VBT Vật lí lớp 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp

VBT Vật lí lớp 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp | Giải VBT Vật lí lớp 9

Lê trung chiến Ngày: 12-05-2022 Lớp 9

568

Toptailieu.vn giới thiệu Giải vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp trang 10, 11, 12, 13 chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong VBT Vật lí lớp 9 . Mời các bạn đón xem:

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp trang

Mục I - Phần A,Trang 10 VBT Vật lí 9: Hoàn thành mục I - Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch nối tiếp

Trả lời:

1. Nhớ lại kiến thức lớp 7

Đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc nối tiếp:

- Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm: $I = I_{1} = I_{2}$

- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn: $U = U_{1} + U_{2}$

2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp

C1: Trong sơ đồ mạch điện hình 4.1, các điện trở R1, R2 và ampe kế được mắc nối tiếp với nhau.

C2: Trong mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện chạy qua R1 và R2 là như nhau, ta có:

$I = I_{1} = I_{2} \Leftrightarrow \frac{U_{1}}{R_{1}} = \frac{U_{2}}{R_{2}} \Rightarrow \frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{R_{1}}{R_{2}}$

Mục II - Phần A, Trang 11 VBT Vật lí 9: Hoàn thành mục II - Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp.

Trả lời:

1. Điện trở tương đương của một đoạn mạch gồm các điện trở là điện trở có thể thay thế cho đoạn mạch này, sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước.

2. Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp

Chứng minh Rtđ = R1 + R2 :

Trong mạch nối tiếp ta có: U = U₁ + U₂ = IR₁ + IR₂ = I(R₁ + R₂) (1)

Mặt khác: U = IR_tđ (2)

Từ (1) và (2) => IR_tđ= I(R₁ + R₂) => R_tđ = R₁ + R₂.

3. Thí nghiệm kiểm tra

- Khi hai điện trở mắc nối tiếp $I_{A B} = I_{1}$

- Khi thay hai điện trở đó bằng một điện trở tương đương $I_{A B}^{'} = I_{1}$

So sánh: $I_{A B}^{'} = I_{1}$

4. Kết luận
Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp có điện trở tương đương bằng tổng các điện trở thành phần: Rtđ= R1 + R2

Chú ý : Các điện trở và bóng đèn dây tóc có thể đường mắc nối tiếp nhau khi chúng chịu được cùng một cường độ dòng điện không vượt quá một giá trị xác định. Giá trị xác định đó gọi là cường độ dòng điện định mức. Các dụng cụ dùng điện sẽ hoạt động bình thường khi dòng điện chạy qua chúng có cường độ định mức.

Mục III - Phần A, Trang 11, 12 VBT Vật lí 9:

C4:

+ Khi công tắc K mở, .....

+ Khi công tắc K đóng, .......

+ Khi công tắc K đóng, ........

Trả lời:

+ Khi công tắc K mở, hai đèn không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn.

+ Khi công tắc K đóng, cầu chì bị đứt, hai đèn không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn.

+ Khi công tắc K đóng, dây tóc đèn Đ1 bị đứt, đèn Đ2 không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn.

C5:

+ Đoạn mạch R1 nối tiếp R2 có:......

+ Đoạn mạch R1 nối tiếp R2 nối tiếp R3 có:......

Trả lời:

+ Đoạn mạch R1 nối tiếp R2 có:

Rtđ = R1 + R2 = 20 + 20 = 40 Ω.

+ Đoạn mạch R1 nối tiếp R2 nối tiếp R3 có:

Rtđ = R1 + R2 + R3 = 20 + 20 + 20 = 60 Ω.

Chú ý: Khi có 3 điện trở mắc nối tiếp thì điện trở tương đương của đoạn mạch Rtđ = R1 + R2 + R3

Nếu có ba điện trở bằng nhau thì Rtđ = 3R (R1 = R2 = R3 = R)

Câu 4.1 bài tập SBT, Trang 12, 13 VBT Vật lí 9: Hai điện trở R1, R2 và ampe kế được mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A, B.

a. Vẽ sơ đồ mạch điện trên.

b. Cho R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, ampe kế chỉ 0,2A. Tính hiệu điện thế của đoạn mạch AB theo hai cách.

Tóm tắt:

$R_{1} = 5 Ω$

$R_{2} = 10 Ω$

$I = 0, 2 A$

$U_{A B} = ? V$

Phương pháp giải:

+ Vẽ sơ đồ mạch điện

+ Vận dụng biểu thức định luật Ôm: $I = \frac{U}{R}$

Trả lời:

a) Sơ đồ mạch điện được vẽ ở hình 4.1

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp | Giải VBT Vật lí lớp 9 (ảnh 1)

b) Hiệu điện thế của đoạn mạch AB là :

Cách 1:

Vì $R_{1}$ nối tiếp $R_{2}$ nên $I_{1} = I_{2} = I = 0, 2 A$ ; $U_{A B} = U_{1} + U_{2}$

$U_{1} = I_{1} R_{1} = 0, 2.5 = 1 V;$

$U_{2} = I_{2} R_{2} = 0, 2.10 = 2 V;$

Hiệu điện thế của đoạn mạch AB là:

$U_{A B} = U_{1} + U_{2} = 1 + 2 = 3 V$

Cách 2:

Vì $R_{1}$ nối tiếp $R_{2}$ nên điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

$R_{t d} = R_{1} + R_{2} = 5 + 10 = 15 Ω$

Hiệu điện thế của đoạn mạch AB là:

$U_{A B} = I R_{t d} = 0, 2 \times 15 = 3 V$

Câu 4.2 bài tập SBT, Trang 12, 13 VBT Vật lí 9: Một điện trở được mắc vào hiệu điện thế .

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 ?

Phương pháp giải:

Vận dụng biểu thức định luật Ôm: $I = \frac{U}{R}$

Trả lời:

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

I = \frac{U}{R} = \frac{12}{10} = 1, 2 A

b) Muốn ampe kế chỉ đúng giá trị cường độ dòng điện đã tính được thì ampe kế phải có điều điện sau: điện trở rất nhỏ so với điện trở của đoạn mạch vì khi đó điện trở của ampe kế không ảnh hưởng đến điện trở của đoạn mạch. Dòng điện chạy qua ampe kế chính là cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đang xét.

Câu 4.3 bài tập SBT, Trang 12, 13 VBT Vật lí 9: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.1, trong đó điện trờ R1 = 10Ω, R2 = 20Ω, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB bằng 12V.

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp | Giải VBT Vật lí lớp 9 (ảnh 2)

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 UAB).

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức định luật Ôm: $I = \frac{U}{R}$

Trả lời:

a) Số chỉ của ampe kế là: $I = \frac{U_{A B}}{R_{t d}} = \frac{U_{A B}}{R_{1} + R_{2}} = \frac{12}{30} = 0, 4 A$

Số chỉ của vôn kế là: $U = I R_{1} = 0, 4.10 = 4 V$

b) Chỉ với hai điện trở trên dây, có hai cách làm tăng cường độ dòng điện lên trong mạch lên gấp ba lần

Cách 1:

Giữ nguyên hai điện trở mắc nối tiếp nhưng tăng hiệu điện thế của đoạn mạch lên gấp 3 lần.

U’_AB = 3 U_AB = 3.12 = 36 V

$\to I^{'} = \frac{U_{A B}^{'}}{R_{t d}} = \frac{36}{30} = 1, 2 A = 3 I$

Cách 2:

Chỉ mắc điện trở R1 =10Ω ở trong mạch, giữ hiệu điện thế như ban đầu.

Câu 4.4 bài tập SBT, Trang 13 VBT Vật lí 9: Cho mạch điện có sơ đổ như hình 4.2,trong đó điện trở R1 = 5Ω, R2 = 15Ω, vôn kế chỉ 3V

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp | Giải VBT Vật lí lớp 9 (ảnh 4)

a. Số chỉ của ampe kế là bao nhiêu?

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

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức định luật Ôm: I= $\frac{U}{R}$

Trả lời:

a) Số chỉ của ampe kế là: $I = \frac{U_{2}}{R_{2}} = \frac{3}{15} = 0, 2 A$

b) Hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạch là: $U_{A} B = I R_{t đ} = I (R_{1} + R_{2}) = 0, 2.20 = 4 V$

Câu 4.5 bài tập SBT, Trang 13 VBT Vật lí 9: 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 ?

Vẽ sơ đồ các cách mắc đó.

Trả lời:

Muốn dòng điện chạy qua đoạn mạch có cường độ bằng $0, 4 A$ , có thể mắc ba điện trở này vào mạch theo những cách sau:

Cách 1 (hình 4.2a): chỉ mắc điện trở $R = 30 Ω$ trong đoạn mạch

Cách 2 (hình 4.2b): mắc hai điện trở $R = 10 Ω$ và $R = 20 Ω$ nối tiếp nhau trong đoạn mạch

Sơ đồ các cách mắc

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp | Giải VBT Vật lí lớp 9 (ảnh 5)

Câu 4.6 bài tập SBT, Trang 13 VBT Vật lí 9: Cho hai điện trở, R₁=20Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 2A và R₂=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 R₁nối tiếp với R₂ là:

A. 210V B. 120V C. 90V D. 100V

Phương pháp giải:

Vận dụng biểu thức định luật Ôm: $I = \frac{U}{R}$

Trả lời:

Khi R₁, R₂ mắc nối tiếp thì dòng điện chạy qua hai điện trở có cùng cường độ. Do đó đoạn mạch này chỉ chịu được cường độ dòng diện tối đa là $1, 5 A$ .

Vậy hiệu điện thế tối đa là: $U = 1, 5. (20 + 40) = 90 V$ .

=> Chọn C

Câu 4.7 bài tập SBT, Trang 13 VBT Vật lí 9: Ba điện trở R₁ = 5Ω, R₂ = 10Ω, R₃ = 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.

Phương pháp giải:

Vận dụng biểu thức định luật Ôm: $I = \frac{U}{R}$

Trả lời:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R_tđ = R₁ + R₂ + R₃ = 5 + 10 + 15 = 30Ω

b) Ta có: $I = \frac{U}{R} = \frac{12}{30} = 0, 4 A$

Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở là:

U₁ = IR₁ = 0,4 x 5 = 2V

U = IR₂ = 0,4 x 10 = 4V

U₃ = IR₃ = 0,4 x 15 = 6V

Từ khóa :

Vật lí 9 Giải bài tập Đoạn mạch nối tiếp

Đánh giá

0 đánh giá

Đánh giá

Bài viết cùng môn học

Vật lí Tổng hợp kiến thức

Một nhà sinh vật học khi vừa ra khỏi rừng thì phát hiện ra một con gấu hung dữ ở phía sau lưng Nguyễn Trang

Vật lí Tổng hợp kiến thức

Hãy giải thích: Tại sao bề mặt vợt bóng bàn, găng tay thủ môn, thảm rải trên bậc lên xuống Nguyễn Trang

Vật lí Tổng hợp kiến thức

Điểm đứng yên trong giao thoa sóng là gì Nguyễn Trang

Vật lí Tổng hợp kiến thức

Tại sao chạy lấy đà trước, ta lại nhảy được xa hơn là đứng tại chỗ nhảy ngay Nguyễn Trang