Phương pháp giải một số bài tập vận dụng định luật Ôm ...

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM</b>
<b>Độc lập - Tự do - Hạnh phúc</b>

<b>ĐƠN YÊU CẦU CƠNG NHẬN SÁNG KIẾN</b>

Kính gửi: Hội đồng khoa học thị xã Phổ Yên – Thái Nguyên

Tôi ghi tên dưới đây:

Số
TT
Họ và
tên
Ngày
tháng năm
sinh
Nơi cơng
tác
Chức
danh
Trình độ
chun
mơn

Tỷ lệ (%)
đóng góp vào

việc tạo ra
sáng kiến

1 Vũ Chí

Nhân 11/04/1981

Trường
THCS Bắc
Sơn

Giáo

viên Đại học 100%

Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: “Phương pháp giải một số
<b>bài tập vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch hỗn hợp” áp dụng cho bồi</b>
dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lý cấp THCS

<b>I. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến</b>
Tác giả: Vũ Chí Nhân

Đơn vị, địa chỉ: Trường THCS Bắc Sơn
<b>II. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến</b>

- Lĩnh vực áp dụng sáng kiến1_{: Dịch vụ (Giáo dục)}

Sáng kiến được sử dụng trong công tác giảng dạy và bồi dưỡng học sinh
giỏi môn Vật lý 9 ở Trường THCS Bắc Sơn

<b>III. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử</b>

1_{Điện tử, viễn thơng, tự động hóa, cơng nghệ thơng tin}

Nơng lâm ngư nghiệp và mơi trường
Cơ khí, xây dựng, giao thông vận tải

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Sáng kiến được áp dụng từ ngày 15/9/2019 thuộc năm học 2019 - 2020
<b>IV. Mô tả bản chất của sáng kiến</b>

<b>1 Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn</b>
<b>1.1. Cơ sở lý luận</b>

Giải bài tập là phương pháp tốt nhất để củng cố kiến thức cho học sinh. Đặc
biệt với công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cịn cần hình thành những kỹ năng
thuần thục nên giải bài tập càng có ý nghĩa quan trọng.

Giải bài tập giúp học sinh vận dụng kiến thức một cách linh hoạt để tự giải
quyết những tình huống cụ thể khác nhau, phát huy tính tự giác, độc lập trong
học tập.

Giải bài tập Vật Lý còn là phương tiện để phát triển tư duy, óc sáng tạo,
tính tự lực, vượt khó, cẩn trọng, giúp các em có năng lực giải quyết các nhiệm
vụ học tập và những tình huống thực tiễn.

Vì vậy, rèn luyện cho học sinh kỹ năng giải bài tập về Định luật Ơm nói
riêng và bài tập Vật Lý nói chung góp phần nâng cao chất lượng môn học Vật
Lý, nhằm đào tạo ra nguồn nhân lực có đủ kiến thức và năng lực, đáp ứng những
đòi hỏi, yêu cầu ngày càng cao của xã hội.

<b>1.2. Cơ sở thực tiễn</b>

Qua thực tiễn nhiều năm cơng tác và đã có hơn mười năm tham gia bồi
dưỡng học sinh giỏi bộ môn Vật Lý ở trường sở tại, tôi nhận thấy một số nguyên

nhân dẫn đến khó khăn cho học sinh trong giải quyết các bài tập về định luật
Ôm như sau:

- Đa số học sinh chưa hiểu rõ về ý nghĩa, vai trò định luật Ơm

- Đa số học sinh chưa có định hướng chung về phương pháp giải bài tập
Vật Lý cho các bài tập về định luật Ôm.

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

dễ rơi vào trạng thái hoang mang không biết vận dụng kiến thức nào và bắt đầu
từ đâu.

- Các tài liệu sách tham khảo rất ít đề cập đến nét đặc trưng của mỗi dạng
bài tập, do đó học sinh đọc tài liệu chỉ có thể làm lại những bài tập quen thuộc
chứ không thể hiểu những quy tắc bất biến khi bài toán được mở rộng hơn.

<b>2. Nội dung nghiên cứu:</b>

Nhằm nâng cao năng lực giải bài tập về Định luật Ơm cho học sinh, góp
phần nâng cao chất lượng mơn học, trong phạm vi đề tài này tôi muốn tổng hợp
một số dạng bài tập cơ bản và cách giải của mỗi dạng giúp học sinh có một định
hướng đúng đắn khi giải bài tập về Định luật Ơm thơng qua việc nắm vững các
kiến thức cơ bản và những quy tắc bất biến của mỗi dạng bài tập đó.

<b>2.1 Những kiến thức cơ bản</b>

- Định luật Ôm: 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 của dây dẫn đó.

- Cơng thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm các điện trở
mắc nối tiếp:

Rtđ = R1 + R2 + ... + Rn

- Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm các điện trở
mắc song song:

-<b> Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc hỗn hợp: Chia đoạn mạch </b>
mắc hỗn hợp thành nhiều đoạn mạch nhỏ sao cho trong mỗi đoạn nhỏ đó chỉ có
một cách mắc. Sau đó áp dụng định luật Ơm cho từng đoạn mạch để tìm hiệu
điện thế, cường độ dòng điện, điện trở theo yêu cầu của đề bài.

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

+ Nếu P, Q không cùng nằm trên một mạch rẽ: UPQ = UPM + UMQ (Với M là một

điểm cùng nằm trên đoạn mạch rẽ chứa P, chứa Q)

<b>2.2. Các dạng bài tập cơ bản</b>

<b>2.2.1. Bài toán về đoạn mạch chỉ gồm các điện trở mắc nối tiếp</b>

<b>Bài toán 1</b>: Khi đặt vào hai đầu dây dẫn một hiệu điện thế 18V thì cường độ
dịng điện chạy qua nó là 0,6 A. Hỏi nếu hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn
đó tăng lên đến 48V thì cường độ dịng điện chạy qua nó là bao nhiêu ?

<b>Hướng dẫn giải:</b>

Từ hệ thức định luật Ơm ta có: U = I.R

*Cách 1: Khi U = 18 V thì I = 0,6 A vậy điện trở R là:

Vậy khí U = 48 V thì cường độ dịng điện là:

*Cách 2: Theo định luật Ơm ta có:

Vậy I tỉ lệ thuận với U khi R không đổi.

Khi U = 18 V thì I = 0,6 A; khi U = U' = 48 V thì I có giá trị I'. Ta có tỉ số

<b>Bài toán 2:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>Hướng dẫn giải:</b>

Khi K đóng vào vị trí 1 thì mạch chỉ gồm R1.

Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mạch là U = I1.R1 = I.3

Khi K đóng vào vị trí 2, mạch gồm R1 nối tiếp với R2. Điện trở tương đương
của mạch là: R12 = R1 + R2 = 3 + R2

Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mạch là U = I2.R12 = I/3.(3 + R2) Ta có:

Khi K đóng vào vị trí 3, mạch gồm R1, R2 và R3 mắc nối tiếp với nhau. Điện trở
tương đương của mạch là: R123 = R1 + R2 + R3 = 9 + R3

Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mạch là U = I3.R123 = I/8.(9 + R3) Ta có:

<b>Đáp số: R2 = 6 Ω; R3 = 15 Ω</b>

<b>2.2.2. Bài toán về đoạn mạch chỉ gồm các điện trở mắc song song</b>

<b>Bài toán 3: </b>

Một đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 9 Ω; R2 = 6 Ω được mắc song song

với nhau vào hiệu điện thế U = 7,2V.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>Hướng dẫn giải:</b>

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch:

b) Cường độ dòng điện trong mạch chính là:

Cường độ dịng điện chạy qua điện trở R1 là:

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R2 là:

<b>Đáp số: a) R</b>td = 3,6 Ω b) I = 2A; I1 = 0,8 A; I2 = 1,2 A
<b>Bài tốn 4:</b>

Trên điện trở R1 có ghi 0,1k – 2A, điện trở R2 có ghi 0,12k – 1,5A.

a) Giải thích các số ghi trên 2 điện trở.

b) Mắc R1 nối tiếp R2 vào hai điểm A, B thì UAB tối đa bằng bao nhiêu để khi

hoạt động cả hai điện trở đều không bị hỏng?

c) Khi Mắc R1//R2 vào mạch thì hiệu điện thế và cường độ dòng điện của mạch

tối đa phải là bao nhiêu để cả hai điện trở đều không bị hỏng ?
<b>Hướng dẫn giải:</b>

b) + Dựa vào Iđm1, Iđm2 xác định được cường độ dòng điện Imax qua 2 điện trở là

giá trị nhỏ nhất trong các giá trị Iđm1, Iđm2

+ Tính điện trở tương đương của mạch tổng

+ Tính Umax dựa vào các giá trị Imax, Rtd.

(<i>Đs: 330V)</i>

c) Dựa vào các giá trị ghi trên mỗi điện trở để tính Uđm1,Uđm2 trên cơ sở đó xác

định UAB tối đa là giá trị nhỏ nhất trong các giá trị Uđm1,Uđm2

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB có sơ đồ như trên hình vẽ là
RAB =10 Ω , trong đó các điện trở R1 = 7 Ω ; R2 = 12 Ω. Hỏi điện trở Rx có giá

trị bằng bao nhiêu?

<b>Hướng dẫn giải:</b>

Ta thấy R1 nt (R2 // Rx) Do đó điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

<b> Bài tốn 6</b>

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết : UAB = 6V không đổi,

R1 = 8, R2 = R3 = 4; R4 = 6. Bỏ qua điện trở của

ampe kế, của khóa K và của dây dẫn.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và tính
số chỉ của ampe kế trong cả hai trường hợp K đóng và K
mở..

b) Thay khóa K bởi điện trở R5. Tính giá trị của R5 để cường độ dòng điện qua

R2 bằng không.

<b>Hướng dẫn giải:</b>
a)

+ Khi K mở : Mạch được vẽ lại như hình bên.

1 2 4

AB 3

1 2 4

(R + R )R

R = + R = 8 (Ω)
R + R + R _;
AB

A

AB
U 6

I = = = 0,75 (A)

R 8 _.

+ Khi K đóng : Mạch được vẽ lại như hình
bên.

R2 = R3  RDC =

3
R

2 _{= 2 (});

4 DC 1

AB

1 DC 4

(R + R )R

R = = 4 (Ω)
R + R + R _.

A
+
-R
R
R
R

A 1 2 3

4

C

D

A

+ R

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

DC

DC AB

4 DC

R

U = .U = 1,5 (V)

R + R _.

 3

DC

R A

3

U 1,5

I = I = = = 0,375 (A)

R 4 _.

3 1 3

4

5

1 5 4

R R R

R 8.4 16

= R = = = 5,33 (Ω)
R R  R 6 3 

<b>Bài toán 7</b>

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UAB = 6V khơng đổi, R1 = 8Ω, R2 =
R3 = 4Ω, R4 = 6Ω. Bỏ qua điện trở của ampe kế, của khóa K và của dây dẫn.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và tính số chỉ của ampe kế
trong cả hai trường hợp K đóng và K mở.

b) Thay khóa K bởi điện trở R5. Tính giá trị của R5 để cường độ dịng điện qua
R2 bằng khơng.

<b>Hướng dẫn giải:</b>

a)

+ Khi K mở: Mạch được vẽ lại như hình bên.

+ Khi K đóng: Mạch được vẽ lại như hình bên.
b)

Thay khố K bởi R5.

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

b) Thay khoá K bởi R5. Mạch trở thành mạch cầu như hình vẽ.

Để IR2 thì mạch cầu phải cân bằng:

<b>Đáp số a) K mở: Rtd = 8 Ω; IA = 0,75 A;</b>
K đóng: Rtd = 4 Ω; IA = 0,375 A
b) R5 = 5,33 Ω.

<b>Bài toán 8 </b>

Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cho biết UAB = 30V

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<b>Hướng dẫn giải:</b>

Vì RA = 0 nên U5 = 0. Mạch điện đã cho trở thành mạch điện sau:

[R1 nt (R3 // R4)] // R2

R134 = R1 + R34 = 10 + 5 = 15 Ω

R2 // R134 ⇒ UAB = U2 = U134 = 30V

R1 nt R34 ⇒ I = I34 = I134 = 2A

R3 // R4 ⇒ U3 = U4 = U134 - U1 = 30 - 20 = 10V

I4 = 1A; IA = I2 + I4 = 3 + 1 = 4A Số chỉ của am pe kế là 4A

<b>Đáp số: Rtd = 6 Ω; I1 = 2 A; I2 = 3A; I3 = I4 = 1A; IA = 4A</b>
<b>3. Kết luận</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

...

<b> Những thông tin cần được bảo mật: Không </b>

...
<b> Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến </b>

Áp dụng được cho học sinh THCS khối lớp 9, sau khi học xong về định
luật Ôm dưới sự hướng dẫn của giáo viên bộ môn.

………
Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng
<b>sáng kiến theo ý kiến của tác giả2_:</b>

+ Khi áp dụng sáng kiến này vào dạy học, tơi nhận thấy học sinh có được
kỹ năng phân dạng các bài tập về các loại mạch điện, có được phương pháp giải
chung cho mỗi dạng bài tập về mạch điện.

+ Khi áp dụng sáng kiến này tôi nhận thấy kết quả giải bài tập về vận
dụng định luật Ôm cho các loại mạch điện của học sinh có nhiều tiến bộ, đem lại
hiệu quả và kết quả cao hơn.

+ Sau khi được bồi dưỡng các em đều nắm sâu kiến thức cơ bản về định
luật Ôm và các loại mạch điện, có kỹ năng vận dụng định luật Ôm trong nhiều
trường hợp phức tạp.

+ Với sáng kiến này góp phần nâng cao kỹ năng giải bài tập về định luật
Ơm nói riêng và bài tập Vật lý nói chung cho học sinh khối THCS.

+ Sáng kiến này trở thành một trong những chuyên đề bồi dưỡng học sinh
giỏi, nhằm nâng cao mở rộng kiến thức cho các em, góp phần đẩy mạnh phong
trào mũi nhọn của nhà trường. ……...

………

2_{Đánh giá lợi ích thu được theo hướng dẫn quy định tại điểm g khoản 1 Điều 5 của Thông tư số 18/2013/}

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

- Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng
<b>sáng kiến theo ý kiến của tổ chức, cá nhân đã tham gia áp dụng sáng kiến</b>
<b>lần đầu, kể cả áp dụng thử:</b>

Sau khi áp dụng các kinh nghiệm trên vào công tác bồi dưỡng học sinh
giỏi, tôi thấy khả năng giải bài tập vận dụng định luật Ôm của học sinh được
nâng lên rõ rệt, góp phần nâng cao chất lượng học sinh giỏi ở bộ môn Vật Lý
trong đơn vị trường tôi, cũng là nâng cao chất lượng đào tạo toàn diện đối với
học sinh. Kết quả trên thể hiện ở các giải học sinh giỏi cấp Huyện – Thị xã và
cấp tỉnh của riêng bộ môn Vật Lý mà trường tôi liên tục giành được trong nhiều
năm qua và của năm học này.

………..………...
Tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật
và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.

<i>Bắc Sơn, ngày 22 tháng 05 năm 2020</i>
Người nộp đơn

</div>

<!--links-->