Sáng kiến kinh nghiệm Hướng dẫn học sinh giải bài tập về dòng điện một chiều

 I. Phần mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
 Trong chương trình Vật lý lớp 9, đặc biệt chương Điện học thì bài tập về 
dòng điện một chiều rất đa dạng và phong phú. Loại bài tập này được chia thành 
nhiều dạng như: bài tập về đoạn mạch song song, bài tập về đoạn mach nối tiếp, 
bài tập về đoạn mạch hỗn hợp,
 Mục đích của giải bài tập về dòng điện một chiều là giúp cho các em nhận ra 
được một số dạng cơ bản của loại bài tập này, hệ thống hóa được các kiến thức đã 
học, nắm vững các kiến thức sau từng bài, từng chương, đồng thời thông qua đó 
giáo viên có điều kiện củng cố, phát triển cũng như mở rộng kiến thức cho học 
sinh. Từ đó phát triển năng lực tư duy và nâng cao nhận thức, tạo hứng thú học tập 
bộ môn cho các em học sinh.
 Tuy nhiên, bài tập về dòng điện một chiều đối với học sinh thường rất khó, 
đặc biệt là đối với những bài tập hỗn hợp. Qua thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy học 
sinh còn gặp rất nhiều khó khăn, lúng túng khi giải bài tập như: không tìm được 
hướng giải quyết vấn đề, không vận dụng được lý thuyết vào việc giải bài tập, 
không tổng hợp được kiến thức thuộc nhiều phần của chương trình đã học để giải 
quyết một vấn đề chung,... hay khi giải các bài tập thì thường áp dụng một cách 
máy móc các công thức mà không hiểu rõ ý nghĩa vật lý của chúng.
 Hiện nay, với việc tổ chức kiểm tra đánh giá học sinh bằng phương pháp 
trắc nghiệm khách quan, các kỹ năng giải bài tập càng đòi hỏi sự nhanh chóng và 
chính xác. Do đó, việc hệ thống, phân loại và đưa ra các bước giải bài tập lại càng 
thể hiện tính quan trọng của nó. Việc nghiên cứu nhằm tìm ra hướng giải bài tập về 
dòng điện một chiều một cách dễ hiểu, cơ bản, từ thấp đến cao, giúp học sinh có kỹ 
năng giải quyết tốt các bài tập, hiểu được ý nghĩa vật lý của từng bài đã giải, rèn 
luyện thói quen làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển khả năng tư duy,... giúp các 
em học tập môn Vật lý tốt hơn.
 Xuất phát từ quan điểm trên nên tôi đã chọn đề tài nghiên cứu là: “Kinh 
nghiệm hướng dẫn học sinh giải bài tập về dòng điện một chiều”.
2. Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài 
2.1. Mục tiêu của đề tài khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát 
triển năng lực, chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa 
dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học ”.
 Do đó, tiến hành các bước giải bài tập về dòng điện một chiều trong một tiết 
học có vai trò hết sức quan trọng. Qua việc hướng dẫn học sinh giải bài tập chúng 
ta cần cho học sinh phân biệt được các loại mạch điện, cách mắc mạch điện và 
cách giải cần thiết của mỗi dạng bài trong bài tập về dòng điện một chiều. Giúp 
cho học sinh tìm ra hướng giải quyết bài tập phần này.
2. Thực trạng vấn đề nghiên cứu
 Qua quá trình giảng dạy, quá trình dự giờ và việc trao đổi kinh nghiệm với 
các đồng nghiệp tôi nhận thấy rằng: 
 - Hiệu quả trong các tiết giải bài tập về dòng điện một chiều chưa cao, do 
khi làm các em còn mơ hồ trong việc định ra hướng giải, và hầu như các em chưa 
biết cách giải cũng như cách trình bày lời giải sao cho logic, khoa học. 
 - Học sinh đọc đề không kĩ, phân tích yêu cầu của đề chưa chính xác nên 
dẫn đến việc giải bài tập bị sai.
 - Học sinh khi vẽ sơ đồ mạch điện còn gặp lúng túng, còn vẽ sai hoặc không 
vẽ được do không nhớ được kí hiệu của các đại lượng cũng như không hiểu được 
yêu cầu của đề.
 - Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành còn thiếu nên các tiết dạy chất 
lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu công thức và định luật hời hợt.
 - Một số học sinh chưa thuộc các công thức, định luật cũng như các kí hiệu 
của các đại lượng có trong công thức. Một số khác lại sử dụng nhầm lẫn các công 
thức với nhau, đặc biệt là giữa công thức của đoạn mạch nối tiếp và đoạn mạch 
song song.
 - Khả năng vận dụng công thức toán học cũng như khả năng biến đổi công 
thức vào việc giải bài tập Vật Lí của học sinh còn yếu. Bên cạnh đó một số em khả 
năng tiếp thu kiến thức chậm, việc tự học, tự rút kinh nghiệm hầu như không 
có, nên các em hầu hết là “nhanh” quên kiến thức.
 - Độ bền kiến thức của học sinh còn thấp; khả năng tổng hợp vận dụng kiến 
thức sau từng bài, từng chương để giải các dạng bài tập về dòng điện một chiều b.2. Hướng dẫn giải bài tập về dòng điện một chiều
 Khi hướng dẫn giải một bài tập vật lí cần thực hiện theo trình tự sau đây: 
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
 - Yêu cầu học sinh cần đọc kỹ đề bài (có thể đọc nhiều lần để nắm được yêu 
cầu của đề), xác định ý nghĩa vật lý của các thuật ngữ, phân biệt những dữ kiện đã 
cho và những ẩn số cần tìm. 
 - Tóm tắt đề bài bằng cách dùng các ký hiệu chữ đã qui ước để viết các dữ 
kiện và ẩn số, đổi đơn vị các dữ kiện cho thống nhất (nếu cần thiết).
 - Vẽ sơ đồ mạch điện nếu bài tập có liên quan đến mạch điện hoặc nếu cần 
phải vẽ mạch điện để diễn đạt đề bài. Trên hình vẽ cần ghi rõ dữ kiện và cái cần 
tìm (học sinh cần nắm vững được các kí hiệu sơ đồ của các đại lượng trong mạch 
điện).
Bước 2: Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải.
 - Tìm xem các dữ kiện đã cho có liên quan đến những khái niệm, hiện 
tượng, quy tắc, định luật vật lý nào. 
 - Nếu chưa tìm được trực tiếp các mối liên hệ ấy thì cần phải hình dung các 
hiện tượng diễn ra như thế nào và bị chi phối bởi những định luật nào nhằm hiểu rõ 
dược bản chất của hiện tượng để có cơ sở áp dụng các công thức chính xác, tránh 
mò mẫm và áp dụng các công thức một cách máy móc.
 - Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải.
Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải
 Đây là bước quan trọng của quá trình giải bài tập. Cần phải vận dụng những 
định luật, quy tắc, công thức vật lý để thiết lập mối quan hệ nêu trên. Có thể đi theo 
hai hướng sau để đưa đến kết quả cuối cùng:
 - Xuất phát từ ẩn số, đi tìm mối quan hệ giữa một ẩn số với một đại lượng 
nào đó bằng một định luật, một công thức có chứa ẩn số, tiếp tục phát triển lập luận 
hay biến đổi công thức đó theo các dữ kiện đã cho để dẫn đến công thức cuối cùng 
chỉ chứa mối quan hệ giữa ẩn số với các dữ kiện đã cho (phương pháp phân tích).
 - Xuất phát từ những dữ kiện của đề bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi các 
công thức diễn đạt mối quan hệ giữa điều kiện đã cho với các đại lượng khác để đi + Biến đổi công thức chưa đúng, dẫn đến công thức cần tìm bị sai.
Ví dụ: bài tập loại 2, thay vì biến đổi U = I.R thì biến đổi U = hoặc U = .
Với bài tập loại 3, thay vì biến đổi R = thì lại biến đổi R = U.I hoặc R = .
+ Học sinh không nắm được công thức định luật ôm nên việc không giải được 3 
loại bài tập trên cũng còn xảy ra. 
 => Giáo viên cần: Yêu cầu học sinh cần nắm vững công thức của định luật 
ôm cũng như cách biến đổi công thức trước khi bắt đầu giải bài tập dạng này để 
tránh sai sót trong quá trình làm bài tập.
 - Đối với đoạn mạch nối tiếp: hướng dẫn cho học sinh cách xác định đoạn 
mạch nối tiếp, cách sử dụng các công thức của định luật ôm cũng như các công 
thức về I, U và Rtđ trong đoạn mạch nối tiếp để giải bài toán. 
Ví dụ 1: 
 Cho đoạn mạch gồm ba điện trở được mắc nối tiếp với nhau. Trong đó R 1 = 
5, 
R2 =10 và R3 = 15. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U = 12V.
a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và qua các mạch nhánh.
c. Tính hiệu điện thế ở hai đầu mỗi điện trở.
Hướng dẫn giải:
a. 
- R1, R2, R3 được mắc với nhau như thế nào?
- Sử dụng công thức nào để tính Rtđ đối với đoạn mạch nối tiếp?
- Trong công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch đã cho đầy đủ dữ kiện 
chưa? 
b. 
- Sử dụng công thức nào để tìm I?
- I có mối quan hệ như thế nào với I1, I2 , I3?
c. + Không nắm vững được các công thức của đoạn mạch nối tiếp cũng như của đoạn 
mạch song song nên áp dụng vào bài tập còn sai.
 => Giáo viên cần: 
+ Chú ý cho học sinh cách nhận biết đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song.
+ Yêu cầu học sinh cần nắm vững các công thức của đoạn mạch nối tiếp, đoạn 
mạch song song và cần phải kiểm tra lại kết quả sau khi giải bài tập.
 - Đối với đoạn mạch hỗn hợp: Cần xác định được đoạn mạch nào mắc nối 
tiếp và đoạn mạch nào mắc song song. Đoạn mạch mắc nối tiếp đó được mắc như 
thế nào với đoạn mạch mắc song song? Đưa ra những hệ thức liên hệ thông qua 
các công thức của
 I,U, Rtđ của đoạn mạch song song và đoạn mạch nối tiếp.
Ví dụ 3: 
 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó: R 1 =30Ω; R2 = 20Ω, vôn kế 
chỉ 36V. 
a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b. Tính số chỉ của các ampe kế.
Hướng dẫn giải:
a. 
- Nhìn vào hình vẽ ta thấy các điện trở được mắc với nhau như thế nào? - Để tính I4 ta áp dụng công thức nào và trong công thức đó có đủ dữ kiện chưa?
c.
- Tính UAC , UCD chính là tính U nào, áp dụng công thức nào để tính ?
 => Lỗi học sinh thường sai: 
+ Không phân biệt được các điện trở được mắc với nhau như thế nào nên dẫn đến 
giải sai hoặc không giải được.
+ Đồng thời không nắm chắc công thức của đoạn mạch nối tiếp và của đoạn mạch 
song song nên còn sử dụng nhầm công thức, thay số còn sai.
 => Giáo viên cần: 
+ Chú ý cho học sinh cách nhận biết đoạn mạch song song và đoạn mạch mắc nối 
tiếp.
+ Lưu ý cách sử dụng công thức khi gặp mạch điện hỗn hợp này để tránh lỗi sai 
không đáng có.
 Dạng 2: Bài tập về biến trở và điện trở của dây dẫn
 - Khi nói đến biến trở ta cũng hiểu nó là một điện trở có thể thay đổi được 
trị số. 
Nếu gặp bài toán về biến trở ta cũng coi nó là một điện trở trong mạch để giải. 
(phân biệt kí hiệu của biến trở với kí hiệu của điện trở trong sơ đồ mạch điện)
 - Khi tìm chiều dài, tiết diện và chất liệu làm dây của biến trở hay điện trở 
ta áp dụng công thức của điện trở dây dẫn: 
 .
 - Giáo viên hướng dẫn học sinh suy ra các đại lượng khác như: l,s, ρ
Ví dụ 5: 
 Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R 1 = 7,5Ω và cường độ 
dòng điện chạy qua đèn khi đó là 0,6A. Bóng đèn này được mắc nối tiếp với một 
biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 2,4V. - Để giải bài toán dạng này học sinh cần nắm được công thức tính công suất 
điện: P =U.I = I2.R = U2/R. 
 - Công suất điện có đơn vị là oát (1W = 1V/A ). Chú ý đổi đơn vị cho các đại 
lượng (nếu cần thiết).
Ví dụ 6:
 Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua nó có 
cường độ là 341mA. Tính điện trở và công suất của bóng đèn khi đó.
Hướng dẫn giải:
- Tính điện trở R đ của bóng đèn sử dụng công thức nào và công thức đó có đủ dữ 
kiện chưa? có cần đổi đơn vị không?
- Tính công suất của bóng đèn sử dụng công thức nào?
 => Lỗi học sinh thường sai: 
+ Đổi đơn vị còn sai, để nguyên đơn vị theo đề mà không hề chú ý đến yêu cầu của 
đề nên dẫn đến giải bài toán sai.
+ Không nắm chắc công thức nên vận dụng công thức còn bị nhầm lẫn.
 => Giáo viên cần:
+ Yêu cầu học sinh nắm rõ đơn vị cũng như cách đổi đơn vị của các đại lượng U, I, 
R và P sao cho phù hợp.
+ Nắm được công thức tính công suất P cũng như cách biến đổi công thức sang các 
công thức khác sao cho phù hợp.
 Dạng 4: Bài toán về nhiệt lượng và hiệu suất
 - Để giải bài toán dạng này học sinh cần nắm được công thức tính nhiệt 
lượng tỏa ra ở dây dẫn là: Q = I2.R.t và hiệu suất là H =100%.
 - Khi giải cần nắm được các đại lượng có trong công thức cũng như biết 
cách biến đổi các đại lượng cho đúng.
Ví dụ 7: 
 Một bếp điện loại 220V - 1000W có hiệu suất của quá trình đun là 90%. 
Được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước ở nhiệt độ ban đầu 25 0C, 
nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/Kg.K. Ví dụ 8: 
 Cũng như câu hỏi ví dụ 6, yêu cầu tính tiền điện phải trả trong một tháng (30 
ngày). Cho rằng giá điện là 1200 đồng mỗi Kwh. 
Hướng dẫn giải:
- Sử dụng công thức nào để tính điện năng tiêu thụ? 
- Để tính tiền điện bước đầu tiên ta cần phải làm gì? Tính tiền điện bằng cách nào?
 => Lỗi học sinh thường sai: 
+ Đổi đơn vị từ W.s sang KW.h còn sai.
+ Còn nhầm lẫn công thức tính điện năng với công thức tính công suất điện.
+ Tính ra số tiền còn sai do đổi thời gian và đơn vị chưa phù hợp.
 => Giáo viên cần: 
+ Lưu ý cho học sinh cách đổi đơn vị từ W.s sang KW.h. 
+ Yêu cầu học sinh nắm lại các công thức tính công, điện năng tiêu thụ, các bước 
đổi đơn vị và cách tính số tiền cần phải trả trước khi làm bài tập dạng này.
c. Kết quả khảo nghiệm, giá trị khoa học của vấn đề nghiên cứu, phạm vi và 
hiệu quả ứng dụng
 Qua quá trình hướng dẫn học sinh những cách giải bài tập về dòng điện một 
chiều tôi nhận thấy rằng những cách này đã có một sức lôi cuốn, hấp dẫn đối với 
học sinh, tạo nên sự hứng thú học tập ở mỗi em. Điều này giúp ích rất nhiều cho 
bản thân tôi trong việc truyền đạt kiến thức của mình đến các em có hiệu quả nhiều 
so với trước. Học sinh có nhiều tiến bộ trong việc nắm hiểu bài, cải thiện được kĩ 
năng làm bài và phát huy được khả năng tư duy của các em. So với đầu năm có rất 
nhiều em còn sợ học bộ môn, không thích học vì cho rằng nó khó hiểu, khó giải 
nhưng đến nay chất lượng học đã tăng khá đồng đều.
 Kết quả của học sinh lớp 9A1 năm học 2016 - 2017 trước khi được hướng 
dẫn giải bài tập về dòng điện một chiều như sau:
 Xếp loại Giỏi Khá Trung bình Yếu, kém
 Tỉ lệ (%) 5 25 55 15