Tài liệu Skkn phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý 9 phần điện học

Đề tài : Phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý 9 phần điện học I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong giai đoạn đổi mới của đất nước, Đảng ta chủ trương đẩy mạnh hơn nữa công tác giáo dục, và coi đây là một trong những yếu tố đầu tiên, yếu tố quan trọng góp phần phát triển kinh tế - xã hội. Mục tiêu của giáo dục là: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài”. Bồi dưỡng nhân tài cho đất nước là một trong những nhiệm vụ của ngành giáo dục, xem trọng “hiền tài là nguyên khí của quốc gia” công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường THCS hiện nay đã được tổ chức thực hiện trong nhưng năm qua. Bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ then chốt trong mỗi nhà trường, là thành quả để tạo lòng tin với phụ huynh và là cơ sở tốt để xã hội hoá giáo dục. Qua nhiều năm giảng dạy bộ môn tại trường THCS Đọi Sơn, tôi cũng đã thu được một số kết quả trong công tác ôn học sinh giỏi, đã có các học sinh đạt giải nhất, giải nhì và giải khuyến khích cấp huyện qua các năm bồi dưỡng. Với mong muốn công tác ôn luyện này đạt kết quả tốt, thường xuyên và khoa học hơn, góp phần hoàn thành mục tiêu giáo dục, nâng cao chất lượng giáo dục của địa phương, tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm năm học này là: “ Phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý 9 phần điện học”. II. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Nhằm xác định rõ kế hoạch, nhiệm vụ của giáo viên phải dạy như thế nào để cho học sinh học tốt, đi thi có giải. - Xác định được phương hướng ôn tập, học tập cho học sinh, tạo điểm nhấn sức vượt cho học sinh khi tham dự đội tuyển HSG môn Vật lí. - Giúp học sinh nâng cao kiến thức, kỹ năng tìm ra phương hướng học bộ môn để học sinh yêu thích học bộ môn hơn nữa. - Giúp cho bản thân người dạy cũng như đồng nghiệp bổ sung vào phương pháp dạy học bộ môn của mình một số bài học thực tiễn. - Góp phần đẩy mạnh phong trào tự học, tự nghiên cứu của giáo viên và học sinh. - Tạo đà phát triển cao hơn cho việc bồi dưỡng đội tuyển trong các năm học tới. - Tăng cường trao đổi học tập kinh nghiệm từ đồng nghiệp cùng đơn vị. Cũng như mong muốn sự đóng góp kinh nghiệm để đồng nghiệp, góp ý kiến nhằm nâng cao chuyên môn và khả năng tự học, tự đào tạo thực hiện phương châm học thường xuyên, học suốt đời. Đề xuất một số biện pháp thực hiện công tác bồi dưỡng để nâng cao chất lượng học sinh giỏi giỏi môn vật lý 9 của trường THCS , góp phần hoàn thành mục tiêu giáo dục của nhà trường. III. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu: Học sinh giỏi môn vật lý lớp 9 trong trường THCS 2. Phạm vi nghiên cứu: Đề tài này tôi áp dụng trong trường THCS Đọi Sơn nói riêng và và các trường THCS nói chung với tinh thần rút ra những bài học kinh nghiệm và có sửa chữa, bổ sung cho phù hợp với các đối tượng và giai đoạn cụ thể. IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp quan sát: Quan sát thức tế, thực trạng về công tác chỉ đạo, công tác bồi dưỡng, quá trình học tập, chất lượng học tập của HS giỏi. Phương pháp nghiên cứu tài liệu. Nghiên cứu sách, báo, giáo trình có liên quan đến công tác bồi dưỡng HS giỏi. Nghiên cứu chất lượng HS giỏi những năm trước. Nghiên cứu công tác chỉ đạo của nhà trường đối với công tác bồi dưỡng HS giỏi. Phương pháp tổng kết kinh nghiệm. V. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận Các kết quả thực tế cho thấy số học sinh được xem là có năng lực nhận thức, tư duy, vốn sống... nổi trội hơn các em khác chiếm từ 5-10% tổng số học sinh. Các tài năng xuất hiện từ rất sớm. Vì vậy trên thế giới, người ta luôn quan tâm đến việc phát hiện và bồi dưỡng nhân tài ngay từ những năm tháng trẻ còn nhỏ tuổi. Ở nước ta, từ nhiều năm nay vấn đề này cũng được quan tâm. Đồng thời với việc thực hiện nhiệm vụ phát hiện và bồi dưỡng nhân tài cho đất nước, tổ chức thi học sinh giỏi còn có tác dụng thúc đẩy phong trào thi đua dạy tốt, học tốt, việc bồi dưỡng học sinh giỏi có tác dụng tích cực trở lại đối với giáo viên. Để có thể bồi dưỡng học sinh giỏi, người giáo viên luôn phải học hỏi, tự bồi dưỡng kiến thức để nâng cao trình độ chuyên môn và năng lực sư phạm cũng như phải bồi dưỡng lòng yêu nghề, tinh thần tận tâm với công việc. Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, các sự vật hiện tượng vật lý rất quen thuộc gần gũi với các em. Việc tạo lòng say mê yêu thích và hứng thú tìm tòi kiến thức lại phụ thuộc rất nhiều vào nghiệp vụ sư phạm của người thầy. Qua giảng dạy và tìm hiểu tôi nhận thấy phần lớn các em chưa có thói quen vận dụng những kiến thức đã học vào giải bài tập vật lý một cách có hiệu quả, nhất là đối với các bài tập khó dành cho học sinh khá giỏi. 2. Thực trạng Trong nhiều năm thực hiện công tác này, cô trò chúng tôi đã phải khắc phục nhiều khó khăn. Các buổi chiều đến bồi dưỡng, vì không có lớp cô trò phải mượn phòng thiết bị, thư viện của nhà trường làm phòng học. Để học sinh có nhiều thời gian ôn tập và tham khảo kiến thức trên mạng internet, được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường, tôi đã xin phép phụ huynh học sinh, cho các em ra nhà riêng để tiện cho việc ôn luyện. 3. Một số giải pháp cụ thể cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý 9 phần điện học a. Đối với học sinh Để tự tin và học giỏi môn Vật lý trong nhà trường, học sinh cần có phương pháp học tập sao cho khoa học, hợp lý: Đọc và soạn bài kỹ trước khi đến lớp. Chú ý ghi lại những từ ngữ quan trọng, những vấn đề còn chưa rõ trong bài để khi đến lớp khi nghe thầy cô giảng bài học sinh sẽ tiếp thu nhanh hơn. Phải mạnh dạn hỏi ngay những gì còn chưa hiểu với thầy cô, bạn bè. Về nhà làm tất cả các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập. Muốn vậy phải học đều tất cả các môn, đặc biệt là môn Toán, vì đây là môn học giúp ta có được tư duy logic và tính toán chính xác, rất cần trong việc giải các bài tập Vật lý. Cần có lòng yêu thích môn học, có yêu thích mới có hứng thú trong học tập. Đây là một trong những yếu tố rất cần thiết để học tốt môn này. Vậy bằng cách nào? Phải thường xuyên đọc sách Vật lý vui, tham gia các hoạt động liên quan đến Vật lý như tham gia câu lạc bộ Vật lý ở trường, trên Internet,… Luôn đặt câu hỏi "Tại sao?" trước những vấn đề, những tình huống thuộc môn vật lý dù là đơn giản để từ đó khơi gợi tính tò mò, đòi hỏi phải được lý giải . Như vậy dần dần sẽ tìm thấy được những cái hay, cái thú vị của bộ môn này mà yêu thích nó. Rèn luyện một trí nhớ tốt vì có như thế mới nắm bắt được bài mới ở lớp cũng như các kiến thức đã học trước đó. Rèn luyện như thế nào? Đó là : trước khi học bài mới nên xem lại các bài học cũ. Như thế sẽ mất nhiều thời gian chăng? Câu trả lời là "Không" vì những bài đó mình đã học, đã biết, đã nhớ nên xem lại sẽ rất nhanh. Khi được tái hiện lần nữa, sẽ giúp nhớ được lâu hơn, chắc hơn. Luôn tìm tòi mở rộng kiến thức. Chương trình trong sách giáo khoa vốn là kiến thức chuẩn, căn bản nhưng không thể giải thích cặn kẽ hết mọi vấn đề vì thời lượng chương trình không cho phép. Cho nên, để hiểu rõ và nắm chắc kiến thức trong sách giáo khoa chúng ta cũng cần tìm đọc thêm sách tham khảo ( không phải là sách giải bài tập). Đồng thời, nên làm bài tập thật nhiều, bắt đầu từ những bài đơn giản rồi đến những bài tập khó…Việc làm bài tập nhiều sẽ giúp rèn luyện tư duy nhanh, tích luỹ thêm kiến thức bổ sung cho lý thuyết; đọc thêm nhiều sách thì mới nắm chắc và hiểu đúng, sâu sắc hơn những kiến thức. b. Đối với giáo viên - Lựa chọn đúng đối tượng học sinh: Cần tổ chức thi chọn lọc qua vài vòng loại để lựa chọn chính xác đối tượng học sinh vào bồi dưỡng. Giáo viên cần đánh giá học sinh một cách khách quan, chính xác, không chỉ qua bài thi mà cả qua việc học tập bồi dưỡng hằng ngày. Việc lựa chọn đúng không chỉ nâng cao hiệu quả bồi dưỡng, mà còn tránh bỏ sót học sinh giỏi và không bị quá sức đối với những em không có tố chất. - Xây dựng chương trình bồi dưỡng Hiện nay có rất nhiều sách nâng cao và các tài liệu tham khảo, Internet,... song chương trình bồi dưỡng của Huyện nhà chưa có sách hướng dẫn chi tiết, cụ thể từng tiết, từng buổi học như trong chương trình chính khoá. Vì thế soạn thảo chương trình bồi dưỡng là một việc làm hết sức quan trọng và rất khó khăn nếu như chúng ta không có sự tham khảo, tìm tòi và chọn lọc tốt. Giáo viên cần soạn thảo nội dung bồi dưỡng dẫn dắt học sinh từ cái cơ bản của nội dung chương trình học chính khoá, tiến dần tới chương trình nâng cao (tức là trước hết phải khắc sâu kiến thức cơ bản của nội dung học chính khoá, từ đó vận dụng để mở rộng và nâng cao dần). Cần soạn thảo chương trình theo vòng xoáy: Từ cơ bản tới nâng cao, từ đơn giản tới phức tạp. Đồng thời cũng phải có ôn tập củng cố. Ví dụ: Cứ sau 2, 3 tiết củng cố kiến thức cơ bản và nâng cao thì cần có một tiết luyện tập để củng cố kiến thức; và cứ sau 5, 6 tiết thì cần có một tiết ôn tập để củng cố khắc sâu. Khi soạn thảo một tiết học chúng ta cần có đầy đủ những nội dung: - Kiến thức cần truyền đạt (lý thuyết, hay các công thức có liên quan đến tiết dạy) - Bài tập vận dụng. - Bài tập về nhà luyện thêm (tương tự bài ở lớp). Một số giờ ôn tập, Giáo viên cần giúp các em tổng hợp các dạng bài, các phương pháp giải theo hệ thống. Vì hầu hết các em chưa tự mình hệ thống đựơc mà đòi hỏi phải có sự giúp đỡ của giáo viên. Ví dụ như khi dạy chương điện học thì cần phải học theo chuyên đề: 1 Mạch điện tương đương. 2 Bài toán chia dòng. 3 Phép chia thế. 4 Vai trò của Ampe kế trong sơ đồ. 5 Vai trò của Vôn kế trong sơ đồ. 6 Các quy tắc chuyển mạch 7 Mạch cầu Điều cần thiết, giáo viên cần đầu tư nhiều thời gian, tham khảo nhiều tài liệu để đúc rút, soạn thảo cô đọng nội dung chương trình bồi dưỡng. Cần lưu ý rằng: Tuỳ thuộc vào thời gian bồi dưỡng, khả năng tiếp thu của học sinh mà lựa chọn mức độ bài khó và từng dạng luyện tập nhiều hay ít. - Dạy như thế nào cho đạt hiệu quả? Trước hết cần chọn lọc những phương pháp giải dễ hiểu nhất để hướng dẫn học sinh, không nên máy móc theo các sách giải. Cần vận dụng đổi mới phương pháp giảng dạy phù hợp với nội dung từng bài; phát huy tính tích cực, độc lâp, tự giác của học sinh; tôn trọng và khích lệ những sáng tạo của học sinh. Những bài hướng dẫn kiến thức mới, giáo viên cần lấy ví dụ và ra bài tập mang tính chất vui chơi, gắn với thực tế để gây hứng thú học tập cho học sinh đồng thời giúp các em ghi nhớ được tốt hơn. Tuy nhiên, những bài toán như thế, giáo viên cần phải tìm hiểu kỹ, thử và kiểm tra kết quả nhiều lần. Khi ra các bài tập cụ thể giáo viên chỉ nên gợi mở để học sinh tìm tòi ra cách giải; không nên giải cho học sinh hoàn toàn hoặc để các em không giải được rồi thì chữa hết cho các em. Ngựợc lại, đối với các bài tập mẫu, cần chữa bài giáo viên lại phải giải một cách chi tiết (không nên giải tắt) để giúp học sinh hiểu sâu sắc bài toán; đặc biệt là những bài toán khó những bài học sinh sai sót nhiều. Đồng thời uốn nắn những sai sót và chấn chỉnh cách trình bày của học sinh một cách kịp thời. 4. Một số bài tập cụ thể 4.1. Ghép điện trở- Tính điện trở Ví dụ 1. Có 3 điện trở giống hệt nhau, hỏi có thể tạo được bao nhiêu giá trị điện trở khác nhau. Nếu 3 điện trở có giá trị khác nhau R 1, R2, R3 thì tạo được bao nhiêu? Hướng dẫn : - Với 1 điện trở ta được 1 giá trị: R1 = R - Với 2 điện trở ta được hai giá trị với 2 cách : Ghép nối tiếp và ghép song song: R2 = Rn.t = 2R ; R3 = Rss = R/2 - Với 3 điện trở ta được 4 giá trị : + Ghép 3 điện trở mắc song song: R4 = R/ 3 + Ghép 3 điện trở mắc nối tiếp : R5 = 3R + 2 điện trở mắc song song rồi nối tiếp với điện trở thứ 3: R6 = 3R/2 + 2 điện trở mắc nối tiếp và song song với điện trở thứ 3: R7 = 2R/3 * Vậy với 3 điện trở giống nhau , thì ta tạo ra được 7 giá trị điện trở sắp xếp từ nhỏ đến lơna như sau: R/3 ; R/2 ; 2R/3 ; R ; 3R/2 ; 2R ; 3R * Nếu 3 điện trở R1 , R2, R3 khác nhau thì ta tạo được 2 + 3.5 = 17 giá trị điện trở khác nhau( trừ 2 cách ghép : 3 cái cùng song song, cùng nối tiếp, năm cách còn lại đều ghép được 3 giá trị khác nhau ) Ví dụ 2. Có 2 loại điện trở : R1=20 W, R2=30 W. Hỏi cần phải có bao nhiêu điện trở mỗi loại để khi mắc chúng : a. Nối tiếp thì được đoạn mạch có điện trở R=200 W b.Song song thì được đoạn mạch có điện trở R= 5 W. Hướng dẫn a. Khi mắc nối tiếp, gọi x là số điện trở R1 = 20W; y là số điện trở R2 = 30W Ta có : 20x + 30y = 200 => x + 3y/2 = 10 §Æt y/2 = t => x = 10 - 3t Điều kiện : x,y là số nguyên dương x≥ 0 => t < 4 => t = 0,1,2,3 Ta được: t 0 1 2 3 x 10 7 4 1 y 0 2 4 6 b.Khi mắc song song b. Khi m¾c song song víi RI = R1/ x ; RII = R2/ y => 1/R = x/R1 + y/R2 <=> 1/5 = x/20 + y/30 <=> 30x + 20y = 120 => x + 2y/3 = 4 Đặt y/ 3 = t => x = 4 - 2t ; x≥ 0 => t = 0,1,2 . - Ta có bảng sau : 4. 2. Mạch cầu t 0 1 2 x 4 2 0 y 0 3 6 R2 M R1 Mạch cầu là loại mạch được dùng phổ biến trong các phép đo điện như: ( Voân keá, am pe keá, oâm keá) R5 Trong đó các điện trở : R1, R2, R3, R4 B A gọi là các điện trở cạnh . R3 N R4 R5 gọi là điện trở gánh * Phân loại mạch cầu : + Mạch cầu cân bằng + Mạch cầu không cân bằng : Mạch cầu đủ ( tổng quát ) và mạch cầu khuyết * Dấu hiệu nhận biết các loại mạch cầu - Mạch cầu cân bằng. + Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác không thì ta nhận thấy I5 = 0 + Đặc điểm của mạch cầu cân bằng : - Về điện trở û. - Về dòng điện : I1 = I2 ; I3 = I4 hoặc : - Về hiệu điện thế : U1 = U3 ; U2 = U4 hoặc : - Mạch cầu không cân bằng + Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác không thì ta nhận thấy I5 khác 0. + Khi mạch cầu không đủ 5 điện trở thi ta gọi đó là mạch cầu khuyết M R2 R1 VÝ dô 1 : Cho maïch ñieän nhö hình vẽ . B A R5 Vôùi R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 6Ω, R5 = 5Ω. UAB=6V. Tính I qua caùc ñieän trôû ? N R3 R4 Híng dÉn gi¶i: Ta coù : => Maïch AB laø maïch caàu caân baèng. => I5 = 0. (Boû qua R5). Maïch ñieän töông ñöông: (R1 nt R2) // (R3 nt R4) - Cöôøng ñoä doøng ñieän qua caùc ñieän trôû I1 = I2 = ; I3 = I 4 = VÝ dô 2. Mach caàu ñuû hay coøn goïi laø maïch caàu toång quaùt. R2 R1 Cho maïch ñieän nhö hình vẽ. M Vôùi R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 4Ω, R5 = 5Ω. R5 B A UAB=6V. R3 R4 Tính I qua caùc ñieän trôû? N Híng dÉn gi¶i - Phöông phaùp ñieän theá nuùt. + Choïn 2hieäu ñieän theá baát kì laøm 2 aån. + Sau ñoù qui caùc hieäu ñieän theá coøn laïi theo 2 aån ñaõ choïn. + Giaûi heä phöông trình theo 2 aån ñoù VD ta choïn 2 aån laø U1 vaø U3. -Ta coù: UMN = UMA + UAN = -U1 + U3 = U3 –U1 = U5 - Xeùt taïi nuùt M,N ta coù I1 + I5 = I2 <=> (1) I3 = I4 + I5 <=> (2) -Töø (1) vaø (2) ta coù heä phöông trình Giaûi ra ta ñöôïc U1 , U3. Tính U2 = UAB – U1 , U4 = UAB – U3. Aùp duïng ñònh luaät OÂm tính ñöôïc caùc doøng qua ñieän trôû. - Ñaët aån laø doøng + Choïn 1 doøng baát kì laøm aån. + Sau ñoù qui caùc doøng coøn laïi theo aån ñaõ choïn. + Giaûi phöông trình theo aån ñoù - VD ta choïn aån laø doøng I1. Ta coù: UAB = U1 + U2 = I1R1 + I2R2 = I1 + 2I2 = 6 I2 = (1) - Töø nuùt M. I5 = I2 – I1 = 3 -0.5I1 - I1 = 3 – 1.5I1 I5 = 3 – 1.5I1 - Maét khaùc: U5 = UMN = UMA + UAN = -U1 + U3 = U3 –U1 = I3R3 – I1R1 = 3I3 – I1=5I5 (2) => I3 = (3) - Töø nuùt N. I4 = I4 = I3 – I5 = - 3 – 1.5I1 = => ( 4) -Maët khaùc. UANB = UAN + UNB = U3 + U4 = I3R3 + I4R4 = 3I3 + 4I4 = 6 < => 3. + Giaûi ra ta ñöôïc I1 I coøn laïi. 4. =6 1.1 A. Theá vaøo (1), (2), (3), (4) ta tính ñöôïc caùc + Chuù yù: Neáu doøng ñi qua MN theo chieàu ngöôïc laïi thì seõ coù keát quaû khaùc. - Tính ñöôïc IAB. - Tính ñöôïc UAN = U3 , UNB = U4 - Tính ñöôïc I3 , I4 - Xeùt nuùt M hoaëc N, aùp duïng ñònh lí nuùt maïch tính ñöôïc I5 * Chú ý :Maïch caàu khuyeát: Thöôøng duøng ñeå reøn luyeän tính toaùn veà doøng ñieän khoâng ñoåi. - Khuyeát 1 ñieän trôû ( Coù 1 ñieän trôû baèng khoâng vd R1= 0) + Chaäp caùc ñieåm coù cuøng ñieän theá, roài veõ laïi maïch töông ñöông. Aùp duïng ñònh luaät OÂm giaûi nhö caùc baøi toaùn thoâng thöôøng ñeå tính I qua caùc R. Trôû veà sô ñoà goác xeùt nuùt maïch ñeå tính I qua R khuyeát. - Khuyeát R1: Chaäp A vôùi M ta coù maïch töông ñöông goàm: {(R3 // R5) nt R4 } // R2 - Khuyeát R2: Chaäp M vôùi B ta coù maïch töông ñöông goàm: {(R4 // R5) nt R3 } // R1 - Khuyeát R3: Chaäp A vôùi N ta coù maïch töông ñöông goàm: {(R1 // R5) nt R2 } // R4 - Khuyeát R4: Chaäp N vôùi B ta coù maïch töông ñöông goàm: {(R2 // R5) nt R1 } // R3 - Khuyeát R5: Chaäp M vôùi N ta coù maïch töông ñöông goàm: {(R4 // R3) // (R2 //R4) M R2 R2 - Khuyeát 2 ñieän trôû. (coù 2 ñieän trôû baèng 0) A B + Khuyeát R1 vaø R3: chaäp AMN ta coù maïch töông ñöông goàm : R2 // R4 Vì I5 = 0 neân ta tính ñöôïc I2 = , I4 = , I1 = I2 , I3 = I4 + Khuyeát R2 vaø R4 töông töï nhö treân + Khuyeát R1 vaø R5 : chaäp AM luùc naøy R3 bò noái taét (I3 = 0), ta coù maïch töông ñöông goàm : R2 // R4. Aùp duïng tính ñöôïc I2, I4, trôû veà sô ñoà goác tính ñöôïc I1, I5 + Khuyeát R2 vaø R5 ; R3 vaø R5 ; R4 vaø R5 töông töï nhö khuyeát R1 vaø R5 Khuyeát 3 ñieän trôû. (coù 3 ñieän trôû baèng 0) - Khuyeát R1, R2, R3 ta chaäp AMN. Ta coù maïch töông ñöông goàm R 2 // R4. Thì caùch giaûi vaãn nhö khuyeát 2 ñieän trôû - Khuyeát R1, R5, R4 ta chaäp A vôùi M vaø N vôùi B. Ta thaáy R2, R3 bò noái taét. 4.3 M¹ch ®iÖn cã am pe kÕ, v«n kÕ: VÝ dô 1: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh 3.1, c¸c ®iÖn trë Gièng nhau, cã gi¸ trÞ lµ r ; ®iÖn trë cña c¸c am pe kÕ kh«ng ®¸ng kÓ; U AB cã gi¸ trÞ U0kh«ng ®æi. X¸c ®Þnh sè chØ cña c¸c am pekÕ khi a.C¶ 2 khãa cïng ®ãng. Chèt (+) cña am pe kÕ m¾c vµo ®©u? b. khi c¶ 2 khãa cïng më? Híng dÉn gi¶i a. khi c¶ hai kho¸ cïng ®ãng, m¹ch ®iÖn cã d¹ng: [R1 nt( R2//R3//R4) - Sè chØ ampe kÕ A1 : IA1=I1 - I2 = I3 + I4 - Sè chØ ampe kÕ A2 : IA2= I2 + I3 b. Khi c¶ 2 kho¸ më: (R1ntR2ntR3ntR4), sè chØ c¸c ampe kÕ b»ng 0. VÝ dô 2: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh 3.3.2 ; R1=R4= 1 W; R2=R3=3 W; R5= 0,5 W; UAB= 6 v. a. X¸c ®Þnh sè chØ cña am pe kÕ? BiÕt Ra=0. b. Chèt (+) cña am pe kÕ m¾c vµo ®©u. Híng dÉn gi¶i: a. khi Ra = 0 - ChËp C víi D, m¹ch ®iÖn cã d¹ng: [(R3//R4) nt(R1//R2) nt R5 ] - TÝnh ®îc: RAB = 0,2W - TÝnh ®îc Im¹ch chÝnh = 3A - V× C vµ D lµ hai ®iÓm cã cïng hiÖu ®iÖn thÕ nªn : UCF= UDF= IM . = V UCE= UDE = IM . = V => Cêng ®é dßng ®iÖn qua c¸c m¹ch rÏ: I1 = ; I2= ; I3= ; I4= - §Ó tÝnh cêng ®é dßng ®iÖn qua ampe kÕ ta xÐt nót C. T¹i C cã I 1 > I3 nªn dßng ®iÖn qua ampe kÕ ph¶i lµ tõ C ®Õn D. => Ia = 1,5A b. DÊu céng(+) cña ampe kÕ ph¶i nèi víi C. 4.4: §iÖn n¨ng – C«ng suÊt cùc ®¹i VÝ dô 1 : Ngưêi ta lÊy ®iÖn tõ nguån MN cã hiÖu ®iÖn thÕ U ra ngoµi ë 2 chèt A,B qua mét ®iÖn trë r ®Æt trong hép nh h×nh vÏ 1.1.M¹ch ngoµi lµ mét ®iÖn trë R thay ®æi ®îc, m¾c vµo A vµ B. a. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ cña R ®Ó m¹ch ngoµi cã c«ng suÊt cùc ®¹i. TÝnh gi¸ trÞ cùc ®¹i ®ã? b. Chøng tá r»ng, khi c«ng suÊt m¹ch ngoµi nhá h¬n c«ng suÊt cùc ®¹i (P c®) th× ®iÖn trë R cã thÓ øng víi 2 gi¸ trÞ lµ R1 vµ R2vµ R1.R2 = r2 . H íng dÉn: a. TÝnh R ®Ó m¹ch ngoµi lµ cùc ®¹i: - Cưêng ®é dßng ®iÖn qua R lµ: I = (1) - C«ng suÊt m¹ch ngoµi R lµ: P = I2.R (2) - Thay (1) vµo (2) ta cã: (3) => - §Ó P cùc ®¹i th× => Pc® = P= P= = 4) => r - R = 0 => R =r (5) (6) b. Tõ (3) ta cã: P(R+r)2 =U2R => P R2 - ( U2 -2 r P) R+ r2P = 0 D= U2(U2- 4rP) (7) (8) Thay U2 = 4rPc® vµo (8) ta ®ưîc: D= 4r2 Pc® (Pc® - P) (9) - Khi P < Pc® th× D > 0, ph¬ng tr×nh (7) cã 2 nghiÖm riªng biÖt lµ R1 vµ R2: R1 = ; => R1.R2 = R2 = đpcm) VÝ dô 2: BiÕt hiÖu ®iÖn thÕ nguån giòa 2 ®iÓm A,B cña hép lÊy diÖn lµ U = 12 V. a, Khi R = 0 «m, ngêi ta l¾p m¹ng ®iÖn gåm 6 bãng ®Ìn ( 2 bãng lo¹i (6V – 4W) vµ 4 bãng lo¹i ( 6V – 2W)) . X¸c ®Þnh c¸ch ghÐp ®Ó c¸c bãng ®Ìn s¸ng b×nh thêng. VÏ c¸c s¬ ®å ghÐp bãng? b, Khi R = 1 «m, tÝnh sè bãng ®Ìn lo¹i 3V – 3W tèi ®a cã thÓ m¾c vµo M,N ®Ó chóng s¸ng b×nh thêng Híng dÉn: a. Khi R =0, Sè côm m¾c trong m¹ch: n = ( Côm) - Tæng c«ng suÊt cña c¸c ®Ìn lµ: Pt = 2.4 + 4.2 = 16 w - C«ng suÊt cho mçi côm ®Ìn lµ: P1côm = (w) - VËy ®Ó c¸c ®Ìn s¸ng b×nh thêng th× ta ph¶i m¾c 2 lo¹i bãng ®Ìn trªn thµnh 2 côm nèi tiÕp, mçi côm cã c«ng suÊt lµ 8w. ta cã 2 c¸ch sau: + C¸ch 1: Côm 1: 2 ®Ìn 6V-4w m¾c song song Côm 2: 4 bãng ®Ìn lo¹i 6V - 2w m¾c song song. + C¸ch 2: Côm 1: 1 ®Ìn 6V-4w vµ 2 bãng 6V - 2w m¾c song song Côm 2: 1 ®Ìn 6V-4w vµ 2 bãng 6V - 2w m¾c song song b. Khi r = 1W, gäi R lµ ®iÖn trë m¹ch ngoµi - Cưêng ®é dßng ®iÖn qua R lµ: I = ( 1) - C«ng suÊt m¹ch ngoµi R lµ: P = I2.R (2) - Thay (1) vµo (2) ta cã: (3) => P= P= = - §Ó P cùc ®¹i th× => Pc® = => r - R = 0 => R =r = (4) (5) = 36 w - Sè ®Ìn ( 3V – 3W) tèi ®a cã thÓ m¾c vµo M,N ®Ó chóng s¸ng b×nh thêng lµ: N= bãng ®Ìn. 4.5. To¸n ®Þnh møc . VÝ dô 1: Cho m¹ch như h×nh vÏ bªn: UMN=24v, r =1,5 W a. Hái gi÷a 2 ®iÓm AB cã thÓ m¾c tèi ®a bao nhiªu bãng ®Ìn lo¹i 6V6W ®Ó chóng s¸ng b×nh thêng. b.NÕu cã 12 bãng ®Ìn lo¹i ( 6V-6W )th× ph¶i m¾c thÕ nµo ®Ó chóng s¸ng b×nh thêng? * Ph¬ng ph¸p gi¶i a..TÝnh c«ng suÊt cùc ®¹i cña m¹ch ngoµi ® sè bãng tèi ®a....( như phÇn b bµi 2 ë trªn) KQ: Pc® = 96W N = 16 bãng ®Ìn b.- (XÐt c¸ch m¾c ®èi xøng m d·y, mçi d·y cã n ®iÖn trë m¾c nèi tiÕp® cã 3 phư¬ng ph¸p) - LËp ph¬ng tr×nh vÒ dßng: I= m ´ n=1,2... Theo 2 Èn sè m vµ n. Trong ®ã - ĐÆt ph¬ng tr×nh c«ng suÊt:P=PAB+PBN Theo 2 biÕn sè m vµ n trong ®ã m ´ n=1,2... - §Æt ph¬ng tr×nh thÕ: U=UMB+Ir theo 2 biÕn sè m,n trong ®ã m ´ n=12.. HD: - Cêng ®é dßng ®iÖn m¹ch chÝnh: I = (1) - C«ng suÊt m¹ch ngoµi khi N =12 ®Ìn s¸ng b×nh thêng: P = R.I2 = N.P® =72w => R = P/I2 (2) - Thay (2) vµo (1) ta ®îc: I = <=> r.I2 - U.I + P = 0 <=> 1,5I2 -24.I + 72 = 0 => I1 = 12A, I2 = 4A - Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña ®Ìn: I® = P®/ U® = 1A - Sè d·y song song: n = I/I® * C¸ch m¾c 1: n1 = I1/I® = 12 d·y => p1 = 1 ®Ìn ( 12 bãng ®Ìn m¾c song song) * C¸ch m¾c 2: n1 = I2/I® = 4 d·y => p2 = 3 ®Ìn ( 4 d·y song song, mçi d·y cã 3 ®Ìn nèi tiÕp) VÝ dô 2: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ, trong ®ã UMN=10V,r =2 W, H§T ®Þnh møc cña c¸c bãng lµ U®=3V, C«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c bãng cã thÓ tïy chän tõ 1,5 ® 3W. TÝm sè bãng,lo¹i bãng, c¸ch ghÐp c¸c bãng ®Ó chóng s¸ng b×nh thêng? Híng dÉn gi¶i: XÐt c¸ch m¾c N bãng ®Ìn thµnh m d·y, mçi d·y cã n bãng m¾c nèii tiÕp *§Æt ph¬ng tr×nh thÕ:UMN=UMB+UBN ®12=nU® +UBN ® kho¶ng x¸c ®Þnh cña n={1,2,3} (1) * §Æt ph¬ng tr×nh c«ng suÊt: PAB=NP® ®NP®=15n-4,5n2 ® kho¶ng x¸c ®Þnh cña N: ® t×m sè d·y m: m=N/n (3) ®T×m P®= ? (4) ® lËp b¶ng gi¸ trÞ cña N,m P® Trong c¸c trêng hîp n=1; n=2, n=3.® ®¸p sè... - NÕu ghÐp song song: m d·y, mçi d·y n=1 bãng víi sè bãng N = 4,5,6,7 - Lo¹i bãng cã c«ng suÊt t¬ng øng víi c¸c nghiÖm lµ: + N= 4 => P® = 2,625w + N=5 => P® = 2,1w + N= 6 => P® = 1,75w + N=7 => P® = 1,5w * Mçi d·y cã 2 bãng: Sè bãng N = 4 6 8 Lo¹i bãng cã P = 3w 2w 1,5w C¸ch ghÐp GhÐp song song *. Mçi d·y cã 3 bãng: NghiÖm lµ 3 bãng ghÐp nèi tiÕp lo¹i 3V - 1,5w IV. MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC KHI ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM : Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu thực hiện đề tài này, tôi nhận thấy đây là bước đầu vừa làm vừa rút kinh nghiệm nhưng đã có bước chuyển biến mới. Các em nắm chắc kiến thức hơn và đã được tiếp xúc với một số dạng bài tập nâng cao. V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận: Qua những năm bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi nhận thấy rằng: Người thầy cần không ngừng học hỏi và tự học hỏi để nâng cao trình độ đúc rút kinh nghiệm, thường xuyên xây dựng, bổ sung chương trình và sáng tạo trong phương pháp giảng dạy. Để đưa con thuyền đến bến bờ vinh quang thì vai trò của người cầm lái thật vô cùng quan trọng. Muốn công tác bồi dưỡng học sinh giỏi có hiệu quả, trước hết phải có giáo viên vững về kiến thức, kĩ năng thực hành... Thường xuyên học hỏi trau dồi kiến thức, tích lũy được một hệ thống kiến thức phong phú. Có phương pháp nghiên cứu bài, soạn bài, ghi chép giáo án một cách thuận tiện, khoa học. Tham khảo nhiều sách báo, tài liệu có liên quan, giao lưu, học hỏi các đồng nghiệp có kinh nghiệm và các trường có nhiều thành tích. Thực sự yêu nghề, tâm huyết với công việc bồi dưỡng HS giỏi. Luôn thân thiện, cởi mở với HS, luôn mẫu mực trong lời nói, việc làm, thái độ, cử chỉ, có tấm lòng trong sáng, lối sống lành mạnh để HS noi theo. Học sinh cần có nhiều loại sách để tham khảo. Luôn phối hợp với gia đình để tạo điều kiện tốt nhất cho các em tham gia học tập. 2. Kiến nghị: Để công tác nâng cao chất lượng học sinh giỏi của nhà trường ngày càng có chất lượng cao hơn, tôi xin có một số kiến nghị như sau: * Đối với cấp trên Tăng cường cơ sở vật chất cho nhà trường tạo điều kiện thuận lợi cho công tác dạy và học, đặc biệt là có phòng học chức năng để tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên và học sinh áp dụng tốt các phương pháp dạy học hiện đại. Cung cấp cho giáo viên có nhu cầu bộ đề thi học sinh giỏi cấp huyện và cấp tỉnh 5 năm gần đây để giáo viên và học sinh các trường có thêm nguồn tài liệu tham khảo trong công tác này. Nhà trường bổ xung thường xuyên các tài liệu nâng cao để bộ tài liệu này phong phú, đa dạng hơn. Tôi mong muốn rằng sáng kiến kinh nghiệm này sẽ góp phần nâng cao hiệu quả công tác bồi dưỡng HSG môn Vật Lý 9 trong các nhà trường THCS. Tôi hi vọng sáng kiến này sẽ được phát triển và được áp dụng rộng hơn trong thời gian tới. Sáng kiến này không tránh khỏi những hạn chế, tôi mong muốn sẽ nhận được sự góp ý kiến, bổ sung của hội đồng thi đua phòng GD- ĐT huyện, để sáng kiến này thực sự đi vào thực tiễn giáo dục. Đọi Sơn, ngày 03 tháng 04 năm 2015 Người viết sáng kiến Vũ Văn Trường