Sáng kiến kinh nghiệm Một số giải pháp giúp học sinh Lớp 9 giải bài tập Vật lý nâng cao phần điện học

trở.
Dạng 7: Công- Công suất.
Dạng 8: Định luật Jun-Len xơ.
Với mỗi dạng, giáo viên cung cấp cho các em kiến thức cơ bản (chủ yếu là công thức áp dụng) rồi đưa ra bài tập từ dễ đến khó, yêu cầu các em tìm cách giải. Có những bài học sinh không làm được thì giáo viên lại hướng dẫn cho các em nhưng chưa rút ra bài học hay phương pháp cho mỗi dạng bài. Có những bài phải sử dụng đến các công thức toán học thì giáo viên lại cung cấp cho các em để áp dụng vào bài. 
Với cách làm này tôi nhận thấy có những ưu điểm và hạn chế sau:
1.1. Ưu điểm của giải pháp cũ 
Với những bài tập cơ bản, học sinh được cung cấp công thức nên vận dụng tương đối tốt. Các dạng bài tôi đưa ra cũng được phân theo các bài trọng tâm theo sách giáo khoa, vì thế học sinh nắm được công thức và cách giải từng dạng bài.
1.2. Tồn tại, hạn chế của giải pháp cũ 
- Học sinh không tự phân loại được bài tập, việc phân loại và phương pháp giải cho từng dạng cũng chưa linh hoạt và sáng tạo. 
- Từ mỗi dạng tôi chưa rút ra kinh nghiệm hay phương pháp cho các em tư duy nhanh hơn, giải quyết bài toán nhanh hơn hay thông minh hơn. 
- Phần kiến thức toán học bổ sung cho các em chưa kịp thời, đến bài nào cần sử dụng kiến thức toán thì tôi mới bổ sung cho các em dẫn đến các em chỉ nhớ máy mọc cách làm bài mà chưa vận dụng được trong các bài khác. 
- Cách phân loại bài tập của tôi chưa hợp lí, còn thiếu các dạng bài tập sáng tạo, nâng cao hơn. 
- Do đó các em lúng túng khi giải bài tập. Với những kiến thức sách giáo khoa đưa ra thì khi gặp bài tập phần điện học có dạng đặc biệt hoặc không tường minh, học sinh không thể tìm ra hướng giải kết quả của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trong những năm trước đây chưa cao.
Chính vì vậy tôi mạnh dạn đưa ra sáng kiến: “Một số giải pháp giúp học sinh lớp 9 giải bài tập Vật lý nâng cao phần điện học” 
2. Giải pháp mới, cải tiến
Trước tiên, giáo viên cần giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản của phần Điện học. Các công thức vật lý, đơn vị các đại lượng và cách biến đ...ọc, lý học,...) lôgic.
+ Kĩ năng tính toán để đi đến đáp số cuối cùng.
+ Kĩ năng biện luận.
Sau đây là một số kiến thức Toán học các em cần nắm được và vận dụng trong giải bài tập Vật lí:
2.1.1. Hệ phương trình bậc nhất nhiều ẩn số.
	Hệ phương trình dạng đối xứng.
	Dạng 1	x + y = a	(1)
	y + z =b	(2)
	x + z = c	(3)
( Cách giải hệ phương trình dạng này ở phần phụ lục trang1 )
Dạng 2: 	z (y + x ) / ( x + y +z ) = a	(1)
	y ( x+ z) / ( x + y +z ) = b	(2) 
	 x (y + z ) / ( x + y +z ) = c	(3)	
( Cách giải hệ phương trình dạng này ở phần phụ lục trang1)
	Sau đây là hai ví dụ thực tế khi học sinh giải bài tập vật lý thường gặp cho cách giải này.
	Ví dụ 1: Cho hộp đen như vẽ 1. Với các dụng cụ vôn kế, ampe kế, nguồn điện, dây nối và một khoá K. Bằng thực nghiệm hãy xác định các điện trở trong hộp.
R1
R2
R3
3
2
1
 Hình 1
Hướng dẫn cách giải: Phần Phụ lục – Trang 2
 Ví dụ 2: Cho một mạch điện như hình vẽ. Biết điện trở của đoạn mạch là 8W. Nếu thay đổi vị trí R1 và R2 ta được điện trở đoạn mạch là 16W, nếu thay đổi vị trí R1 và R3 ta được điện trở đoạn mạch là 10W. Tính các điện trở. 
R2
R1
R3
Hình 2
Hướng dẫn cách giải: Phần Phụ lục – Trang3
2.1.2. Bất đẳng thức
Dạng này học sinh thường gặp khi giải bài toán về công suất của dòng điện, về biến trở thay đổi giá trị và tìm giá trị cực đại, cực tiểu. 
	*Bất đẳng thức Cô si:
	Cho a1, a2, ..., an là những số không âm thì: 
	Hay: 
	Dấu “=” xảy ra a1 = a2 = ...= an
 Áp dụng với 2 số a, b không âm, ta có: hay: a + b 2
Dấu “=” xảy ra khi a = b.
	Trong các bài toán vật lý khi đưa ra\được lập luận a = b thì giải quyết rất nhiều vấn đề liên quan.
2.1.3. Sử dụng nghiệm của phương trình bậc hai: 
R0
+ U -
Rx
Trong bài toán vật lý thường là những giá trị thật, nên bài toán luôn có nghiệm. Khi gặp bài toán tìm giá trị cực đại hoặc cực tiểu ta lợi dụng D ³ 0, với = b2 - 4ac	
 Ví dụ 3: Cho mạch điện gồm 1 biến trở Rx mắc nối tiếp với 1 điện trở R0 vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U. Tìm giá t...ính chất thông thường của đoạn mạch để giải quyết được).
- Toán học hổ trợ phần bài tập này là phương trình nghiệm nguyên (2 ẩn, 3 ẩn) và phương trình bậc hai.
- Từng bài toán sẽ rút cho học sinh biết điểm cơ bản và thủ thuật giải quyết. 
Tóm lại: Bài toán tính điện trở toàn mạch dựa trên các điện trở thành phần dựa theo các qui tắc sau:
a. Qui tắc biến đổi tương đương dựa trên các tính chất cơ bản của đoạn mạch mắc nối tiếp, mắc song song (đoạn mạch thuần tuý song song, thuần tuý nối tiếp hay hỗn hợp của song song và nối tiếp) 
b. Qui tắc chập mạch các điểm có cùng điện thế :
Trong trường hợp này các điểm có cùng điện thế thường gặp trong các bài toán là 
+ Các điểm cùng nằm trên một đường dây nối.
+ Các điểm nằm về hai bên của phần tử có điện trở không đáng kể. (như khoá K, ampe kế A, phần tử không có dòng điện đi qua, mạch có tính đối xứng, mạch có các điện thế bằng nhau,)
c. Qui tắc tách nút: Ta có thể tách 1 nút thành nhiều nút khác nhau nếu các điểm vừa tách có điện thé như nhau (ngược lại với qui tắc 2)
d. Qui tắc bỏ điện trở: 
Ta có thể bỏ đi các điện trở (khác không), nếu 2 đầu điện trở đó có điện thế bằng nhau.
Ta vận dụng quy tắc này cho 3 loại mạch: mạch đối xứng, mạch cầu cân 
bằng, mạch bậc thang.
e. Qui tắc chuyển mạch sao thành tam giác và ngược lại.
a) Biến đổi mạch tam giác thành mạch hình sao
 Hình 4
 Hình 5
	Biến đổi mạch tam giác (hình 4) thành mạch hình sao (hình 5) 
	Khi hai mạch tương đương ta có (hình 6):
	 	Hình 6
	Xuất phát từ RAB ; RAC ; RBC không đổi ta chứng minh được 
 (1)
 (2)
 (3)
Cộng 3 phương trình theo từng vế rồi chia cho 2 ta được:
 (4)
Trừ (4) cho (1) ta được: 
Trừ (4) cho (2) ta được: 
Trừ (4) cho (3) ta được: 
b) Biến đổi mạch sao thành mạch tam giác
Tương tự, biến đổi mạch hình sao R1, R2, R3 thành mạch tam giác R12, R23, R13. Khi hai mạch tương đương ta có:
 Hình 7
	f. Mạch tuần hoàn: Mạch mà các điện trở được lặp lại một cách tuần hoàn và kéo dài vô hạn (chu kì lặp gọi là ô mắt xích). Với l