Bài 4. Đoạn mạch nối tiếp – Giải bài tập SBT Vật Lý 9

Apr 21st, 2018 · 0 Comment
Đang tải...

Giải bài tập vật lý 9 đoạn mạch nối tiếp

4.1 (SBT, trang 9)

Hai điện trở R_{1} , R_{2}  và ampe kế được mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A, B.

a. Vẽ sơ đổ mạch điện trên.

b. Cho R_{1}  = 5Ω, R_{2}  = 10Ω, ampe kế chỉ 0,2A. Tính hiệu điện thế của đoạn mạch AB theo hai cách.

Hướng dẫn:                                        

Cách 1 : Dựa vào: U_{AB} = U_{1} + U_{2} .

Cách 2: Dựa vào: U_{AB} = I.R_{td}

Giải:

a) Có thể vẽ một trong các sơ đồ sau:

Giải bài tập vật lý 9 đoạn mạch nối tiếp

b) Cách 1:

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_{1} :

U_{1} = I.R_{1} = 0,2.5 = 1 (V)

Hiệụ điện thế giữa hai đầu điện trở R_{2} :

U_{2} = I.R_{2}  = 0,2.10 = 2 (V)

Hiện điện thế giụa hai đầu đoạn mạch AB:

U_{AB} = U_{1} + U_{2} = 1 + 2 = 3 (V)

Cách 2:

Điện trở tương đương cúa đoạn mạch AB:

R_{td} = R_{1} + R_{2}  = 5 + 10= 15 (Ω)

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB:

U_{AB} = I.R_{2} = 0,2.15 = 3 (V)

4.2 (SBT, trang 9) Một điện trở 10Ω  được mắc vào hiệu điện thế 12V.

a. Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở đó.

b. Muốn kiểm tra kết quả tính ở trên, ta có thể dùng ampe kế để đo. Muốn ampe kế chỉ đúng giá trị cường độ dòng điện đã tính được phải có điều kiện gì đối với ampe kế ? Vì sao ?

Lời giải:

a) Cường độ dòng điện chạy qua điện trở là:

b) Ampe kế phải có điện trớ rất nhỏ so vói điện trở của vật cần đo cường độ dòng điện, khi đó điện trở của ampe kế không ảnh hưởng đến điện trở của đoạn mạch. Dòng ‘điện, đi qua ampe kế chính là dòng điện thực đi qua vật đang xét.

4.3 (SBT, trang 9) Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.1, trong đó điện trờ R_{1}  = 10Ω,  R_{2}  = 20Ω, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB bằng 12V.

a. Số chỉ của vôn kế và ampe kế là bao nhiêu ?

b. Chỉ với hai điện trở trên đây, nêu hai cách làm tăng cường độ dòng điện trong mạch lên gấp ba lần (có thế thay đổi U_{AB} ).

Trả lời:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB:

R_{td} = R_{1} + R_{2} = 10 + 20 = 30(Ω)

Cường độ dòng điện chạy trong mạch:

Vì ampe kế đo cường độ dòng điện chạy trong mạch nên số chỉ của ampe kế là 0,4A.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_{1} :

U_{1} = I.R_{1} = 0,4.10 = 4 (V)

Vì vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_{1} nên số chỉ của vôn kế là 4V.

b) Vì I‘ = 3.I , nên:

Từ đó, ta có các cách làm tăng cường độ dòng điện là:

– Cách 1: Giữ nguyên hai điện trở mắc nối tiếp để R'_{AB} = R_{AB} thì 3.U'_{AB} = 3.U_{AB}

Tức là phải tăng hiệu điện thế của đoạn mạch lên gấp.3 lần.

– Cách 2: Giữ nguyên hiệu điện thế của đoạn mạch U'_{AB} = U_{AB}  thì R_{AB} = 3.R'_{AB}

Vì R'_{AB} = R_{AB} : 3 = 30 : 3 = 10 (Ω) = nên trong mạch chỉ mắc R_{1} .

 

4.4 (SBT, trang 9)

Cho mạch điện có sơ đổ như hình 4.2,trong đó điện trở R_{1}  = 5Ω, R_{2}  = 15Ω, vôn kế chỉ 3V 

a. Số chỉ của ampe kế là bao nhiêu?

b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch

Lời giải:

a) Vì vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_{2} nên :

U_{2} = 3V

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R_{2} là:

Vì R_{1} , R_{2} mắc nối tiếp nên: I_{1} = I_{2} = I = 0,2 (A)

Vì ampe kế đo cường độ dòng điện chạy trong mạch nên ampe kế chỉ 0,2A.

b) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

R_{td} = R_{1} + R_{2}  = 5 + 15 = 20(Ω)

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là:

U_{AB} = I.R_{td} = 0,2.20 = 4 (V)

4.5 (SBT, trang 10) Ba điện trở có các giá trị là 10Ω, 20Ω, 30Ω. Có thể mắc các điện trở này như  thế nào vào mạch có hiệu điện thế 12V để dòng điện trong mạch có cường độ 0,4A ?

Hướng dẫn:

Mắc nối tiếp sao cho tổng các điện trở thành phần bằng điện trở tương đương.

Giải:

Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

Vì R_{td} – R_{3} và R_{td} = R_{1} + R_{2} nên có hai cách mắc các điện trớ đó vào mạch:

– Cách 1: Trong mạch chỉ có điện trở 30Ω

Giải bài tập vật lý 9 đoạn mạch nối tiếp

– Cách 2: Trong mạch mắc hai điện trở 10Ω và 20Ω nối tiếp nhau:

Giải bài tập vật lý 9 đoạn mạch nối tiếp

4.6 (SBT, trang 10) Cho hai điện trở, R_{1} = 20Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 2A và R_{2} = 40Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 1,5A. Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm R_{1} nối tiếp với R_{2}   là:

A. 210V              

B. 120V              

C. 90V                

D. 100V

Hướng dẫn:

Để điện trở R_{2} không bị hỏng thì cường độ dòng điện trong mạch tối đà là 1,5 A.

Giải:

Chọn C. 90V.

4.7 (SBT, trang 10)

Ba điện trở R_{1}  = 5Ω, R_{2} = 10Ω,  R_{3}  = 15Ω được mắc nối tiếp nhau vào hiệu điện thế 12V

a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.

Giải:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R_{td} = R_{1} + R_{2}  + R_{3}  = 5 + 10 + 15 = 30 (Ω)

b) Cường độ dòng điện trong đoạn mạch nối tiếp là:

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_{1} là:

U_{1}   = I.R_{1}   = 0,4.5 = 2 (V)

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_{2}   là:

U_{2}   = I.R_{2}   = 0,4.10 = 4 (V)

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_{3} là:

U_{3} = I.R_{3}  = 0,4.15 = 6 (V)

4.8 (SBT, trang 10) Đặt hiệu điện thế U = 12V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R_{1}  = 40Ω và R_{2}  = 80Ω  mắc nối tiếp. Hỏi cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch này là bao nhiêu?

A.0,1A                         

B. 0,15A                      

C. 0,45A                      

D. 0,3A

Đáp án:

Chọn A. 0,1 A.

4.9 (SBT, trang 10)

Một đoạn mạch gồm hai điện trở R_{1}  và R_{2}  = 1,5R_{1}  mắc nối tiếp với nhau. Cho dòng điện chạy qua đoạn mạch này thì thấy hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_{1}  là 3V. Hỏi hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là bao nhiêu ?

A. 1.5V.              

B. 3V.                         

C. 4.5V.                       

D. 7.5V.

Đáp án:

Chọn D. 7,5V.

4.10 (SBT, trang 10) Phát biểu nào dưới đây không đúng đối với đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp ?

A.Cường độ dòng điện là như nhau tại mọi vị trí của đoạn mạch.

B. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trờ mắc trong đoạn mạch.

C. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng  hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch.

D. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch tỉ lệ thuận với điện trở đó.

Đáp án:

Chọn C. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở mắc trong đoạn mạch.

4.11 (SBT, trang 11) Đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp là đoạn mạch không có đặc điểm nào dưới đây ?

A. Đoạn mạch có những điểm nối chung của nhiều điện trở.

B. Đoạn mạch có những điểm nối chung chỉ của hai điện trở.

C. Dòng điện chạy qua các điện trở của đoạn mạch có cùng cường độ.

D. Đoạn mạch gồm những điện trở mắc liên tiếp với nhau và không có mạch rẽ.

Đáp án:

Chọn A. Đoạn mạch có những điếm nối chung của nhiều điện trở.

4.12 (SBT, trang 11) Đặt một hiệu điện thế U_{AB}  vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R_{1}  và R_{2}  mắc nối tiếp. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tương ứng là U_{1} , U_{2} . Hệ thức nào dưới đây là không đúng ?

Đáp án:

Chọn C.

4.13 (SBT, trang 11) Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu một đoạn mạch có sơ đổ như trên hình 4.3 trong đó các điện trở R_{1} = 3Ω, R_{2}  = 6Ω. Hỏi số chỉ của ampe kế khi công tắc K đóng lớn hơn hay nhỏ hơn bao nhiêu lần so với khi công tác K mở ?

A.Nhỏ hơn 2 lần.       

B. Lớn hơn 2 lần.

C. Nhỏ hơn 3lần.

D. Lớn hơn 3 lần.

Hướng dẫn:

– Công tắc K mở :

– Công tắc K đóng, không có dòng điện chạy qua R_{2} :

Do đó: I‘ = 3I.

Giai:

Chọn D. Lớn hơn 3 lần.

4.14 (SBT, trang 11) Đặt một hiệu điện thế U = 6V vào hai đầu đoạn mạch gồm ba điện trở R_{1}  = 3Ω ; R_{2}  = 5Ω và R_{3}  = 7Ω mắc nối tiếp.

a.Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở của đoạn mạch trên đây.

b. Trong số ba điện trở đã cho, hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở nào là lớn nhất ? Vì sao ? Tính trị số của hiệu điện thế lớn nhất này.

Giải:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R_{td} = R_{1} + R_{2}  + R_{3} = 3 + 5 + 7 = 15 (Ω)

Vì các điện trở mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện chạy qua các điện trở đều bằng nhau và bằng cường độ dòng điện trong mạch:

b) Vì các điện trở mắc nối tiếp nên hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó.

Trong 3 điện trở thì R_{3} lớn nhất nên U_{3} lớn nhất.

4.15 (SBT, trang 12) Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch có sơ đổ như trên hình 4.4, trong đó điện trở R_{1} = 4Ω, R_{2}  = 5Ω.

a. Cho biết số chỉ của ampe kế khi công tắc K mở và khi K đóng hơn kém nhau 3 lần. Tính điện trở R_{3} .

b. Cho biết U = 5,4V. Số chỉ của ampe kế khi công tắc K mở là bao nhiêu ?

Hướng dẫn:

Khi K đóng: không có dòng điện chạy qua R_{3} , mạch chỉ còn R_{1} mắc nối tiếp với R_{2} .

Khi K mở: mạch gồm R_{1} , R_{2} , R_{3} mắc nối tiếp.

Giải:

Ampe kế đo cường độ dòng điện chạy trong mạch.

a) Khi công tắc K mở, cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

Khi công tắc K đóng, không có dòng  điện  chạy qua điện trở R_{3} , cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

Từ (1) và (2) thấy rõ I’ > I nên theo  đề bài, ta có: I‘ = 3I.

Hay:

<=> R_{1} + R_{2}  + R_{3} = 3(R_{1} + R_{2} )

<=> R_{3} = 2(R_{1} + R_{2} ) 

<=> R_{3} = 2 (4 + 5) = 18 (Ω)

b) Khi công tắc K mở:

Vậy ampe kế chỉ 0,2A.

 

4.16 (SBT, trang 12) Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu một đoạn mạch có sơ đồ như trên hình 4.5. Khi đóng công tắc K vào vị trí 1 thì ampe kế có số chỉ I_{2}  = I, khi chuyển công tắc này sang vị trí số 2 thì ampe kế có số chỉ là I_{2} = I/3, còn khi chuyển K sang vị trí 3 thì ampe kế có số chỉ I_{3} = I/8 . Cho biết R_{1}  = 3Ω, hãy tính R_{2}  và R_{3} .

Giải:

– Khi đóng công tắc K vào vị trí 1: đoạn mạch điện chỉ có R_{1} .

– Khi chuyến công tắc K vào vị trí 2: đoạn mạch điện gồm R_{1} mắc nối tiếp với R_{2} .

– Khi chuyến công tắc K vào vị trí 3: đoạn mạch điện có R_{1} , R_{2} , R_{3} mắc nối tiếp với nhau.

Vì hiệu điện thê giữa hai đầu đoạn mạch trong các trường họp được giữ không đôi nên cường độ dòng điện qua đoạn mạch trong các trường hợp tỉ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch.

Ta có:

=> 9 = 3 + R_{2}  

=> R_{2} = 6 (Ω)

=> 24 = 9 + R_{3}

=> R_{3} = 15 (Ω)

Xem thêm Bài 5. Đoạn mạch song song – Giải bài tập SBT Vật Lý 9 tại đây

Đang tải...

Bài mới

loading...

Bình luận

© 8145 Hoc360.net. All rights reserved.

Chính sách bảo mật. Quy định sử dụng . Liên hệ .

Email: hoc360net@gmail.com

Mobile: 09026788686

Địa chỉ: Số nhà 20 ngõ 140 Tôn Thất Tùng, Phường Khương Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội