SKKN Biện pháp giải bài tập phần công và công suất điện để nâng cao chất lượng học sinh giỏi môn Vật Lý 9

Nội dung text: SKKN Biện pháp giải bài tập phần công và công suất điện để nâng cao chất lượng học sinh giỏi môn Vật Lý 9

1. CHÀO MỪNG CÁC QUÝ THẦY CÔ GIÁO VỀ DỰ HỘI THI GIÁO VIÊN GIỎI. BÁO CÁO “ BIỆN PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN CÔNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ 9” Giáo viên thực hiện:Nguyễn Thị Thái Trường THCS Suối Hoa – TP Bắc Ninh
2. BÁO CÁO Phần I. Đặt vấn đề Phần II. Giải quyết vấn đề I. Thực trạng công tác bồi dưỡng HSG môn Vật lý 9 II. Biện pháp nâng cao chất lượng giảng dạy III. Thực nghiệm sư phạm IV. Kết luận V. Kiến nghị, đề xuất Phần III. Minh chứng về hiệu quả của biện pháp Phần IV: Cam kết
3. PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay chúng ta đang sống trong một thế giới bùng nổ về thông tin khoa học đòi hỏi cần phải có những con người năng động tự chủ, sáng tạo, nắm bắt và sử dụng thành thạo những công nghệ hiện đại của khoa học kỹ thuật để có thể làm chủ được công nghệ, làm chủ được khoa học Nghị quyết trung ương đã chỉ rõ "Giáo dục là quốc sách hàng đầu phát triển giáo dục và đào tạo là một động lực quan trọng thúc đảy công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Ngày nay trình độ khoa học công nghệ của các nước trên thế giới phát triển như vũ bão, nhu cầu của con người ngày các đòi hỏi các ngành khoa học phải phát triển nhanh và mạnh mẽ hơn nữa Môn Vật lí là một trong những môn học khá quan trọng trong nhà trường phổ thông, đồng thời nó cũng được áp dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày của mỗi con người chúng ta Qua thời gian giảng dạy Vật lí ở trường THCS Suối Hoa tôi được giao nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý 9, bản thân tôi nhận thấy: Các bài toán về công và công suất điện lớp 9 chiếm phần quan trọng trong chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 9
4. PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ
5. PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.Thực trạng công tác bồi dưỡng HSG môn Vật lý ở nhà trường a) Ưu điểm: b) Hạn chế và nguyên nhân: Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém Tổng Năm Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ số SL học SL (%) SL (%) (%) SL (%) SL (%) HS 2014 - 6 2 33,3 3 50,0 1 16,70 0 0 0 0 2015 2015 - 6 2 33,3 4 66,7 0 0 0 0 0 0 2016 2016 - 7 2 28,6 4 57,1 1 14,30 0 0 0 0 2017
6. Lựa chọn học sinh trong đội tuyển: - Trên cơ sở học sinh đã tham gia đội tuyển học sinh giỏi vật lý 8. - Khuyến khích học sinh yêu thích môn vật lý, đặc biệt học sinh của đội tuyển toán chuyển sang đội tuyển vật lý. - Cho học sinh làm bài kiểm tra chọn đội tuyển. - Sau mỗi chuyên đề cho học sinh làm bài kiểm tra nhằm chọn học sinh tham gia các kì thi.
7. Lựa chọn tài liệu học tập:
8. 2. Biện pháp nâng cao chất lượng HSG môn vật lý 9 - Biện pháp 1: Giới thiệu kiến thức tổng quát của chuyên đề . - Biện pháp 2: Giáo viên lựa chọn bài tập phù hợp và phân thành các dạng bài theo hệ thống logic. . - Biện pháp 3: Giáo viên giao bài tập về nhà cho HS . - Biện pháp 4: GV thường xuyên kiểm tra, động viên, khích lệ HS .
9. 3. Thực nghiệm sư phạm: Biện pháp 1: Giới thiệu kiến thức tổng quát của chuyên đề : 1. Công của dòng điện: - Công thức tính công của dòng điện: A= Pt = UIt - Nếu mạch chỉ có tính chất điện trở như: Điện trở, bóng đèn, bàn là, bếp điện thì: 2. Công suất điện: - Công suất điện là công của dòng điện thực hiện được trong thời gian t: P= - Nếu mạch chỉ có tính chất điện trở thì: P =
10. - Biện pháp 2: Giáo viên lựa chọn bài tập phù hợp và phân thành các dạng bài theo hệ thống logic. . Công và công suất điện: Dạng 1: Dạng Dạng 2: Tìm Dạng 3: Các toán biện luận giá trị định vấn đề thường công thức: mức của bộ gặp về bài toán bóng đèn cực trị Vấn đề 1: Vấn đề 2 : Cực trị điện Cực trị trở công suất
11. Dạng 1: Dạng toán biện luận công thức: Cho mạch điện như hình vẽ: a, Nếu các bóng có cùng điện trở R và công suất của bóng thứ 4 là P4=1W. Tìm công suất các bóng còn lại. b, Nếu các bóng có cùng công suất P và R4=1(Ω). Hãy tính R1; R2; R3; R5=? * Hướng dẫn học sinh: a)Ta tìm mối liên hệ I4 và các I5, I3, I2, I1 Vận dụng công thức P = I2.R để tính công suất của các bóng còn lại b) Ta tìm mối liên hệ I4 và các I5, I3, I2, I1 Vận dụng công thức R = P/ I2 để tính điện trở của các bóng đèn
12. Dạng 2: Tìm giá trị định mức của bộ bóng đèn Định nghĩa định mức của bộ bóng đèn là giá trị của hiệu điện thế, cường độ dòng điện và công suất của bộ bóng đèn sao cho trong bộ không có bóng đèn nào hoạt động quá định mức riêng. Ví dụ : Cho 3 bóng đèn có ghi: Đ1(110V-100W); Đ2(110V-25W); Đ3(220V-60W). Tìm hiệu điện thế định mức của bộ và công suất thực tế của mỗi bóng là bao nhiêu trong các trường hợp sau: a, Ba bóng mắc nối tiếp. b, Ba bóng mắc song song c, Một bóng ghép song song với bộ 2 bóng kia mắc nối tiếp. d, Một bóng ghép nối tiếp với bộ 2 bóng kia mắc song song.
13. Dạng 3: Các vấn đề thường gặp về bài toán cực trị * Áp dụng bất đẳng thức Côsi: (a,b dương) + Dấu “=” xảy ra khi a=b, cần chọn a và b sao cho tích a.b = const. + Khi tích 2 số không đổi, tổng nhỏ nhất khi 2 số bằng nhau. + Khi tổng 2 số không đổi, tích 2 số lớn nhất khi 2 số bằng nhau. Khi sử dụng bất đẳng thức Côsi thì ta phải chọn a,b sao cho tổng hoặc tích hai số không đổi. * Sử dụng tam thức bậc 2: f(x) = ax2 + bx + c Khi a > 0 biểu thức đạt cực tiểu tại x = - b/2a. Khi thay vào ta sẽ tìm được f(-b/2a) Khi a < 0 biểu thức đạt cực đại tại x = - b/2a. Khi thay vào ta sẽ tìm được f(-b/2a)
14. Vấn đề 1: Cực trị điện trở Ví dụ 1: Một dây dẫn đồng chất tiết diện đều có điện trở R. Người ta uốn dây thành vòng tròn rồi mắc vào hiệu điện thế U, nhờ điểm A cố định trên vòng tròn nối với cực dương, còn điểm B trượt trên vòng tròn nối với cực âm (Như hình vẽ bên). Tìm vị trí của B để điện trở của đoạn mạch AB đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất? Hãy tính giá trị đó. *) Để (Rtđ) đạt Min R1=0 Rtđ=0 *) Để (Rtđ) đạt Max. Theo BĐT CôSi ta có: 2 Vậy: (Rtđ) đạt Max = R /4 Đạt được khi
15. Vấn đề 2 : Cực trị công suất Bước 1 : Lập biểu thức tính công suất : và đặt điều kiện. Bước 2: Phân tích biểu thức tính công suất và đưa ẩn xuống mẫu( tử số chỉ chứa hằng số) Bước 3: Áp dụng bất đẳng thức côsi, tam thức bậc hai để suy ra điều kiện cực trị của công suất. Bước 4: Đối chiếu điều kiện và kết quả.
16. Bài 1 : Cho mạch điện (hình vẽ) Đặt vào hai điểm A, B hiệu điện thế không đổi UAB = U = 12V. Cho R1 = 24Ω, biến trở có giá trị R2 = 18Ω, R3 = 9Ω, R4 = 6Ω, R2 = 18Ω, Ra = 0. a, Tính RAB . b, Tính số chỉ Ampe kế. c, Phải thay đổi giá trị của biến trở như thế nào để công suất tiêu thụ trên R2 lớn nhất ? Tính giá trị lớn nhất đó.
17. Phân tích và hướng dẫn giải : a, Sơ đồ mạch : R1 //R5 // {(R2//R3)ntR4} nên RAB = 4,8Ω. b, I = U/RAB = 2,5A, I1 = U/R1 = 0,5A nên số chỉ của ampe kế là : IA = I – I1 = 2A. c, Khi R2 thay đổi thì : R234 = R23 +R4 = Công suất toả nhiệt trên R2 là : P2 = P2max khi R2 = 18/5 = 3,6Ω khi đó: P2max = 3,6W.
18. Bài 2. Cho mạch điện như hình vẽ. U = 16V, R0 = 4Ω, R1 = 12Ω, Rx là giá trị tức thời của một biến trở có giá trị đủ lớn, ampe kế A và dây nối có điện trở nhỏ. a, Tính Rx sao cho công suất tiêu thụ trên đó bằng 9W. b, Với giá trị nào của RX thì công suất tiêu thụ trên nó là cực đại ? Tính công suất đó.
19. Phân tích và hướng dẫn giải : a, Công suất tiêu thụ trên Rx là : (1) Dòng điện mạch chính I là : (2) Với (3) thay (3) vào (2) ta được : (4) Thay (4) vào (1) : (5) Thay số vào (5) ta được : (6) có 2 nghiệm : Rx = 9Ω và Rx = 1Ω đều thoả mãn. b, Theo cô si : Dấu bằng xảy ra khi : Rx = 3Ω, khi đó PXmax = 12W.
20. Biện pháp 3: Giáo viên giao bài tập về nhà cho HS . Bài 1. Cho mạch điện như hình 1. Biết R1 = 4 , R2 = 8 , R3 = 12 , Rx là một biến trở. Điện trở của vôn kế V vô cùng lớn. Hiệu điện thế giữa hai đầu AB luôn được duy trì 20V. a. Tính công suất toả nhiệt của mạch AB khi Rx = 6 ? b. Tìm giá trị của điện trở Rx khi vôn kế V chỉ 4V?
21. Biện pháp 4: GV thường xuyên kiểm tra, động viên, khích lệ HS Một biện pháp quan trọng nữa để đảm bảo công tác hướng dẫn học ở nhà có kết quả là cần có những biện pháp kiểm tra, động viên, khích lệ kịp thời và phù hợp: + Kiểm tra việc làm bài tập về nhà. + Cho điểm khuyến khích những học sinh có nhiều cố gắng hoặc chuyển biến trong học tập
22. Kết quả đạt được sau khi triển khai: Kết quả khảo sát chất lượng đội tuyển vật lí phần công, công suất điện trong các năm học 2014 – 2015, 2015 – 2016, 2016 -2017: Sau khi tiến hành nghiên cứu áp dụng trên đội tuyển HSG năm học 2017 – 2018, 2018 – 2019, 2019 - 2020, :
23. c)Điều chỉnh, bổ sung sau thực nghiệm + Cần tăng thời gian bồi dưỡng đối với chuyên đề công, công suất điên + Gắn bài tính công, công suất vào các bài toán tổng hợp
24. 4. Kết luận Từ kết quả nghiên cứu trên tôi đã rút ra những bài học kinh nghiệm sau: - Việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn HS làm tốt các dạng bài tập đã giúp cho GV nắm vững mục tiêu, chương trình từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy môn vật lí. - Giúp GV không ngừng tìm tòi, sáng tạo những phương pháp phân loại và giải bài tập phù hợp với đối tượng HS, từ đó nhằm nâng cao trình độ chuyên môn và nghiệp vụ của người GV.
25. PHẦN III. MINH CHỨNG VỀ HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP Kết quả khảo sát chất lượng đội tuyển vật lí phần công, công suất điện trong các năm học 2014 – 2015, 2015 – 2016, 2016 -2017: Sau khi tiến hành nghiên cứu áp dụng trên đội tuyển HSG năm học 2017 – 2018, 2018 – 2019, 2019 - 2020, :
26. Từ năm 2014 đến năm 2017 không có học sinh tham gia thi HSG cấp Tỉnh môn Vật lý Từ năm 2017 – 2018 đến nay số lượng học sinh tham gia thi HSG cấp Tỉnh môn Vật lý liên tục tăng lên và đạt giải cao. Cụ thể Kết quả thi THPT Chuyên :
27. Kết quả trên đã khẳng định việc áp dụng “Biện pháp giải bài tập phần công và công suất điện để nâng cao chất lượng HSG môn Vật lí 9 phần ” đã góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng HSG Vật lý trường THCS Suối Hoa.
28. PHẦN IV- CAM KẾT: Với trải nghiệm đã thực hiện trong năm học trước cho kết quả đáng khích lệ tôi xin mạnh dạn báo cáo“Biện pháp giải bài tập phần công và công suất điện để nâng cao chất lượng HSG môn Vật lý 9 phần ”với sự say mê và tâm huyết của bản thân, tôi xin cam kết không sao chép hoặc vi phạm bản quyền; Các biện pháp đã triển khai thực hiện và minh chứng về sự tiến bộ của học sinh là trung thực.