( )
[ ]
4321
// ntRRRntR
A +
C
E
R
1
D
-B
R
2
R
4
R
3
A +
C
E
R
1
D
-B
R

2
R
3