SKKN Một số kinh nghiệm rèn luyện kỹ năng giải bài tập về công suất nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh khá - Giỏi môn Vật lý 9
Mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế xã hội giai đoạn 2011- 2020 của nước ta: Phát triển kinh tế nhanh, bền vững, gắn với đổi mới mô hình tăng trưởng và cơ cấu lại nền kinh tế theo hướng nâng cao chất lượng, hiệu quả sức cạnh tranh .đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại. Để hiện được thành công mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế đó thì nhân tố con người giữ vai trò quyết định trong đó có vai trò của giáo dục và đào tạo. Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã ký ban hành Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW) với nội dung Đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT: Đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học theo định hướng "coi trọng việc bồi dưỡng năng lực tự học tự nghiên cứu, tạo điều kiện cho người học phát huy tư duy sáng tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế". Vì vậy ngoài mục tiêu giáo dục cho các em có một nguồn tri thức khoa học phổ thông cơ bản thì việc phát hiện và bồi dưỡng nhân tài cho đất nước ngay từ khi đang còn là học sinh cấp trung học cơ sở là một nhiệm vụ chiến lược hàng đầu của mỗi nhà trường.
Môn Vật lý là một môn khoa học tự nhiên được coi là khó tiếp cận, khó học đối với học sinh, việc tiếp thu kiến thức môn Vật lý đối với học sinh nói chung và học sinh giỏi bộ môn Vật lý nói riêng còn mang tính chất thụ động đôi khi còn phụ thuộc vào người thầy quá nhiều. Việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập Vật lý của học sinh còn rất nhiều hạn chế. Đặc biệt đối với phần điện học cụ thể là một số kĩ năng để giải bài toán về công suất: Như tìm giá trị của điện trở để công suất tiêu thụ trên điện trở hay trên một đoạn mạch đạt giá trị lớn nhất, biện luận về độ sáng của đèn khi thay đổi giá trị điện trở trong mạch, xác định các giá trị định mức của bộ bóng đèn trong sơ đồ mạch điện, . thì hầu hết học sinh chưa xác định được cách tư duy suy nghĩ để có hướng giải đúng. Vì vậy là một giáo viên chịu trách nhiệm bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi lớp 9 của huyện dự thi học sinh giỏi cấp tỉnh nhiều năm, tôi đã trăn trở tìm ra một số giải pháp để giúp các em làm tốt những bài tập về công suất các giải pháp đó được thể hiện trong đề tài “Một số kinh nghiệm rèn luyện kỹ năng giải bài tập về công suất nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh khá- giỏi môn Vật lý 9.”
MỤC LỤC Nội dung Trang I.MỞ ĐẦU 1 I.1: Lí do chọn đề tài: 1 I.2.Mục đích nghiên cứu: 1-2 I.3. Đối tượng nghiên cứu. 2 I.4. Phương pháp nghiên cứu 2 II.NỘI DUNG SÁNG KIẾN. 3 II.1. Cơ sở lý luận. 3 II.2.Thực trạng của vấn đề cần nghiên cứu. 4 II.3. Các giải pháp thực hiện 4-21 III. KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ 22 - Kết luận. 22 - Kiến nghị. 22-23 I. MỞ ĐẦU I.1: lí do chọn đề tài: Mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế xã hội giai đoạn 2011- 2020 của nước ta: Phát triển kinh tế nhanh, bền vững, gắn với đổi mới mô hình tăng trưởng và cơ cấu lại nền kinh tế theo hướng nâng cao chất lượng, hiệu quả sức cạnh tranh .......đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại. Để hiện được thành công mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế đó thì nhân tố con người giữ vai trò quyết định trong đó có vai trò của giáo dục và đào tạo. Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã ký ban hành Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW) với nội dung Đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT: Đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học theo định hướng "coi trọng việc bồi dưỡng năng lực tự học tự nghiên cứu, tạo điều kiện cho người học phát huy tư duy sáng tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế". Vì vậy ngoài mục tiêu giáo dục cho các em có một nguồn tri thức khoa học phổ thông cơ bản thì việc phát hiện và bồi dưỡng nhân tài cho đất nước ngay từ khi đang còn là học sinh cấp trung học cơ sở là một nhiệm vụ chiến lược hàng đầu của mỗi nhà trường. Môn Vật lý là một môn khoa học tự nhiên được coi là khó tiếp cận, khó học đối với học sinh, việc tiếp thu kiến thức môn Vật lý đối với học sinh nói chung và học sinh giỏi bộ môn Vật lý nói riêng còn mang tính chất thụ động đôi khi còn phụ thuộc vào người thầy quá nhiều. Việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập Vật lý của học sinh còn rất nhiều hạn chế. Đặc biệt đối với phần điện học cụ thể là một số kĩ năng để giải bài toán về công suất: Như tìm giá trị của điện trở để công suất tiêu thụ trên điện trở hay trên một đoạn mạch đạt giá trị lớn nhất, biện luận về độ sáng của đèn khi thay đổi giá trị điện trở trong mạch, xác định các giá trị định mức của bộ bóng đèn trong sơ đồ mạch điện, .... thì hầu hết học sinh chưa xác định được cách tư duy suy nghĩ để có hướng giải đúng. Vì vậy là một giáo viên chịu trách nhiệm bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi lớp 9 của huyện dự thi học sinh giỏi cấp tỉnh nhiều năm, tôi đã trăn trở tìm ra một số giải pháp để giúp các em làm tốt những bài tập về công suất các giải pháp đó được thể hiện trong đề tài “Một số kinh nghiệm rèn luyện kỹ năng giải bài tập về công suất nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh khá- giỏi môn Vật lý 9.” I.2.Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu đề tài:“Một số kinh nghiệm rèn luyện kỹ năng giải bài tập về công suất nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh khá- giỏi môn Vật lý 9” Với mong muốn giúp các em học sinh lớp 9 hình thành được cách nghĩ, cách tư duy, cách khai thác và xây dựng được cho mình hướng giải quyết các bài toán điện có liên quan đến biện luận công thức, tìm công suất tiêu thụ của các dụng cụ điện, Mạch có biến trở bài toán biện luận về độ sáng của đèn, tìm giá trị của điện trở để công suất tiêu thụ điện trên biến trở đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất, Tìm định mức của bộ bóng đèn.... Từ đó hình thành phát triển tư duy, suy luận lôgic cho học sinh để làm các dạng toán tương tự. Vì thời gian có hạn nên tôi chỉ xin phép nghiên cứu một số dạng toán cơ bản về công suất. Trong thời gian tới tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu các dạng toán tiếp theo về công suất để hoàn thiện sáng kiến của mình. I.3. Đối tượng nghiên cứu. Đề tài tập trung nghiên cứu các phương pháp giải các bài tập có liên quan đến công suất tiêu thụ điện nhằm góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh khá- giỏi môn Vật lí 9. I.4. Phương pháp nghiên cứu. - Nghiên cứu lí luận: Cụ thể nghiên cứu các vấn đề: +Tâm lí học sinh. + Điều kiện học tập của học sinh. + Phương pháp dạy học môn Vật lí. + Định hướng đổi mới phương pháp dạy học. -Phương pháp điều tra sư phạm: + Trên cơ sở khảo sát thực tế đối tượng học sinh, nghiên cứu tài liệu kết hợp với kinh nghiệm thực tế giảng dạy của bản thân xây dựng cơ sở lí thuyết, cho học sinh áp dụng . Đúc rút và điều chỉnh đưa ra được các giải pháp thiết thực. II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN. II.1. Cơ sở lý luận: Môn Vật lý là môn khoa học tự nhiên có vị trí và vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của giáo dục phổ thông. Việc giảng dạy bộ môn Vật lý có nhiệm vụ trang bị cho học sinh các kiến thức vật lý phổ thông cơ bản, hiện đại có hệ thống : Các hiện tượng Vật lí, các khái niệm Vật lí, các định luật Vật lí, các thí nghiệm vật lí cơ bản, các ứng dụng của Vật lí trong kĩ thuật và công nghiệp .... Hệ thống kiến thức Vật lí được gắn liền với cuộc sống và góp phần chuẩn bị tiềm lực cho học sinh tham gia lao động sản xuất. Việc học môn Vật lý góp phần phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo của học sinh: Giáo viên bồi dưỡng phương pháp học, phương pháp nghiên cứu bài, lòng ham thích nghiên cứu khoa học và ý thức tích cực chủ động sáng tạo trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng, vận dụng tri thức Vật lí cho học sinh. Rèn cho các em có khả năng thực hành tự lập, năng động và sáng tạo trong học tập, lao động sản xuất, thích ứng với sự phát triển của thời đại. Học môn Vật lí làm cho học sinh hiểu rõ về thế giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động và vận động theo quy luật . Củng cố lòng tin ở khoa học .....góp phần hình thành thế giới quan duy vật biện chứng và góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp và giáo dục thẩm mỹ: làm cho học sinh nắm được những nguyên lý cơ bản về các quá trình sản xuất, cũng như cách sử sụng các dụng cụ đo lường và các máy móc đơn giản, rèn luyện cho học sinh phương pháp thực nghiệm khoa học, biết tổ chức công tác thực hành, biết sử lý các số liệu thực nghiệm, ..........Đảm bảo cho việc dạy học Vật lí gắn với đời sống, với khoa học công nghệ hiện đại. Vì vậy môn Vật lý góp phần to lớn trong việc rèn luyện cho học sinh tư duy lô gíc và tư duy biện chứng, phát triển khả năng nhận thức của con người, khả năng ứng dụng khoa học để đẩy mạnh sản xuất, cải thiện đời sống .Góp phần vào công cuộc xây dựng CNH-HĐH đất nước. Môn vật lý là một trong những môn khoa học tự nhiên khó đối với học sinh, đặc biệt là học sinh khối THCS, học sinh vừa phải hiểu hệ thống kiến thức cơ bản vừa phải có óc liên tưởng, khả năng tư duy hiện tượng vật lý xảy ra trong bài như thế nào, phân tích sự vật hiện tượng vật lý khâu này hầu như đối với học sinh còn gặp rất nhiều khó khăn vì vậy các em rất sợ học Vật lý, Mặt khác khối lượng kiến thức trong phân phối chương trình cần truyền tải đến học sinh thì nhiều, Hầu hết là các tiết lý thuyết, số tiết giành cho luyện tập đã có tăng lên so với chương trình cũ nhưng vẫn chưa đủ để học sinh rèn luyện được kĩ năng học tập nói chung và kĩ năng giải bài tập vật lý nói riêng. Vì vậy học sinh học tiếp thu hệ thống kiến thức Vật lý còn thụ động và phụ thuộc nhiều giáo viên đặc biệt là giải các bài tập về công suất, thì hầu hết tất cả các em đều không làm được. Bằng sự sưu tầm nghiên cứu trong quá trình giảng dạy tập huấn đội tuyển học sinh giỏi tôi đã đúc kết tìm ra được một số giải pháp giúp các em có kỹ năng giải các dạng bài tập về công suất. Tôi hy vọng và mong rằng sáng kiến kinh nghiệm này sẽ giúp cho các bạn đồng nghiệp và các em học sinh có được phương pháp giải một số dạng toán cơ bản về công suất nhằm nâng cao chất lượng dạy và học môn vật lí, đặc biệt là nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí. II.2.Thực trạng của vấn đề cần nghiên cứu. Trong nhiều năm tôi được nhà trường phân công bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 và được sự phân công của Phòng giáo dục - đào tạo tham gia tập huấn đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý dự thi học sinh giỏi cấp tỉnh tôi nhận thấy kỹ năng giải bài tập Vật lý của các em còn rất nhiều hạn chế. Đặc biệt là trong các bài tập có liên quan đến tính công suất biện luận công suất nếu cho đoạn mạch điện đơn giản tường minh chỉ áp dụng công thức tính công suất bình thường đơn giản thay số vào công thức thì các em làm được, nhưng khi liên quan đến bài toán biện luận công thức để tìm công suất tiêu thụ của một điện trở thông qua công suất tiêu thụ của điện trở khác đã biết hay tìm giá trị điện trở để công suất lớn nhất công suất nhỏ, tìm định mức của bộ bóng đèn ..... thì hầu như các em không làm được. Từ đó tôi suy nghĩ và tìm ra các giải pháp giúp học sinh có được kỹ năng, cách tư duy, hướng suy nghĩ khi gặp các bài toán liên quan đến công suất. Tôi tiến hành cho học sinh làm bài kiểm tra bài tập về công suất. Kết quả kiểm tra như sau: Dạng 1: Biện luận công thức. Tổng số HS Biết làm Không biết làm hay biến đổi sai 10 3 7 Dạng 2: Tìm định mức của bộ bóng đèn. Tổng số HS Biết làm Không biết làm hay biến đổi sai 10 4 6 Dạng 3: Mạch có biến trở - Bài toán biện luận. Tổng số HS Biết làm Không biết làm hay biến đổi sai 10 2 8 Dạng 4: Toán định mức. Tổng số HS Biết làm Không biết làm hay biến đổi sai 10 2 8 Từ tình hình thực tế nêu trên tôi đã quyết định tìm ra các biện pháp giúp các em rèn luyện kỹ năng giải bài tập về công suất. II.3. Các giải pháp thực hiện 1. Một số vấn đề về kiến thức Vật lý phần điện. a, Định luật Ôm: Cường độ dòng điện trong dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây. Công thức : I = I : Cường độ dòng điện ( A ) . U : Hiệu điện thế ( V ) ; R : Điện trở ( Ω ) b,Trong đoạn mạch mắc nối tiếp I = I1 = I2 = ........ = In U = U1 + U2 + ........ + Un R = R1 + R2 + ........ + Rn Lưu ý: - Xét nhiều điện trở R1, R2 Rn mắc nối tiếp với nhau, với hiệu điện thế ở hai đầu các điện trở là U1 , U2 , Un. Vì cường độ dòng điện đi qua các điện trở là như nhau, do vậy: Nếu ta biết giá trị của tất cả các điện trở và giá trị của một hiệu điện thế, công thức trên cho phép tính ra các hiệu điện thế khác. Ngược lại, nếu ta biết giá trị của tất cả các hiệu điện thế và trị số điện trở của một điện trở, công thức trên cho phép tính ra các giá trị các điện trở còn lại. c,Trong đoạn mạch mắc song song. U = U1 = U2 = ....... = Un I = I1 + I2 + ........ + In Lưu ý: - Nếu có hai điện trở R1 , R2 mắc song song với nhau, cường độ các dòng điện đi qua các điện trở là I1 , I2. Do I1R1=I2R2 nên : - Khi biết hai điện trở R1 , R2 và cường độ dòng điện đi qua một điện trở, công thức trên cho phép tính ra cường độ dòng điện đi qua điện trở kia và cường độ dòng điện đi trong mạch chính. d. Định luật về nút: Nút là điểm “buộc” từ ba đầu sợi dây trở lên. Tổng đại số các dòng điện đi vào một nút bằng tổng đại số các dòng điện đi ra khỏi nút đó. e. Để tính hiệu điện thế giữa hai điểm A,B bất kì thì ta tìm đường đi từ A đến B gặp điện trở nào thì lấy U cho điện trở đó, U lấy dấu “+” khi đi qua điện trở R theo chiều dòng điện và U lấy dấu “-” nếu đi ngược chiều dòng điện. f.Công suất tiêu thụ điện: - ý nghĩa của số vôn và số oát ghi trên dụng cụ tiêu thụ điện: + Số vôn cho biết hiệu điện thế định mức của dụng cụ tiêu thụ điện + Số oát cho biết công suất định mức của dụng cụ tiêu thụ điện. + Khi dụng cụ tiêu thụ điện được dùng ở hiệu điện thế đúng bằng số vôn ghi trên nó thì dụng cụ tiêu thụ điện đó hoạt động bình thường và công suất tiêu thụ điện của dụng cụ lúc này đúng bằng số oát ghi trên nó. - Công thức tính công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch: P = U.I. = I2.R = P : công suất điện ( W ) U là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch (V) I là cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch( A) 1kW = 1000 W . - Lưu ý: + Đối với đoạn mạch có hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp ta có + Đối với đoạn mạch có hai điện trở R1 và R2 mắc song song ta có 2. Một số kỹ năng giải bài toán về công suất. Dạng 1: Biện luận công thức. Loại 1: Cho mạch điện, Biết mối quan hệ giữa các điện trở và biết công suất tiêu thụ điện của một bóng đèn. Tính công suất tiêu thụ của các bóng đèn còn lại. Hướng suy nghĩ để giải quyết vấn đề: Để tìm được công suất của một bóng đèn khác thông qua công suất của bóng đèn đã cho ta phải tính được tỉ số giữa công suất của bóng đèn cần tính với công suất của bóng đã cho với lưu ý: + Đối với đoạn mạch có hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp ta có + Đối với đoạn mạch có hai điện trở R1 và R2 mắc song song ta có A B - + C D Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 từ đó ta sẽ tính được công suất của bóng đèn cần tìm. Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ, các bóng đèn có cùng điện trở R, công suất của đèn Đ4 là 1w. Tìm công suất của các bóng đèn còn lại. Hướng suy nghĩ và cách giải: Dựa theo sự định hướng trên của giáo viên, học sinh tìm ra cách làm bài tập này dễ dàng hơn. Hầu như tất cả học sinh đều phát hiện ra được: Vì đề bài cho biết công suất của đèn Đ4 mà Đ4 mắc nối tiếp Đ5 và điện trở của hai đèn bằng nhau nên công suất tiêu thụ của đèn Đ4 bằng công suất tiêu thụ của đèn Đ5 ( P5 = P4=1W). Để tính công suất tiêu thụ của đèn 3, Xét đoạn mạch CD gồm hai nhánh mắc song song. Ta có: nên Tại nút C ta có I2=I3+I4=2I4+I4=3I4 nên Xét đoạn mạch AB gồm hai nhánh mắc song song ta có: Nên - Để tính công suất tiêu thụ của đèn Đ3 học sinh có thể dựa vào mối quan hệ giữa công suất với điện trở của hai nhánh mắc song song. Ta có P45=P4+P5=2W R45=R4+R5=2R Xét đoạn mạch CD gồm hai nhánh mắc song song ta có: Nên suy ra P3=2P45=2.2=4W. Hoàn toàn tương tự học sinh tính được công suất của đèn Đ2 và đèn Đ1. A B - + Đ1 C D Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ cho biết các đèn Đ1(6V-6W), Đ2(12V-6W). Đ3: 1,5W. Khi mắc hai điểmA và B vào một hiệu điện thế U0 thì các đèn sáng bình thường. Hãy xác định: a, Hiệu điện thế định mức của các đèn Đ3, Đ4, Đ5. b, Công suất tiêu thụ của cả đoạn mạch, biết Hướng suy nghĩ và cách giải: Giáo viên cho hs hiểu khi nào các đèn sáng bình thường và đề bài cho các đèn sáng bình thường thì ta có được điều gì? Vì các đèn sáng bình thường nên: Cường độ dòng điện định mức của đèn Đ1, đèn Đ2 lần lượt là I1,I2: , Vì I1>I2 nên cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ3 có chiều từ C đến D. Tại nút C ta có: I1=I3+I2 I3=I1-I2=1-0,5=0,5(A) Hiệu điện thế định mức của đèn Đ3,Đ4, Đ5 lần lượt là U3,U4,U5 Ta có: U4=U1+U3=6+3=9(V) U5= -U3+U2= -3+12=9(V) b, Học sinh khai thác phân tích lựa chọn công thức tính, Ở câu b bài 2 khác với bài 1 biết tỉ số mà U5= U4 (1) Mặt khác tại nút D ta có I.4+I3=I5 I5=0,5+I4 (2) Từ (1) và (2) I.4=0,75(A), I5= 1,25(A) P4=U4.I4=9.0,75=6,75(W); P5=U5.I5=9.1,25=11,25(W) Công suất tiêu thụ của cả mạch: P=P1+P2+P3+P4+P5=6+6+1,5+6,75+11,25=31,5(W) - Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 Đ6 Đ7 Đ8 Đ9 B A + M N Học đến phần công suất thì kĩ năng biến đổi mạch điện và sử dụng các công thức tính hiệu điện thế, cường độ dòng điện, điện trở tương đương của từng đoạn mạch học sinh đã có kĩ năng làm thành thạo nên sau khi làm bài tập đơn giản tôi đưa ra bài tập khó hơn. Nhưng thật vui mừng sau khi được định hướng hầu hết 10 em trong đội tuyển đều làm được: Bài 3: Một mạch điện gồm 9 bóng đèn giống nhau hoàn toàn giống nhau được mắc vào một hiệu điện thế U không đổi. Xem rằng điện trở của đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ, điện trở của các dây nối nhỏ không đáng kể. Tính công suíât tiêu thụ của mạch điện biết rằng bóng đèn Đ6 tiêu thụ công suất 3W. Hướng suy nghĩ và cách giải: Theo như cách nghĩ chung để giải quyết loại bài tập này học sinh nghĩ đến: Để tính công suất tiêu thụ của cả mạch thì phải tính được công suất tiêu thụ của từng bóng đèn thông qua công suất tiêu thụ của bóng đèn Đ6. Tức là phải tính được tỉ số công suất của mỗi đèn đối với công suất tiêu thụ của bóng đèn Đ6. Do P= I2.R hoặc P = Mà các bóng đèn này giống nhau nên điện trở của chúng bằng nhau(=R), nên việc tính tỉ số công suất của mỗi đèn đối với công suất tiêu thụ của bóng đèn Đ6 trở thành tính tỉ số cường độ dòng điện qua mỗi đèn với cường độ dòng điện qua đèn Đ6, hoặc tỉ số hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn với hiệu điện thế hai đầu đèn Đ6. Vì vậy dựa vào tính chất của đoạn mạch ta phải tính được cường độ dòng điện qua mỗi đèn theo cường độ dòng điện qua đèn Đ6 hoặc hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn theo hiệu điện thế hai đầu đèn Đ6. Hs thực hiện lời giải: - Đoạn mạch MN là mạch cầu cân bằng I5=0(A) P5=0(V) Theo tính chất của mặt cầu cân bằng ta có I9=I8=I7=I6, I3=I4 mà điện trở của các đèn bằng nhau nên P9=P8=P7=P6 =3(W), U7=U6 U67=2U6 U4 = U3 =U67=2U6 Ta có P4=P3=12(W) Ta có I3=I4= Vì I2=I1và R2=R1(=R) nên P2=P1 Mà I1= I3+I6=2I6+I6=3I6 Ta có P2=P1=27(W) Công suất tiêu thụ của toàn mạch là: P=2P1+2P3+4P6=2.27+2.12+4.3=90(W) Loại 2: Ghép các đèn để chúng sáng bình thường. Bài 1; Hai bóng đèn 110V-100W và 110V-25W được mắc vào hiệu điện thế U=220V. a.Liệu có thể ghép nối tiếp hai bóng đèn trên vào hiệu điện thế 220V để chúng sáng bình thường được không? b.Có thể dùng 1 hoặc 2 điện trở phụ ghép thêm vào bộ bóng để chúng sáng bình thường. Hãy đề xuất sơ đồ và tính điện trở phụ? Chọn cách ghép nào có hiệu suất cao hơn? Hướng suy nghĩ để giải quyết vấn đề: - Giả sử khi hai đèn mắc nối tiếp vào HĐT 220V. Học sinh tính: + Điện trở của mỗi đèn theo công thức + Tính CĐDĐ I qua đèn, CĐDĐ định mức của mỗi đèn I1,I2 + So sánh CĐDĐ định mức của mỗi đèn I1,I2 với CĐDĐ I qua đèn được I2<I<I1 Nên bóng đèn 2 hoạt động trên mức bình thường và có thể bị cháy còn bóng 1 sáng yếu hơn bình thường, nên không thể ghép nối tiếp hai bóng đèn trên vào hiệu điện thế 220V để chúng sáng bình thường được Hoặc học sinh có thể lí luận vì R1<R2 mà I1=I2 nên U1<U2 mặt khác U1+U2 =220V nên U2>110V do đó bóng đèn 2 hoạt động trên mức bình thường, nên không thể ghép nối tiếp hai bóng đèn trên vào hiệu điện thế 220V để chúng sáng bình thường được b, Có hai bóng đèn khi mắc chúng thành sơ đồ mạch điện thì chỉ có thể mắc chúng song song với nhau , hoặc mắc nối tiếp với nhau. - Nếu mắc hai bóng đèn nối tiếp với nhau thì phải làm giảm cường độ dòng điện qua đèn 2 bằng cách mắc một điện trở phụ song song với đèn 2 từ đó học sinh vẽ Đ2 Đ1 R1 A B + - sơ đồ và tính được giá trị của điện trở phụ. - Nếu mắc hai bóng đèn song song với nhau và mắc vào 2 điểm có HĐT Đ1 Đ2 R2 R1 A B + - 220V >110V thì không thể mắc bộ 2 hai bóng đèn song song trực tiếp nguồn đó được vì vậy phải mắc bộ 2 hai bóng đèn song song với một điện trở phụ hoặc mắc mỗi đèn nối tiếp với với một điện trở phụ . Đ1 Đ2 R1 A B + - Việc tính giá trị mỗi điện trở phụ trong từng sơ đồ trở thành bài toán quen thuộc đối các em nên học sinh nào cũng làm được. N A Đ2 R2 Đ1 M B R1 Đ3 (H.1) Bài tập vận dụng. Bài 1.Cho mạch điện như hình vẽ 1, trên các bóng đèn có ghi: Đ1 (12V - 6W); Đ2 (12V - 12W). Trên đèn Đ3 chỉ ghi 3W, giá trị hiệu điện thế định mức bị mờ hẳn. Mạch đảm bảo các đèn sáng bình thường. a) Hãy tính hiệu điện thế định mức của đèn Đ3. b) Cho biết R1 = 9Ω, hãy tính R2. Đ2 Đ3 Đ4 Đ1 Đ5 A B (H.2) c) Tìm giá trị giới hạn của R1 để đảm bảo các đèn sáng bình thường. Bài 2. Có 5 bóng đèn, công suất định mức bằng nhau mắc theo sơ đồ như hình (H.2) thì cả 5 đèn đều sáng bình thường. Bỏ qua điện trở các dây nối. a. Cho giá trị định mức của đèn Đ2 là 3V-3W. Tìm giá trị định mức của các đèn còn lại. b. Nếu đột nhiên đèn Đ4 bị cháy thì lúc đó các đèn còn lại có độ sáng thế nào? Giả thiết rằng hiệu điện thế UAB được giữ không đổi và các đèn còn lại không bị cháy. Dạng 2: Tìm định mức của bộ bóng đèn. Trước hết giáo viên cho học sinh hiểu Định mức của bộ bóng đèn là giá trị của hiệu điện thế, cường độ dòng điện, công suất của bộ bóng sao cho trong bộ không có bóng nào hoạt động quá định mức riêng. Bài 1: Cho 3 bóng đèn, bóng 1 loại 110V-100W, bóng 2 loại 110V-25W,bóng 3 loại 220V-60W. Tìm hiệu điện thế định mức của bộ bóng khi chúng được ghép như sau: Ghép song song. Ghép nối tiếp. Bóng 1 ghép song song với bộ hai bóng kia mắc nối tiếp. Bóng 1 nối tiếp với bộ
Tài liệu đính kèm:
- skkn_mot_so_kinh_nghiem_ren_luyen_ky_nang_giai_bai_tap_ve_co.doc