VBT Vật lí lớp 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm

VBT Vật lí lớp 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải VBT Vật lí lớp 9

Lê trung chiến Ngày: 12-05-2022 Lớp 9

558

Toptailieu.vn giới thiệu Giải vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 6. Bài tập vận dụng định luật Ôm trang 18, 19, 20, 21, 22 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 6. Bài tập vận dụng định luật Ôm

I - Phần A, Bài 1 Trang 18,19 VBT Vật lí 9:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch:

b) Điện trở

Trả lời:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch: $R_{t d} = \frac{U_{A B}}{I} = \frac{6}{0, 5} = 12 Ω .$

b) Điện trở $R_{2}$ là: $R_{1} + R_{2} = R_{t d}$ suy ra $R_{2} = R_{t d} - R_{1} = 12 - 5 = 7 Ω .$

Cách giải khác:

Vì $R_{1} n t R_{2} \Rightarrow I_{1} = I_{2} = I_{A} = 0, 5 A$

$U_{1} = R_{1} . I_{1} = 5.0, 5 = 2, 5 V$ . Mặt khác, $U_{1} + U_{2} = U_{V} = 6 V \Leftrightarrow U_{2} = 6 - 2, 5 = 3, 5 V$

Vậy, điện trở $R_{2} = \frac{U_{2}}{I_{2}} = \frac{3, 5}{0, 5} = 7 Ω$

I - Phần A, Bài 2 Trang 18,19 VBT Vật lí 9: Mạch gồm:

R_{1} / / R_{2}

a) Tính

U_{A B}

b) Điện trở R2 là

Trả lời:

Lời giải chi tiết:

Mạch gồm $R_{1} / / R_{2}$

a) Tính $U_{A B}$ : Vì $R_{1}$ song song $R_{2}$ nên $U_{1} = U_{2} = U_{A B}$ vậy hiệu điện thế $U_{A B}$ của đoạn mạch được tính như sau: $U_{A B} = U_{1} = R_{1} . I_{1} = 10.1, 2 = 12 V$

b) Điện trở $R_{2}$ là:

Cường độ dòng điện chạy qua R₂ là $I_{2} = I - I_{1} = 1, 8 - 1, 2 = 0, 6 A .$

Điện trở $R_{2} = \frac{U_{A B}}{I_{2}} = \frac{12}{0, 6} = 20 Ω .$

Cách giải khác:

Ta có điện trở tương đương của đoạn mạch là: $R_{t đ} = \frac{U_{A B}}{I} = \frac{12}{1, 8} = \frac{20}{3} Ω$

Vì $R_{1} s o n g s o n g R_{2}$ nên ta có $\frac{1}{R_{t đ}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \Leftrightarrow \frac{1}{20 / 3} = \frac{1}{10} + \frac{1}{R_{2}} \Leftrightarrow \frac{1}{R_{2}} = \frac{1}{20 / 3} - \frac{1}{10} \Leftrightarrow R_{2} = 20 Ω$

I - Phần A, Bài 3 Trang 18,19 VBT Vật lí 9: Mạch gồm: $R_{1} n t (R_{2} / / R_{3})$

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

b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

Trả lời:

Mạch gồm:

R_{1} n t (R_{2} / / R_{3})

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là: $R_{t d} = R_{1} + R_{23} = 15 + 15 = 30 Ω$

(Với điện trở tương đương của R₂ và R₃ là $R_{23} = \frac{R_{2} R_{3}}{R_{2} + R_{3}} = \frac{30.30}{30 + 30} = 15 Ω$ )

b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

Cường độ dòng điện qua điện trở R₁ chính là cường độ dòng điện qua mạch chính, $I_{1} = \frac{U_{A B}}{R_{t d}} = \frac{12}{30} = 0, 4 A .$

Hiệu điện thế giữa hai đầu dây điện trở R₁ là $U_{1} = R_{1} . I_{1} = 15.0, 4 = 6 V .$

Hiệu điện thế giữa hai đầu dây điện trở R₂ và R₃ là $U_{2} = U_{3} = 12 - 6 = 6 V .$

Cường độ dòng điện qua R₂ và R₃ là: $I_{2} = I_{3} = \frac{U_{2}}{R_{2}} = \frac{U_{3}}{R_{3}} = \frac{6}{30} = 0, 2 A .$

Câu 6.1 bài tập SBT, Trang 19, 20 VBT Vật lí 9: Hai điện trở $R_{1} = R_{2} = 20 Ω$ được mắc vào hai điểm A, B.

a. Tính điện trở tương đương R_tđ của đoạn mạch AB khi R₁ mắc nối tiếp với R₂. R_tđ lớn hơn hay nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần?

b. Nếu mắc R₁ song song với R₂ thì điện trở tương đương R’_tđ của đoạn mạch khi đó là bao nhiêu? R’_tđ lớn hơn hay nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần?

c. Tính tỉ số

\frac{R_{t đ}}{{R^{'}}_{t đ}}

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở mắc nối tiếp:

R_{n t} = R_{1} + R_{2}

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở mắc song song:

\frac{1}{R_{/ /}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}

Trả lời:

a) Khi R₁ mắc nối tiếp R₂ thì

R_{t đ} = R_{1} + R_{2} = 20 + 20 = 40 Ω

b) Khi R₁mắc song song với R₂ thì:

R_{t đ}^{'} = \frac{R_{1} . R_{2}}{R_{1} + R_{2}} = \frac{20.20}{20 + 20} = 10 Ω

Vậy R’_tđ nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần.

\frac{R_{t đ}}{R_{t đ}^{'}} = \frac{40}{10} = 4

Câu 6.2 bài tập SBT, Trang 19, 20 VBT Vật lí 9: Hai điện trở R₁ và R₂ được mắc theo hai cách vào hai điểm M, N trong sơ đồ hình 6.1, trong đó hiệu điện thế U=6V. Trong cách mắc thứ nhất, ampe kế chỉ 0,4A. Trong cách mắc thứ hai, ampe kế chỉ 1,8A.

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 6. Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải VBT Vật lí lớp 9 (ảnh 1)

a. Đó là hai cách mắc nào? Vẽ sơ đồ từng cách mắc.

b. Tính điện trở R1 và R2.

Phương pháp giải:

Vận dụng biểu thức định luật Ôm:

I = \frac{U}{R}

Trả lời:
a. Có hai cách mắc như sau:

+ Cách 1: R₁ nối tiếp R₂

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 6. Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải VBT Vật lí lớp 9 (ảnh 2)

+ Cách 2: R₁ song song R₂

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 6. Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải VBT Vật lí lớp 9 (ảnh 3)

b) Tính điện trở R₁ và R₂

Ta có:

- I₁ = 0,4 A khi R₁ nối tiếp R₂ nên:

R_{1} + R_{2} = \frac{U}{I_{1}} = \frac{6}{0, 4} = 15 Ω

(1)

- I₂ = 1,8 A khi R₁ song song R₂ nên:

\frac{R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}} = \frac{U}{I_{2}} = \frac{6}{1, 8} = \frac{60}{18} Ω

(2)

Kết hợp (1) và (2) ta có R₁R₂ = 50 (3)

R_{1}; R_{2}

là nghiệm của phương trình:

X^{2} - 15 X + 50 = 0

(*)

(*) có hai nghiệm là

X_{1} = 10; X_{2} = 5

Do đó: R₁ = 5 Ω; R₂ = 10 Ω (hoặc R₁ = 10 Ω; R₂ = 5 Ω).

Câu 6.3 bài tập SBT, Trang 19, 20 VBT Vật lí 9: Hai bóng đèn giống nhau sáng bình thường khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là 6V và dòng điện chạy qua mỗi đèn khi có cường độ là 0,5A (cường độ dòng điện định mức).

Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 6V. Tính cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó. Hai đèn có sáng bình thường không? Vì sao?

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

Trả lời:

Điện trở của đèn là:

R = \frac{U}{I} = \frac{6}{0, 5} = 12 Ω

Khi hai đèn mắc nối tiếp thì

R_{t đ} = R_{1} + R_{2} = 12 + 12 = 24 Ω

Cường độ dòng điện qua mỗi đèn là:

I_{1} = I_{2} = \frac{U}{R_{t đ}} = \frac{6}{24} = 0, 25 A

Hai đèn sáng yếu hơn mức bình thường vì cường độ dòng điện chạy qua đèn nhỏ hơn giá trị định mức.

Câu 6.4 bài tập SBT, Trang 20, 21 VBT Vật lí 9: Hai bóng đèn có cùng hiệu điện thế định mức 110V; cường độ dòng điện định mức của đèn thứ nhất là 0,91A, của đèn thứ hai là 0,36A. Có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Tại sao?

Phương pháp giải:

So sánh cường độ dòng điện qua mỗi đèn với dòng điện định mức của đèn.

Trả lời:

Cường độ dòng điện thực tế chạy qua hai bóng đèn là I₁ = I₂ = 0,52A.

So sánh với cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn ta thấy đèn 1 có thể không sáng lên được, còn đèn 2 thì có thể sẽ cháy nên không mắc nối tiếp hai bóng đèn này được.

Câu 6.5 bài tập SBT, Trang 20, 21 VBT Vật lí 9: Ba điện trở cùng giá trị R=30Ω.

a. Có mấy cách mắc ba điện trở này thành một mạch điện? Vẽ sơ đồ các cách mắc đó.

b. Tính điện trở tương đương của mỗi đoạn mạch trên.

Trả lời:

a) Có 4 cách mắc mạch điện:

Vở bài tập Vật lí lớp 9 Bài 6. Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải VBT Vật lí lớp 9 (ảnh 4)

b) Điện trở tương đương của mỗi cách mắc:

Mạch 1: $R_{t d} = 3 R = 3 \times 30 = 90 Ω$

Mạch 2: $R_{t d} = R + \frac{R}{2} = 30 + \frac{30}{2} = 45 Ω$

Mạch 3: $R_{t d} = \frac{R_{1} R_{2}}{2 R + R} = \frac{2 R}{3} = \frac{2.30}{3} = 20 Ω$

Mạch 4: $R_{t d} = \frac{R}{3} = \frac{30}{3} = 10 Ω$

Câu 6.a bài tập bổ sung Trang 21,22 VBT Vật lí 9: Ghép mỗi nội dung cột bên phải với một trong số các nội dung ở cột bên trái để thành một câu có nội dung đúng.

hình 1 - bài 6 trang 21,22 VBT vật lí 7

Trả lời:

1 - b

2 - d

3 - c

Câu 6.b bài tập bổ sung Trang 21,22 VBT Vật lí 9: Có ba điện trở giống nhau đều có trị số R. Hỏi ba điện trở này mắc thành các mạch điện như thế nào để điện trở của mỗi đoạn mạch là R/3; 3R; 1,5R; (2/3)R ?

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức xác định điện trở tương đương của mạch nối tiếp $R_{t d} = R_{1} + R_{2}$ ;

mạch song song $\frac{1}{R_{t d}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}$