SKKN Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài toán cực trị trong mạch xoay chiều không phân nhánh

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI NHANH 
BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH 
XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH 
 PHẦN I: MỞ ĐẦU 
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 
1. Cơ sở lí luận: 
Môn Vật lí là một bộ phận khoa học tự nhiên nghiên cứu về các hiện 
tượng vật lí . Những thành tựu của vật lí được ứng dụng vào thực tiễn sản 
xuất và ngược lại chính thực tiễn sản xuất đã thúc đẩy khoa học vật lí phát 
triển. Vì vậy học vật lí không chỉ đơn thuần là học lí thuyết vật lí mà phải 
biết vận dụng vật lí vào thực tiễn sản xuất. Do đó trong quá trình giảng dạy 
người giáo viên phải rèn luyện cho học sinh có được những kỹ năng, kỹ xảo 
và thường xuyên vận dụng những hiểu biết đã học để giải quyết những vấn 
đề thực tiễn đặt ra. 
Bộ môn vật lí được đưa vào giảng dạy trong nhà trường phổ thông 
nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông, cơ bản, có hệ thống 
toàn diện về vật lí. Hệ thống kiến thức này phải thiết thực, có tính giáo dục 
kỹ thuật tổng hợp và đặc biệt phải phù hợp với quan điểm vật lí hiện đại. Để 
học sinh có thể hiểu được một cách sâu sắc, đủ những kiến thức và áp dụng 
các kiến thức đó vào thực tiễn cuộc sống thì cần phải rèn luyện cho các học 
sinh những kỹ năng, kỹ xảo thực hành như: Kỹ năng, kỹ xảo giải bài tập, kỹ 
năng đo lường, quan sát . 
Bài tập vật lí với tư cách là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật 
lí. Thông qua việc giải tốt các bài tập vật lí các học sinh sẽ có được những 
những kỹ năng so sánh, phân tích, tổng hợp Do đó sẽ góp phần to lớn 
trong việc phát triển tư duy của học sinh. Đặc biệt bài tập vật lí giúp học sinh 
củng cố kiến thức có hệ thống cũng như vận dụng những kiến thức đã học 
vào việc giải quyết những tình huống cụ thể, làm cho bộ môn trở nên lôi 
cuốn, hấp dẫn các em hơn. 
Hiện nay, trong xu thế đổi mới của ngành giáo dục về phương pháp 
giảng dạy cũng như phương pháp kiểm tra đánh giá kết quả giảng dạy và thi 
tuyển. Cụ thể là phương pháp kiểm tra đánh giá bằng phương tiện trắc 
nghiệm khách quan. Trắc nghiệm khách quan đang trở thành phương pháp 
chủ đạo trong kiểm tra đánh giá chất lượng dạy và học môn vật lí trong nhà 
trường THPT. Điểm đáng lưu ý là nội dung kiến thức kiểm tra tương đối 
rộng, đòi hỏi học sinh phải học kĩ, nắm vững toàn bộ kiến thức của chương 
trình, tránh học tủ, học lệch và để đạt được kết quả tốt trong việc kiểm tra, 
thi tuyển học sinh không những phải nắm vững kiến thức mà còn đòi hỏi học 
 sinh phải có phản ứng nhanh đối với các dạng toán, đặc biệt các dạng toán 
mang tính chất khảo sát mà các em thường gặp. 
2. Cơ sở thực tiễn: Các dạng bài tập trong chương trình vật lí 12 rất đa 
dạng, phong phú đặc biệt là các dạng bài tập ôn thi đại học. Trong quá trình 
ôn thi đại học cho các em học sinh lớp 12, tôi nhận thấy bài toán cực trị 
trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh là một dạng bài tập hay 
nhưng cũng rất khó. Để làm được dạng toán này học sinh phải vận dụng tốt 
kiến thức về mạch điện xoay chiều không phân nhánh và đặc biệt là phải có 
kiến thức toán rất tốt về bất đẳng thức Côsi, tam thức bậc hai. Nhằm giúp 
học sinh phân loại được các loại bài toán cực trị, phương pháp giải và có kĩ 
năng giải nhanh bài toán để từ đó tạo điều kiện thuận lợi hơn trong việc ôn 
thi tốt nghiệp, ôn thi đại học & cao đẳng nên trong năm học 2011 - 2012 tôi 
chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “ Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài 
toán cực trị trong mạch xoay chiều không phân nhánh”. 
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 
- Đưa ra cách phân loại và phương pháp giải cho các dạng bài toán về cực trị 
trong mạch xoay chiều không phân nhánh 
- Đưa ra phương pháp giải nhanh giúp học sinh đạt kết quả cao nhất khi làm 
các bài toán cực trị trong các đề thi. 
- Nghiên cứu phương pháp giảng dạy bài vật lí với quan điểm tiếp cận mới, 
đó là Phương pháp Trắc nghiệm khách quan. 
III. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 
- Tìm hiểu cơ sở lí luận chung của bài tập vật lí và phân loại bài tập vật lí ở 
trường phổ thông. 
- Nghiên cứu lí thuyết về mạch điện xoay chiều không phân nhánh và các 
kiến thức toán học có liên quan. 
 - Đưa ra cách phân loại và phương pháp giải các bài toán cực trị trong mạch 
điện xoay chiều không phân nhánh 
- Đưa ra phương pháp giải nhanh cho dạng bài tập này. 
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
- Nghiên cứu lí thuyết 
- Giải các bài tập vận dụng 
 V. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 
- Học sinh lớp 12. 
- Đối tượng khảo sát thực nghiệm: Học sinh lớp 12A1 và 12A2 ôn thi khối 
A. 
PHẦN 2: NỘI DUNG 
A. CƠ SỞ LÍ THUYẾT 
I. BÀI TẬP VẬT LÍ 
1. Tác dụng của bài tập trong dạy học vật lí. 
Việc sử dụng các bài tập trong dạy học vật lí có rất nhiều tác dụng: 
- Giúp cho việc ôn tập, củng cố, mở rộng kiến thức, kĩ năng cho học 
sinh. 
- Bài tập có thể là mở đầu kiến thức mới 
- Rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, phát triển 
thói quen vận dụng kiến thức một cách khái quát. 
- Phát triển năng lực tự làm việc của học sinh. 
- Phát triển tư duy sáng tạo của học sinh. 
- Dùng để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh 
Giải các bài toán vật lí được xem như mục đích, là phương pháp dạy học. 
Ngày nay, thực tiễn dạy học vật lí, người ta càng ngày càng chú ý tăng 
cường các bài toán vật lí và chúng đóng vai trò quan trọng trong dạy học và 
giáo dục đặc biệt là trong việc thực hiện các nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng 
hợp. 
Trong thực tế dạy học, người ta gọi một vấn đề (hay là một câu hỏi) cần 
được giải đáp bằng lập luận logic, suy luận toán học hay thực nghiệm vật lí 
trên cơ sở sử dụng các định luật hay phương pháp của vật lí là các bài toán 
vật lí. Bài toán vật lí là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lí vì nó 
cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm vật lí, phát triển tư duy 
vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế. 
2. Các dạng bài tập vật lí 
Số lượng các bài tập vật lí được sử dụng hiện nay rất lớn, vì vậy cần phân 
loại sao cho có tính tương đối thống nhất về mặt lí luận cũng như thực tiễn 
cho phép người giáo viên lựa chọn, và sử dụng hợp lí các bài tập vật lí trong 
dạy học. 
Các bài tập vật lí khác nhau về nội dung và mục đích dạy học nên có thể 
phân loại theo các cách sau: 
- Phân loại theo nội dung 
- Phân loại theo phương pháp hình thành điều kiện bài toán 
- Phân loại theo phương pháp giải. 
 2.1. Phân loại theo nội dung: Có thể chia thành các dạng bài tập sau 
- Các bài tập có nội dung trừu tượng: Các dữ kiện cho dưới dạng kí hiệu, lời 
giải cũng sẽ biểu diễn dưới dạng một công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện 
đã cho. Loại bài tập này nhấn mạnh bản chất vật lí của hiện tượng mô tả 
trong bài tập. 
- Các bài tập có nội dung cụ thể: Các dữ kiện đều cho dưới dạng các con số 
cụ thể, mang tính đặc trưng trực quan gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm 
sống của học sinh. 
2.2. Phân loại theo phương pháp giải: Có thể chia thành các dạng bài tập 
sau 
2.2.1. Bài tập định tính: 
- Là bài tập mà học sinh không cần phải tính toán (Hay chỉ có các phép toán 
đơn giản) mà chỉ vận dụng các định luật, định lí, qui luật để giải thích hiện 
tượng thông qua các lập luận có căn cứ, có lôgic. 
- Nội dung của các câu hỏi khá phong phú, và đòi hỏi phải vận dụng rất 
nhiều các kiến thức vật lí. 
- Thông thường để giải các bài toán này cần tiến hành theo các bước: 
* Phân tích câu hỏi 
* Phân tích hiện tượng vật lí có đề cập đến trong câu hỏi để từ đó xác định 
các định luật, khái niệm vật lí hay một qui tắc vật lí nào đó để giải quyết câu 
hỏi. 
* Tổng hợp các điều kiện đã cho với các kiến thức tương ứng để trả lời câu 
hỏi. 
2.2.2. Bài tập định lượng( Bài tập tính toán) 
Đó là loại bài tập vật lí mà muốn giải quyết nó ta phải thực hiện một loạt các 
phép tính. Dựa vào mục đích dạy học ta có thể phân loại bài tập dạng này 
thành 2 loại: 
a. Bài tập tập dượt: Là bài tập đơn giản được sử dụng ngay khi nghiên cứu 
một khái niệm hay một qui tắc vật lí nào đó để học sinh vật dụng kiến thức 
vừa mới tiếp thu. 
b. Bài tập tổng hợp: Là những bài tập phức tạp mà muốn giải nó học sinh 
vận dụng nhiều kiến thức ở nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học và 
thuộc nhiều lĩnh vực. 
Đặc biệt, khi các câu hỏi loại này được nêu dưới dạng trắc nghiệm khách 
quan thì yêu cầu học sinh phải nhớ kết quả cuối cùng đã dược chứng minh 
trước đó để giải nó một cách nhanh chóng. Vì vậy yêu cầu học sinh phải hiểu 
bài một cách sâu sắc để vận dụng kiến thức ở mức độ cao . 
2.2.3. Bài tập đồ thị 
Đó là bài tập mà dữ kiện đề bài cho dưới dạng đồ thị hay trong quá trình giải 
nó ta phải sử dụng đồ thị. ta có thể phân loại dạng bài tập này thành hai loại 
 a. Đọc và khai thác đồ thị đã cho: Bài tập loại này có tác dụng rèn luyện cho 
học sinh kỹ năng đọc đồ thị, biết cách đoán nhận sự thay đổi trạng thái của 
vật thể, hệ vật lí, của một hiện tượng hay một quá trình vật lí nào đó. Biết 
cách khai thác từ đồ thị những dữ để giải quyết một vấn đề cụ thể. 
b. Vẽ đồ thị theo những dữ liệu đã cho : bài tập này rèn luyện cho học sinh 
kỹ năng vẽ đồ thị, nhất là biết cách chọn hệ tọa độ và tỉ lệ xích thích hợp để 
vẽ đồ thị chính xác. 
2.2.4. Bài tập thí nghiệm: là loại bài tập cần phải tiến hành các thí nghiệm 
hoặc để kiểm chứng cho lời giải lí thuyết, hoặc để tìm những số liệu, dữ kiện 
dùng trong việc giải các bài tập.Tác dụng cụ thể của loại bài tập này là giáo 
dục, giáo dưỡng và giáo dục kỹ thuật tổng hợp. Đây là loại bài tập thường 
gây cho học sinh cảm giác lí thú và đặc biệt đòi hỏi học sinh ít nhiều tính 
sáng tạo. 
II. LÍ THUYẾT VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG 
PHÂN NHÁNH 
Xét đọan mạch xoay chiều không phân nhánh gồm 3 phần tử điện trở thuần 
R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C. 
1. Tổng trở: 2 2Z= R (Z Z )L C Với 
1;L CZ L Z C


Nếu đoạn mạch gồm nhiều phần tử cùng loại: 
 Công 
thức 
Ghép nối tiếp Ghép song song 
Điện trở lR
S
 R= R1 + R2 + Rn 
1 2
1 1 1 1...
nR R R R
Cảm kháng ZL=L. 1 2 ... nL L L LZ Z Z Z 
1 2
1 1 1 1...
nL L L L
Z Z Z Z
Dung 
khá