Bạn đang xem
20 trang mẫu
của tài liệu “SKKN Nâng cao kĩ năng vẽ lại mạch điện khi giải bài tập”, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1. MỞ ĐẦU
Trong nhiều năm giảng dạy môn vật lí ở một huyện miền núi đối tượng học sinh còn gặp nhiều khó khăn trong học tập. Khi dạy chương điện học cho học sinh vấn đề bản thân nhận ra những khó khăn của các em là không xác định được đúng cách mắc các dụng cụ điện trong sơ đồ đặc biệt là mạch điện hỗn hợp nên dẫn đến không thể thực hiện được các bước tính toán tiếp theo vì thế gặp dạng bài này học sinh thường không ghi được điểm. Tích luỹ kinh nghiệm qua nhiều năm giảng dạy ôn học sinh giỏi bộ môn vật lý với đối tượng học sinh này, tôi xin đề xuất một giải pháp để mọi học sinh có thể rèn luyện một cách tự tin, để khai thác mạch điện vẽ lại được sơ đồ tương đương từ đó dễ dàng tính toán được, giúp cho các em đạt được điểm cơ bản khi tham gia các kì thi học sinh giỏi các cấp.
Song do điều kiện có hạn về thời gian, điều kiện về phương tiện, đồ dùng, vật chất.. nên không thể nghiên cứu kĩ để trình bày đủ cho các dạng bài tập thực hành về các loại mạch điện mà ở đây tôi không đề cập nhiều đến phương pháp tính toán mà chỉ đưa ra một vài kinh nghiệm nhỏ để giúp học sinh biến đổi từ sơ đồ mạch điện hỗn hợp ban đầu phức tạp trở về sơ đồ mạch điện hỗn hợp rõ ràng, dễ nhận biết, để có thể thực hiện giải bài toán một cách đơn giản hơn. Khi học sinh đã biết cách vẽ lại sơ đồ mạch điện tương đương thì các em sẽ có sự định hướng và hứng thú để bắt tay vào việc khai thác nhiều dạng toán, của bài toán về mạch điện. Vì những lí do nêu trên nên tôi đã chọn đề tài “ Nâng cao kĩ năng vẽ lại mạch điện khi giải bài tập” làm đề tài nghiên cứu trong năm học này.
Do khả năng còn hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều và hạn chế về số trang nên trong SKKN của tôi có thể có những phần chưa hoàn chỉnh. Rất mong được sự đóng góp của quý thầy cô.
1.1. Lí do chọn đề tài
Điện học là phần kiến thức mà các em được học từ năm lớp 7 với các nội dung khá đơn giản, khi gặp dạng này nếu được hướng dẫn phương pháp làm thì học sinh sẽ dễ dàng lấy được điểm tối đa, còn nếu không được hướng dẫn một cách kĩ lưỡng chốt lại được phương pháp làm thì các em thấy lúng túng không tìm được hướng đi nên thường bỏ qua bài này. Đối với mức độ học sinh miền núi chưa được ôn luyện nhiều và khả năng có hạn nên việc được cung cấp kiến thức này trong quá trình giải bài tập về mạch điện thực sự là việc quan trọng. Từ thực tế giảng dạy và quá trình bồi dưỡng cho học sinh giỏi khối 7,8,9 điều mà tôi nhận thấy hầu hết ở học sinh là đối với những sơ đồ mạch điện phức tạp, các em đều bị lúng túng, bế tắc không tìm ra hướng để phân tích cách mắc mạch điện mà đây là bước vô cùng quan trọng, với các mức độ khác nhau của khối 7,8,9 thì việc vẽ lại được mạch điện xác định được cách mắc thì với tiếp tục đi đến được bước tính toán, còn nếu không làm được điều này thì học sinh như đang đi trong bóng tối không tìm thấy đường ra. Vì vậy việc tôi lựa chọn cách này để viết SKKN là cấp thiết, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trong nhà trường.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Tôi viết SKKN này với mục đích:
- Thông qua đề tài tìm ra các yếu điểm của HS trong giải bài toán vật lí có sơ đồ mạch điện hỗn hợp, có ampe, vôn kế mà phải biết vẽ lại mới tính toán được.
- Củng cố, cung cấp cho học sinh kỹ năng và một số kiến thức về phương vẽ lại mạch điện, nhằm nâng cao năng lực học giải toán vật lí, giúp học sinh giải đáp được những thắc mắc, sửa chữa được những sai lầm hay gặp khi giải các bài toán vật lí liên quan đến mạch điện.
- Giúp GV phát hiện bồi dưỡng HS khá giỏi, học sịnh có khả năng làm tốt bài toán vật lí.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
Đề tài này nghiên cứu, tổng kết về các bài toán vật lí về mạch điện hỗn hợp cần phải phân tích, vẽ lại mạch điện mới giải được bài toán đi đến kết quả đúng.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
- Nêu lên phần lí thuyết dùng trong quá trình sử dụng phương pháp giải này.
-Đưa ra một số dạng bài toán vật lí cơ bản và cách suy nghĩ hướng dẫn để giải các dạng này và sau đó nêu ra nhận xét chung từng dạng bài tập.
- Một số bài tập vận dụng và nâng cao.
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của SKKN
Bản chất của phương pháp là:
Giúp học sinh có khả năng giải bài tập phần điện có sử dụng kĩ năng vẽ lại mạch điện trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí để dự thi học sinh giỏi các cấp... đạt kết quả cao.
Phương pháp cụ thể:
Việc bồi dưỡng học sinh có khả năng tiến bộ đòi hỏi giáo viên phải định hướng được và phân loại từng dạng bài tập cho học sinh, với mỗi dạng trước hết cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, những điểm cần lưu ý, cung cấp cách giải cụ thể, chọn lựa bài tập cho học sinh luyện giải để nắm vững phương pháp với mức độ từ đơn giản đến phức tạp. Trong các dạng bài tập đó thì việc học sinh biết phân tích cách mắc các bộ phận trong mạch điện phức tạp thì mới có thể bắt tay vào việc giải các bài tập khá.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Vật lí là môn học các em được học ở lớp 6 nhưng phần kiến thức điện học các em làm quen ở lớp 7 với kiến thức cơ bản, đến năm lớp 9 các em được cung cấp thêm phần kiến thức điện học với các định luật ôm, mạch điện hỗn hợp đơn, tuy nhiên nhiều em khi gặp mạch hỗn hợp thường thấy lúng túng, hiểu nhầm, bỏ qua không làm, hoặc làm không đúng vì không vững kiến thức về mạch điện. Vì vậy kết quả đạt được thường không cao.
Khi giải toán vật lí về mạch điện, quan trọng thường có trong cách giải là phải phân tích tìm được cách mắc các bộ phận điện thì từ đó mới tìm được cách tính toán.
Qua khảo sát 16 em học sinh đội tuyển lí lớp 7, 8, 9 trong hai năm học liên tiếp: Từ 2014-2015 và 2017- 2018 của trường về việc sử dụng phương pháp phân tích vẽ lại sơ đồ mạch điện để giải các dạng bài tập điện học thường có trong đề thi học sinh giỏi cấp huyện các năm gần đây, kết quả nhận được như sau:
Điểm dưới 5
Điểm 5 - 7
Điểm 8 - 10
SL
%
SL
%
SL
%
8
50
7
43,75
1
6,25
Từ thực trạng trên, trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi để nâng cao hiệu quả dạy và học đối với dạng nay tôi đã tìm hiểu, nghiên cứu và phân dạng các bài tập về mạch điện hỗn hợp có sử dụng phương pháp phân tích vẽ lại sơ dồ mạch điện để hướng dẫn học sinh cách trình bày thông qua đó xây dựng cho các em tư duy phương pháp và kỹ năng cho các em để giải dạng bài tập này một cách cụ thể, có hiệu quả hơn.
2. 3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
Để giúp cho học sinh nắm được phương pháp giải và xác định được cách làm của từng dạng, tôi đã tham khảo các tài liêu bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí các khối lớp, các đề thi học sinh giỏi các khối lớp ở nhiều năm, các chuyên đề và qua mạng internet để nghiên cứu, tìm hiểu, phân dạng, nhờ đó đã giúp cho tôi hiểu một cách sâu sắc hơn về phương pháp này, từ đó tôi đã tổng hợp, xây dựng được hệ thống bài tập phong phú. Với hệ thống bài tập sắp xếp từ dễ đến khó theo dạng, thông qua các dạng toán này giúp học sinh tự rút kinh nghiệm và hình thành phương pháp, rèn luyện kỹ năng giải, giúp các em dễ dàng nghi nhớ, dễ dạng phân biệt và áp dụng vào giải quyết các bài toán dạng này.
a. Trang bị lại cho học sinh các kiến thức, kĩ năng cần lưu ý cơ bản nhất về việc sử dụng phương pháp phân tích vẽ lại sơ đồ mạch điện để tính toán.
Kiến thức cơ bản.
-Hiểu được mạch điện mắc nối tiếp là các vật dẫn mắc liên tiếp nhau điểm đầu của vật này là điểm cuối của vật kia.
- Mạch điện mắc song song là các vật dẫn cùng chung điểm đầu và điểm cuối.
Lưu ý:
- Nếu có hai điện trở R1, R2 mắc song song với nhau, cường độ các dòng điện đi qua các điện trở là I1, I2. Do I1 R1 = I2 R2 nên :
- Khi biết hai điện trở R1, R2 và cường độ dòng điện đi qua một điện trở, công thức trên cho phép tính ra cường độ dòng điện đi qua điện trở kia và cường độ dòng điện đi trong mạch chính.
Hoặc vận dụng công thức I1 = I. ; I2 = I.
Một số kỹ năng cơ bản:
- Trong một mạch điện, các điểm nối với nhau bằng dây nối (hoặc ampe kế) có điện trở không đáng kể được coi là trùng nhau. Khi đó ta chập các điểm đó lại và vẽ lại mạch để tính toán.
- Trong các bài toán, nếu không có ghi chú gì đặc biệt thì ta có thể coi:
RA 0 và RV .
- Khi giải bài toán với những sơ đồ mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên tìm cách đưa về một sơ đồ tương đương đơn giản hơn. Trên sơ đồ tương đương, những điểm có điện thế bằng nhau được chập lại để làm rõ những bộ phận phức tạp của đoạn mạch được ghép lại để tạo thành đoạn mạch đơn giản dễ hiểu hơn.
Trang bị cho học sinh kỹ năng tự đặt câu hỏi và tự trả lời câu hỏi.
H? Yêu cầu bài toán là gì? Để thực hiện yêu cầu đó ta có những hướng suy nghĩ nào?
H? đề bài cho biết gì? Với giả thiết đó, ta có mấy cách giải quyết bài toán này và ta sẽ làm bài này theo cách nào? vì sao?
* Khi gặp khó khăn, ta tiếp tục đặt câu hỏi ?
H? Ta gặp khó khăn ở đâu? Có phần giả thiết nào chưa sử dụng không?
H? Ta đã gặp bài toán nào tương tự bài này chưa?...
*Ví dụ như: Tìm các giá trị thỏa mãn các số liệu theo sơ đồ mạch điện hỗn hợp cho trước.
Cách làm: + Phân tích được sơ đồ cách mắc các thiết bị điện, để làm được điều này cần:
- Dùng lập luận kết hợp với các điều kiện đã cho của bài để suy ra những điểm nào trên sơ đò được chập lại với nhau.
-Dòng điện đi qua thiết bị nào, không đi qua thiết bị nào, thiết bị nào bị bỏ ra khỏi mạch.
-Mạch điện bây giờ các thiết bị được mắc như thế nào với nhau, vẽ lại được sơ đồ mạch điện.
+ Khi biết được cách mắc các thiết bị trong sơ đồ mạch điện thì ta mới tìm ra được phương pháp tính toán theo yêu cầu đề bài.
* Nhận xét chung:
- Mạch điện hỗn hợp phức tạp cũng là một loại mạch điện mắc hỗn hợp, song cách mắc khá phức tạp, không đơn giản chỉ nhìn vào mạch điện là nhận ra cách mắc các bộ phận trong mạch điện được ngay. Vì vậy, để thực hiện được kế hoạch giải, bắt buộc phải tìm cách mắc lại để đưa về mạch điện tương đương đơn giản hơn.
Nhớ rằng, giữa các điểm nối với nhau bằng dây dẫn, ampe kế... có điện trở không đáng kể là những điểm có cùng điện thế, ta chập lại. Khi đó vẽ lại mạch điện, ta sẽ được mạch điện tương đương ở dạng rõ ràng hơn.
- Phân tích cách mắc các bộ phận trong mạch điện là bước khá quan trọng, nó giúp ta thực hiện yêu cầu của bài toán tránh được những sai sót.
Cuối cùng, ta áp dụng các tính chất và hệ quả của định luật Ôm đối với từng loại đoạn mạch nối tiếp và song song.
b. Các dạng bài tập ¸p dông cụ thể.
Dạng 1. Vẽ lại sơ đồ để tính các điện trở hoặc điện trở tương của đoạn mạch.
C¸c trêng hîp cô thÓ: C¸c ®iÓm ë 2 ®Çu d©y nèi, khãa K ®ãng, Am pe kÕ cã ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ...§îc coi lµ cã cïng ®iÖn thÕ. Hai ®iÓm nót ë 2 ®Çu R5 trong m¹ch cÇu c©n b»ng...
Bài 1.Cho mạch điện như hình vẽ. Hãy vẽ sơ đồ tương đương để tính
a,
b, A B C
c, R4
*Cách thức mà trong thực tế bản thân đã làm.
Để làm được dạng toán này giáo viên cần cung cấp cho học sinh các kiến thức chung cơ bản từ đó dưới sự hướng dẫn của giáo viên các em với hiểm thêm và nắm chắc được phương pháp làm của dạng toán này.
* Chập các điểm cùng điện thế
Ta có thể chập hai hay nhiều điểm có cùng điện thế thành một điểm bất kì khi biến đổi mạch điện tương đương: Các điểm ở hai đầu dây nối, khóa K đóng, Ampe kế có điện trở không đáng kể... Được coi là có cùng điện thế.
-Yêu cầu học sinh nêu lên các suy nghĩ khi gặp bài toán này.
-Câu trả lời mong muốn:
Vì điểm C và D nối với nhau bằng dây dẫn có điện trở không đáng kể là những điểm có cùng điện thế, ta chập C, D lại với nhau.
* Câu hỏi gợi ý hướng dẫn học sinh.
a. ?Điện trở nào nhận điểm đầu là A, điểm cuối là B: R1
?Còn điện trở nào có điểm đầu là A?: R3
? Điểm cuối của điện trở R3 là điểm nào: C
?Còn những điện trở nào có điểm đầu là C?: R2; R4
? Điểm cuối của điện trở R2 ;R4 là điểm nào: B
Câu b, c hướng dẫn tương tự câu a
Lời gi¶i
a, Ta chËp hai ®iÓm C vµ D l¹i. Khi ®ã m¹ch ®iÖn cßn ba điÓm ®iÖn thÕ A, B, C
Trong ®ã ( R3 nt ( R4 // R2 ) ) // R1
S¬ ®å cã d¹ng
b, Ta chËp hai ®iÓm C vµ D l¹i. Khi ®ã m¹ch ®iÖn cßn ba điÓm ®iÖn thÕ A, B, C
S¬ ®å t¬ng ®¬ng
Trong ®ã:(nt (//) ) // R3
c, T¬ng tù ta cã ( ( R1 nt R3 ) // R4 // R2
D R2 C R3 B
A
R1
Bµi 2: Cho m¹ch ®iÖn như h×nh vÏ
H·y vÏ s¬ ®å t¬ng ®¬ng ®Ó tÝnh
®iÖn trë R3 m¹ch ®iÖn RAB khi :
a, K1 ®ãng, K2 më
b, K1 më, K2 ®ãng
c, K1 ®ãng, K2 ®ãng
d, K1 më, K2 më
BiÕt R1 = 6, R2 = 4, R3 = 12
*Cách thức mà trong thực tế bản thân đã làm.
Để làm được dạng toán này giáo viên cần cung cấp cho học sinh các kiến thức chung cơ bản ngoài kiến thức nêu trong bài 1 là:
Bỏ điện trở:
Ta có thể bỏ các điện trở khác 0 ra khỏi sơ đồ khi biến đổi mạch điện tương đương khi cường độ dòng điện qua các điện trở này bằng 0.
Cụ thể: Các vật dẫn nằm trong mạch hở, một điện trở khác 0 mắc song song với một vật dẫn có điện trở bằng 0( điện trở nối tắt)
Đặt câu hỏi gợi ý hướng dẫn học sinh.
a, K1 đóng, K2 mở những điểm nào được chập với nhau lúc này dòng điện đi qua những điện trở nào, điện trở nào bỏ ra khỏi mạch?
b, K1 më, K2 ®ãng điểm D trùng B ta chập B với D trong mạch còn những điện trở nào?
Tương tự phương pháp này với câu c, d.
Lời giải
a, K1 đóng, K2 mở điểm A chập với C do đó dòng điện chỉ đi qua R3
A B
RAB = R3 = 12
R3
b, K1 më, K2 ®ãng điểm D trùng B do đó dòng điện chỉ đi qua R1
A R1 B RAB = R1 = 6
c, K1 ®ãng, K2 ®ãng điểm A trùng C và điểm D trùng B do đó R1 // R2 // R3
A B 1/RAB = 1/R1 +1/R2 + 1/R3; RAB = 2
d, K1 më, K2 më th ì R1 nt R2 nt R3
A D C B
R1 R2 R3
RAB = R1 + R2 + R3 = 6 + 4 + 12 = 22
Bài 3:
D
A
B
C
R
R
R
Cho mạch điện như hình vẽ.
Nếu A, B là hai cực của nguồn U= 100V
thì U= 40V, khi đó I= 1A.
Ngược lại nếu C, D là hai cực của nguồn điện
U= 60V thì khi đó U= 15V.
Tính: R, R, R.
Đặt câu hỏi gợi ý hướng dẫn học sinh.
Với bài tập này từ kiến thức được cung cấp mấu chốt của bài toán được giải quyết khi các em biết khi A,B hay C,D là hai cực của nguồn điện thì mạch điện mắc như thế nào khi đó bài toán xem như đã được tìm ra.
?. Nếu A,B là hai cực của nguồn điện thì mạch điện được mắc như thế nào?
(R// ( Rnt R))
?. Nếu C,D là hai cực của nguồn điện thì mạch điện được mắc như thế nào?
(R// (Rnt R))
Lời giải: - Trường hợp 1: R// ( Rnt R)
U = U+ U U= U - U = 100 - 40 = 60(V)
I= I = 1A
R= U/ I= 60()
R= U/ I = 40().
-Trường hợp 2: R// (Rnt R)
U= U+ U U= U- U = 60 - 15 = 45(V)
= R = = = 20();Vậy:R = 20(); R= 60() ; R= 40().
Bài 4 Vẽ sơ đồ mạch điện tương đương(hình bên) để tính RAB khi:
R2
C
B
A
R1
a)K1 đóng, K2 hở.
b)K1 hở, K2 đóng.
K2
K1
R3
R7
R66
R7
R3
c)K1, K2 đều đóng.
E
D
R4
R5
Đặt câu hỏi gợi ý hướng dẫn học sinh.
Sau khi đã làm quen với ba bài tập cơ bản trên với những kiến thức được giáo viên cung cấp và sự hướng dẫn cặn kẽ theo từng ý câu hỏi học sinh đã nắm được phương pháp giải qua việc tự đặt câu hỏi nên đến bài này mặc dù số điện trở nhiều hơn nhưng các em đã chủ động đặt tự câu hỏi để làm.
?K1 đóng, K2 hở ta những điểm nào lại với nhau? Điện trở nào được bỏ ra khỏi mạch?
(chập A và D. Bỏ nhánh CE vì K2 hở, bỏ R5, R6 ra ).
?Tại nút A có những điện trở nào? (R1, R7 ;R4)
?Những điện trở này có điểm cuối là điểm nào?(C,E)
? Những điện trở nào nhận C,E làm điểm đầu? (R2 ;R3)
?Điện trở R2 ;R3 có điểm cuối là điểm nào? (Điểm B)
? Mạch điện bây giờ được mắc như thế nào?
( Gồm hai nhánh song song
-Nhánh 1 gồm (R1//R7 nt R2).
-Nhánh 2 gồm hai điện trở (R3 nt R4).)
Hỏi tương tự với câu b,c
Khi các em tự đặt được những câu hỏi cụ thể như hướng dẫn thì việc vẽ lại sơ đồ mạch điện các em thấy dễ dàng và thực hiện một cách chính xác
Ta có sơ đồ mạch điện tương đương như sau:
D
E
C
A
R4
R3
R7
R2
R1
Lời giải:
a.K1 đóng, K2 hở ta chập A và D.
Bỏ nhánh CE vì K2 hở, bỏ R5, R6 ra .
Mạch điện bây giờ gồm hai nhánh song song
-Nhánh 1 gồm (R1//R7 nt R2).
-Nhánh 2 gồm hai điện trở (R3 nt R4).)
b.Khi K1 hở, K2 đóng ta chập C với E
Mạch điện dồm hai cụm nối tiếp
Cụm 1: Gồm hai nhánh //. Một nhánh là R1, nhánh còn lại (R6, R5 nt R4//R7).
R7
R6
R5
R4
R3
R2
R1
A
D
C
E
B
Cụm 2: R2//R3.
c. R3
R7
K1, K2 đều đóng.
R2
Chập A và D, C và E,
A
R1
B
C
mạch còn lại 3 điểm điện thế
D
E
A,C ,B
R3
R7
Bỏ R5, R6 ra .
R4
Nhận xét .Sau khi làm song hai bài tập trên tôi lưu ý và nhấn mạnh cho học sinh những những bước làm sau để học sinh được khắc sâu, nhớ lâu.
*Trường hợp 1: Mạch điện gồm một số điện trở xác định nhưng ta thay đổi hai nút ra vào của dòng điện mạch chính thì ta được các sơ đồ tương đương khác nhau.
+ Bước 1: Đặt tên cho các điểm nút trong mạch điện.
+ Bước 2: Tìm trên mạch điện các điểm có điện thế bằng nhau để chập các điểm đó lại với nhau
+ Bước 3: Xác định điểm đầu và điểm cuối của mạch điện.
+ Bước 4: Liệt kê các điểm nút của mạch điện theo hàng ngang
+ Bước 5: Lần lượt từng điện trở nằm giữa hai điểm nào thì đặt các điện trở vào giữa hai điểm đó.
* Trường hợp 2: Mạch điện có điện trở nút ra vào xác định nhưng các khóa k thay nhau đóng ngắt ta cũng được các sơ đồ tương đương khác nhau.Để có sơ đồ tương đương ta làm như sau:
-Nếu khóa k nào đó hở thì ta bỏ hẳn tất cả những thứ nối tiếp với k về cả hai phía.
-Nếu khóa k đóng ta chập hai nút bên khóa k lại với nhau thành một điểm.
-Xác định xem trong mạch có mấy điểm điện thế.
-Tìm các phần mắc song song với nhau, các phần nối tiếp với nhau và vẽ sơ đồ tương đương.
Dạng 2 : Mạch điện có sử dụng ampe kế.
Bài 1.
A
R
1
C
R
2
R
3
R
4
D
A
B
Cho mạch điện như hình 2. Biết R1 = R3 = 30W ; R2 = 10W; R4 là một biến trở. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là UAB = 18V không đổi.
Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế.
a. Cho R4 = 10W. Tính điện trở tương đương
của đoạn mạch AB và cường độ dòng điện
mạch chính khi đó ?
b. Phải điều chỉnh biến trở có điện trở bằng
bao nhiêu để ampe kế chỉ 0,2A và dòng điện
chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ?
* Cách thức mà trong thực tế bản thân đã làm:
Để làm được dạng toán này giáo viên cần cung cấp cho học sinh các kiến thức chung cơ bản về vai trò của ampe kế trong sơ đồ:
-Nếu ampe kế có điện trở bằng 0 ngoài chức năng là dụng cụ đo nó còn có vai trò như dây nối do đó:
+ Có thể chập hai đầu dây nối thành một điểm khi biến đổi mạch điện tương đương
+Am pe kế song song với điện trở nào thì điện trở đó đó bị nối tắt
+Ampe kế nằm riêng một mạch thì thì dòng điện qua nó dược tính thông qua các dòng ở hai nút mà ta mắc ampe kế.
-Nếu ampe kế có điện trở khác 0 thì nó còn có chức năng như một điện trở.
*Đặt câu hỏi gợi ý hướng dẫn học sinh.
?Yêu cầu học sinh nêu lên các suy nghĩ khi gặp bài toán này.
-Câu trả lời mong muốn:
Vì điểm C và D nối với nhau bằng ampe kế có điện trở không đáng kể là những điểm có cùng điện thế, ta chập C, D lại với nhau.
?Mạch điện khi đó được mắc như thế nào?
( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )
?Để tính IA ta phải tính được gì? (IA = I1 – I2)
?Tính I1 bằng cách nào? (R1 = R3 ; U1 = U3 suy ra I1 = I3 = )
?Tính I2 bằng cách nào? (Vì R2// R4 suy ra I2 = )
?Tính I bằng cách nào? (I =
Lời giải. a. Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D
Mạch điện được mắc như sau : ( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )
Vì R1 = R3 = 30 W nên R13 = 15W
Vì R2 = R4 = 10 W nên R24 = 5W
Vậy điện trở tương đương của mạch điện là :
RAB = R13 + R24 = 15 + 5 = 20 ( W )
Cường độ dòng điện mạch chính là :
b.Gọi I là cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D
A
C
R
3
D
I
2
I
1
I
A
I
I
3
I
4
B
A
R1
R2
Mạch điện được mắc như sau:
( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )
Do R1 = R3 và U1 = U3 nên
I1 = I3 =
Vì R2 // R4 nên I2 =
R
4
Cường độ dòng điện qua ampe kế là :
=> IA = I1 – I2 =
=> IA = = 0,2 ( A ) ( 1 )
Điện trở của mạch điện là :
RAB =
Cường độ dòng điện mạch chính là :
I = ( 2 )
Thay ( 2 ) vào ( 1 ) rồi rút gọn ta được :
14R4 = 60
=> R4 = ( W ) » 4,3 ( W
Bài 2
Cho mạch điện như hình vẽ 3.3.1 các điện trở giống nhau có giá trị là r, điện trở ampe kế không đáng kể; UAB có giá trị U0 không đổi. Xác định số chỉ của các ampe kế khi:
a. Cả hai khóa cùng đóng?
b. Cả hai khóa cùng
