Vật Lí 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật Lí 9 Bài 4
Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp
– Đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp được biểu diễn như hình vẽ:
Trong đó: R1, R2,…,Rn là các điện trở
UAB là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch
U1, U2,…,Un lần lượt là hiệu điện thế trên mỗi điện trở
I1, I2,…,In lần lượt là cường độ dòng điện qua mỗi điện trở
IAB là cường độ dòng điện qua mạch chính
+ Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở:
IAB = I1 = I2 = … = In
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:
UAB = U1 + U2 + … + Un
– Trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó.
Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp
Điện trở tương đương (Rtđ) của một đoạn mạch gồm nhiều điện trở là một điện trở có thể thay thế cho các điện trở đó, sao cho với cùng một hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước.
Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng các điện trở thành phần.
Với đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp: Rtđ = R1 + R2 +…+ Rn
Ứng dụng thực tế
Dãy đèn trang trí gồm nhiều bóng đèn sợi đốt nhỏ mắc nối tiếp nhau. Trong dãy đèn trang trí có một bóng đèn gọi là bóng chớp. Trong bóng đèn này có gắn một băng kép (thanh lưỡng kim nhiệt). Băng kép này tạo thành một công tắc nhiệt C. Ban đầu công tắc này đóng nên khi nối dây đèn vào nguồn điện, dòng điện đi qua dây đèn khiến các đèn trong dãy sáng. Đèn sáng lên sẽ khiến công tắc C ngắt mạch. Do các đèn mắc nối tiếp nên các đèn trong dãy đều tắt. Sau đó đèn nguội đi, công tắc C lại đóng mạch và các đèn lại sáng lên. Quá trình này cứ thế lặp đi lặp lại khiến dãy đèn nháy tắt liên tục.
Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 4
Bài C1 (trang 11 SGK Vật Lý 9)
Quan sát sơ đồ mạch điện hình 4.1 (SGK), cho biết các điện trở R1, R2 và ampe kế được mắc với nhau như thế nào.
Lời giải:
R1, R2 và ampe kế được mắc nối tiếp với nhau.
Bài C2 (trang 11 SGK Vật Lý 9)
Hãy chứng minh rằng, đối với đoạn mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó:
Lời giải:
Trong đoạn mạch nối tiếp, cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm.
Ta có: , từ hệ thức này suy ra
Bài C3 (trang 12 SGK Vật Lý 9)
Hãy chứng minh công thức tính điện trở tương đương Rtđ của đoạn mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp là Rtđ = R1 + R2.
Lời giải:
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp bằng tổng hai hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần: U = U1 + U2
Ta có: U = U1+ U2 = I1.R1 + I2.R2 = I.(R1 + R2) (vì I = I1 = I2, tính chất đoạn mạch mắc nối tiếp)
Mà U = I.Rtđ → I.(R1 + R2) = I.Rtđ
Chia hai vế cho I ta được Rtđ = R1 + R2 (đpcm).
Bài C4 (trang 12 SGK Vật Lý 9)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.2 (SGK).
– Khi công tắc K mở, hai đèn có hoạt động không? Vì sao?
– Khi công tắc K đóng, cầu chì bị đứt, hai đèn có hoạt động không? Vì sao?
– Khi công tắc K đóng, dây tóc bóng đèn Đ1 bị đứt, đèn Đ2 có hoạt động không? Vì sao?
Lời giải:
– 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 chúng.
– Khi công tắc K đóng, dây tóc bóng đèn Đ1 bị đứt thì đèn Đ2 không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua nó.
Bài C5 (trang 13 SGK Vật Lý 9)
a) Cho hai điện trở R1 = R2 = 20Ω được mắc như sơ đồ hình 4.3a (SGK)Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.
b) Mắc thêm R3 = 20Ω vào đoạn mạch trên (hình 4.3b SGK) thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bằng bao nhiêu? So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phần.
Lời giải:
a) Vì mạch mắc nối tiếp nên điện trở tương đương của đoạn mạch là:
RAB = R1 + R2 = 20 + 20 = 2.20 = 40Ω
b) Theo hình, điện trở R3 được mắc nối tiếp với R2 nên khi đó mạch điện mới gồm 3 điện trở mắc nối tiếp. Do đó, điện trở tương đương mới của đoạn mạch là:
RAC = R1 + R2 + R3 = RAB + R3 = 40 + 20 = 60 Ω
So sánh: RAC > R1, RAC > R2, RAC > R3
Trắc nghiệm Vật Lí 9 Bài 4 có đáp án
Bài 1: Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 mắc nối tiếp với điện trở R2 mắc vào mạch điện. Gọi I, I1, I2 lần lượt là cường độ dòng điện của toàn mạch, cường độ dòng điện qua R1, R2. Biểu thức nào sau đây đúng?
A. I = I1 = I2
B. I = I1 + I2
C. I ≠ I2 = I2
D. I1 ≠ I2
Lời giải
Ta có, trong đoạn mạch mắc nối tiếp thì:
Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm: I = I1 = I2 = … = In
Đáp án: A
Bài 2: 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 trở 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.
Lời giải
A, B, D – đúng
C – sai vì: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:
Đáp án: C
Bài 3: 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 có những điện trở mắc liên tiếp với nhau và không có mạch rẽ.
Lời giải
B, C, D – là các đặc điểm của đoạn mạch mắc nối tiếp
A – không phải là đặc điểm của đoạn mạch mắc nối tiếp vì: đoạn mạch có những điểm nối chung của nhiều điện trở thì có thể là mạch rẽ nhánh, phân nhánh => đó không phải là mạch nối tiếp
Đáp án: A
Bài 4: Biểu thức nào sau đây xác định điện trở tương đương của đoạn mạch có hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp?
Lời giải
Ta có: Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp bằng tổng các điện trở hợp thành: Rtd = R1 + R2
Đáp án: C
Bài 5: Đặt một hiệu điện thế UAB vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tương ứng là U1, U2. Hệ thức nào dau đây là không đúng?
Lời giải
A, B, D – đúng
C – sai vì:
Đáp án: C
Bài 6: Cho đoạn mạch như hình vẽ:
Khi công tắc K mở, hai đèn có hoạt động không?
A. Đèn 1 sáng, đèn 2 không hoạt động
B. Hai đèn không hoạt động , vì mạch hở không có dòng điện chạy qua hai đèn
C. Hai đèn hoạt động bình thường
D. Đèn 1 không hoạt động, đèn 2 sáng
Lời giải
Khi công tắc K mở thì hai đèn không hoạt động vì mạch hở không có dòng điện chạy qua hai đèn
Đáp án: B
Bài 7: Cho mạch điện như hình vẽ:
Cho R1 = 15 Ω ,R2 = 20 Ω , ampe kế chỉ 0,3A. Hiệu điện thế của đoạn mạch AB có giá trị là:
A. U = 4,5V
B. U = 6V
C. U = 10,5V
D. U = 2,57V
Lời giải
– Cách 1:
+ Áp dụng biểu thức tính điện trở tương đương của mạch: Rtd = R1 + R2
+ Vận dụng biểu thức định luật Ôm tính hiệu điện: U = IR
– Cách 2:
+ Tính hiệu điện thế của từng trở: U = IR
+ Áp dụng biểu thức tính hiệu điện thế của đoạn mạch mắc nối tiếp: U = U1 + U2
Bài 8: Cho hai điện trở R1 = 24Ω , R2 = 16Ω mắc nối tiếp. Điện trở tương đương R12 của đoạn mạch có giá trị:
A. R12 = 40 Ω
B. R12 = 9,6 Ω
C. R12 = 8 Ω
D. R12 = 48 Ω
Lời giải
Ta có điện trở tương đương R12 của đoạn mạch:
R12 = R1 + R2 = 24 + 26= 40Ω
Đáp án: A
Bài 9: Cho mạch điện gồm 3 điện trở mắc nối tiếp nhau . Biết R1 = 6Ω , R2 = 18Ω ,R3 = 16Ω . Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U = 52V. Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị là:
A. 14,8A
B. 1,3A
C. 1,86A
D. 2,53A
Lời giải
+ Điện trở tương đương R123 của đoạn mạch là:
R123 = R1 + R2+R3 = 6+18+16 = 40Ω
+ Cường độ dòng điện của đoạn mạch là:
Đáp án: B
Bài 10: Cho mạch điện gồm 3 điện trở mắc nối tiếp nhau . Biết R1 = 5Ω , R2 = 20Ω , R3. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U = 50V thì cường độ dòng điện trong mạch là 1A. Tính điện trở R3?
A. 15Ω
B. 5Ω
C. 20Ω
D. 25Ω
Lời giải
+ Điện trở tương đương R123 của đoạn mạch là
+ Mà R123 = R1 + R2+R3 cho nên R3 = R123 – (R1 + R2) = 50-(5+20)=25Ω
Đáp án: D
Bài 11: Sơ đồ mạch điện như hình bên . Biết R1 = 2 , R2 = 4, R3 = 10 , R4 = 20. Hiệu điện thế UAE = 72V. Hiệu điện thế giữa hai đầu BD có giá trị là:
A. UBD = 14V
B. UBD = 28V
C. UBD = 40V
D. UBD = 48V
Lời giải
+ Điện trở tương đương Rtđ của đoạn mạch là:
+ Cường độ dòng điện của đoạn mạch là
+ Điện trở của đoạn BD là:
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch BD là:
Đáp án: B
Bài 12: Sơ đồ mạch điện như hình bên, R1 = 25.Biết khi khóa K đóng ampe kế chỉ 4A còn khi khóa K mở thì ampe kế chỉ 2,5A. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và điện trở R2?
A. U = 100V; R2 = 15 Ω
B. U = 100V; R2 = 10 Ω
C. U = 100V; R2 = 40 Ω
D. U = 100V; R2 = 35 Ω
Lời giải
– Khi khóa K đóng thì dòng điện không đi qua điện trở R2, nên số chỉ của ampe kế là số chỉ cường độ dòng điện chạy trong mạch
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là :
– Khi khóa K mở , hai điện trở
R1 và R2 mắc nối tiếp , nên điện trở của đoạn mạch là:
Điện trở
Đáp án: A
Bài 13: Sơ đồ mạch điện như hình bên . Biết UAE = 75V, UAC = 37,5V, UBE = 67,5V. Cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn 1,5A. Điện trở R2 có giá trị là:
A. 25Ω
B. 20Ω
C. 25Ω
D. 5Ω
Lời giải
+ Điện trở của đoạn mạch
+ Mà
Vậy suy ra:
Đáp án: B
Bài 14: Cho bốn điện trở R1, R2, R3, R4 mắc nối tiếp vào đoạn mạch có hiệu điện thế U = 100V. Biết R1 = 2R2 = 3R3 = 4R4. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R4?
A. 48V
B. 24V
C. 12V
D. 16V
Lời giải
+ Vì R1, R2, R3, R4 mắc nối tiếp, mà R1 = 2R2 = 3R3 =4R4 cho nên U1 = 2U2 = 3U3 = 4U4
+ Mặt khác: U1 + U2 + U3 + U4 = 100V
Hay
Đáp án: C
Bài 15: Cho hai bóng đèn loại 12V – 1A và 12V – 0,8A . Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào hiệu điện thế 24V.Chọn phương án đúng về độ sáng của hai bóng đèn?
A. Đèn 1 và đèn 2 sáng bình thường
B. Đèn 1 sáng yếu hơn bình thường, đèn 2 sáng mạnh hơn bình thường
C. Đèn 1 sáng mạnh hơn bình thường, đèn 2 sáng yếu hơn bình thường
D. Đèn 1 và đèn 2 sáng yếu hơn bình thường
Lời giải
+ Điện trở của mỗi bóng đèn là:
+ Điện trở tương đương của đoạn mạch
+ Cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn là :
+ Nhận xét về độ sáng của mỗi đèn
Đèn 1 ta có I < I1 nên đèn 1 sáng yếu hơn bình thường
Đèn 2 ta có I > I2 nên đèn 2 sáng mạnh hơn bình thường
Đáp án: B
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật Lí 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Đoạn mạch nối tiếp. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Vật Lý 9
Bạn đang xem: Vật Lí 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp – Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 4
