Chuyên đề Phương pháp giải bài tập về mạch điện đơn giản

Nội dung text: Chuyên đề Phương pháp giải bài tập về mạch điện đơn giản

1. Chuyên đề Vật Lí 9 CHUYÊN ĐỀ LÍ THUYẾT: SỐ 16 * Tên chuyên đề: “ Phương pháp giải bài tập về mạch điện đơn giản” * Người thực hiện: Đ/c Vũ Thị Xuân. * Thời gian thực hiện; Thứ 6 ngày 24/3/2023 * Nội dung chuyên đề. 1. Các bước giải một bài toán vật lí Bước 1: Đọc đề và tóm tắt đề bài, vẽ hình,vẽ chiều dòng điện ( hoặc vẽ lại sơ đồ mạch điện nếu đề bài cho sẵn mạch điện - Đọc kỹ đề, phân tích kỹ đề bài xem bài toán cho biết gì, yêu cầu tìm gì và chú ý đến các điều kiện của bài toán. vẽ sơ đồ mạch điện, vẽ chiều dòng điện ( hoặc vẽ lại sơ đồ mạch điện nếu đề bài cho sẵn mạch điện) - Tóm tắt đề bài: Ghi ra tất cả những đại lượng và dữ kiện mà bài toán đã cho theo sơ đồ sau: Cho biết: Tìm - Đổi đơn vị: sau khi tóm tắt đề bài, cần kiểm tra lại đơn vị của các đại lượng đã cho và đổi về cùng một hệ thống đơn vi (thường là đổi về đơn vị SI). Bước 2: Phân tích bài toán, xác định cách làm -Phân tích cấu trúc mạch điện: Những điện trở nào mắc nối tiếp nhau, những điện rở nào mắc song song với nhau ..cụm điện trở nào song song song ,,,nối tiếp với cụm điện trở nào. - Phân tích trong mạch có bao nhiêu HĐT; bao nhiêu CĐDĐ; CĐDĐ nào chạy qua điện trở nào. HĐT nào đặt vào 2 đầu điện trở nào? Bài toán cho những đại lượng nào; yêu cầu tìm đại lượng nào? - Căn cứ vào yêu cầu bài toán và dữ kiện đã cho đề xác định xem cần phải vận dụng những kiến thức vật lí nào, áp dụng công thức nào. Học sinh có thể liệt kê tất cả các công thức liên quan đến các dữ kiện trong phần tóm tắt sau đó lựa chọn công thức phù hợp, đơn giản nhất nhất để áp dụng. Bước 3: Giải bài tập - Dựa vào yêu cầu bài toán để đặt lời giải và áp dụng công thức phù hợp. - Dựa vào yêu điều kiện bài toán để biện luận đúng theo bản chất vật lí. - Vận dụng kiến thức toán học để biến đổi công thức và tính ra kết quả. GV: VũThị X u â n - Trường THCS Hợp Hưng Page 1
2. Chuyên đề Vật Lí 9 Bước 4: Kết luận - Biện luận, tìm ra kết quả theo yêu cầu bài toán và đúng với ý nghĩa vật lí. - Trả lời hoặc ghi đáp số. 2. Một số công thức vật lí cần ghi nhớ U * Định luật Ôm tổng quát: I = R * Định luật Ôm đối với đoạn mạch có n điện trở mắc nối tiếp: I = I1 = I2 = .... = In; U = U1 + U2 + ... + Un; R = R1 + R2 + ... + Rn * Định luật Ôm đối với đoạn mạch có n điện trở mắc song song: 1 1 1 1 I = I1 + I2 + .... + In ; U = U1 = U2 =.... = Un ; ... Rtd R1 R2 Rn l * Công thức tính điện trở: R = . S U 2 * Công thức tính công của dòng điện:A = P.t; A = U.I.t ; A = I2Rt A t R A U 2 * Công thức tính công suất:P = U.I ; P = ; P = I2R; P t R * Công thức tính nhiệt lượng: Q = I2 .R.t 3. Một số ví dụ cụ thể Ví dụ 1: Một đoạn mạch điện gồm một bóng đèn có ghi 6V - 2,4W mắc nối tiếp với biến trở Rx. Một Ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch không đổi bằng 9V. Biết đèn sáng bình thường và biến trở có giá trị nhỏ nhất. a) Vẽ sơ đồ mạch điện. Giải thích ý nghĩa các số ghi trên bóng đèn? b) Ampe kế chỉ bao nhiêu? Tìm điện trở của biến trở tham gia trong đoạn mạch? c) Di chuyển con chạy của biến trở thì độ sáng của đèn thay đổi như thế nào? Vì sao? Với đề bài này, giáo viên hướng dẫn học sinh thực hiện theo các bước như đã nêu. Bước 1: Đọc đề và tóm tắt đề bài Giáo viên cho học sinh đọc kỹ đề và tóm tắt đề bài. Bài toán cho biết gì và bắt tìm gì? * Tóm tắt đề bài Cho biết Uđm = 6V Pđm = 2,4W U = 9V a) Vẽ sơ đồ. Ý nghĩa số ghi trên Đèn b) I = ? Rx = ? Bước 2: Phân tích bài toán, xác định cách làm: GV: VũThị X u â n - Trường THCS Hợp Hưng Page 2
3. Chuyên đề Vật Lí 9 - Muốn đo cường độ dòng điện trong mạch thì phải mắc ampe kế như thế nào? - Các số ghi trên bóng đèn, trên các đồ dùng điện có ý nghĩa gì? - Để xác định số chỉ của ampe kế, ta cần tính đại lượng nào? - Trong mạch điện đã cho, khi đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện trong mạch như thế nào so với cường độ dòng điện đinh mức của đèn? - Muốn tính R x cần áp dụng công thức nào? Trong công thức đó thì đại lượng nào đã biết, đại lượng nào chưa biết và cần tìm đại lượng chưa biết đó như thế nào? - Hãy so sánh hiệu điện thế giữa hai đầu đèn với hiệu điện thế định mức của đèn. - Khi di chuyển con chạy của biết trở thì sẽ làm thay đổi đại lượng nào và có ảnh hưởng gì trong mạch điện không? Bước 3: Giải bài a) Học sinh sử dụng các kí hiệu trong sơ đồ điện để vẽ đúng mạch điện. Đ C A B Rx A - Các số ghi trên đèn: - 6V: Hiệu điện thế định mức của đèn.  _ + - 2,4W: Công suất định mức của đèn, nghĩa là công suất mà đèn tiêu thụ khi đèn hoạt động bình thường. b) Dựa vào điều kiện bài toán, học sinh tính được: Pdm 2,4 Pdm Udm.Idm Idm 0,4(A) Udm 6 Học sinh biện luận để xác định được số chỉ của ampe kế I = Iđm = 0,4A. Sau khi phân tích, học sinh có thể chọn cách giải sau để tính Rx. UR = U – Uđ = 9 – 6 = 3(V) U 3 R R 7,5() x I 0,4 c) Vì con chạy của biến trở đang ở vị trí mà biến trở có giá trị nhỏ nhất nên khi di chuyển con chạy thì giá trị biến trở tăng lên dẫn đến điện trở tương đương của mạch tăng, do đó cường độ dòng điện trong mạch giảm, làm cho độ sáng của đèn giảm. Bước 4: Kết luận: Trả lời và ghi đáp số Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ: R1 R = 3  ; R = 6  ; R = 4  ; + R3 - 1 2 3 A B Ampe kế chỉ 1A R2 A GV: VũThị X u â n - Trường THCS Hợp Hưng Page 3
4. Chuyên đề Vật Lí 9 Tính hiệu điện thế hai đầu AB? Bước 1: Đọc đề và tóm tắt đề bài Giáo viên cho học sinh đọc kỹ đề và tóm tắt đề bài. Bài toán cho biết gì và bắt tìm gì? Cho biết: R1 = 3  R2 = 6  R3 = 4  I2 = 1A UAB = ? Bước 2: Phân tích bài toán, xác định cách làm Giáo viên hướng dẫn để học sinh phân tích được như sau: Muốn tính UAB ta phải tính U3 và U12 : ( UAB = U3 + U12 ) Mà U3 = I3.R3 I3 = I1 + I2; U12 I1 ; R1 U12 = I2.R2 Ở đây I2 và R2 đã biết do đó ta lần lượt tính được U12 I1 I3 U3 UAB Bước 3: Giải bài Giải: U12 = I2.R2 = 1.6 = 6 (V) U12 6 I1 = 2(A) R1 3 I3 = I1 + I2 = 2 + 1 = 3(A) U3 = I3 . R3 = 3.4 = 12 (V) UAB = U3 + U12 = 12 + 6 = 18 (V) Bước 4: Kết luận: Trả lời và ghi đáp số GV: VũThị X u â n - Trường THCS Hợp Hưng Page 4