Bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí 9

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ----------o0o----------- ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM A - SƠ YẾU LÍ LỊCH Họ và tên: Nguyễn Văn Dũng Ngày sinh: 19/ 5/ 1958 Năm vào ngành: 1985 Chức vụ công tác: Hiệu trưởng Trường THCS Bình Minh Huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội Trình độ chuyên môn: Cao đẳng sư phạm Vật lí - Đại học quản lí giáo dục. Hệ đào tạo: Đại học Bộ môn giảng dạy: Vật lí lớp 9 Ngoại ngữ: Tiếng Nga Trình độ chính trị: Sơ cấp Khen thưởng: Liên tục từ năm 1990 đến năm 1998 là giáo viên giỏi cấp huyện, từ năm 1999 đến nay ( tháng 4 năm 2010) liên tục là chiến sĩ thi đua cấp huyên. Đặc biệt năm học 2005 - 2006 đạt danh hiệu chiến sĩ thi đua cấp tỉnh. B NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI TÊN ĐỀ TÀI: BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 9 I. ĐẶT VẤN ĐỀ * Lý do chọn đề tài: 1 - Lý do khách quan: Trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân của mỗi quốc gia. Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay, thì đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài có một vai trò cực kỳ quan trọng. Quá trình để có được nhân tài không phải ngày một, ngày hai mà cả thời gian dài. Hơn nữa nó không phải chỉ đơn thuần là sự lĩnh hội kiến thức hoặc giải được một bài tập nào đó. Mà ở đây là cả một sự tư duy trong nhiều lĩnh vực. Vì đã có những học sinh bài mới làm vài hôm nhưng khi đi thi vẫn không làm được. Vậy từ sự nhìn nhận của người thầy trong dạy học ở trên lớp việc khai thác tiềm năng của trò đến xây dựng tư duy là cả một quá trình. Không thể nói rằng để có một học sinh thi cấp quốc gia mà các lớp dưới học chưa giỏi, tư duy chưa cao. Hơn nữa theo đặc thù bộ môn nhất là môn Vật lý. Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng, sự phát triển của khoa học vật lý gắn bó chặt chẽ, tác động qua lại trực tiếp của khoa học, kỹ thuật. Vật lý có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệt trong công nghiệp hoá, hiện đại hoá và công nghệ thông tin... Căn cứ vào nhiệm vụ bồi dưỡng hàng năm của trường, nhằm phát hiện những học sinh có năng lực học tập bộ môn Vật lý bậc THCS để bồi dưỡng nâng cao năng lực nhận thức, hình thành cho các em những kỹ năng cơ bản và nâng cao trong việc giải bài tập Vật lý. Giúp các em tham dự các kỳ thi HSG cấp trường, cấp huyện, thành phố đạt kết quả đem lại thành tích cho bản thân, gia đình và thực hiện mục tiêu bồi dưỡng hàng năm đã đề ra. Đặc biệt góp phần đào tạo những thế hệ có tri thức, có tư duy xây dựng đất nước. 2-. Lý do chủ quan; Như chúng ta đã biết, trong tất cả các bộ môn thuộc khoa học tự nhiên: Toán, Lý, Hoá, Sinh ... thì môn Vật lý là bộ môn khó nhất với các em. Có những đại lượng hoàn toàn không nhì thấy mà ta nhận biết nó chỉ là thông qua tác dụng của nó, ví dụ như lực, điện trường, từ trường ... Vật lý là bộ môn khoa học thực nghiệm đã được toán học hoá ở mức độ cao. Đòi hỏi các em phải có những kiến thức, kỹ năng toán học và sự tư duy cao mới giải được các bài tập nâng cao, đáp ứng với cuộc sống hiện tại. Việc học tập môn Vật lý nhằm mang lại cho học sinh những kiến thức về các sự vật, hiện tượng và những quá trình quan trọng nhất trong đời sống và sản xuất... kỹ năng quan sát và quá trình Vật lý để tiếp thu các thông tin, dữ liệu cần thiết gây hưng thú học tập cho học sinh và các kỹ năng vận dụng trong cuộc sống hàng ngày, cộng đồng nhất là phát triển sau này trong xây dựng đất nước với khoa học hiện đại. Chương trình vật lý bậc THCS gồm bốn mảng kiến thức: 1/ Cơ học. 2/ Nhiệt học. 3/ Điện học. 4/ Quang học. Trong chương trình lớp 9 gồm hai phần: 1/ Điện học. 2/ Quang học. II. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Trong qua trình dạy nhiều đối tượng thì người thầy phải thông qua đó chọn được những học sinh có khả năng tiếp thu ở mức độ cao để thành lập đội tuyển và có kế hoạch ngay cả trong từng giờ lên lớp. Làm thế nào để xây dựng cho học sinh định hướng cách giải bài tập, đây là vần đề quan trọng nhât, bởi vì nếu định hướng sai thì việc làm bài không có kết quả. Hay nói cách khác là phải xây dựng cho học sinh cách tư duy với việc phân tích đi lên và thông qua xử lý các hiện tượng có liên quan. III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 1/ Phân tích thực trạng Qua các năm dạy học từ khi được được giao nhiệm vụ dạy bộ môn vật lý theo đúng chuyên ngành đào tao và công tác bồi dưỡng hoc sinh giỏi từ1993 đến nay. Tôi nhận thấy việc tư duy của học sinh có được hay không, ở mức độ cao hay thấp và nhanh hay chậm phần quan trọng là người thầy. Đại đa số học sinh cứ ghi chép một cách máy móc, thụ động, không động não suy nghĩ. Nếu đối tượng để dự thi HSG các cấp thì chắc chắn không thể có hiệu quả. Bởi vì các em cứ nghĩ tư duy là khó. Thấy bài tập khó là bỏ qua mà không thấy rằng con đường đi đến kết quả, phải là sự vất vả, phải có sự nỗ lực của bản thân mình và có sự hướng dẫn của thầy. 2/ Khảo sát thực tế: - Năm học 2007- 2008: Ở lớp 9A có 10% học sinh đạt loại giỏi môn Vật lí - Năm học 2008- 2009: Lớp 9A có 15% học sinh đạt loại giỏi môn Vật lí - Năm học 2009 - 2010: Lớp 9A có 40 % học sinh đạt loại giỏi môn Vật lí Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến kết quả đó. Tuy nhiên tôi thấy các đề HSG không những yêu cầu học sinh phải nắm chắc và vân dụng những kiến thức đã học mà còn từ những kiến thức đó đòi hỏi học sinh nhìn nhận từ các góc độ khác nhau, tư duy sáng tạo, vận dụng linh hoạt. Ví dụ: Một bể bơi hình chữ nhật có chiều dài 60m, chiều rộng 40m. Vận động viên A bơi theo chiều dài bể với vận tốc 0,5m/s. Vận động viên B bơi theo chiều rộng bể với vận tốc 1m/s. Biết hai vận động viên xuất phát cùng một lúc. Tính khoảng cách giữa hai vận động viên sau 4 phút. Rõ ràng ở đây ngoài bài toán mang tính chất chuyển động nhưng nếu các em không phân tích được đặc điểm về bản chất Vật lý và không nắm được định lý Pitago thì không thể giải được. Đây là chưa kể ý thứ hai của bài tập. Đó là tính khoảng cách lớn nhất giữa hai vận động viên sau thơi gian t nào đó. IV. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 1- Chọn đối tượng HSG: Đây là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đạt hiều quả bồi dưỡng cũng như thành tích của đội tuyển. Như chúng ta đã biết cùng một nội dung kiến thức nhưng có những học sinh tiếp thu được ngay, song có học sinh phải giảng đi, giảng lại nhiều lần vẫn không hiểu hoặc có thì hôm sau kiểm tra lại quên. Thế thì với các bài tập nâng cao để đáp ứng trong các kỳ thi HSG sẽ không có được. Hơn nữa trong hệ thống bài tập rất đa dạng, chứ không phải dập khuân máy móc. Đấy là chưa nói đến các hiện tượng vật lý phức tạp có liên quan đến nhiều nội dung, nhiều đại lượng và sử dụng công cụ toán học khó. Bản thân tôi trong quá trình dạy ở trên lớp phải nhanh chóng phát hiện ra những học sinh có khả năng tư duy, tiếp thu nhanh, và mang tính sáng tạo. Để từ đó thành lập đội tuyển và xây dựng kế hoạch bồi dưỡng. 2-Học sinh phải nắm vững kiến thức cơ bản: Dù bài tập có khó thế nào đi chăng nữa, cũng xuất phát từ những kiến thức cơ bản, sau đó thêm dàn dữ kiện, thêm dần đại lượng và các mối kiên quan khác cũng như hiện tượng vật lý phức tạp lên. Bởi vậy trong quá trình dạy tôi luôn chú trọng và khắc sâu kiến thức cơ bản. Dạy bài định luật Ôm, tôi cho học sinh nắm chắc công thức: I = . Học sinh phải nắm được 3 đại lượng trong công thưc đó: Cường độ dòng điện, Hiệu điện thế và điện trở. Đặc biệt các hệ thống đơn vị liên quan. Nhiều học sinh coi rằng sử dụng đúng công thức và thay số đúng có nghĩa là mình làm đúng. Nhưng không phải thế. Ví dụ: Cường độ dòng điện qua bóng đèn là: Rõ ràng kết quả hoàn toàn sai. Bởi vì trong công thức của định luật Ôm thì hiệu điện thế tính bằng Vôn, điện trở tính bằng Ôm. Kết quả trước khi tính các em phải đổi 6 kΩ = ... Ω ? Từ công thức cơ bản của định luật Ôm học sinh còn phải suy ra các công thứ liên qua tuỳ thuộc vao yêu cầu bài toán : U= I.R hoặc Hoặc trong bài định luật Ôm cho các đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp và mắc song song. Học sinh phải hiểu được thế nào là thể hiện các cách mắc đó. Nếu không hiểu thì không thể tính toán các đại lượng. Sau khi nắm vững các cách mắc đó mới cho học sinh đi tính các đại lượng theo yêu cầu: - Tính điện trở toàn mạch: R= R1 + R2 + ….+ Rn hoặc điện trở tương đương: - Tính Cường độ dòng điện: I1=I2 =...=In( với mặch mắc nối tiếp) hoặc I = I1 + I2 +...+ In ( với mặch mắc song song). - Tính hiệu điện thế: U =U1+ U2 +...+Un ( với mặch mắc nối tiếp) hoặc U= U1 = U2 =...=Un( với mặch mắc song song). Thường học sinh hay mắc phải sai lầm: Các đại lượng của mỗi điện trở lẫn lội nhau. Ví dụ: U2 = I1.R2 hoặc . Do vậy trong quá trình dạy tôi luôn khắc sâu những điểm mà học sinh hay mắc phải sai lầm này. + Dạy bài công suất: Học sinh phải nắm vững định nghĩa và công thức: P = , P = U.I với P là công suất ( tính bằng oat w), A là công của dòng điện( tính bằng jun j), t là thời gian (tính bằng giây s) , U là hiệu điện thê( tính bằn vôn v). Còn I là cường dộ dòng điện ( tính bằng am pe A). Dạy bài định luật Jun- Len Xơ học sinh cần phải thuộc định luật và biểu thức: Q= I2 .R.t và từ đây có rất nhiều công thức suy diễn như: 3- Phải nắm chắc hướng phân tích bài tập đặc biệt hướng phân tích đi lên. Đây là vấn đề then chốt để giải bài tập cũng như tạo tư duy cho học sinh. Thông thường dựa vào bài tập dễ với yêu cầu đơn giản để tạo hưng phấn cho học sinh làm bài. học sinh cũng cho rằng chưa phân biệt thế nào là bài tập, đâu là bài tập dễ. Người thầy phải chỉ ra được được, bài toán khó là bài tập mang nhiều phép tính trung gian, nhiều đại lượng, hiện tượng vật lý phức tạp và có sử dụng toán học khó. Qua nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi thấy việc xây dựng tư duy cho học sinh cực kỳ quan trọng và người thầy phải biết cách khai thác triệt để, cùng đồng nghĩa biết làm như thế nào có hiệu quả nhất. Ví dụ từ bài toán: Cho điện trở một dây dẫn là 6Ω, hiệu điện thế U=12v. Hãy tính cường độ dòng điện qua dây. Sau khi cho học sinh phân tích các dữ kiện, mối quan hệ và yêu cầu bài tập. Học sinh dễ dàng vận dụng công thức của định luật ôm để giải quyết bài tâp: Cường độ dòng điện qua dây là: Đáp số I= 2A. Nhưng sau đó tôi nâng cao hơn: Một dây dẫn có chiều dài 500m , tiết diện 4mm2, có điện trở suất là 1,7x10-8 Ωm. Biết rằng giữa hai đầu dây có một hiệu điện thế 12v. Hãy tính cường độ qua dây. Như vậy so với bài tập trước, sư xuất hiện phép tính trung gian, bắt buộc học sinh phải suy nghĩ. Tôi đặt ra các câu hỏi: * Bài toán yêu cầu tính đại lượng nào?( Học sinh sẽ trả lời tính cuờng độ dòng điện.) * Với công thức: I = liệu có thể tìm được kết quả được không? .Rõ ràng học sinh không thể tìm đuợc, vì trong đó giá trị điện trở R của dây chưa biết. Từ đây sự suy nghĩ của học sinh bắt đầu, phải làm thế nào tim được R. Tìm được R có nghĩa là bài toán được giải quyết. Hướng phân tích của bài tập này được thể hiện bằng sơ đồ sau: I = R = Việc tư duy của học sinh tiếp tục được phát triển với nội dung cơ bản ở bài toán trên nhưng khó hơn. Cho một dây dẫn bằng đồng dài 500m, đường kính dây là 4mm. Hai đầu dây có hiệu điện thế 6v. Tính cường độ dòng điện qua dây biết = 1,7x10-8 Ωm. Hướng phân tích sẽ là: I = R = S = r2 r = Khi phép tính cuối cùng tính được thì bài toán xem như đã xong - Tính bán kính - Tính tiết diện dây - Tính điện trở - Tính cường độ dòng điện ( theo yêu cầu bài toán) Từ những bài toán như thế tôi cho học sinh tính các đại lượng tiếp theo như: công suất, nhiệt lượng toả ra, công, khối lượng đồng làm dây.... 4- Chọn bài tập về loại biên trở: Hướng dẫn học sinh giải bài tập về mạch điện có biến trở là phần không đơn giản. Song với mục tiêu giúp các em vơi đi khó khăn khi tiếp xúc với dạng bài tập về mạch điện khó ở lớp 9. Nhất là khi được học trong đội tuyển học sinh giỏi ở các cấp trường, huyện, tỉnh và khi các em bước vào chương trình THPT với bộ môn Vật lí vô cùng phong phú về mạch điện. Trong đó phải kể đến những mạch đối xứng, mạch tuần hoàn, mạch cầu... không hề đơn giản với người dạy và người học. Song không phải vì vậy mà tôi lùi bước, với tấm lòng yêu nghề và khát vọng đem kiến thức của mình truyền lại cho các em, giúp các em thấy hứng thú và yêu thích chuyên đề " Mạch điện có biến trở". Chuyên đề " Mạch điện có biến trở" bao gồm hai chuyên đề nhỏ: - Chuyên đề 1: " Biến trở được mắc nối tiếp với phụ tải" Với phương pháp giải là: lập phương trình bậc nhất - hệ phương trình bậc nhất và phương trình bậc hai. - Chuyên đề 2: " Biến trở được dùng như một điện trở biến đổi" ở đây biến trở được mắc vừa nối tiếp vừa song song trong mạch điện. Trong thực tế đời sống " Mạch điện có biến trở" được sử dụng khá rộng rãi ở một số lĩnh vực: Thay đổi độ sáng của đèn; thay đổi vận tốc của quạt; thay đổi công suất của máy; thay đổi công suất của loa ... CHUYÊN ĐỀ 1: BIẾN TRỞ ĐƯỢC MẮC NỐI TIẾP VỚI PHỤ TẢI VD 1: ( Bài 2 SGK Vật lí 9 trang 32) Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R1 = 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy qua khi đó I = 0,6A. Bóng đèn được mắc nối tiếp với biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12 V. Phải điều chỉnh con chạy C để RAC có giá trị R2 = ? để đèn sáng bình thường? Đ A B C U Hướng dẫn Khi đèn sáng bình thường =>Iđ = 0,6A => Itm = 0,6A (vì mạch nối tiếp) => Rtđ = = 0,6(A) Từ đ ó HS t ìm ra RAC+ R1 và rút ra RAC khi thay R1 = 7,5 Ω. Bài giải Theo đầu bài: R1 = R đ = 7,5 Ω & Iđm = 0,6A. Để đèn sáng bình thường I đ = 0,6A vì Đ nt v ới RAC => Iđm = 0,6A áp dụng đ/1 Ω cho mạch nt ta có RAC + Rđ = Vậy phải điều chỉnh con chạy C sao cho RAC = 12,5 Ω thì khi đó đèn sáng bình thường VD2: Cho mạch điện (hình vẽ bên) M N A B C A R1 Có UAB = 12 V, khi dịch chuyển con chạy C thì số chỉ của ampe kế thay đổi từ 0,24A đến 0,4 A. Hãy tính giá trị R1 và giá trị lớn nhất của biến trở? Hướng dẫn Khi C dịch chuyển => số đo của ampe kế thay đổi từ 0,24 A đến 0,4 A nghĩa là gì? + Khi C trùng A => RAC = 0 =>RMN = R1 (nhỏ nhất) => I = 0,4A là giá trị lớn nhất. Lúc đó Rtđ = R1... Biết U &I ta tính được R1. Ngược lại + Khi C trùng với B. I = 0,24A là giá trị nhỏ nhất => Rtđ = R1 + R0. Vậy biết U, R1 & I ta sẽ tính được R0 là điện trở lớn nhất của biến trở. Bài giải 1. Tính R1: Khicon chạy C trùng với A => Rtđ = R1( vì RAC = 0) và Ampe kế khi đó chỉ 0,4A. Mà UMN = 12V=> R1 = Rtđ = Vậy R1 = 30Ω 2. Tính điện trở lớn nhất của biến trở: Khi C trùng với B => Rtđ = R1 + R0 có giá trị lớn nhất => I đạt giá trị nhỏ nhất => I = 0,24A. Ta có: R0 + R1= mà R1 = 30Ω => R0 = 50 - 30 = 20Ω Vậy giá trị lớn nhất của biến trở là 20Ω VD3: Cho mạch điện như hình vẽ: M N C Đèn loại 6V - 3W, UMN = 12V không đổi. 1. Khi điện trở của biến trở Rx = 20Ω. Hãy tính công suất tiêu thụ của đèn và cho biết độ sáng của đèn thế nào? 2. Muốn đèn sáng bình thường phải điều chỉnh con chạy cho Rx = ? Bài giải: 1. Khi Rx = 20Ω => Rtđ = Rđ + Rx = Rđ + 20 ( vì mạch nối tiếp). Mà => Rtđ = 10 + 20 = 30 (Ω) => Pđ = I2 . Rđ = 0,42. 10 = 1,6 (W). Ta thấy Pđ < Pđm vậy đèn tốt hơn bình thường. 2. Để đèn sáng bình thường vì mạch nối tiếp => Iđ là Itm nên Itm = 0,6 A => R'tđ = Rđ + R'x = => R'x = 20 - Rd = 20 - 10 = 10(Ω) Vậy phải điều chỉnh con chạy C sao cho R'x = 10(Ω) thì đèn sáng bình thường. * Trên đây là một số ví dụ tiêu biểu cho dạng mạch điện có biến trở mắc nối tiếp với phụ tải. Song để thành thạo loại bài tập này, tôi đã rút ra cho HS một vài kinh nghiệm sau: 1. Rtđ = Rtải + Rx trong đó Rx là phần điện trở tham gia của biến trở. 2. IRx la cường độ dòng điện trong mạch chính và URx = Utm - Utải 3. Khi C trùng với điểm đầu lúc đó Rx = 0 & Rtđ = Rtải ( là giá trị nhỏ nhất của điện trở toàn mạch) và khi đó I đạt giá trị lớn nhất ( vì UMN không đổi). 4. Ngược lại khi C trùng với điểm cuối lúc đó Rtđ = Rtải + Rx ( là giá trị nhỏ nhất của Rtđ) và khi đó I đạt giá trị nhỏ nhất ( vì UMN không đổi). CHUYÊN ĐỀ 2 Loại 1: Biến trở được mắc vừa nối tiếp, vừa song song. * Với loại bài tập này biến trở được dùng như một điện trở biến đổi, ta phải sử dụng bất đẳng thưc ( 0 ≤ Rx ≤ R0) trong đó R0 là điện trở toàn phần của biến trở. Và HS phải biết vẽ lại mạch điện để dễ dàng sử dụng định luật Ôm trong mạch nối tiếp cũng như mạch song song. VD1: Cho mạch điện (như hình vẽ), M N Đ B C A Đèn sáng bình thường với Uđm = 6V và Iđm = 0,75A. Đèn được mắc với biến trở có điện trở lớn nhất bằng 16(Ω) và UMN không đổi bằng 12V. Tính R1 của biến trở để đèn sáng bình thường? Hướng dẫn + Trước hết HS phải vẽ lại được mạch điện & khi đó (Đ// RAC) nối tiếp RCB. Trong đó: RAC = R1 + Khi đèn sáng bình thường => Uđ = UAC = ? => UCB =? + Iđ + IAC = ICB Trong đó: => (*) HS giải PT (*)--> tìm được R1 Bài giải Sơ đồ mới: Đ 16 – R1 R1 A C C B _ + Ta có: RCB = 16 - R1. Vì đèn sáng bình thường => Ud = 6V Id = 0,75A => UAC = Ud = 6V => IAC = Vi ( Đ// RAC) nt RAC => Id + IAC = IAC mà Ta có PT: Hay 0,75 + = R1( 16 - R1) + 8(16 - R1) = 8R1 R21 = 128 => R1 = R1 = 11,3 Ω. Vậy phải điều chỉnh con chạy C để RAC = R1 = 11,3Ω thì đèn sáng bình thường. VD2: Cho mạch điện như hình vẽ. N A B C Iđ Ix R0 M Biến trở có điện trở toàn phần R0 = 12Ω đèn loại 6V - 3W; UMN = 15V. a) Tìm vị trí con chạy C để đèn sáng bình thường. b) Khi C cố định => Độ sáng của đèn thay đổi như thế nào/ Bài giải Mạch điện được vẽ lại: R0- Rx Rx A C C B N M Gọi RAC = x (Ω) điều kiện: 0 <x < 12 thì RCB = 12 - x(Ω) . Khi đèn sáng bình thường: Uđ = Uđm = 6V Pđ = Pđm = 3W => Vì ( Đ// RAC) nt RCB => Iđ + IAC = ICB và UAC = Uđ => UCB = U - Uđ = 15 - 6 = 9 (V) áp dụng định luật Ôm trong mạch nối tiếp và song song: Iđ + hay x( 12 - x) + 12( 12 - x) = 18x 12x - x2 + 144 - 12x = 18x x2 + 18x - 144 = 0 ∆' = 81 + 144 = 225 => = 15 x1 = - 9 + 15 = 6(Ω) ; x2 = -9 - 15 = - 24 (loại). Vậy điều chỉnh con chạy C để RAC = 6(Ω) thì khi đó đèn sáng bình thường. b) Khi C --> A=> Rx giảm dần. Nhưng chưa thể kết luận về độ sáng của đèn thay đổi như thế nào. Mà phải tìm I qua đèn. Khi C => A => biện luận độ sáng của đèn Rđ = Uđm2 : Pđm = 62 : 3 = 12(Ω) RMN = = (12x + 144 - x2) : (12 + x) => I = = 15( 12 + x) : ( - x2 + 12x + 144) (A) Dòng điện qua đèn từ mạch song song: Iđ = I ( x) : (x + 12) = 15( x + 12) : ( - x2 + 12x + 144) x : ( x + 12) = 15x : (- x2 + 12x + 144) = 15: (- x + 12 + 144: x) Khi C => A làm cho x giảm => (- x + 12 + 144: x) tăng lên => Iđ giảm đi. Vậy độ sáng của đèn giảm đi ( tối dần) khi dịch C về A. Loại 2: Biến trở trong mạch cầu Biến trở có nhiệm vụ cung cấp điện cho hai điện trở nằm trong mạch cầu VD 1: Cho mạch điện như hình vẽ. M A B C V N R1 R2 Biết R1 = 3Ω; R2 = 6Ω, AB là biến trở có con chạy C và điện trở toàn phần R0 = 18Ω. MN không đổi bằng 9V. 1. Xác định vị trí con chạy C để vôn kế có chỉ số không? 2. Điện trở vôn kế vô cùng lớn. Tìm vị trí của con chạy để vôn kế chỉ 1V. Bài giải 1. Tìm vị trí C để vôn kế chỉ O(V). Khi vôn kế chỉ O(V) => MN là mạch cần cân bằng. Ta dùng công thức điện trở: Gọi RAC = x(Ω) ( 0 < x < 18) khi đó RCB = 18 - x(Ω) Áp dụng công thức: 3 ( 18 - x) = 6x 54 - 3x = 6x 9x = 54 x = 6 (Ω) Vậy vị trí con chạy C trên AB sao cho RAC = 6 (Ω) thì vôn kế chỉ 0(V) 2. Tìm vị trí của C để vôn kế chỉ 1V? Ta thấy U1 = 3 : ( 3 + 6)UMN = UMN : 3 = 9: 3 = 3 (V) không phụ thuộc vào vị trí con chạy C. Vậy để vôn kế chỉ 1V thì UAC phải chênh lệch với U1 là 1V. Do đó ta có 2 đáp số cho UAC UAC = 2V và UAC = 4V mà UAC = + Trường hợp UAC = 2V ta có pt: x = 4(Ω) + Trường hợp UAC = 4V ta có pt: x = 8(Ω) Vậy để vôn kế chỉ 1V con chạy C có 2 vị trí trên AB. Để RAC = 4(Ω) hoặc để RAC = 8(Ω). VD2. Cho mạch điện như hình vẽ: R1 R2 R3 R4 K A B với U = 10V, R1 = 12Ω; Rx là biến trở có con chạy C. 1. Khi Rx = 20Ω thì ampe kế chỉ 2A a) Vôn kế chỉ bao nhiêu? b) Tính R2 = ? 2. Để con chạy C lên trên thì số đo của am pe kế & vôn kế thay đổi thế nào? Đáp số: 1. Vôn kế chỉ 6V; R2 = 4Ω 2. C dịch lên trên => Rtđ giảm => I tăng hay số chỉ của ampe kế tăng. I tăng => Uv - I, R1,2 tăng => số chỉ của vôn kế tăng. * Những bài học kinh nghiệm mà học sinh cần nắm được sau khi học và giải loại bài tập này là: Biến trở một điện trở biến đổi. +. Phải vẽ lại mạch điện để bài toán đơn giản. +. Đưa bài toán về dạng giải bài toán bằng cách lập phương trình qua công thức của mạch điện cân bằng. Chọn RAC ẩn, biểu diễn RCB theo ẩn là RAC. Chú ý: RAC = R0 không đổi ( số ghi trên biến trở). RCB = R0 - RAC RAC = x thì ( 0 ≤ x ≤ R0) +. Quy tắc toán học cần phải thành thạo. - Giải phương trình bậc 2 một ẩn số - Giải hệ phương trình bậc nhất. - Giải bài toán cực đại, bất đẳng thức Cô si,... 5. Thực hiện kiểm tra liên tục Việc củng cố kiến thức, rèn kỹ năng giải bài tập, cách trình bày và nâng cao tính độc lập suy nghĩ, tập trung cao độ. Trên việc phân tích như vậy trong thời gian bồi dưỡng tôi thường xuyên ra các đề để học sinh tự làm với lượng thời gian như đi thi. Sau đó về chấm bài để phát hiện những ưu điểm, khuyết điểm của từng học sinh để có kế hoạch bồi dưỡng, giảng dạy tiếp theo. Ví dụ: Câu 1 trong một đề tôi ra như sau: Có 100 điện trở mắc song song. Điện trở R1 = 1 Ω, R2 = Ω R3 = Ω R100 = Ω. Tính điện trở tương đương? Đây là một bài sử dụng công thức tính điện trở tương đương, nhưng không phải số lượng điện trở ít, hơn thế các điện trở có quy luật nhất định học sinh phải tư duy cao hơn và bắt sử dụng công cụ toán học để tính tổng của các số nguyên liên tiếp với n = 100 ( phải thông qua biến đổi). 6. Trong mỗi bài tập phải thể hiện xuất hiện nhiều đại lượng khác nhau. Đây là sự thể hiện việc ôn tổng quát. Nó liên tục được khơi dậy trí nhớ trong học sinh. Một bài tập có thể tới 15 phép tính hoặc hơn nữa. V í d ụ: Cho sơ đồ mạch điện: R1 R2 R3 R4 K A B Bi ết UAB = 24v R1 = 9Ω, R2= 12Ω, R3= 3Ω R4 = 4Ω. Với bài tập này sẽ có rất nhiều yêu cầu được đặt ra. V. KẾT QUẢ Sau quá trình ứng dụng đề tài trên vào quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi của khối 9 Trong các năm học trước, cũng như năm học 2009 - 2010. Tôi đã thu được kết quả sau: 100% Học sinh hiểu bài, và số lượng học sinh đạt học sinh giỏi môn Vật lí đã nâng cao rõ rệt. Các lớp 9 tôi đã dạy có 40% học sinh đạt học sinh giỏi môn Vật Lí. Tính đến tháng 4 năm 2010 có 150 học sinh giỏi môn Vật lí cấp huyện, trong đó có học sinh đạt giải nhì cấp tỉnh, học sinh được công nhận học sinh giỏi cấp tỉnh. Đặc biệt năm học 2002 - 2003 lớp chuyên lý Trường PTTH Nguyễn Huệ tỉnh Hà Tây có 4 học sinh là học sinh của Trường THCS Bình Minh. Trong tất cả các kì thi học sinh giỏi cấp huyện, đội tuyển Vật lí của trường liên tục đứng thứ ba đến thứ nhất. Kết quả được như vậy, hiểu như thế nhưng quả là khó vì ý nghĩa, mục đích quan điểm khác nhau. Chính vì thế ngày nghỉ vẫn ôn luyện, vui xuân vẫn dạy. Hàm chứa có được là bây giờ khi thành quả để viết chút ít sáng kiến hôm nay. VI. NHỮNG KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ NGHỊ. Sau mỗi thành công của trò là sự gian truân vất vả, dày công nghiên cứu của người thầy và người thầy luôn cảm thấy hài lòng mãn nguyện khi trò hiểu bài, trò nhiệt tình ủng hộ. Từ đó tôi hiểu rằng để có sự thành công phải có sự góp sức từ hai phía: Trò tích cực, chủ động, sáng tạo - Thầy cần có nhiệt huyết với nghề không ngừng đổi mới phương pháp. Nâng cao năng lực bản thân. Kính đề nghị các cấp nên phổ biến các sáng kinh nghiệm của các bộ môn ở các nhà trường để cùng nhau học tập và từ đó hoàn thành mục tiêu giáo dục. Tôi xin chân thành cảm ơn! Bình Minh, ngày 19 tháng 4 năm 2010 Tác giả Nguyễn Văn Dũng Ý KIẾN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CƠ SỞ ……………., ngày........... tháng.......năm 2010 Chủ tịch hội đồng