Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải một số bài tập về mạch điện tương đương

 I. Phần mở đầu: 
 1. Lý do chọn đề tài
 Kiến thức điện học là một nội dung rất quan trọng trong chương trình Vật Lý 
THCS. Đó là lý do các bài tập về điện luôn được ưu tiên chiếm phần lớn trong các đề thi 
tuyển học sinh giỏi các năm. Trong đó, việc xác định đúng sơ đồ tương đương trong một 
số bài tập phần điện học là một khâu vô cùng quan trọng.
 Thực tế học sinh thường khó khăn trong việc vẽ sơ đồ tương đương nên dẫn đến 
việc biểu diễn sơ đồ mạch điện sai. Hệ quả là giải sai kết quả của bài tập.
 Do đó, phương pháp giải một số bài tập về mạch điện tương đương là đề tài rất 
cần thiết và thiết thực để học sinh biểu diễn cách mắc các điện trở một cách dễ dàng và 
chính xác.
 2. Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài
 - Rèn luyện kĩ năng chuyển mạch phức tạp thành mạch đơn giản.
 - Nhận biết và phân loại một số dạng bài tập.
 - Nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi.
 - Hoàn thiện kiến thức cho bản thân.
 3. Đối tượng nghiên cứu
 - Phương pháp giải một số bài tập về mạch tương đương.
 4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
 - Học sinh giỏi môn Vật Lý lớp 9 trường THCS Dur Kmăn.
 5. Phương pháp nghiên cứu
 - Phương pháp nghiên cứu tài liệu. 
 - Phương pháp thống kê.
 - Phương pháp điều tra thực tế. Giáo viên ít có cơ hội giảng các kiến thức bài tập về chuyển mạch điện tương 
đương trong các tiết học chính khoá nên học sinh gặp nhiều khó khăn khi gặp các bài tập 
khó. 
 2.2 Thành công – Hạn chế
 Thành công:
 Học sinh học tập hứng thú, tích cực và đã tự tin hơn trong làm bài vì học sinh đã 
nắm chắc các dạng bài tập và phương pháp giải bài tập nên cứ tự tin phân tích và làm bài 
theo các phương pháp đã học.
 Từ việc hướng dẫn học sinh phương pháp chuyển mạch để giải một bài tập vật lý 
nêu trên, tôi thấy học sinh đã có khả năng tư duy tốt hơn, linh hoạt hơn, có kỹ năng vận 
dụng kiến thức vào giải bài tập tốt hơn và quan trọng là đã có học sinh giỏi cấp huyện.
 Hạn chế:
 Học sinh chưa thật sự yêu thích học môn Vật lý nên khi gặp khó khăn các em 
không vượt qua được.
 2.3 Mặt mạnh - mặt yếu
 Mặt mạnh:
 Hệ thống kiến thức cơ bản có liên quan đến bài tập để học sinh dễ dàng vận dụng 
khi giải bài tập. 
 Mặt yếu:
 Giáo viên còn trẻ, tuy nhiệt tình nhưng chưa có nhiều kinh nghiệm trong công tác 
bồi dưỡng học sinh giỏi nên hiệu quả chưa thực sự cao.
 2.4 Các nguyên nhân và các yếu tố tác động
 - Đề tài này chỉ đề cập đến phương pháp vẽ mạch tương đương với những kiến 
thức và bài tập cơ bản, phân dạng một số bài tập và cách giải. Tuy đề tài này ngắn gọn, 
đơn giản nhưng nếu áp dụng được trong tình hình thực tế, nó sẽ giúp cho học sinh rất 
nhiều kiến thức bổ ích khi các em làm bài tập điện, nâng cao chất lượng học tập. 
 Sự liên hệ giữa nhà trường và gia đình chưa thật tốt. Một số gia đình chưa quan 
tâm lắm đến việc học tập của các em, họ nhận thức về học tập của con cái mình chưa 
cao.
 2.5 Phân tích, đánh giá các vấn đề về thực trạng mà đề tài đã đặt ra.
 Trong quá trình ôn học sinh giỏi bộ môn Vật lý ở trường THCS việc hình thành 
cho học sinh phương pháp giải các bài tập điện học là hết sức cần thiết. Tuy nhiên, bài - Các điểm đối xứng với nhau qua trục đối xứng của mạch đối xứng. Trục đối 
xứng là đường thẳng hoặc mặt phẳng đi qua điểm vào và ra của mạch điện, chia mạch 
điện thành hai nửa đối xứng.
 Ví dụ 1: Tìm điện trở tương đương của mạch (hình vẽ) dưới khi: 
 K 1
 a. Khoá K1 mở 
 R R 2 R 3
 b. Khoá K đóng. 1
 1 
 (Bỏ qua điện trở dây nối, điện trở A M C
khoá K)
 Áp dụng với R1 = 3, R2 = 4; R3 = 5.
 Bài giải:
 R1 R 2 R3
 a. K1 mở: Đoạn mạch khi đó gồm 3 điện trở 
 R1, R2, R3 mắc nối tiếp. 
 Rtđ = R1+ R2+ R3 
 Áp dụng:
 Rtđ = 3+ 4+5 = 12 
 b. K1 đóng:
 R3
 M và B có điện thế như nhau. 
 Chập điểm M với B; R1, R2 bị nối tắt 
 Dòng điện không qua R1, R2
 Mạch điện còn lại R3
 Rtđ = R3 
 Áp dụng:
 Rtđ = 5 
 A B R4
 Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu + -
điện thế giữa hai điểm A và B là 20V luôn không 
đổi. R5 R3
 R1
 Biết R1 = 3, R2 = R4 = R5 = 2, R3 = 1. 
 K
 Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng R2
kể. A Ví dụ 3: Cho mạch hình vuông như hình vẽ, 12 
đoạn dây dẫn có điện trở như nhau và bằng R=2Ω. 
Tìm RAB?
 Bài giải:
 Do tính chất đối xứng ta thấy cường độ dòng điện qua CG bằng cường độ dòng 
điện qua GD và cường dộ dòng điện qua EG bằng cường độ dòng điện qua GF. Nên ta 
tách G thành 2 điểm G, G’, được mạch như sau:
 Ta có: RCD = REF = R
 RACDB=RAEFB = 3R
 R ACDB 3R.3R
 RAB = 1,5R 1,5.2 3 Ω
 R AEFB 3R 3R
 Ví dụ 4:
 A B
 Cho khung lục giác đều trong đó tất cả
 các cạnh và bán kính đều có điện trở 
 F C
 R = 2Ω. Tìm điện trở RAC O
 E D
 Bài giải:
 Giả sử chiều dòng điện vào A ra C
 B
 Vận dụng qui tắc 2: A
 C
 O1
 Tách nút O thành hai nút O1, O2. 
 O2 
 Hai điện trở RBO1và RO2E F D
 dòng điện không qua (bỏ qua) E
 Mạch gồm ba nhánh song song Ví dụ 6:
 Mạch điện có vô số mắt xích giống nhau như ABA'B' , A'B'A"B" ...
 Tìm điện trở tương đương của mạch điện ?
 r r r
 A A' A" .....
 r r r
 r
 B r r .....
 B' B"
 Bài giải:
 Vận dụng quy tắc 5: ta bớt mắt xích AA'B'B, phần còn lại vẫn có điện trở là 
Rtd
 Gọi x là điện trở tương đương khi đã bớt 1 mắt xích 
 Ta có : RAB = RA'B' = Rtđ = x. Ta vẽ lại sơ đồ :
 r
 A A' A'
 r x x
 B r B'
 B'
 r.x
 Từ hình vẽ ta có: RAB = 2r + = RA'B' = x (x > 0)
 r x
 Ta có phương trình bậc hai: 2r2 + 2rx + rx - rx - x2 = 0
 ' r 2 2r 2 r 3
 x1 = r + r 3 = r(1 + 3 ) > 0
 x2 = r - r 3 = r(1 - 3 ) < 0 (loại)
 Vậy Rtđ = r(1 + 3 ) Ví dụ 7:
 Cho mạch cầu như hình vẽ. Tính điện trở tương đương của mạch. Biết R1 =10  ,
 R = 15  , R = 20  , R =17,5  , R = 25  . R R
 2 3 4 5 1 C 3
 A
 R5 B
 D
 R2 R4
 Bài giải:
 R
 Ta có: C 3
 R1
 Mạch cầu có: R1.R4 R2.R3. 
 B
 A R15
 Mạch cầu này không cân bằng R5
 R12
 nên ta sử dụng công thức biến R2 R4
 R25
 mạch tam giác (R1, R2, R5) thành D
 mạch sao (R12, R15, R25) ta có:
 R1R 2 10.15
 R12 3
 R1 R 2 R5 50
 R1R5 10.25
 R15 5
 R1 R 2 R5 50
 R 2R5 15.25
 R 25 7,5
 R1 R 2 R5 50
 R15ntR3 R153 R15 R3 5 20 25
 R 25ntR 4 R 254 R 25 R 4 7,5 17,5 25
 R153R 254 25.25
 R153 / /R 254 R153254 12,5
 R153 R 254 25 25
 R12ntR153254 R R12 R153254 3 12,5 15,5
 Vậy điện trở tương đương của toàn mạch là: R = 15,5 
 3.3 Điều kiện thực hiện giải pháp, biện pháp
 - Giáo viên phải có tận tâm, nhiệt tình với công việc. Tạo hứng thú để học sinh 
yêu thích môn Vật Lý.
 - Giáo viên cần trau dồi kiến thức cho bản thân để quá trình ôn luyện đạt kết quả 
cao, lấy được niềm tin cho học sinh và phụ huynh và đồng nghiệp. Qua đây tôi thấy rằng phần bài tập về vẽ mạch điện tương đương và tính một số 
 đại lượng trong mạch điện thuộc kiến thức mang tính thực tiễn cao, đòi hỏi đầu tư thời 
 gian, đặc biệt là công tác bồi dương học sinh khá, giỏi. Giáo viên phải đầu tư, lựa chọn 
 phương pháp, lựa chọn dạng bài tập cơ bản, bài tập nâng cao để nhằm cũng cố, khắc sâu 
 kiến cơ bản, kiến thức mở rộng nâng cao.
 Trên đây là một số dạng bài tập mà tôi đưa ra trong đề tài mới chỉ là những sự lựa 
 chọn sáng tạo về phương pháp qua tự tìm tòi, nghiên cứu nên còn nhiều hạn chế.
 2. Kiến nghị: 
 Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện, tôi mạnh dạn có một số ý kiến đề 
 xuất như sau:
 - Nhà trường cần tổ chức dạy phụ đạo cho học sinh.
 - Các cấp lãnh đạo cần điều chỉnh phân phối chương trình hợp lý hơn, có nhiều 
 tiết bài tập hơn.
 Dur Kmăn, ngày 17 tháng 02 năm 2016
 NGƯỜI VIẾT ĐỀ TÀI
 Ngô Thị Mỹ Hiệp
 NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN:
 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN 
 ( Ký tên, đóng dấu). MỤC LỤC
 Nội dung Trang
 I. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
2. Mục tiêu nhiệm vụ của đề tài
3. Đối tượng nghiên cứu 1
4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
5. Phương pháp nghiên cứu
 II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lý luận 2
2. Thực trạng 2
3. Giải pháp – biện pháp 4
4. Kết quả 12
 III. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
1. Kết luận 12
2. Kiến nghị - đề xuất 13