skkn phát triển tư duy sáng tạo của học sinh thông qua giải bài tập phần đồ thị dòng điện xoay chiều chương dòng điện xoay chiều vật lý 12

Phần I: PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, với cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ và
sự bùng nổ thông tin trên nhiều lĩnh vực, thế giới đang bước vào thời đại của
toàn cầu hố thì vai trị của giáo dục ngày càng được tăng cường trong việc đào
tạo ra những người lao động tự chủ, năng động, sáng tạo, có năng lực giải quyết
những vấn đề thực tế. “Phương pháp giáo dục phải khoa học, phát huy tính tích
cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người học
năng lực tự học và hợp tác, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí
vươn lên.” (Khoản 2, Điều 7, Luật giáo dục 2019).
Vật lý là một môn học tự nhiên không chỉ cung cấp cho người học sự hiểu
biết các hiện tượng tự nhiên, kỹ thuật mà cịn là mơn học giúp người học phát
triển năng lực tư duy thông qua những suy luận có tính logic hoặc qua những hệ
thống các bài tập mà chương trình mơn học đưa ra.
Qua q trình nghiên cứu và giảng dạy bộ mơn Vật lí ở THPT chúng tơi
thấy các bài tốn về dịng điện xoay chiều nói chung và các bài tốn về đồ thị
trong dịng điện xoay chiều nói riêng trong chương Dịng điện xoay chiều ở sách
Vật Lý 12 là một trong những nội dung hàm chứa tương đối nhiều kiến thức với
một hệ thống phong phú các bài tập. Điều đó có thể gây trở ngại rất lớn cho
người học khi phải tiếp cận với nội dung của chương. Nếu khơng có một tư duy
sáng tạo linh hoạt thì việc giải quyết mảng bài tập thuộc chương này, nhất là
những bài tập nâng cao sẽ rất khó khăn. Từ những suy nghĩ đó, chúng tơi mong
muốn được tìm hiểu đề tài “Phát triển tư duy sáng tạo của học sinh thông qua
giải bài tập phần đồ thị dòng điện xoay chiều – Chương dòng điện xoay chiều
- Vật Lý 12”.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là hoạt động dạy và học giải bài tập vật lí lớp 12.
Phạm vi nghiên cứu là hoạt động dạy học về bài tập vật lí chương Dịng
điện xoay chiều - Vật lí 12
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
1

- Phân tích cơ sở lý luận và thực tiễn của phát triển tư duy sáng tạo của
học sinh ở trường phổ thơng.
- Điều tra, phân tích thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng phát triển
tư duy sáng tạo của học sinh ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh.
Trên cơ sở đó phân tích các nguyên nhân, khó khăn để đề xuất hướng giải quyết
của đề tài.
- Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu: Phát triển tư duy sáng tạo
của học sinh thơng qua giải bài tập phần đồ thị dịng điện xoay chiều – Chương
dòng điện xoay chiều - Vật Lý 12 và tiến hành thực nghiệm tổ chức dạy học
một số chủ đề tại trường THPT Hà Huy Tập.
- Trên cơ sở các chủ đề đã thực nghiệm, lựa chọn và giới thiệu cách tổ
chức hoạt động cụ thể một số chủ đề dạy học bài tập phần đồ thị dòng điện xoay
chiều – Chương dòng điện xoay chiều - Vật Lý 12 theo các phương pháp, hình
thức dạy tích cực nhằm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.
4. Đóng góp mới của đề tài
- Điều tra được thực trạng dạy học Vật lý theo theo định hướng phát triển
tư duy sáng tạo của học sinh ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh,
phân tích các ngun nhân, khó khăn, đưa ra hướng khắc phục, giải pháp để
nâng cao chất lượng dạy học Vật lý, áp dụng thực nghiệm có hiệu quả tại trường
THPT Hà Huy Tập.
- Xây dựng hệ thống các chủ đề dạy học giải bài tập phần đồ thị dòng điện
xoay chiều – Chương dòng điện xoay chiều - Vật Lý 12 phục vụ giảng dạy một
số bài học trong chương trình SGK Vật lý 12 nhằm phát triển tư duy sáng tạo
của học sinh.
- Tổ chức dạy học một số chủ đề phần đồ thị dòng điện xoay chiều –
Chương dòng điện xoay chiều - Vật Lý 12 tại trường phổ thông phù hợp với
điều kiện dạy học của nhà trường và thu được những kết quả thiết thực nhằm
nâng cao chất lượng dạy học bộ mơn Vật lý, góp phần vào phong trào thi đua

đổi mới sáng tạo trong dạy học đáp ứng với yêu cầu chương trình GDPT tổng
thể.
2


3


Phần II: NỘI DUNG
1. CƠ  SỞ  LÝ LUẬN VỀ  PHÁT TRIỂN TƯ  DUY SÁNG TẠO CỦA HỌC
SINH
1.1. Khái niệm về tư duy sáng tạo
Theo từ điển Tiếng Việt: Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết cái
mới, khơng bị gị bó, phụ thuộc vào những cái đã có (cái mới, cách giải quyết
mới phải có ý nghĩa, có giá trị xã hội). Theo Bách khoa tồn thư Xơ-Viết(1976)
thì “sáng tạo là hoạt động của con người trên cơ sở các quy luật khách quan của
thực tiễn, nhằm biến đổi thế giới tự nhiên, xã hội phù hợp với các mục đích và
nhu cầu của con người. Sáng tạo là hoạt động được đặc trưng bới tính khơng lặp
lại, tính độc đáo và tính duy nhất.
Tư duy sáng tạo được hiểu là cách nghĩ mới về sự vật, hiện tượng, về, mối
liên hệ, suy nghĩ về cách giải quyết mới có ý nghĩa, giá trị.
Đối với người học Vật lý, có thể quan niệm sự sáng tạo đối với họ là sự tự
đương đầu với những vấn đề mới đối với họ; tự tìm tịi độc lập giải quyết những
vấn đề đó.
* Những biểu hiện đặc trưng của hoạt động sáng tạo
– Thực hiện độc lập việc di chuyển các tri thức, kĩ năng, kĩ xảo sang tình
huống mới gần hoặc xa, bên trong hay bên ngoài hay giữa các hệ thống kiến
thức.
– Nhìn thấy những nội dung mới trong tình huống bình thường.
– Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng.

– Độc lập kết hợp các phương thức hoạt động đã biết, tạo thành cái mới.
– Nhìn thấy cấu trúc mới của đối tượng quen thuộc.
– Nhìn thấy mọi cách giải quyết vấn đề có thể có, tiến hành giải theo cách
lựa chọn tối ưu.
– Xây dựng phương pháp mới về nguyên tắc, khác với những phương pháp
quen thuộc.
4


* Tính chất của tư duy sáng tạo
– Tính mềm dẻo (fexibility): đặc trưng bởi khả năng dễ dàng chuyển từ
hoạt động trí tuệ này sang hoạt động trí tuệ khác
– Tính nhuần nhuyễn (fluency) thể hiện ở việc sử dụng nhiều loại hình tư
duy đa dạng trong phát hiện và giải quyết vấn đề.
– Tính độc đáo (originality) đặc trưng bới khả năng tìm kiếm được kiến
thức mới chưa ai biết, giải pháp tối ưu.
– Tính thăng hoa (elaboration) thể hiện ở sản phẩm tìm được mang tính
phát triển, được ứng dụng rộng rãi.

* Cơ sở của sự sáng tạo
Krutecxki đã chỉ ra mói quan hệ giữa ba dạng tư duy, nói lên điều kiện cần
của tư duy sáng tạo là tư duy độc lập và tư duy tích cực.
Ta có thể hình dung các mức độ tư duy trên ở học sinh như sau:
- Mức độ tư duy tích cực: học sinh chăm chú lắng nghe, cố gắng hiểu, tham
gia nhiệt tình vào bài giảng.
- Mức độ tư duy độc lập: học sinh tự đọc, tự chứng minh các vấn đề được
thầy nêu ra, có thể là nghiên cứu gợi ý thậm chí đưa ra đáp án.
- Mức độ tư duy sáng tạo: học sinh tự nêu ra, khám phá vấn đề. Bước đầu
có thể theo được định hướng của thầy.
1.2. Các biện pháp phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh

1.2.1. Tổ chức các hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức
mới.
Kiến thức vật lí trong trường phổ thơng đã được lồi người khẳng định, tuy
vậy, chúng ln mới mẻ với học sinh. Việc nghiên cứu kiến thức mới sẽ thường
xuyên tạo ra những tình huống địi hỏi học sinh phải đưa ra những ý kiến mới,
giải pháp mới đối với chính bản thân họ.
1.2.2. Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tị mị, ham hiểu biết của học sinh.
5


Nhu cầu, hứng thú có thể nảy sinh trong quá trình học tập, nghiên cứu một
mơn học, một bài học, nghĩa là từ nội tại của quá trình nhận thức. Có thể tạo ra
nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngồi, chẳng hạn khen thưởng, sự
ngưỡng mộ của bạn bè, gia đình, sự hứa hẹn một tương lai tốt đẹp, thực tế xây
dựng quê hương đất nước
Những kích thích này khơng được thường xun, bền
vững và phụ thuộc nhiều vào hồn cảnh mỗi học sinh. Có những tình huống điển
hình thường gặp trong dạy học vật lí sau đây:
Tình huống có vấn đề: Tư duy là q trình tâm lý diễn ra trong óc học sinh.
Tư duy chỉ thực sự có hiệu quả khi học sinh tự giác mang hết sức mình để thực
hiện. Tư duy chỉ thực sự bắt đầu khi trong đầu học sinh xuất hiện một câu hỏi
mà chưa có lời giải đáp ngay, khi họ gặp phải một mâu thuẫn mà giữa một bên là
nhu cầu, nhiệm vụ nhận thức mới phải giải quyết và một bên là trình độ kiến
thức hiện có khơng đủ để giải quyết nhiệm vụ đó, cần xây dựng kiến thức mới,
tìm ra giải pháp mới. Lúc đó học sinh vừa ở trạng thái tâm lí khá căng thẳng,
vừa hưng phấn khao khát vượt qua khó khăn, giải quyết được mâu thuẫn, đạt
được trình độ cao hơn trên con đường nhận thức. Ta nói rằng, học sinh được đặt
vào "tình huống có vấn đề".
Tình huống phát triển: Học sinh đứng trước một vấn đề chỉ mới giải quyết
được một phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp, cần phải tiếp tục phát

triển, hoàn chỉnh, mở rộng sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới. Phát triển
hoàn thiện vốn kiến thức của mình ln là niềm khao khát của tuổi trẻ. Nói như
Risa Fâyman, đó chính là con đường phát triển của khoa học. Q trình phát
triển, hồn thiện vốn kiến thức sẽ đem lại những kết quả mới (kiến thức mới, kĩ
năng mới, phương pháp mới) nhưng trong q trình đó, vẫn có thể sử dụng
những kiến thức, kĩ năng và phương pháp đã biết cho đến lúc gặp mâu thuẫn
không thể giải quyết được bằng vốn hiểu biết cũ.
Tình huống lựa chọn: Học sinh đứng trước một vấn đề có mang một số dấu
hiệu quen thuộc có liên quan đến những kiến thức hay phương pháp giải quyết
đã biết, nhưng chưa biết chắc chắn có thể dùng kiến thức nào hay phương pháp
nào sẽ mang lại kết quả chắc chắn. Học sinh cần phải lựa chọn, thậm chí cịn
phải làm thử mới biết được cách nào mang lại hiệu quả như mong muốn. Ví dụ
6


với một bài tốn điện xoay chiều, dữ kiện có mặt trong đề bài cho các giá trị của
điện áp hiệu dụng và các góc lệch pha. Lúc đó, học sinh sẽ cân nhắc xem sử
dụng phương pháp đại số hay phương pháp giản đồ vec tơ để giải bài tốn.
Tình huống bế tắc: Học sinh đứng trước một hiện tượng vẫn thường thấy
nhưng khơng hiểu vì sao, vẫn coi đó là một bí mật của tự nhiên. Bây giờ, họ
được giao một nhiệm vụ tìm hiểu ngun nhân, lí giải rõ ràng những khó khăn
gặp phải là chưa biết dựa vào đâu.
Tình huống tự nhiên bất ngờ: Học sinh đứng trước một hiện tượng xảy ra
theo một chiều hướng trái với suy nghĩ thơng thường (có tính chất nghịch lí, hầu
như khó tin đó là sự thực), do đó kích thích sự tị mị, lơi cuốn sự chú ý của họ
tìm cách lí giải, phải bổ sung, hồn chỉnh hoặc thay đổi quan điểm cũ sai lầm
của mình.
Tình huống lạ: Học sinh đứng trước một hiện tượng lạ có những nét đặc
biệt lôi cuốn sự chú ý của họ mà họ chưa bao giờ thấy. Ví dụ: Đài báo đưa tin ở
một số vùng quê, một số hộ chăn nuôi gà với số lượng lớn, do đấu sai động cơ

ba pha ở quạt thơng gió mà làm chết cả đàn gà. Vì sao? Với cùng một hiện
tượng vật lí, giáo viên có thể tạo ra tình huống này hay tình huống khác, tùy theo
cách chuẩn bị cho học sinh, nghĩa là đưa cho học sinh đến chỗ nhận ra mâu
thuẫn bằng cách nào. Như vậy, kiểu dạy học thông báo - minh họa về nguyên tắc
không thể rèn luyện cho học sinh năng lực sáng tạo.
1.2.3. Tổ chức quá trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo
Tổ chức q trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúp học sinh
trên con đường hoạt động sáng tạo để nhận biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ
dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp
mới. Việc đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy
trực giác nhạy bén, phong phú. Trong nhiều trường hợp, giáo viên có thể giới
thiệu cho học sinh kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học.
1.2.4. Xây dựng một logic phù hợp với đối tượng học sinh
Giáo trình vật lí được xây dựng đi từ dễ đến khó, phù hợp với trình độ của
học sinh, tận dụng được những kinh nghiệm sống hàng ngày của họ, tạo điều
7


kiện cho họ có cơ hội đề xuất ra được những ý kiến mới mẻ có ý nghĩa, làm cho
họ cảm nhận được hoạt động sáng tạo là hoạt động thường xuyên có thể thực
hiện được với sự cố gắng nhất định.
1.2.5. Luyện tập, phỏng đoán, xây dựng giả thuyết:
Dự đoán dựa chủ yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và
kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh vực. Các nhà khoa học cho rằng: việc xây dựng giả
thuyết dựa trên sự khái quát hóa những sự kiện thực nghiệm, những kinh nghiệm
cảm tính. Tuy nhiên, sự khái qt hóa đó khơng phải là một phép qui nạp đơn
giản, hình thức mà chứa đựng một yếu tố mới. Dự đốn khoa học khơng phải
tùy tiện mà phải ln có cơ sở, tuy có thể chưa chắc chắn. Có thể có các cách dự
đốn sau đây trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức vật lí của học sinh:
+ Dựa vào sự liên tưởng với một kinh nghiệm đã có.

+ Dựa trên sự tương tự: Dựa trên một dấu hiệu bên ngồi giống nhau mà dự
đốn giống nhau về bản chất hoặc dựa trên sự giống nhau về cấu tạo mà dự đốn
giống nhau về tính chất. Ví dụ cường độ dịng điện trong mạch dao động LC lí
tưởng cũng biến thiên điều hịa giống như li độ trong sự dao động tự do của con
lắc lò xo. Nên có thể đưa ra sự tương tự điện cơ để thấy được vai trò của các đại
lượng trong dao động điện và dao động cơ có sự tương đồng.
+ Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mà dự đốn giữa
chúng có mối quan hệ nhân quả. Ví dụ, sau nhiều lần quan sát, khi cho một nam
châm chuyển động tương đối so với một cuộn dây dẫn kín thì trong cuộn dây có
dịng điện cảm ứng, ta có thể dự đốn: chuyển động tương đối giữa nam châm
và ống dây là nguyên nhân gây ra dòng điện cảm ứng.
+ Dựa trên nhận xét: Hai hiện tượng luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng
hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng.
+ Dựa trên tính thuận nghịch của nhiều q trình.
+ Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang
một lĩnh vực khác.
+ Dự đoán về mối quan hệ định lượng: Những hiện tượng vật lí xảy ra
phức tạp nhưng có điều đáng ngạc nhiên là các định luật chi phối chúng lại rất
8


đơn giản và có thể biểu diễn bằng cơng thức toán học ngắn gọn. Muốn dự đoán
được mối quan hệ định lượng, cần thực hiện các phép đo. Số lần thực hiện càng
nhiều và các giá trị càng cách xa nhau thì dự đốn càng chính xác. Tuy nhiên, sự
dự đoán về mối quan hệ định lượng bao giờ cũng phải chú ý đến sai số có thể
phạm phải.
1.2.6. Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo:
Ta có thể quan niệm sự sáng tạo đối với người học là nếu họ tự đương đầu
với những vấn đề mới và họ tự mình tìm tịi những vấn đề đó, để thu nhận được
cái mới mà họ chưa từng biết. Như vậy một bài tập cũng được xem như là mang

yếu tố sáng tạo nếu các thao tác giải nó khơng bị những mệnh lệnh nào đó chi
phối, tức là người giải chưa biết thuật toán để giải và phải tiến hành tìm kiếm
với những bước đi chưa biết trước. Do đó, trong dạy học vật lý, để rèn năng lực
sáng tạo cho học sinh người ta còn xây dựng những loại bài tập riêng với mục
đích này gọi là bài tập sáng tạo. Trong loại bài tập sáng tạo này, ngoài việc vận
dụng một số kiến thức đã học, học sinh bắt buộc phải có những ý kiến độc lập
mới mẻ, không thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học. Khác với
bài tập luyện tập, bài tập sáng tạo là bài tập mà các điều kiện trong đề bài không
chỉ dẫn trực tiếp hoặc gián tiếp cách giải. Các bài tập sáng tạo có tác dụng rất
lớn trong việc phát triển tính tự lực và sáng tạo của học sinh, giúp học sinh nắm
vững kiến thức chính xác, sâu sắc và linh hoạt.
1.2.7. Tạo ra sự tự tin cho người học:
Sự tự tin trong hoạt động sáng tạo là một yếu tố tâm lí rất quan trọng làm
cho chủ thể nhận thức thoát khỏi những sự ràng buộc, hạn chế của những hiểu
biết cũ hay bởi ý kiến của người khác.
1.3. Quy trình xây dựng chủ đề bài tập Vật lý nhằm phát triển tư duy sáng
tạo
1.3.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống chủ đề bài tập
- Hệ thống chủ đề bài tập được được chọn phải đảm bảo mục đích đã đề ra,
tính khả thi khi sử dụng, tính vừa sức đối với học sinh...
- Rèn luyện được kỹ năng giải toán cho học sinh.
9


- Bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp.
- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp một
phần nào đó vào việc củng cố, hồn thiện và mở rộng kiến thức.
- Hệ thống bài tập đa dạng, phong phú bao gồm nhiều thể loại bài tập.
- Bài tập vật lí nên phân thành từng dạng riêng biệt, giúp học sinh nắm
được phương pháp giải các dạng bài tập đó.

- Số lượng bài tập phải được lựa chọn phù hợp với sự phân bố thời gian,
không được quá dài làm học sinh nản chí.
- Hệ thống bài tập có tác dụng đối với sự phát triển tư duy, bồi dưỡng năng
lực sáng tạo cho học sinh và giúp học sinh rèn luyện các thao tác tư duy, các
hoạt động trí tuệ.
- Kinh nghiệm cho thấy những bài tốn tổng hợp kiến thức có tác dụng rất
tốt để kích thích sự sáng tạo của học sinh nên giáo viên cần hệ thống những kiểu
bài tập này để làm nguồn tài liệu giảng dạy.
1.3.2. Những hoạt động chính giáo viên cần rèn cho học sinh khi hướng dẫn
giải bài tập nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo
Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh là một quá trình lâu dài cần được
thực hiện trong tất cả các khâu của quá trình dạy học. Để làm được điều này
người giáo viên cần chú ý rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh theo các thành
phần như tính mềm dẻo, tính nhuần nhuyễn, tính độc đáo, tính hồn thiện, tính
nhạy cảm vấn đề trên cơ sở rèn luyện các hoạt động sau:
Rèn luyện cho học sinh thói quen dự đốn, phân tích, tổng hợp. Từ trực
quan hình tượng cụ thể, nêu dự đốn, rồi dùng phương pháp thích hợp phân tích,
tổng hợp, đặc biệt hóa kiểm tra lại tính đúng đắn của dự đốn.
Rèn luyện cho học sinh biết nhìn tình huống đặt ra hoặc bài tốn dưới nhiều
góc độ khác nhau, giải quyết vấn đề dưới nhiều khía cạnh, biện luận các khả
năng xảy ra.

10


Rèn luyện cho học sinh biết giải quyết vấn đề bằng nhiều phương pháp
khác nhau, tìm cách giải quyết tối ưu. Người thầy có vai trị định hướng và giúp
học sinh thực hiện điều này. Giúp học sinh biết hệ thống hóa kiến thức kỹ năng
và sử dụng một cách mềm dẻo linh hoạt.
Rèn luyện cho học sinh biết vận dụng các thao tác khái quát hóa, đặc biệt

hóa và tương tự. Từ các sự kiện cụ thể riêng biệt nếu biết so sánh đối chiếu các
sự kiện với nhau để phát hiện ra các sự kiện chung rồi khái quát hóa thành sự
kiện tổng quát. Các suy diễn lại giúp phát hiện vấn đề mới.
Rèn luyện cho học sinh biết hệ thống hóa kiến thức và các phương pháp
giải bài tốn. Mỗi dạng bài tập vật lý có một cách giải riêng, cũng có khi một bài
lại có nhiều cách giải do đó giáo viên phải hệ thống và chỉ ra cho học sinh cách
giải tối ưu. Đây là cách dạy cho học sinh cách tự học, tự phát hiện và giải quyết
vấn đề, bước đầu rèn luyện tư duy sáng tạo. Ở mỗi dạng bài tập biết hình thành
và hệ thống phương pháp giải, đồng thời qua cách giải bài tập này mở rộng ra
các bài tập mới hình thành phong cách tự học.
Rèn luyện cho học sinh biết vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn bằng
cách tăng cường vận dụng để giải quyết các bài toán thực tế, dạy học xuất phát
từ thực tế. Vận dụng giải quyết các vấn đề thực tiễn là tăng cường khả năng sáng
tạo cho học sinh muốn ứng dụng tri thức vào giải thích và xử lý các sự việc xảy
ra trong cuộc sống.
Quan tâm đến sai lầm của học sinh, tìm nguyên nhân và đưa ra cách khắc
phục. Việc khắc phục và sửa chữa sai lầm của học sinh nên theo hướng học sinh
tự tìm và khắc phục, như thế mới có độ bền chắc. Từ đó học sinh mới linh hoạt
và sáng tạo trong học tập
2. CỞ SỞ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ NHẰM PHÁT
TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO Ở MỘT SỐ TRƯỜNG PHỔ THÔNG

11


2.1. Thực trạng tổ chức dạy học bài tập Vật lý phần Dòng điện xoay chiều
nhằm phát triển tư  duy sáng tạo  ở  một số  trường THPT trên địa bàn TP
Vinh.
2.1.1. Đối tượng điều tra:
Điều tra, khảo sát thực tế tại một số trường THPT trên địa bàn TP Vinh để

tìm hiểu một số thơng tin.
- Tình hình dạy giải bài tập chương Điện xoay chiều.
- Tình hình hoạt động giải bài tập chương Điện xoay chiều.
- Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm mà học sinh thường mắc phải khi
giải bài tập chương Dòng điện xoay chiều, từ đó tìm hiểu những ngun nhân
dẫn đến những sai lầm đó của học sinh.
- Tìm hiểu sự vận dụng tư duy sáng tạo vào nhiệm vụ giải quyết các bài tập
chương Dòng điện xoay chiều đã được thực hiện như thế nào, có tác dụng tốt
chưa. Từ đó, chúng tơi đề xuất phương hướng thực hiện hiệu quả hơn.
2.1.2. Phương pháp điều tra:
- Điều tra giáo viên: sử dụng phiếu điều tra trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng,
xem giáo án.
- Điều tra học sinh: sử dụng phiếu điều tra, quan sát hoạt động của học sinh
trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả.
2.1.3. Kết quả điều tra
- Tình hình dạy giải bài tập: Thông qua việc trao đổi cùng giáo viên giảng
dạy bộ mơn Vật lí tại một số trường THPT trên địa bàn TP Vinh, sơ bộ chúng tôi
rút ra được một số nhận định:
+ Số tiết học dành cho việc chữa bài tập cịn ít mà u cầu rèn kĩ năng lại
nhiều, chính vì thế giáo viên rất khó bố trí thực hiện cho đầy đủ.
+ Trình độ học sinh khơng đồng đều vì thế bài chọn chữa rất khó phù hợp:
bài khó thì học sinh yếu khơng hiểu nổi, bài dễ lại làm cho các em khá giỏi
khơng có hứng thú.

12


+ Các bài tập trong chương Dòng điện xoay chiều là dạng bài tập có nhiều
kiến thức mới, liên quan đến các hiện tượng xảy ra có tính trừu tượng khơng
quan sát được, ... đồng thời có nhiều bài tập tổng hợp, khó.

+ Khó đưa ra một hệ thống các bài tập vừa đảm bảo tính vừa sức đối với
học sinh lại vừa đảm bảo yêu cầu mục tiêu của chương trình.
+ Mỗi một giáo viên thường chọn riêng cho mình một phương pháp giải và
đưa ra cho học sinh luyện tập, nên rất khó khăn trong cơng tác kiểm tra đánh giá
chất lượng học tập trong mơn vật lí của học sinh trong cả khối.
+ Giáo viên đã bước đầu quan tâm đến việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho
học sinh nhưng vẫn chưa thực sự chú trọng cơng việc này: đưa ra một số bài tập
địi hỏi tính sáng tạo nhưng chưa nhiều, chưa có hệ thống, chưa có định hướng
tư duy cho các bài tập nâng cao mà chỉ áp dụng sự sáng tạo trong các bài tập
đơn lẻ. Hầu hết thời gian của tiết bài tập, giáo viên vẫn chủ yếu hướng dẫn cách
sử dụng công thức, cung cấp các bước giải cho một số dạng tốn cụ thể.
- Tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh:
+ Đa số học sinh nhớ máy móc, khơng hiểu bản chất hiện tượng vật lí đề
cập trong bài tập nên rất khó khăn trong việc giải các bài tập chương Dòng điện
xoay chiều.
+ Trong các giờ bài tập rất nhiều học sinh thụ động, ít chịu khó suy nghĩ,
chỉ có một số ít học sinh tích cực tham gia hoạt động giải bài tập.
+ Học sinh chưa có ý thức phân loại, xây dựng phương pháp giải cho mỗi
loại bài tập.
+ Học sinh rất ngại các bài tập phần này vì ngồi kiến thức mới rất nhiều,
cũng như dạng bài tập rất phong phú. Thậm chí, có nhiều bài bài tập khơng xếp
được vào dạng nào vì tính tổng hợp hoặc nó địi hỏi sự sáng tạo cao khi đi tìm
lời giải.
+ Học sinh cịn thụ động, áp dụng cơng thức một cách máy móc để giải bài
tập mà chưa thể linh hoạt sáng tạo để tìm ra lời giải hay và tối ưu cho bài toán.

13


+ Gặp những bài tập quen thuộc hoặc dạng đã học rồi thì có thể làm được

nhưng với những bài tập mới lạ, chưa từng gặp thì phản ứng của học sinh là quy
đó là nhưng bài tốn rất khó, thậm chí khơng bắt tay vào thực hiện nhiệm vụ.
2.2. Nguyên nhân và khó khăn của thực trạng dạy học Vật lý ở trường
THPT nhằm phát triển tư duy sáng tạo
2.2.1. Nguyên nhân
Kiến thức chương Dòng điện xoay chiều, Vật lí 12 là phần nhiều kiến thức
mới trừu tượng, học sinh khó hình dung và tiếp nhận, đồng thời giáo viên khi
giảng dạy lại thiếu thí nghiệm hay mơ hình để mơ tả. Lượng kiến thức nhiều và
khó cũng tập trung ở chương này. Nội dung kiến thức của chương Dịng xoay
chiều là kiến thức trừu tượng, có tính tổng hợp cao.
Nhiệm vụ bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh cũng chưa được giáo
viên quan tâm đúng mức, dẫn đến họ cũng chưa có sự nghiên cứu về lý luận một
cách sâu sắc cho vấn đề này và khi thực hiện khơng có cách làm hiệu quả.
Giáo viên vẫn chú trọng đến nhiệm vụ truyền đạt kiến thức, hướng dẫn
cách làm bài cho học sinh mà chưa phát huy được sự tích cực, sáng tạo cho các
em.
Giáo viên còn chưa xây dựng được mảng bài tập đòi hỏi sự sáng tạo một
cách có hệ thống để cho học sinh rèn luyện.
Học sinh cịn có hạn chế do chưa nắm vững cơng cụ tốn học trong q
trình học để giải bài tập. Nhiều bài toán học sinh sa vào sự biến đổi dài dịng,
mất rất nhiều thời gian, có lúc dẫn đến bế tắc. Các em còn nhầm lẫn trong khi sử
dụng cơng thức vì có q nhiều cơng thức và quá nhiều trường hợp.
Học sinh thường lo lắng, thiếu tự tin với những bài tốn "lạ" và thường
khơng làm được những bài này. Các em không chủ động trong việc tìm được lời
giải hay cho bài tốn mà vẫn thường rập khn, máy móc, giải theo hướng
truyền thống. Điều đó thể hiện học sinh phần nhiều lệ thuộc vào phương pháp
giải các thày cô đã hướng dẫn, không mạnh dạn để đề xuất những hướng đi mới
nhanh gọn và hiệu quả hơn.

14

Mặt khác, học sinh chưa thực sự kiên trì theo đuổi những bài tập hay và
khó. Việc tự học của các em cịn chưa hiệu quả, chưa có thói quen đọc sách và
tìm tịi những kiến thức nâng cao.
2.2.2. Đề xuất phương hướng khắc phục
Lựa chọn, xây dựng được hệ thống bài tập địi hỏi tính sáng tạo, kèm theo
hướng dẫn sử dụng để đạt được mục đích phát triển tư duy sáng tạo cho học
sinh.
Thường xuyên ôn tập kiến thức cho học sinh qua hoạt động giải bài tập.
Rèn luyện cho học sinh một số kỹ năng vận dụng tốn học vào hoạt động giải
bài tập vật lí đồng thời hướng dẫn học sinh ôn lại kiến thức đã học liên quan đến
chương này.
Giao bài tập về nhà qua hệ thống bài tập tương tự hoặc phát phiếu bài tập
để học sinh tự ôn luyện các kiến thức cơ bản để giờ bài tập trên lớp có nhiều thời
gian nâng cao và bồi dưỡng sự sáng tạo cho các em.
Hình thành thói quen cho học sinh tìm nhiều lời giải cho một bài toán.
Tập luyện cho học sinh phản ứng nhanh và chọn lựa được lời giải tối ưu
cho bài tốn bằng cách đó giúp bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho các em học sinh.
Khích lệ, tuyên dương học sinh mỗi khi tìm được lời giải hay cho bài toán.
3. XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN
ĐỒ THỊ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU – CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY
CHIỀU - VẬT LÝ 12 NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CỦA
HỌC SINH
3.1. Phân tích đặc điểm nội dung phần phần đồ thị dòng điện xoay chiều –
Chương dòng điện xoay chiều - Vật Lý chương trình THPT dưới góc độ
phát triển tư duy sáng tạo
3.1.1. Vị trí, nội dung Chương Dịng điện xoay chiều-Vật lý 12 THPT.
Chương "Dòng điện xoay chiều" là chương thứ 3 của sách Vật lí lớp 12.
Trong sách giáo khoa vật lý lớp 12 chương này đề cập đến các vấn đề sau:

- Đại cương về dòng điện xoay chiều
15


- Các mạch điện xoay chiều
- Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
- Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất.
- Truyền tải điện năng. Máy biến áp
- Máy phát điện xoay chiều
- Động cơ không đồng bộ ba pha
- Thực hành: Khảo sát đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
Việc nắm vững các khái niệm, hiện tượng trong chương này giúp học sinh
khơng những có cơ sở nắm được các ứng dụng cơ bản của dòng điện xoay chiều
trong thực tiễn đời sống mà còn đủ phương tiện, nền tảng để phản ứng linh hoạt
khi tìm hướng giải sáng tạo cho bài toán.
Về hệ thống bài tập của Chương này, nếu xây dựng trên cơ sở định hướng
chung là rèn luyện kỹ năng giải toán và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh.
Các bài tập được chọn lọc từ các sách tham khảo, báo, tạp chí vật lí, đề thi vào
các trường Cao đẳng, Đại học, học sinh giỏi các cấp đã qua thực tế giảng dạy,
chúng tôi biên soạn theo các dạng cụ thể sau:
Dạng 1. Giải bài toán điện xoay chiều bằng mối quan hệ giữa đại lượng
biến thiên điều hòa và chuyển động tròn đều
Dạng 2. Biểu thức điện áp, cường độ dòng điện - Các giá trị tức thời.
Dạng 3. Điện lượng chuyển qua tiết diện dây dẫn.
Dạng 4. Đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp.
Dạng 5. Phương pháp giản đồ vec tơ.
Dạng 6. Cộng hưởng điện.
Dạng 7. Công suất- hệ số cơng suất của mạch điện xoay chiều.
Dạng 8. Bài tốn cực trị, biện luận.
16

Dạng 9. Bài tốn hộp kín
Dạng 10. Các máy điện
3.1.2. Vị trí, nội dung phần đồ thị Dịng điện xoay chiều-Vật lý 12 THPT.
Đối với phần đồ thị, chúng ta có thể tóm tắt một số nội dung kiến thức như
sau:

- Đồ thị phụ thuộc vào thời gian của điện áp trên R, L và C của mạch RLC
mắc nối tiếp

Ta có:

�
i I 0 cost
�
�uR  U 0R cost
�
� �
�
t  �
�uL  U 0L cos�
� 2�
�
�
� �
�uC  U 0C cos�
t  �
2�
�

�
�
uR
0

uL
t

0

uC
t

0

t

- Đồ thị công suất tiêu thụ phụ thuộc vào biến thay đổi:
+ Công suất tức thời: P = UIcos+ UIcos(2t + )
+ Cơng suất trung bình: P = UIcos= RI2.
+ Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều:
+ Hệ số công suất:

cos  

R
Z

+ Biến đổi ở các dạng khác:

(coscó giá trị từ 0 đến 1)
�
U 2R
2
P

RI

U
I

R
�
R
�
U2R
�
2
P

ZI
cos


�
Z2
�
U
�
cos   R

�
U
�
17


�
� �
U2
U2
ZR 2
� �Pmax 

2R 2 Z L  Z C
U
U
� �
I 
�� �
Z R 2
U
� �I  I  1
max
� �
2 ZL  ZC
R
2
cos   
� tan   1� �
Z 2

�
* Khi R thay đổi:
Nếu mạch có cơng suất P < Pmax: thì có 2
P
giá trị của R để có cùng P thỏa mãn:
Pmax
�
U2
R

R

�1
2
P
�
�R R   Z  Z  2
L
C
�1 2
O

* Khi L hoặc C hoặc w thay đổi

R

R =ZL - ZC

�ZL  ZC
�

1
1
�
U2

L

�


P  Pmax 
�
C
LC và
R
Thì �

Vị trí
cộng hưởng

Hàm số

- Đồ thị điện áp khi có biến thay đổi:
U

I

R 2   ZL  ZC 

Ta có:

UR 

UR
R2   ZL  ZC 

UL 

,

2

R   ZL  ZC 

,

UC 

,

UZL
2

P

2

U RL 

2

,

U 2R
R2   ZL  ZC 

2

UZC
R2   ZL  ZC 

,

0

U R2  ZC2

U RC 

2

Biến số

R2   ZL  ZC 

,

2

U R 2  Z2L
R2   ZL  ZC 

2

* Khi L (Thuần cảm) thay đổi:
2UR

Khi

ZL 

ZC  ZC2  4R 2
2
URL max =

Z  4R  ZC
2
C

2



U
Z
1 C
ZL

(Với điện trở R và L thuần mắc gần nhau).
Nếu giá trị L1 L2 cho cùng giá trị UL, giá trị L để ULmax tính theo L1 và L2.
18

ZL 

Ta có:

2ZL1 ZL2

�L

ZL1  ZL2

2L1L 2
L1  L2

với giá L là giá trị cho ULmax.

UL

*

URL

UL max

URL
max

U

U

0

0

ZL

Khi C thay đổi: Khi

ZC 

ZL

R Z
U R Z
U Cmax 
ZL
R
thì
2

2
L

2

2
L

Khi có hai giá trị C = C 1 hoặc C = C2 cho cùng giá trị UC thì giá trị của C làm
C  C2
1 1 �1
1 �
 � 
�C 1
�
�
�
Z
2 �ZC1 ZC2 �
2
cho UCmax khi C

ZL  4R  Z
2
2

ZC 

Khi

U RCmax 

2
L

2UR
4R  Z  ZL
2

2
L

thì



U
Z
1 L
ZC

(Với điện trở R và tụ điện C mắc gần nhau).
URC

UC

URC
max

UC max

U

U

0

0

ZC

* Khi (hoặc f) thay đổi:

ZC

** Làm cho ULmax hoặc ULrmax
Thì:

L 

U L max 

Và

2
1
L R2 �
2�
�

C
� 
�
2LC  R 2C 2
L2
�C 2 �

U

2

2

LC
1 4 4 4
 LC



U
1
1 4 2 2
 LC



U
Z2
1  C2
ZL

.

19


URL

UL

URL
max

UL max

U

U

0

0

** Làm cho UCmax hoặc UCRmax:

UC 

2

1
U
C

�1 �
U R � �
�C �
2

2

�
1 �
R2  �
L 
C �
�
�,

U RC 

2

�
1 �
R2  �
L 
C �
�
�

UC
UC max
U

URC
URC
max
U

0

0

3.2. Đề xuất một số chủ đề dạy học bài tập phần đồ thị dòng điện xoay chiều
– Chương dòng điện xoay chiều - Vật Lý 12 nhằm phát triển tư duy sáng
tạo của học sinh
Một số chủ đề bài tập phần đồ thị dòng điện xoay chiều – Chương dòng
điện xoay chiều - Vật Lý 12 phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh
3.2.1. Chủ đề 1: Đồ thị hàm điều hòa
Phương pháp phân tích:
Đối với chủ đề này ta cần phân tích đồ thị ở các vấn đề sau:
+ Hệ thống đơn vị mà đồ thị cho như thế nào?
+ Giá trị giới hạn (cực đại và cực tiểu) của các đại lượng là bao nhiêu?
+ Chu kỳ thể hiện trên đồ thị như thế nào?
+ Điều kiện ban đầu thể hiện trên đồ thị như thế nào?

20


Với các dự kiện mà bài toán cho thể hiện trên đồ thị, kết hợp với các kiến
thức Vật lý về dòng điện xoay chiều chúng ta sẽ đễ dàng tìm được đáp án cần
thiết.
Ví dụ 1: Dịng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi
điều hồ theo thời gian được mơ tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Xác định biên
độ, chu kì và tần số của dịng điện?
Hướng dẫn:
Phân tích đồ thị ta thấy: biên độ của dòng điện này là: I 0 = 4 A. Tại thời điểm
2,5.10-2 s, dòng điện có cường độ tức thời bằng 4A. Thời điểm kế tiếp mà dịng
điện có cường độ tức thời bằng 4 A là 2,25.10-2 s. Do đó chu kì của dịng điện
này là T = 2,25.10-2 – 0,25.10-2 = 2.10-2 s, tần số của dịng điện này là:

f

1
1

 50
T 2.102
Hz.

Ví dụ 2: Mạch điện AB gồm đoạn AM và đoạn MB: Đoạn AM có một điện trở
thuần 50 và đoạn
MB có một cuộn
dây. Đặt vào mạch
AB một điện áp
xoay chiều thì điện
áp tức thời của hai
đoạn AM và MB
biến thiên như đồ
thị bên. Cảm kháng của cuộn dây là:
A. 12,5

B. 12,5

C. 12,5

D. 25

Hướng dẫn: Chọn C.
π
Phân tích đồ thị ta thấy: điện áp cuộn dây nhanh pha hơn điện áp điện trờ 3 và

các giá trị cực đại (Vì trong chu kì T có 12 khoảng bằng nhau mà ta thấy u d
T
nhanh hơn uR hai khoảng ứng với 6 ).

Cường độ hiệu dụng:

I

U R 100

 2A.
R
50

21


Tổng trở cuộn dây:

Zd 

U d 50 2

 25 2.
I
2


ZL  Zd sind  25 2.sin  12,5 6

3
Cảm kháng của cuộn dây là:
.

3.2.2. Chủ đề 2: Đồ thị hàm khơng điều hịa
Phương pháp phân tích:
Đối với dạng tốn này ta cần nhận diện đồ thị ở các vấn đề sau:
+ Hệ thống đơn vị mà đồ thị cho như thế nào?
+ Giá trị giới hạn (cực đại và cực tiểu) của các đại lượng là bao nhiêu?
+ Chu kỳ thể hiện trên đồ thị như thế nào?
+ Điều kiện ban đầu thể hiện trên đồ thị như thế nào?
+ Mối liên hệ giữa hai dao động được thể hiện trên đò thị như thế nào?
Với các dự kiện mà bài toán cho thể hiện trên đồ thị, kết hợp với các kiến thức
Vật lý về cực trị của dòng điện xoay chiều chúng ta sẽ đễ dàng tìm được đáp án
cần thiết.
Ví dụ 1: Lần lượt đặt vào 2 đầu đoạn mạch
xoay chiều RLC mắc nối tiếp (R là biến trở,
L thuần cảm) 2 điện áp xoay chiều có biểu
thức lần lượt:

u1  U 2cos(1t  )

R

P

A
L P1
ma
rx

(V) và

�
�
u2  U 2cos�
2t  �
B
2 �(V), người ta thu được
�

C

K

(2)

A
P(1)

(1)

B

O 20 P(2)

R

0

đồ thị cơng suất mạch điện xoay chiều tồn mạch theo
250
R(Ω)
100
biến trở R như hình dưới. Biết A là đỉnh của đồ thị P(1). B là đỉnh của đồ thị
P(2). Giá trị của R và P1max gần nhất là:
A. 100Ω;160W

B. 200Ω; 250W

C. 100Ω; 100W

D. 200Ω; 125W

Hướng dẫn: Chọn D
Theo đồ thị:

P2 max 

U2
� U  2RP2 max  2.250.100  100 5V.
2R

22


Khi đó:
�
�
U2R

U2R
2
�P1  R 2  (Z  Z ) 2 � ZL  ZC  P  R 
�
L
C
1
�
2
�
100 5
U2
�P 

 125W
1max
�
2
Z

Z
2.200
L
C
�



Lúc đó:

 100 5 

2

100

100

 1002  200



R  ZL  ZC  200.

Ví dụ 2 (THPT Quốc gia – 2016): Đặt điện áp u  U 2cosωt (V) (với U và ω
không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. R là biến trở, cuộn cảm
2

thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C. Biết LC ω = 2. Gọi P là công suất
tiêu thụ của đoạn mạch AB. Đồ thị trong hệ tọa độ vng góc ROP biểu diễn sự
phụ thuộc của P vào R trong trường hợp K mở ứng với đường (1) và trong
trường hợp K đóng ứng với đường (2) như hình vẽ. Giá trị của điện trở r bằng
A. 20 

B. 60 

C. 180 

D. 90 

Hướng dẫn: Chọn A
2
Từ LC  2 � ZL  2ZC . Khi K đóng:

Từ đồ thị:

Pđ max

Pđ 

U2 R
.
R 2  ZC 2

U2
U2


 5a  1
2R 0 2ZC

Chú ý khi Pđ max thì R0 = ZC > 20 
Tại giá trị R = 20  , ta có:
Pđ 

U 2 20
 3a
202  ZC 2

 2

Từ (1) và (2) suy ra ZC = 60  (loại nghiệm nhỏ hơn 20). Khi K mở:
Pm 

U2  R  r 

 R  r

2

  Z L  ZC 

2



U2  R  r 

 R  r

2

Từ đồ thị ta thấy khi R = 0 . thì

 ZC2

Pm 

U2 r
 3a

r 2  ZC2

 3

23


U2 r
20U 2
r
20

� 2
 2
2
2
2
2
2
r  60
20  602
Kết hợp (2) và (3) ta có phương trình r  ZC 20  ZC
r  180
�
� r 2  200r  3600  0 � �
r  20 . Chú ý rằng r  ZL  ZC .
�

Ví dụ 3 (ĐH – 2014): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần
số không thay đổi vào hai đầu đoạn mạch AB (hình vẽ). Cuộn cảm thuần có độ

tự cảm L xác định; R = 200 Ω; tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh
điện dung C để UMB min =
U1 và UMB max = U2 = 400
C
L
R
V. Giá trị của U1 là
A
B
M

A. 173 V.
B. 80
V.
C. 111 V.
D. 200 V.
Hướng dẫn: Chọn C.
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB
U MB  U RC  IZRC  U

R2  ZC2

R2   ZL  ZC 

2

5a

Nhận thấy:

P
(2)

3a

�
Z  Z  4R
2UR
�ZC  L
� U 2  U RCmax 
2
�
ZL  ZL2  4R 2
�
�ZC  �� U RC �  U
�
�
R2
R2
Z

0
�
U

U

0
�
U


U
1
�C
RC 0
R2  Z2L
R2  Z2L
�
2
L

(1)

2

a
O 20

R0

R

24


200.200.2
�
400 
� ZL  300
�

2
2

Z

Z

4.200
L
L
�
�
2002
2002
�
U1  200
 200
�111V
�
2002  Z2L
2002  3002
�
Theo bài ra:

Ví dụ 4 (THPT Nam Đàn I lần 3 – 2016): Cho mạch
điện gồm R, L và C theo thứ tự nối tiếp, cuộn dây có 87
điện trở r. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay
chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, tần số f = 50 Hz.
Cho điện dung C thay đổi người ta thu được đồ thị liên
hệ giữa điện áp hiệu dụng hai đầu mạch chứa cuộn dây

0
và tụ điện UrLC với điện dung C của tụ điện như hình vẽ phía dưới. Điện trở r có
giá trị bằng
A. 50 Ω.

B. 30 Ω.

C. 90 Ω.

D. 120 Ω.

Hướng dẫn: Chọn A
U rLC  IZrLC

Ta có:

U r2  (ZL  ZC )2
U
 .ZrLC 
Z
(R  r)2  (ZL  ZC )2

(1)

Khi C = 0 � ZC  �� U rLC  U  87 V. (tính giới hạn ta được kết quả)
Khi s thì U rLCmin , khảo sát hàm số (1) ta được:
Ur 87
ZL  ZC  100  và U rLC  R  r  5 V � R  4r.

Khi C  �� ZC  0

87 2
r  1002
U r Z

� 3 145  5
� r  50 .
2
2
(R  r)  ZL
(4r  r)2  1002
2

� U rLC

2
L

25