sang kien mach dien

24 18 0
  • Loading ...
1/24 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/04/2018, 01:24

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRẦN CAO VÂN Sáng kiến kinh nghiệm PHƯƠNG PHÁP VẼ LẠI MẠCH ĐIỆN TRONG BÀI TỐN DỊNG ĐIỆN MỘT CHIỀU GIÁO VIÊN : MAI THÀNH LỢI TỔ: LÝ –TIN NĂM HỌC: 2015-2016 A PHẦN MỞ ĐẦU I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Dòng điện khơng đổi có số ứng dụng quan trọng đời sống kỹ thuật Chương “Điện học” chương quan trọng chương trình vật lý THCS Chương trình vật lý 11- THPT nay, chương: “ Dòng điện không đổi”học sinh lần gặp lại toán ghép điện trở song song nối tiếp Việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải tập định tính, tập định lượng chương học sinh thật khơng dễ dàng Trong chương trình vật lý lớp học sinh biết công thức em tiếp cận mạch điện đơn giản, khoảng thời gian dài em không sử dụng đến công thức mà chương trình SGK vật lý 11 khơng nhắc lại Mặt khác, SGK khơng có dạng tập mạch điện phức tạp SBT lại có tập mạch điện hỗn hợp không tường minh mà khơng vẽ lại mạch điện học sinh gặp khó khăn xác định sơ đồ mắc điện trở Trong nội dung đề tài: “ Phương pháp vẽ lại mạch điện tốn dòng điện chiều ” tơi đưa phương pháp tổng quát chuyển mạch điện phức tạp hỗn hợp không tường minh thành mạch điện đơn giản để từ học sinh dễ dàng xác định sơ đồ mắc mạch điện ngồi Đồng thời thơng qua việc giải tập, học sinh rèn luyện kĩ năng, phát triển tư sáng tạo lực tự làm việc thân Qua q trình dạy học tích luỹ, thân tơi áp dụng phương pháp giải tốn mạch điện hỗn hợp khơng tường minh áp dụng có hiệu q trình giảng dạy II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Hướng dẫn phương pháp học sinh phân tích, nhận dạng cách nối tải tiêu thụ mạch ngồi tốn áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch chương “Dòng điện khơng đổi”, từ vạch tiến trình hướng dẫn hoạt động dạy học nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức chương này, sở học sinh tự lực vận dụng kiến thức để giải tập dạng theo phương pháp đưa Nghiên cứu xây dựng tập mạch điện phân theo dạng chủ yếu nhằm tạo hứng thú cho học sinh làm tập mạch điện III NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý luận dạy học tập vật lý để vận dụng vào hoạt động dạy học 2 Nghiên cứu nội dung chương “Dòng điện không đổi” sách giáo khoa vật lý 11 nhằm xác định nội dung kiến thức học sinh cần nắm vững kĩ giải tập mạch điện soạn thảo hệ thống tập liên quan đến vấn đề này, đưa phương pháp giải, đề xuất tiến trình hướng dẫn học sinh giải tập hệ thống tập Thực nghiệm sư phạm nhóm học sinh để kiểm tra hiệu IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu lý luận dạy học vật lý trường THPT Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: nghiên cứu sử dụng phương pháp dạy học ứng dụng tập tiết học vật lý 11, chương " Dòng điện khơng đổi " Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành giảng dạy có đối chứng trường THPT để đánh giá hiệu quả, kiểm chứng tính khả thi đề tài V PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài tập trung nghiên cứu môn vật lý lớp 11, phần dòng điện khơng đổi, dạng tốn mạch điện khơng đổi có nhiều điện trở mắc hỗn hợp mà muốn xác định sơ đồ mắc cần phải vẽ lại sơ đồ mạch điện B PHẦN NỘI DUNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN Phương pháp dạy học phận hợp thành trình sư phạm nhằm đào tạo hệ trẻ có tri thức khoa học, giới quan nhân sinh quan, thói quen kĩ n ăng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tế Phương pháp dạy học có mối liên hệ biện chứng với nhân tố khác trình dạy học Những phương pháp dạy học phải thống biện chứng việc giảng dạy giáo viên với việc học tập học sinh Đồng thời góp phần có hiệu vào việc thực tốt khâu trình dạy học Xác định kế hoạch giáo dục, giáo dưỡng, phát triển môn cách nhịp nhàng, cụ thể hoá nhiệm vụ dạy học sở đặc điểm học sinh, điều chỉnh kế hoạch dạy học cho sát với diễn biến thực tế, tổ chức hướng dẫn học sinh học tập lớp nhà phù hợp với dự định sư phạm Đối với mơn Vật lí trường phổ thơng, tập vật lí đóng vai trò quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm tập vật lí hoạt động dạy học đòi hỏi công phu, tỉ mỉ người giáo viên Ở bộc lộ rõ trình độ người giáo viên vật lí việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ học sinh Vì đòi hỏi người giáo viên học sinh phải học tập lao động khơng ngừng Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu qui luật tượng vật lí Thơng qua tập dạng khác tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt nhiều kiến thức để tự lực giải thành cơng tình cụ thể khác từ kiến thức em học trở nên sâu sắc hoàn thiện trở thành vốn riêng Trong trình giải vấn đề, tình cụ thể tập đề học sinh phải vận dụng thao tác tư so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hố để giải vấn đề, từ giúp phát triển tư sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập suy nghĩ, suy luận Bởi việc hướng dẫn giải tập vật lí cách bản, xác, hiệu cao người giáo viên góp phần gây hứng thú học tập cho học sinh nhằm đạt mục tiêu phát triển giáo dục toàn diện nhà trường II THỰC TRẠNG Chúng ta thấy thực tế trường THPT Trần Cao Vân trình độ nhận thức học sinh chưa cao Mặt đầu vào trường thấp, thời gian tiếp thu lớp so với lượng kiến thức khả tư duy, nhận dạng, phân loại toán để xác định yêu cầu toán khó khăn phần lớn học sinh Bên cạnh đó, mặt nhu cầu ham học, ham hiểu biết số học sinh có triển vọng, mặt khác mức độ quan trọng vật lý 11 việc rèn luyện khả tư giải tốn , tìm cách giải vấn đề nhanh đơn giản để tiếp tục phát huy việc giải tập trắc nghiệm chương trình vật lí 12 Kiến thức vơ hạn, loại, dạng tập nói chung tập mạch điện nói riêng phong phú đa dạng Trong kể tới dạng tập sau: - Bài tập mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song - Bài tập mạch điện hỗn hợp tường minh - Bài tập mạch điện hỗn hợp không tường minh - Bài tập mạch cầu, mạch đối xứng, mạch tuần hoàn, mạch bậc thang Trong trình giảng dạy cho học sinh, ta phân phần cơ, nhiệt, điện, quang; phần làm vài để học sinh quan sát, ghi chép ghi nhớ theo kiểu tái khó để ghi nhớ bền vững áp dụng cần thiết Việc bồi dưỡng khả tư việc giải tập vật lý, đòi hỏi giáo viên phải định hướng phân loại dạng tập cho học sinh Với dạng tập trước hết cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức bản, điểm cần lưu ý, cung cấp cách giải cụ thể, chọn lựa tập cho học sinh luyện giải để nắm vững phương pháp với mức độ từ đơn giản đến phức tạp Trong dạng tập việc học sinh biết phân tích cách mắc phận mạch điện phức tạp bắt tay vào việc giải tập khác Trong trình giảng dạy, trước hướng dẫn cho học sinh kinh nghiệm này, gặp tập mạch điện khơng tường minh học sinh thường lúng túng, có số thực được, lại thực chưa đạt yêu cầu, chí có học sinh khơng có định hướng giải Điều làm cho học sinh có tâm lí chán nản, ngại học vật lý Song điều kiện có hạn thời gian, điều kiện phương tiện, đồ dùng, vật chất nên nghiên cứu kĩ để trình bày đủ cho dạng tập loại mạch điện Trong đề tài tơi đưa vài kinh nghiệm nhỏ để giúp học sinh biến đổi từ mạch điện hỗn hợp (không tường minh) trở mạch điện hỗn hợp tường minh cách vẽ lại mạch điện để thực giải cách đơn giản Và vậy, học sinh biết cách vẽ lại mạch điện học sinh có hứng thú để bắt tay vào việc khai thác nhiều dạng toán, tốn mạch điện Từ lí trình bày để giúp học sinh có khả giải tốn vật lí phần định luật Ơm, kích thích ham học hỏi học sinh việc tìm cách giải lạ mà sách giáo khoa không đề cập tới lựa chọn chuyên đề "Phương pháp vẽ lại mạch điện tốn dòng điện chiều" nhằm cung cấp cho học sinh có thêm giải pháp để giải toán loại mạch điện III NỘI DUNG Nhắc lại số kiến thức 1.1 Các khái niệm: + Nút mạng: Là giao điểm ba dây dẫn trở lên + Vơn kế: Dụng cụ đo hiệu điện thế, có điện trở lớn (Coi RV �) + Ampe kế: Dụng cụ đo cường độ dòng điện, có điện trở nhỏ (Coi RA 0)  U = I.R R  1.2 Định luật Ôm: U I 1.3 Định luật Ôm loại đoạn mạch 1.3.a Đoạn mạch nối tiếp: A R1 R2 C B _ + * Tính chất: Hai điện trở R1 R2 có điểm chung C I = I1 = I2 (1a) U = U1 + U2 (2a) R = R1 + R2 (3a) U1 R1  U R2 (4a) R1 U R1 = U (5a) R1  R2 R R2 U U2 = I2.R2 = I.R2 = R2 = U R1  R2 R - Nếu R2 = theo (5a) ta thấy:U2 = UCB = � điểm C B có điện (C �B) *Chú ý: U1 = I1.R1 = I.R1 = - Nếu R2 =  (rất lớn)  U1 = U2 = U 1.3.b Đoạn mạch song song: I1 A + * Tính chất: I I2 R1 R2 Hai điện trở R1 R2 có hai điểm chung A B U = U = U2 (1b) I = I1 + I2 (2b) I R2  I R1 (3b) B _ 1   Rtd R1 R2 *Chú ý: +) I  +) I  (4b) U1 U I R1 R2 R2   I R1 R R1 ( R1  R2 ) R1  R2 U2 I R1 R2 R1 U   I R2 R R2 ( R1  R2 ) R1  R2 (5b) - Nếu R2 = theo (5b) ta có: I1 = � UAB = 0:A B có điện (A �B) - Nếu R2 =  (rất lớn) ta có : I2 = I1 = I 1.4 Quy tắc để chuyển mạch điện phức tạp dạng đơn giản + Quy tắc 1: Chập điểm có hiệu điện Các điểm có hiệu điện điểm sau đây: - Nối với dây dẫn ampe kế có điện trở nhỏ bỏ qua - Các điểm đối xứng qua trục mạch đối xứng Trục đối xứng đường thẳng mặt phẳng qua điểm vào mạch điện, chia mạch thành hai nửa đối xứng + Quy tắc 2: Tách nút Tách nút thành hai nút cho hai nút vừa tách có điện thế, chập lại ta mạch điện ban đầu + Quy tắc 3: Bỏ điện trở Ta bỏ điện trở (khác 0) hai đầu điện trở có điện + Quy tắc 4: Mạch tuần hồn Nếu mạch điện có mắt xích giống hệt lặp lặp lại cách tuần hồn điện trở tương đương không thay đổi ta thêm vào (hoặc bớt đi) mắt xích R1 + Quy tắc : Mạch cầu R2 M A R5 R3 B R4 N Nếu mạch điện mạch cầu cân dấu hiệu nhận biết điểm sau: - Khi đặt hiệu điện UAB khác ta nhận thấy I5 = - Đặc điểm mạch cầu cân + Về điện trở R1 R3  R2 R4  R1 R2  R3 R4 I R3 I R4  ;  I R1 I R2 U R3 U R1  ;  + Về hiệu điện : U1 = U3 ; U2 = U4 Hoặc U R2 U R4 + Về dòng điện: I1 = I2 ; I3 = I4 Hoặc � * Một số điểm lưu ý: - Trong mạch điện, điểm nối với dây nối (hoặc ampe kế) có điện trở khơng đáng kể coi trùng Khi ta chập điểm lại vẽ lại mạch để tính tốn - Trong tốn, khơng có ghi đặc biệt thì: RA  RV   Phương pháp chung: Đối với dạng tập điện chiều, sơ đồ mạch ngồi gồm có nhiều điện trở ghép hỗn hợp có điểm có điện nhìn vào hình vẽ ta chưa thể viết sơ đồ mắc điện trở mà đòi hỏi phải vẽ lại mạch điện cách chập điểm có điện giáo viên thực hoạt động sau: * Bước 1: Đặt tên cho nút -Trên đường nối dây dẫn khơng có điện trở điểm dây ký hiệu chữ giống - Nếu có điện trở hai đầu điện trở hai điểm khác ký hiệu hai chữ khác * Bước 2: Xác định điểm có điện - Do dây dẫn ampe kế có điện trở nhỏ khơng đáng kể nên hiệu điện hai đầu ampe kế coi không, suy điện hai đầu ampe kế * Bước 3: Xác định điểm đầu điểm cuối mạch điện * Bước 4: Vẽ điểm nút mạch điện theo hàng ngang - Theo thứ tự: điểm đầu � nút mạch � điểm cuối - Những nút có điện dùng điểm chung chấm điểm có ghi tên nút trùng * Bước 5: Tiến hành vẽ lại mạch điện - Lần lượt điện trở đặt nằm hai điểm theo so với mạch gốc - Xác định chiều dòng điện để vẽ lại sơ đồ mạch điện Để thực vẽ phương pháp đưa tập ví dụ sau đây: (Trong nội dung giới hạn đề tài, tập trung việc vẽ lại mạch điện, việc giải tốn có sơ đồ mắc tơi khơng đề cập đến tuân theo cách giải thông thường) Vận dụng giải tập: A Bài tập 1: Cho mạch điện Hình + a/ Tính hiệu điện nguồn điện R2 C R3 _ R4 Biết: R1 = 6Ω; R2 = 3Ω; R3 = 8Ω; R4 = 4Ω Khi đoạn mạch mắc vào nguồn điện, ampe kế 3A B R1 A Hình Ơ b/ Tính dòng điện qua R1 R2 Áp dụng: Bước 1: Đặt tên cho điểm nút A, B, C Hình Bước 2: Xác định điểm có điện : VA = VC Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện (A,C); điểm cuối mạch điện (B) Bước 4: Liệt kê điểm nút mạch điện theo hàng ngang Hình 1.a A (C) B Hình 1.a Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm, vẽ chiều dòng điện Hình 1.b Điện trở R1 nằm hai điểm A B (cũng nằm A B) Điện trở R2 nằm hai điểm C B (cũng nằm A B) Nhánh (R3 nt R4 )nằm hai điểm C B (cũng nằm A B) R1 + A (C) R3 A R4 _ B R2 Hình 1.b Từ sơ đồ mạch điện ta dễ dàng xác định sơ đồ mắc: R1//R2//(R3 nt R4) Nhận xét: Ta thấy điểm A C nói với dây dẫn có diện trở khơng đáng kể, nên chúng có điện ta chập lại thành điểm Như hai điểm A B có đoạn mạch mắc song song gồm mạch rẽ Mạch rẽ thứ chứa R 1, mạch rẽ thứ hai chứa R2, mạch rẽ thứ ba chứa R3 R4 R2 Bài tập 2: Cho mạch điện Hình Biết: R1 = 6,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 12Ω; R4 M C D R4 = 10Ω; R5 = 30Ω Ampe kế 2A N R3 A Tính: a/ Hiệu điện cực nguồn điện R5 A b/ Cường độ dòng điện qua điện trở B _ + R1 Hình Áp dụng: Bước 1: Đặt tên cho điểm nút A, B, C, M, N, D Hình Bước 2: Xác định điểm có điện : VM = VN; VB = VD Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện (A); điểm cuối mạch điện (B,D) A C Bước 4: Liệt kê điểm nút mạch điện theo hàng ngang Hình 2.a M (N) B (D) Hình 2.a Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm, vẽ chiều dòng điện Hình 2.b: Điện trở R1 nằm hai điểm A C Điện trở R2 nằm hai điểm C M( nằm C N ) Điện trở R3 nằm hai điểm C M( nằm C N ) Tương tự cho R4, R5 A R2 A R1 C R4 M N B (D) R3 R5 Hình 2.a Từ sơ đồ mạch điện vẽ lại, ta dễ dàng xác định cách mắc: R1 nt {(R2 // R3) nt (R4 // R5)} *Nhận xét: Ta thấy hai điểm M N nối với dây dẫn có điện trở khơng đáng kể Do đó, ta sử dụng quy tắc chập hai điểm lại với Khi đoạn mạch CM đoạn mạch MB hai đoạn mạch mắc nối tiếp, đoạn mạch lại có điện trở mắc song song Như vậy, mạch điện gồm: Hai đoạn mạch mắc song song CM MB mắc nối tiếp với nối tiếp với điện trở R1 mắc vào nguồn điện A1 Bài tập 3: Cho mạch điện Hình k1 Biết : + A R1=4  ; R2=6  B R1 M R3=12  ; U=6V Tính số ampe kế khi: a k1 mở, k2 đóng c k1 k2 mở b k1 đóng, k2 mở d k1 k2 đóng C R2 R3 D A2 N k2 Hình Áp dụng: ( Giải câu d) Bước 1: Đặt tên cho điểm nút M, B, C, D, N Hình Bước 2: Xác định điểm có điện : VM = VB = VD , VN = VC Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện (M,B,D); điểm cuối mạch điện (C,N) Bước 4: Liệt kê điểm nút mạch điện theo hàng ngang Hình 3.a N ( C) M (B,D) Hình 3.a Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm, vẽ chiều dòng điện ( Hình 3.b ): Điện trở R1 ,R2, R3 nằm hai điểm B C(cũng nằm M với C, ) R1 R2 M (B,D) N (C) R3 Hình 3.b Từ sơ đồ mạch điện vẽ lại, ta dễ dàng xác định cách mắc: (R1//R2//R3) *Nhận xét: Nếu nhìn vào mạch gốc tốn ta khó để biết chiều dòng điện qua R2 từ điểm đến điểm nào, từ dẫn đến khó xác định số ampe kế A Từ việc xác định chiều dòng điện qua điện trở mạch điện vẽ lại ta vẽ chiều dòng điện qua điện trở mạch gốc sau: + M A1 k1 A C B R1 R2 R3 D A2 k2 N Từ chiều dòng điện mạch gốc ta vào nút mạng để tìm cường độ dòng điện qua ampe kế sau: IA = I = IA1+ I1 ; IA1= IA - I1 = I2 + I3 ; IA2= I1 + I2 = I – I3 Bài tập 4: ( Bài 2.22 – trang 23 – SBT VL11 Nâng cao ) Cho mạch điện Hình C Biết: R1 = R =  ; D A1 A2 E R5 R4 A3 R6 A R3 = R4 = R5 = R6 =  B F R1 Điện trở ampe kế nhỏ khơng đáng kể R2 H R3 Hình a Tính RAB b Cho UAB = 12 V Xác định dòng điện qua điện trở số ampe kế Áp dụng: Bước 1: Đặt tên cho điểm nút A, B, C, D, E, F, H Hình Bước 2: Xác định điểm có điện : VC = VD = VE = VB Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện:A; điểm cuối mạch điện (B,C,D,E) A F H Bước 4: Liệt kê điểm nút mạch điện theo hàng ngang Hình 4.a Hình 4.a B ( C,D,E) Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm, vẽ chiều dòng điện (Hình 4.b) Cụ thể: Điện trở R1 nằm hai điểm A F Điện trở R2 nằm hai điểm F H Điện trở R3 nằm hai điểm H B Điện trở R4 nằm hai điểm A C ( nằm A B ) Điện trở R5 nằm hai điểm F D ( nằm F B ) Điện trở R6 nằm hai điểm H E ( nằm H B ) R5 + A R1 F R2 R6 H R3 _ B ( C,D,E) R4 Hình 4.b Từ sơ đồ mạch điện vẽ lại, ta dễ dàng xác định cách mắc:    R3 // R6  ntR2  // R5  ntR1 // R4 *Nhận xét: Nhìn vào sơ đồ mạch điện gốc, học sinh khơng thể xác định điểm có điện thế cao, điểm điện thấp nên xác định chiều dòng điện chạy đoạn mạch sau vẽ lại mạch, việc trở nên đơn giản nhiều R2 Bài tập 5: Cho mạch điện Hình R1 = 4Ω; R2 = 9Ω; R4 = 2Ω; R3 = 3Ω C UAB = 9V Tìm số ampe kế D A R3 (Bỏ qua điện trở ampe kế, khóa K dây nối) Hình E R1 R4 + A _ B Áp dụng: Bước 1: Đặt tên cho điểm nút A, B, C, D, E Hình Bước 2: Xác định điểm có điện : VA = VD ; VE = VB Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện:A; điểm cuối mạch điện (B,E) A (D) C Bước 4: Liệt kê điểm nút mạch điện theo hàng ngang Hình 5.a B (E) Hình 5.a Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm, vẽ chiều dòng điện Hình 5.b Điện trở R1 nằm hai điểm D E (cũng nằm A B ) Điện trở R2 nằm hai điểm C E Điện trở R3 nằm hai điểm A C (cũng nằm D C ) Điện trở R4 nằm hai điểm D C (cũng nằm A C ) R4 A (D) R3 C R1 R2 B (E) Hình 5.b Từ sơ đồ mạch điện vẽ lại hình 5.b, ta dễ dàng xác định sơ đồ mắc : �  R3 / / R4  ntR2 � � �/ / R1 Bài tập 6: ( Bài 2.27 – trang 24 – SBT VL11 Nâng cao ) A1 Cho mạch điện Hình M Cho biết: UAB = V; A R1 = R2 = R3 = R4 =  ; N R7 B RA  RV  P R2 F R1 R5 = R6 =  ; R7 =  R3 A2 V K Tính: a RAB R4 R6 Q R5 H Hình b Cường độ dòng điện qua điện trở, số ampe kế vôn kế Áp dụng: Bước 1: Đặt tên cho điểm nút Hình Bước 2: Xác định điểm có điện : VA = VP; VN = VF = VQ; VH = VK = VB; Do vơn kế có điện trở lớn nên tạm bỏ đoạn mạch FH vẽ lại sơ đồ Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện:A; điểm cuối mạch điện (B,K,H) Bước 4: Liệt kê điểm nút mạch điện theo hàng ngang (Hình 6.a) A (P) M N (F,Q) B (K,H) Hình 6.a Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm đặt điện trở vào hai điểm ( Hình 6.b ) R7 A (P) R1 M R3 R4 R2 R N (F,Q) Hình 6.b R6 B (K, H) Từ hình 6.b ta thấy đoạn mạch MN ( chứa điện trở R ) chung cho đoạn mạch AMN đoạn mạch MNB, đoạn mạch MN cầu Từ ta vẽ lại theo sơ đồ mạch cầu hình 6.c A (P) R1 R3 M R7 R2 R4 R5 B (K,H) R6 N (F,Q) Hình 6.c Vì: R1 R  Vậy mạch cầu cân bằng, suy V M = VN, chập hai điểm R34 R56 M N ta có sơ đồ mắc:  R1 // R3 // R4  nt R5 //  R6 ntR7  Bài tập 7: Cho mạch điện Hình R10 D' C' Các điện trở r = 12Ω R9 Điện trở dây nối không đáng kể Ampe kế 2,4A R11 R12 ' A a/ Tính điện trở Rtđ tồn mạch b/ Tính hiệu điện hai đầu mạch điện B R8 R5 D R1 R7 R2 Hình R6 ' R4 C ' ’ R3 A A B Nhận xét: Đến đây, học sinh gặp phải sơ đồ mạch điện phức tạp hơn, không đơn giản chập điểm nối dây dẫn mà học sinh cần phải xác định yếu tố định luật Ơm (I U, R) dòng điện đưa vào mạch Từ đánh giá điện điểm, điểm có điện ta chập lại làm Bước 1: Đặt tên cho điểm nút Hình Bước 2: Xác định điểm có điện : Ta nhận thấy: - Các điện trở mắc vào cạnh hình lập phương - Theo đề điện trở có giá trị - Dòng điện vào nút A, nút C’(hai đầu đường chéo hình lập phương) Như vậy, điểm có điện là: VB  VD  VA�; VC  VB � VD � Bước 3: Xác định điểm đầu mạch điện A điểm cuối mạch điện C � Bước 4: Liệt kê điểm nút mạch điện theo hàng ngang (Hình 7.a) A B (D,A’) C (B’,D’) C’ Hình 7.a Bước 5: Lần lượt điện trở nằm hai điểm đặt điện trở vào hai điểm ( Hình 7.b ) Mạch điện thực chất gồm đoạn mạch mắc nối tiếp Trong đoạn mạch AB có điện trở R 1, R2, R3 mắc song song, đoạn mạch BC có điện trở mắc song song, đoạn mạch CC’ có điện trở mắc song song R4 R5 R6 R1 +A A R2 B R3 R10 C R7 - R11 C’ R12 R8 R9 Hình 7.b -Mạch điện mắc: (R1//R2//R3)nt(R4//R5//R6//R7//R8//R9)nt(R10//R11//R12) Bài tập rèn luyện: N M Bài 1: Cho mạch điện hình vẽ Hãy vẽ lại mạch điện trường hợp sau: a Khi k1 đóng, k2 mở b Khi k1 mở, k2 đóng c Khi k1 k2 đóng k1 k2 R1 C R2 A R3 R4 D E - + U Hướng dẫn: B a.Khi k1 đóng, k2 mở Sơ đồ mắc: R2 // ( R3 nt R4) R2 R3 b.Khi k1 mở, k2 đóng B,C,D,M,N E A R4 Sơ đồ mắc: R3 // ( R2 nt R1) R2 D R1 B,C,E,M,N A R3 c.Khi k1 k2 đóng Sơ đồ mắc: R3 // R2 R2 A R3 B,C,D,E, M,N C D R3 Bài 2: Cho mạch điện hình vẽ Hãy vẽ lại mạch điện trường hợp sau: a A, B hai cực nguồn b C, D hai cực nguồn R4 R2 R1 Hướng dẫn: A B * Nếu xem hai điểm AB CD hai cực nguồn điện thì: - Điểm trùng: B D - Điểm đầu cuối R1 A B, R2 C D, R3 C D, R4 A C a Nếu A, B hai cực nguồn R1 A R2 R4 C R3 b Nếu C, D hai cực nguồn B,D R3 R2 C R4 B,D A R1 C R1 Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ Hãy vẽ lại mạch điện biễu diễn chiều dòng điện chạy qua điện trở A + A R3 R2 B _ R4 D Hướng dẫn: R1 * Ta có + Ampe kế RA �0: VC = VB + VD > VC � I3 chạy từ D đến C A B �C _ R3 + R2 D R4 R nt  R / /R  � Sơ đồ mắc: R1 // � � � R10 D' Bài 4: Hãy vẽ lại mạch điện cho hình vẽ Hướng dẫn: R11 R9 A' * Tương tự Bài tập phần trước, ta cho ' ' R12 R6 ' dòng điện vào D C , điểm D ,C,B,A có điện (mặt đối xứng mặt) nên ta chập điểm lại với nhau, có điện trở bị nối tắt R7 R12 đầu điện trở có điện R1 B' R8 A R5 D R7 R2 R4 R3 B A R 1nt  R / /R  � Sơ đồ mắc: � � �//R8//R9 nt(R4//R5//R6//R7//)nt(R10//R11//R12) R9 D R8 + R2 R10 D’C A’B R3 C’ _ R11 R5 R1 R6 R4 C' C ' ’ Bài tập vận dụng: Bài Tính điện trở tương đương đoạn mạch hình sau: a) Hình 1.a: R1 =  , R2 =  , R3 =  , R4 =  b) Hình 1.b: R1 = R2 = R3 = R4 = R5 =  R1 R2 M R4 P A C E R3 B F N A B D Hình 1.a Đáp số: a) Rtđ = 0,48  b) Rtđ = 2,28  A R2  C  R1  B Hình 1.b R2 A  R3 Hình  R3 D E, r B  R1 R4 R1 C D R3 A K R2 B R4 Hình Hình Bài Cho mạch điện hình 2: + Nếu đặt vào AB hiệu điện U1 = 100V UCD = 40V dòng điện qua R2 1A + Ngược lại, đặt vào CD hiệu điện U2 = 60V UAB = 15V Xác định điện trở R1, R2, R3 Đáp số: R1 = 20 ; R2 = 60 ; R3 = 40 Bài Cho mạch điện hình 3: UAB = 90V ; R1 = R3 = 45 ; R2 = 90 Tìm R4 Biết K mở K đóng cường độ dòng điện qua R4 Đáp số: R4 = 15 Bài Cho mạch điện hình 4: UAB = 24 V, r = 2,5 , R1 = 60 , R2 = R3 = R4 = 80  Tính suất điện động nguồn Đáp số: E = 25,5 V E, r E, r A R1 C R3 R4 R2 D Hình B A R1 R2 C A M R3 B R4 R1 R5 A R2 D R4 C E r D Hình Hình R3 N Bài Cho mạch điện hình 5: E = V; r = ; R1 = R4 = ; R2 = R3 = ; Ampe kế có điện trở nhỏ khơng đáng kể Tính cường độ dòng mạch chính, hiệu điện UAB Đáp số: I = 2,4 A; UAB = 3,6 V Bài Cho mạch điện hình 6: E = V; r = ; R1 = R4 = ; R2 = R3 = ; Ampe kế có điện trở nhỏ khơng đáng kể a Tính cường độ dòng mạch b Số chiều dòng điện qua Ampe kế ? Đáp số: a I = 2,4 A b IA = 1,2 A có chiều từ C đến D Bài Cho sơ đồ mạch điện hình 7: Biết E = 12V; r = 0,4; R1 = 10, R2 = 15, R3 = 6, R4 =3, R5 =2 Coi Ampe kế có điện trở khơng đáng kể a Tính số Ampe kế b Tính hiệu điện UMN Đáp số: a IA = 1,52A b UMN = 7,2V V Bài Cho sơ đồ mạch điện hình Biết: E = 12V; r1 = 1; R1 = 12 ; R4 = 2; Ampe kế có điện trở khơng đáng kể Khi K mở Ampe kế 1,5A, Vơn kế 10V a Tính R2 R3 b Xác định số Ampe kế Vơn kế K đóng Đáp số: a R2 = 4; R3 = 2 b UV = 9,6V; IA = 0,6A E r R1 A R2 Bài 11 Cho sơ đồ mạch điện hình 11 Biết: R1 = R3 =15 ; R2 = 10; R4 = 9; R5 = 3; E = 24V, r = 1,5; C = 2F, RA khơng đáng kể R4 K Hình A1 R1 Bài Cho sơ đồ mạch điện hình Biết: r = 10; R1 = R2= 12; R3 = 6 ; Ampkế A1 0,6A a Tính E b Xác định số A2 Đáp số: a E = 5,2V b IA2 = 0,4A Bài 10 Cho sơ đồ mạch điện hình 10 Biết: E = 12V; r = 0,4; R1 = 10, R2 = 15, R3 = 6, R4 =3, R5 =2 Coi Ampe kế có điện trở khơng đáng kể a Tính số Ampe kế b Tính hiệu điện UMN Đáp số: a IA = 1,52A b UMN = 7,2V R3 R2 R3 A2 E r Hình R1 M R5 A R C D R4 R3 N E r Hình 10R5 E r A R1 R2 R4 C Hình 11 R3 a Xác định số Ampe kế b Xác định lượng tụ điện Đáp số: a IA = 1A b W = 2,25.10-4 J C KẾT LUẬN I KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Với trình hướng dẫn, thực hiện, kiểm tra chặt chẽ, nhận thấy hướng dẫn học sinh làm tập mạch điện phức tạp trước hết tơi phải dạy kinh nghiệm giải tốn mạch điện hỗn hợp khơng tường minh, có học sinh có sở để khai thác tiếp dạng tập khác mạch điện Sau hướng dẫn cho học sinh kinh nghiệm này, phần lớn học sinh thực tốn đạt u cầu, số thực chưa đạt yêu cầu, lại vài học sinh khơng thực Từ gây cho học sinh niềm đam mê, u thích mơn Vật lý Kết cụ thể: Trong HKI năm học 2015 - 2016 khảo sát học sinh lớp 11A10 với hình thức kiểm tra giải tập tự luận 45 phút nội dung tập định luật Ơm cho tồn mạch có mạch ngồi mạch điện hỗn hợp không tường minh cho kết sau: Kết Sĩ số 40 HS thực đạt yêu cầu HS thực chưa đạt yêu cầu HS không thực SL % SL % SL % 28 70,0 17,5 12,5 Trong q trình giảng tơi nhận thấy hầu hết học sinh mạch điện phức tạp, em bị lúng túng, bế tắc khơng tìm hướng để phân tích mạch điện Do đưa đề tài vào áp dụng tơi thấy em thích thú việc giải toán mạch điện hiệu việc giải nâng lên rõ rệt II BÀI HỌC KINH NGHIỆM Như tơi trình bày phần đầu, đề tài nghiên cứu số tốn phạm vi mạch hỗn hợp khơng tường minh nhằm cung cấp cho học sinh phương pháp vẽ lại mạch điện dạng Để giúp học sinh có hứng thú nảy sinh tình có vấn đề học tập giáo viên cho học sinh giải toán mạch điện hỗn hợp tường minh với 2, điện trở học sinh bắt đầu gặp khó khăn thực giải, lúc giáo viên hướng dẫn cho học sinh phần kiến thức mục 1.4 Nhận xét chung “ số điểm lưu ý ” học học sinh tiến hành giải nâng dần lên mạch hỗn hợp không tường minh mức độ từ đơn giản đến phức tạp q trình giáo viên nên khai thác sâu cách phát triển toán từ toán ban đầu nhằm khắc sâu phương pháp giải cho dạng Ở tơi thấy: Với cách xét điện điểm để tìm điểm có điện để vẽ lại mạch điện tương đương đơn giản hơn, mà học sinh nắm vững kiến thức Với phương pháp giúp học sinh tránh tâm lí lo sợ gặp mạch điện loại này, đồng thời học sinh giải xác đơn giản nhiều để nguyên mạch điện ban đầu (thậm chí có nhiều mạch điện để nguyên mạch ban đầu giải được) Để thực tốt việc xét điện để vẽ lại mạch phân tích mạch điện thiết học sinh phải giáo viên cung cấp từ nắm vững quy tắc chuyển mạch mà đề cập Việc phân tích mạch điện cần thiết để thực kế hoạch giải tốn q trình làm bài, học sinh nháp mà khơng cần trình bày phần Trong hướng dẫn học sinh thực giải, trình bày thành bước: * Bước 1: Đặt tên cho nút * Bước 2: Xác định điểm có điện * Bước 3: Xác định điểm đầu điểm cuối mạch điện * Bước 4: Vẽ điểm nút mạch điện theo hàng ngang * Bước 5: Tiến hành vẽ lại mạch điện Trong trình làm bài, học sinh cần trình bày từ bước để vẽ lại mạch điện Mong rằng, đề tài giúp học sinh giải toán vật lí phần mạch điện hỗn hợp khơng tường minh tốt nhằm góp phần nâng cao hiệu quả, chất lượng dạy học chương dòng điện khơng đổi Trong trình tìm hiểu rút kinh nghiệm, chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót mà thân chưa phát Để nội dung hình thức đề tài thêm phong phú, tơi mong đóng góp ý kiến Hội đồng khoa học, bạn đọc đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn ! Quy nhơn, Ngày 01 tháng 03 năm 2016 Người thực Mai Thành Lợi TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách chuẩn kiến thức, kĩ vật lí 11 THPT Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học vật lí trường phổ thơng theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học, Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội Vũ Thanh Khiết, (quý I năm 2005), Kiến thức nâng cao vật lý THPT, NXB Hà Nội, in Công ty In Khoa học Kỹ thuật –Hà Nội Lương Dun Bình (Tổng chủ biên), (2006), Bài tập vật lí 11, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên) (2003), Phương pháp dạy học vật lí trường Trung học phổ thơng, Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội Trên internet trang thư viện violet, thư viện vật lí
- Xem thêm -

Xem thêm: sang kien mach dien, sang kien mach dien

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay