Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài: Bài tốn “ Mạch điện kín ” dạng tập quan trọng chương “ Dòng điện không đổi ” phần kiến thức phổ thơng khơng thể thiếu chương trình Vật lí 11 Đây xem dạng tốn có nhiều tập hay khó nhằm giúp học sinh liên hệ thực tế kiến thức điện chiều, đồng thời giúp học sinh đào sâu suy nghĩ phát triển tư Tuy nhiên, học sinh việc hệ thống hóa, khái quát phương pháp giải tập mạch điện kín cịn nhiều hạn chế khả tìm kiếm nguồn tài liệu Còn giáo viên, đặc biệt giáo viên mà kinh nghiệm giảng dạy chưa nhiều thân tơi việc hệ thống hố kiến thức, khái quát phương pháp giải dạng toán cần thiết Trong trình giảng dạy bồi dưỡng học sinh – giỏi vật lí lớp 11, tơi nhận thấy kĩ phân tích giải dạng tốn “ Mạch điện kín phức tạp” nhiều hạn chế Bởi lẽ, dạng tập hay, khó thường gặp đề thi học sinh giỏi cấp trường, cấp tỉnh Thế nhưng, chương trình sách giáo khoa Vật lí 11 dừng lại việc hướng dẫn học sinh giải tập mạch điện kín đơn giản, chưa đề cập nhiều đến việc hướng dẫn học sinh giải tốn mạch điện kín phức tạp Do đó, học sinh thường lúng túng việc phân tích mạch điện, tìm phương pháp giải gặp phải dạng tốn Chính vậy, đào sâu nghiên cứu tốn “ Mạch điện kín phức tạp” giúp cho học sinh hiểu sâu vấn đề, nắm phương pháp giải, qua giúp cho học sinh có nhìn bao qt dạng tập chương “ GV: Hoàng Xuân Tiến Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Dịng điện khơng đổi ” Từ đó, em thêm yêu thích học phần điện học nói riêng mơn Vật lí nói chung II Nhiệm vụ đề tài: Cơ sở lí luận đề tài Thực trạng đề tài Giải pháp thực Kết đạt III Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Rèn luyện kĩ phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp Phạm vi nghiên cứu: Học sinh lớp 11B1,11B2 trường THPT Thạch Thành IV Phương pháp nghiên cứu: Trong q trình nghiên cứu tơi sử dụng số phương pháp sau: • Nghiên cứu phân tích tài liệu giáo khoa, lý thuyết Vật lí có liên quan • Phương pháp nêu vấn đề • Phương pháp quan sát sư phạm GV: Hoàng Xuân Tiến Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lý luận đề tài: Khi nghiên cứu vấn đề này, tơi tìm hiểu xây dựng hệ thống kiến thức lý thuyết đầy đủ, sâu sắc, dạng tập tơi phân loại từ dễ đến khó Trong q trình giảng dạy, tơi ln coi trọng việc rèn luyện kĩ năng, phát triển tư cho học sinh từ vấn đề học sinh phải phân tích mạch điện, phải nắm định luật Ơm cho tồn mạch đến việc nắm định luật như: định luật Ôm tổng quát, định luật Kiếc – sốp I, định luật Kiếc – sốp II Từ đó, giáo viên giúp học sinh giải vấn đề toán, biện luận đáp số để thấy phù hợp với thực tế tượng Vật lí Đề tài xây dựng số định nghĩa, định luật sau: Đoạn mạch mắc nối tiếp Nói hai điện trở mắc nối tiếp với đầu điện trở nối với đầu điện trở điểm nối chung khơng có rẽ dịng R1 R1 R1 R2 R2 R2 R1 nối tiếp R2 R1 R2 R3 I3 + Nếu I3 = R1 nối tiếp R2 + Nếu I3 ≠ R1 khơng nối tiếp R2 GV: Hoàng Xuân Tiến Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Đoạn mạch mắc nối tiếp có tính chất sau: • I = I1 = I2 = … = In (1.1) • U = U + U2 + … + U n (1.2) • Rtđ = R1 + R2 + … + Rn (1.3) Đoạn mạch mắc song song Nói hai điện trở mắc song song với hai đầu chúng đôi nối trực tiếp với điểm từ điểm nối với hiệu điện R1 R1 R1 R2 R2 R2 R1 mắc song song với R2 Đoạn mạch mắc song song có tính chất sau: • U = U = U2 = … = U n (2.1) • I = I1 + I2 + … + In (2.2) • 1 1 = + + + Rtd R1 R2 Rn (2.3) Định luật Ôm cho tổng quát a Định luật Ôm tổng quát Xét đoạn mạch điện gồm nguồn điện điện trở mắc nối tiếp sau A R1 GV: Hoàng Xuân Tiến e1, r1 R2 e2, r2 I en, rn Rn B Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải toán điện chiều mạch điện kín phức tạp” Biểu thức định luật ơm tổng qt áp dụng cho đoạn mạch gồm nhiều nguồn điện điện trở mắc n I= ( VA − VB ) + ∑ ei i n RN + ∑ ri i n = U AB + ∑ ei i n RN + ∑ ri (3.1) i Trong đó: + RN: tổng trở mạch n + ∑ r : tổng trở nguồn điện i i Quy ước: VA , VB : điện đầu dòng cuối dòng UAB : hiệu điện đầu dòng cuối dòng với quy ước viết theo chiều dòng điện từ đầu dòng đến cuối dòng n ∑ e : tổng đại số suất điện động nguồn điện, với quy ước dấu i i sau: + Nếu chiều dòng điện qua nguồn từ cực âm sang cực dương e >0 + Nếu chiều dịng điện qua nguồn từ cực dương sang cực âm e : chiều qua mạch chọn có chiều từ cực âm ⇒ cực dương nguồn ei < 0: chiều qua mạch chọn có chiều từ cực dương ⇒ cực âm nguồn Ij > : chiều qua Rj ngược chiều với chiều Ij qua Rj Ij < : chiều qua Rj chiều với chiều Ij qua Rj N R1 R2 e1,r1 Ví dụ: Với mạch điện cho hình bên thì: R3 • Theo định luật kiếc sốp I, nút M ta tìm I2 = I1 + I3 e2,r2 I2 I1 M I3 • Theo định luật Kiếc sốp II , ta tìm được: + Với mạch vòng Ne1MN: e1 – I1(R1 + r1 ) – I2.R2 = + Với mạch vòng Ne2MN: - e2 + I3(R3 + r2 ) + I2.R2 = c Cách áp dụng định luật Kiếc – Sốp Bước 1: Đối với đoạn mạch chưa biết chiều dòng điện, trước hết ta giả thiết chiều dòng điện đoạn mạch cách tùy ý Bước 2: Viết phương trình độc lập dạng (4.1) cho nút GV: Hoàng Xuân Tiến Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Bước 3: Với mạch vòng ta chọn chiều tùy ý viết phương trình dạng (4.2) Bước 4: Giải hệ phương trình vừa viết bước Bước 5: Việc giải hệ phương trình dẫn đến kết số dịng điện có giá trị dương, số khác có giá trị âm Những dịng điện có giá trị dương có nghĩa chiều thực dịng điện với chiều giả thiết, dịng điện có giá trị âm có nghĩa chiều thực ngược với chiều giả thiết II Thực trạng đề tài: * Đặc điểm nhà trường: Trường THPT Thạch Thành thành lập tính đến năm 2013 10 năm Trong thời gian qua, với quan tâm đạo sát lãnh đạo nhà trường, với nỗ lực dạy - học đội ngũ giáo viên em học sinh Nhà trường có thành tích định đáng biểu dương cơng tác giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi cấp tỉnh ôn thi đại học Đội ngũ giáo viên trẻ nhiệt tình, tâm huyết với cơng tác giảng dạy, cịn em học sinh phần đơng ngoan hiền có đạo đức – tốt, nề nếp nhà trường ổn định Một phận lớp mũi nhọn khối em chịu khó, ý thức học tập rèn luyện tốt * Thực trạng vấn đề “ Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” trường THPT Thạch Thành là: -Về kiến thức: Học sinh nắm vững: định nghĩa đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song, định luật Ơm cho mạch kín Tuy nhiên tiếp xúc với tập dạng đa số em nhiều lúng túng việc định hình mạch điện tìm phương pháp giải GV: Hoàng Xuân Tiến Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” -Về kỹ năng: Học sinh tính tổng trở tồn mạch, vận dụng định luật Ơm cho mạch điện kín Nhưng lúng túng hay sai quy ước dấu vận dụng định luật lại để giải tốn mạch điện kín phức tạp - Trong q trình giảng dạy, tơi phân luồng đối tượng học sinh phương pháp chia nhóm Kết hợp nhuần nhuyễn phương pháp giảng giải, nêu vấn đề cho học sinh thảo luận để phát huy tối đa tính tích cực, chủ động học tập học sinh nhằm rèn luyện kĩ cho em -Thực tế, kết khảo sát chất lượng vật lí 11 đầu năm hai lớp 11B1,11B2 Lớp Số Giỏi Khá Trung Yếu SL % SL 9,61 14 11B1 11B2 kiểm 52 50 SL % SL % bình SL % 5,77 17 12 32,69 24 25 28 48,08 56 Kém % 3,85 III Giải pháp thực hiện: Trong đề tài này, sưu tầm , biên soạn, xếp tập hướng dẫn học sinh luyện kĩ phân tích giải tập theo thứ tự từ dễ đến khó Các tập ví dụ R1 Bài 1: Cho mạch điện hình vẽ Tính cường độ dịng điện qua mạch R2 R1 = R3 = 10Ω, R2 = 5Ω e1 e2 R3 Biết: e1 = 9V, e2 = 3V, r1 = r2 = A B Phân tích: GV: Hồng Xn Tiến Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải toán điện chiều mạch điện kín phức tạp” Mạch điện gồm ba vịng kín Có hai chỗ nối mạch ( A B ), có ba nhánh chỗ nối Tùy theo mạch vòng mà ta xét, ta suy cách nối điện trở tương ứng với mạch vịng Hướng dẫn giải: Ta chọn chiều dòng điện chạy mạch nhánh cách tùy ý hình vẽ Cách 1: Dùng định luật Kiếc – sốp I định luật Ôm tổng quát Xét nút A, áp dụng định luật Kiếc – sốp I, ta tìm được: I1 = I2 + I3 (1) R1 e2 e1 + Đoạn mạch Be1R1A: U +e U +9 I1 = BA = BA R1 10 I2 R2 ta có: I1 I3 R3 Áp dụng định luật Ôm tổng quát cho đoạn mạch A B (2) + Đoạn mạch Ae2R2B: I2 = U AB − e2 U AB − = R2 (3) U U AB AB + Đoạn mạch AR3B: I3 = R = 10 (4) Do UBA = - UAB nên từ (1), (2), (3) (4) suy ra: −U AB + U AB − U AB = + 10 10 (5) Giải phương trình ta UAB = 3,75V, sau thay trở lại phương trình (2), (3) (4) ta tìm được: I1 = 0,525A, I2 = 0,15A, I3 = 0,375A Cách 2: Dùng định luật Kiếc – sốp I Kiếc – sốp II Áp dụng định luật Kiếc – sốp II cho mạch vịng sau ta tìm GV: Hồng Xn Tiến 10 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Ta giải toán cách Dùng định luật Kiếc – sốp I định luật Ôm tổng quát Xét nút, áp dụng định luật Kiếc – sốp I, ta tìm được: + Tại nút A: I1 = I3 + I2 (1) (2) + Tại nút C: I6 = I3 + I4 (3) R3 I1 B Vì cường độ dịng điện đoạn mạch phụ thuộc vào hiệu điện A I6 e2,r2 R3 + Tại nút D: I2 = I4 + I5 I3 R2 I2 R4 I4 R5 I5 D C e1,r1 hai đầu đoạn mạch không phụ thuộc vào điện đầu nên đơn giản ta chọn điện nút Ở ta chọn V C = 0, ta tính sau Áp dụng định luật Ôm tổng quát cho đoạn mạch ta có: U BA + Đoạn mạch BR1A: I1 = R = VB − VA 20 U VA − VD 10 U V U V AD + Đoạn mạch AR2D: I = R = AC A + Đoạn mạch AR3C: I = R = 10 DC D + Đoạn mạch DR4C: I = R = 10 (5) (6) (7) U DB + e2 (VD − VB ) + e2 VD + 26 = = R5 R5 10 (8) U CB + e2 (VC − VB ) + e2 − VB + 39 = = r2 r2 (9) + Đoạn mạch DR5e1B: I = + Đoạn mạch Ce2B: I = (4) ⇒ VB = 39V Từ phương trình sau vài phép biến đổi ta có hệ: GV: Hồng Xn Tiến 17 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” 5VA – 2VD = 29V  3VD − VA = −26V ⇒ VA = 5V; VD = −7V Thay vào phương trình (4)⇒(9) ta thu ; I1 =1,7 A ; I2 = 1,2 A; I3 = 0,5 A; I4 = - 0,7 A; I5 = 1,9 A; I6 = - 0,2 A Nhận xét: Dấu ( - ) I4 I6 chứng tỏ chiều dòng điện biểu diễn mạch R5 không phù hợp với thực tế Bài 6: Cho mạch điện hình vẽ A I1 e1,r1 I e,r 2 e1 = 12,5V, r1 = Ω , I5 R4 B I I R3 A R1 I4 R2 D e2 = 8V, r2 = 0,5 Ω , C I2 R1 = R2 =5 Ω , R3 = R4 = 2,5 Ω , R5 = Ω , RA = 0,5 Ω Tính cường độ dòng điện qua điện trở số ampe kế Phân tích: Đây tập có sơ đồ mạch điện Để dễ so sánh hai cách ta giải toán cách áp dụng định luật Kiếc- sốp Hướng dẫn giải: Chọn chiều cường độ dòng điện đoạn mạch tùy ý hình vẽ Xét nút, áp dụng định luật Kiếc – sốp I, ta tìm được: + Tại A: I = I1 + I5 (1) + Tại D: I1 = I2 + I3 (2) + Tại C: I4 = I2 + I5 ⇒ I4 = I2 + I5 = I1 – I3 + I5 (3) Áp dụng định luật Kiếc – sốp II cho mạch vịng sau ta tìm + Mạch vòng ADBA: e2 - I1R1 - I3R3 - I(r2 + RA) = – 5I1 – 2,5I3 – I = (4) + Mạch vòng BDCB: I3R3 - I2R2 - I4R4 = 2,5I3 – 5I2 – 2,5I4 = GV: Hoàng Xuân Tiến (5) 18 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” + Mạch vòng ACBA: e1 + e2 - I5(r1 + R5) - I4R4 - I(r2 + RA) = 20,5 – 5I5 – 2,5I4 – I = (6) Thay (1), (2), (3) vào (4), (5) (6) ta có hệ: ( 7) ( 8) ( 9) 8 − 5I1 - 2,5I - (I1 + I ) =  2,5I - 5(I1 – I ) − 2,5(I1 – I + I ) =  20,5 − 5I - 2,5(I1 – I + I ) − (I1 + I ) = Giải hệ ta được: I1 = 0,5A, I3 = 1A, I5 = 2,5A Thay vào (*) ta tính được: I = 3A, I2 = -0,5A, I4 = 2A Nhận xét: Từ kết ta thấy I2 âm ⇒ chiều I2 ngược chiều ta giả sử R3 Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ Biết: e1 = 6V; r1 = 1Ω, R1 = 1Ω e2 = 2V, r2 = 0,5Ω, R2 = 2Ω, k B R3 = 2,5Ω, C = 1µF R4 C e2,r2 R2 C R1 A D e1,r1 a Tính điện tích tụ C khóa k mở, tích điện dương b Tìm điện lượng qua R4 k đóng Phân tích: • Tụ điện khơng cho dịng điện chiều chạy qua Do khóa k mở đóng khơng có dịng điện qua R4 • Khi khóa k mở dịng điện qua R1 R2 • Khi khóa k đóng mạch điện trở nên phức tạp bao gồm ba mạch vòng kín hình vẽ • Muốn tính điện tích tụ điện ta phải tính hiệu điện UCA Hướng dẫn giải: GV: Hoàng Xuân Tiến 19 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” a Khi khóa k mở, dịng điện qua R R3 R2 nguồn e1 tạo I2 Áp dụng định luật Ơm tổng qt cho mạch kín ta có I= C k e2,r2 R2 B D I e1 = = 1,5A R + R + r1 + + e1,r1 A R1 I1 Từ đó: UCA = UCD + UDA UCD = e2 – UAD = – 1,5 = 0,5V Do UCA > ⇒ VC > VA ⇒ tụ nối với điểm C tích điện dương với điện tích q1 = C UCA = 1.0,5 = 0,5µC b Khi khóa k đóng, dịng điện khơng qua R4 tụ C Giả thiết chiều dòng điện chạy nhánh hình vẽ Xét nút B Theo định luật Kiếc – sốp I ta có: I1 = I + I2 (1) Áp dụng định luật Ôm tổng quát cho đoạn mạch, ta viết được: U U DB DB + Đoạn mạch DR2B: I = R = 2 (2) U +e U BD + (3) U +e U DB + (4) BD + Đoạn mạch Be1R1D: I1 = R + r = DB + Đoạn mạch Be1R1D: I2 = R + r = Do UDB = - UBD nên từ (1), (2), (3) (4) ta viết − U DB + U DB + U DB = + 2 (5) ⇒ UDB = 1,75V Thay UDB trở lại ta tính I1=2,125A , I2 = 1,25 A, I = 0,875A GV: Hoàng Xuân Tiến 20 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Lưu ý: Nếu hướng dẫn học sinh tính cường độ dịng điện cách áp dụng định luật Kiếc- sốp I Kiếc- sốp II ta có hệ phương trình sau:  I1 = I + I  e − I (R + r2 ) + I.R = e − I (R + r ) − I.R =  1 1 I1 = I + I  ⇒ 2 − I (2,5 + 0,5) + I.2 = 6 − I (1 + 1) − I.2 =  I1 = I + I  ⇒ 2 − I + I.2 = 6 − I − I.2 =  Giải hệ ta thu kết quả: I1=2,125A , I2 = 1,25 A, I = 0,875 A Để tính hiệu điện UCA ta tính hiệu điện trung gian sau: UCD = e2 – I2.r2 = – 1,25.0,5 = 1,375V UAD = I1 R1 = 1.2,125 = 2,125V Từ đó: UCA = UCD + UDA = UCD – UAD = 1,375 – 2,125 = - 0,75V < ⇒ VA > VC Do tụ điện nối với điểm A tích điện dương, với điện tích là: q2 = C UAC = 0,75 = 0,75µC Do tụ nối với A đổi dấu đóng khóa k nên điện lượng qua R4 là: ∆q = q1 + q2 = 0,5 + 0,75 = 1,25µC A Bài 8: Cho mạch điện hình bên Biết: e1 = 12 V; r1 = 1Ω máy thu; không phát - không thu R2 a Xác định giá trị R để e2 máy phát; e2, r2 R1 R2 = 3Ω, R biến trở e1, r1 R e2 = 6V; r2 = 1Ω, R1 = 2Ω B b Xác định R để dòng phát e gấp lần dịng thu e2 Tính cơng suất nguồn e1 lúc Phân tích: GV: Hoàng Xuân Tiến 21 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” • Mạch điện bao gồm ba mạch vịng • Để e2 máy phát dịng I2 phải có chiều từ cực âm sang cực dương qua nguồn e2 Ngược lại, để e2 máy thu dịng I2 phải có chiều ngược lại Nếu dịng I2 = nguồn e2 không phát không thu Hướng dẫn giải: Chọn chiều cường độ dòng điện đoạn mạch tùy ý hình vẽ a Áp dụng định luật Ơm tông quát cho I1 I2 I e2, r2 R e1, r1 đoạn mạch, ta viết R2 U BA + e1 − U AB + 12 = R1 + r1 R1 + Đoạn mạch Be1A : I1 = A (1) B + Đoạn mạch Be2A: I2 = U BA + e − U AB + = R + r2 + Đoạn mạch ARB: I = U AB R Từ (1), (2), (3) ta suy ra: U AB = (2) (3) 5,5(12.R) 66R = 7R + 12 7R + 12 (4) + Để e2 nguồn phát I2 > Từ (2) suy ra: - UAB + >0 ⇒ UAB < 6V Từ (4) (5) ta được: 66R 6V Từ (4) (6) ta được: 66R >6 7R + 12 (5) (6) ⇒ R > 3Ω + Để e2 khơng thu khơng phát I2 = Từ (2) suy ra: - UAB + = ⇒ UAB = 6V GV: Hoàng Xuân Tiến (7) 22 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Từ (4) (7) ta được: 66R =6 7R + 12 ⇒ R = 3Ω b Theo đề bài, ta có: I1 = - 2I2 ( nguồn e2 máy thu nên I2 < ) Kết hợp với (1) (2) ta lập phương trình: −3 (− U AB + 6) = − U AB + 12 ⇒ UAB = 8.4V Thay vào phương trình (1) (4) ta tìm được: I1 = 1,2 A; R = 14Ω Công suất nguồn e1 lúc là: P1 = e1.I1 = 12.1,2 = 14,4W Bài tập luyện tập Bài 1: Cho mạch điện hình vẽ Biết R2 R3 M e1 =10V, r1 = Ω , e2 =20V, r2 = Ω , R1 e3 =30V, r3 = Ω , R7 e1,r1 R1 = R2 = Ω , R3 = Ω , R4 = Ω , R5 = Ω , R4 e2,r2 e3,r1 R6 R5 N R6 = Ω , R7 = Ω Tìm dịng điện qua nguồn UMN Đáp số: I1 = 0,625A, I2 = 1,625A, I3 = 2,25A,UMN = 3,75V Bài 2: Cho mạch điện hình vẽ A e3,r3 e1 = 1V, e2 = 2V, e3 = 3V r1 = r2 = r3 = Ω , e1,r1 GV: Hoàng Xuân Tiến B R3 e2,r2 R1 C R4 R2 D 23 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” R1 = 100 Ω , R2 = 200 Ω , R3 = 300 Ω , R4 = 400 Ω Tính cường độ dòng điện qua điện trở Đáp số: I1 = 6,3mA; I2 = 1,8mA; I3 = 4,5mA, I4 =0 Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ e1,r1 R1 = R2 = R3 = 4Ω R1 r1=r2=r4 = 0; r3 = 2Ω B R2 A e1= e2 = 6V; e3= e4 = 8V e2,r2 e3,r3 e4,r4 D C Tìm cường độ chiều dòng điện qua R5 nguồn Đáp số: I1 = 1,5 A có chiều từ A đến B I2 = A có chiều từ C đến A I3 = A có chiều từ B đến C I4 = A có chiều từ D đến C C Bài 4: Có mạch điện hình vẽ R1 = 10Ω, R2 = 20Ω, R3 = 30Ω, R4 = 4Ω E2 = 105V, r1 = r2 = Tìm suất điện động nguồn e để khơng có dịng điện chạy đoạn mạch CD GV: Hoàng Xuân Tiến R R1 A e1,r1 R B R3 D e2,r2 24 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Đáp số: e1 = 10V Bài 5: Cho mạch điện hình vẽ e1,r1 Biết e1 = 8V, r1 = Ω RAC = R1, RCB = R2, RAB = 15 Ω , RA = Khi R1 = 12 Ω ampe kế Khi R1 = Ω ampe kế 1/3A Tính e2 r2 B A C e2,r2 A Đáp số: 6V Ω GV: Hoàng Xuân Tiến 25 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” IV Kết đạt Thông qua việc triển khai đề tài cứu lớp 11B1 với đề tài “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp ” tơi thu số kết đa số em có kĩ vận dụng định luật Ôm tổng quát, định luật Kiếc – sốp I Kiếc sốp II vận dụng linh hoạt vào dạng đề thi học sinh giỏi cấp trường, cấp tỉnh Để chứng minh xin đưa số kết sau: Kết khảo sát chất lượng vật lí 11 đầu năm hai lớp 11B1,11B2 Lớp 11B1 11B2 Số 52 50 Giỏi SL % Khá SL % 17 12 5,77 Trung bình SL % 32,69 25 24 28 48,08 56 Yếu SL % Kém SL 9,61 14 % 3,85 Sau tiến hành nghiên cứu lớp 11B lớp 11B2 để đối chứng, kiểm tra kết thúc chương dịng điện khơng đổi tơi thu kết sau: Lớp 12A1 12A2 Số 52 50 Giỏi SL % Khá SL % Trung bình SL % Yếu SL % Kém SL % 20 16 22 25 2 9,61 38,46 32 43,32 50 5,77 12 3,84 C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Đối với giáo viên, đề tài nội dung quan trọng chương trình ơn luyện đội tuyển học sinh - giỏi Đối với học sinh đề tài giúp em có nhìn tổng qt phương pháp giải tốn điện chiều nói chung tốn dịng điện chiều mạch điện kín phức tạp nói riêng Đồng thời đề tài cịn giúp cho học sinh rèn luyện kỹ phân tích, suy luận lơgíc tự tin vào thân việc giải tập hay GV: Hoàng Xuân Tiến 26 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải toán điện chiều mạch điện kín phức tạp” tượng Vật lí định Từ kết nghiên cứu, rút học kinh nghiệm sau: Việc bồi dưỡng kĩ cho học sinh việc giải tập mạch điện kín giúp cho giáo viên nắm vững mục tiêu, chương trình từ nâng cao chất lượng mơn Vật lí Giúp giáo viên khơng ngừng tìm tịi, sáng tạo để nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ sư phạm cho thân Một số kiến nghị: Việc dạy học mơn Vật lí trường phổ thông quan trọng, giúp em biết cách tư lơgíc, biết phân tích, tổng hợp giải thích tượng sống Khơng Vật lí học cịn giúp có ứng dụng bản, phổ thơng kiến thức Vật lí vào sống Vì vậy, giáo viên giảng dạy mơn Vật lí cần khơng ngừng học hỏi, sáng tạo để tìm phương pháp giảng dạy phù hợp với đối tượng học sinh nhằm nâng cao chất lượng học tập môn khoa học Đối với thân tôi, kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên đề tài có nhiều khiếm khuyết Kính mong đồng chí đồng nghiệp tiếp tục nghiên cứu, bổ sung để đề tài đạt kết cao Tơi xin chân thành cảm ơn! GV: Hoàng Xuân Tiến 27 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Tài liệu tham khảo Sách giáo khoa Vật lý 11 (Nâng cao) - Năm 2007 - NXBGD - Nguyễn Thế Khôi - Nguyễn Phúc Thuần - Nguyễn Ngọc Hưng - Vũ Thanh Khiết - Phạm Xuân Quế - Phạm Đình Thiết - Nguyễn Trần Trác GV: Hồng Xn Tiến 28 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Cơ sở vật lí – ( Tập – điện học) – Năm 2001- NXBGD – David Halliday – Robert Resnick – Jearl Walker Điện học – Năm 1992 - NXBGD – Vũ Thanh Khiết – Nguyễn Phúc Thuần Vật lí đại cương ( điện – dao động sóng ) – NXBGD – Vũ Thanh Khiết Bài tập vật lí 11 nâng cao – Năm 1998 - NXB Trẻ - Lưu Đình Tuân 500 tập vật lí 11 – NXBĐHQG HCM – Vũ Thanh Khiết, Trương Thọ Lương, Phan Hoàng Văn Phương pháp giải tập vật lí sơ cấp – Năm 1985 – Trường ĐHSP Hà Nội I – Trần Văn Chiêu – Vũ Đào Chinh – Phó Đức Hoan – Nguyễn Đức Thám – Phạm Hữu Tòng GV: Hoàng Xuân Tiến 29 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” MỤC LỤC Trang A Đặt vấn đề………………………………………………………… I Lí chọn đề tài………………………………………………… II Nhiệm vụ đề tài……………………………………………… III Đối tượng phạm vi nghiên cứu……………………………… IV Phương pháp nghiên cứu……………………………………… B Giải vấn đề………………………………………………… I Cơ sở lí luận đề tài…………………………………………… Đoạn mạch nối tiếp…………………………………………… Đoạn mạch song song………………………………………… Định luật ôm tổng quát……………………………………… 4 Các định luật Kiếc – Sốp…………………………………… II Thực trạng đề tài…………………………………………… III Giải pháp thực hiện…………………………………………… Các tập ví dụ……………………………………………… Các tập luyện tập………………………………………… 16 IV Kết đạt được……………………………………………… 18 C Kết luận đề xuất……………………………………………… 18 Tài liệu tham khảo………………………………………………… 20 Mục lục…………………………………………………………… 21 GV: Hoàng Xuân Tiến 30 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 25 tháng năm 2013 ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Hoàng Xuân Tiến GV: Hoàng Xuân Tiến 31 ... 25 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” IV Kết đạt Thông qua việc triển khai đề tài cứu lớp 11B1 với đề tài “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện. .. hiệu điện hai điểm B D GV: Hoàng Xuân Tiến D 11 Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Phân tích: Mạch điện gồm ba vịng kín Có hai chốt nối mạch B... Bồi dưỡng học sinh khá- giỏi “Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp” Nếu vòng quanh mạch điện kín thì: n m i j ∑ ei + ∑ I j R j = (4.2) Quy ước: ei > : chiều qua mạch chọn có chiều