Vật lí 9 Bài 4 giúp các bạn học sinh có thêm nhiều gợi ý tham khảo để trả lời các câu trong sách giáo khoa bài Đoạn mạch nối tiếp thuộc chương 1 Điện học.
Bạn đang đọc: Vật lí 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp
Soạn Vật lí 9 bài 4 được biên soạn với các lời giải chi tiết, đầy đủ và chính xác bám sát chương trình sách giáo khoa gồm cả lý thuyết kèm theo 13 bài tập trắc nghiệm có đáp án. Hi vọng đây sẽ là tài liệu cực kì hữu ích hỗ trợ các em học sinh lớp 9 trong quá trình giải bài tập. Ngoài ra các bạn xem thêm nhiều tài liệu khác tại chuyên mục Vật lý lớp 9.
Vật lí 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp
Lý thuyết Vật lí 9 Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp
1. 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.
2. 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
Giải bài tập Vật lí 9 trang 11, 12, 13
Bài C1 (trang 11 SGK Vật lí 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.
Gợi ý đáp án
R1, R2 và ampe kế được mắc nối tiếp với nhau.
Bài C2 (trang 11 SGK Vật lí 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:
Gợi ý đáp án
Trong mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện chạy qua R_1 và R_2 là như nhau, ta có:
Mặt khác, ta có:
Ta suy ra:
Bài C3 (trang 13 SGK Vật lí 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.
Gợi ý đáp án
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 13 SGK Vật lí 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?
Gợi ý đáp án
– 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 14 SGK Vật lí 9)
a) Cho hai điện trở R 1 = R 2 = 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.
Gợi ý đáp án
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 Đoạn mạch nối tiếp
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về cường độ dòng điện trong đoạn mạch mắc nối tiếp
A. Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện qua vật dẫn sẽ càng lớn nếu điện trở vật dẫn đó càng nhỏ.
B. Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện qua vật dẫn sẽ càng lớn nếu điện trở vật dẫn đó càng lớn.
C. Cường độ dòng điện ở bất kì vật dẫn nào mắc nối tiếp với nhau cũng bằng nhau.
D. Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện qua các vật dẫn không phụ thuộc vào điện trở các vật dẫn đó.
Câu 2: Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
A. Bằng tổng các hiệu điện thế của các điện trở thành phần.
B. Bằng hiệu các hiệu điện thế của các điện trở thành phần.
C. Bằng các hiệu điện thế của các điện trở thành phần .
D. Luôn nhỏ hơn tổng các hiệu điện thế của các điện trở thành phần.
Câu 3: Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, công thức nào sau đây là sai?
A. U = U1 + U2 + … + Un.
B. I = I1 = I2 = … = In.
C. R = R1 = R2 = … = Rn.
D. R = R1 + R2 + … + Rn.
Câu 4: Hai điện trở R1 = 5 Ω và R2 = 10 Ω mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện qua điện trở R1 là 4 A. Thông tin nào sau đây là sai?
A. Điện trở tương đương của cả mạch là 15Ω.
B. Cường độ dòng điện qua điện trở R2 là 8A.
C. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là 60 V.
D. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là 20 V.
Sử dụng dữ liệu sau trả lời các câu hỏi 5 và 6.
Cho hai điện trở R1 = 12 Ω và R2 = 18Ω được mắc nối tiếp với nhau.
Câu 5: Điện trở tương đương R12 của đoạn mạch đó có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau?
A. R12 = 12 Ω
B. R12 = 18Ω
C. R12 = 6Ω
D. R12 = 30 Ω
Câu 6: Mắc nối tiếp thêm R3 = 20Ω vào đoạn mạch trên, thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới là
A. R12 = 32Ω
B. R12 = 38Ω
C. R12 = 26Ω
D. R12 = 50 Ω
Câu 7: Một mạch điện gồm 3 điện trở R1 = 2Ω , R2 = 5Ω , R3 = 3Ω mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện chạy trong mạch là 1,2A. Hiệu điện thế hai đầu mạch là:
A. 10V
B. 11V
C. 12V
D. 13V
→ Đáp án C
Điện trở mạch: R = R1 + R2 + R3 = 2 + 5 + 3 = 10Ω
Hiệu điện thế hai đầu mạch là: U = I.R = 1,2.10 = 12V
Câu 8: Cho hai điện trở R1 và R2, biết R2 = 3R1 và R1 = 15 Ω . Khi mắc hai điện trở này nối tiếp vào hai điểm có hiệu điện thế 120V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là:
A. 2A
B. 2,5A
C. 4A
D. 0,4A
Câu 9: Ba điện trở có các giá trị là 10Ω , 20Ω , 30Ω . Có bao nhiêu cách mắc các điện trở này vào mạch có hiệu điện thế 12V để dòng điện trong mạch có cường độ 0,4A?
A. Chỉ có 1 cách mắc
B. Có 2 cách mắc
C. Có 3 cách mắc
D. Không thể mắc được
→ Đáp án C
Câu 10: 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 ≠ I1 = I2
D. I1 ≠ I2
Biểu thức đúng: I = I1 = I2
→ Đáp án A
Câu 11: Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp?
Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch:
A. bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.
B. bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.
C. bằng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.
D. luôn nhỏ hơn tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.
→ Đáp án B
Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần
