Phương pháp giải bài tập về đoạn mạch nối tiếp môn Vật Lý 9 năm 2021-2022

Bài toán 2 Bài toán ngược: Biết hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở hoặc cường độ dòng điện, tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch Phương pháp giải Cách 1: Tính hiệu thế giữa hai đầu[r]

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP MÔN VẬT LÝ 9 NĂM 2021-2022

1 LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1.1 Đoạn mạch mắc nối tiếp

Trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp:

 Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm:

I I I

 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hai hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần:

U U U

 Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần:

tđ

R R R

 Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó:

U  R

Trong đoạn mạch nối tiếp, dòng điện chạy thẳng không bị rẽ nhánh nên cường độ dòng điện như nhau tại mọi điểm

Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm ba điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các điện trở thành phần:

R tđ R1R2R3

2 CÁC DẠNG BÀI TẬP

2.1 Bài toán 1 (Bài toán xuôi): Biết U, và các giá trị R, tính I và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở

Phương pháp giải

Bước 1: Nhận biết đoạn mạch mắc nối tiếp: giữa

hai điện trở chỉ có một điểm chung:

Bước 2: Sử dụng các mối quan hệ trong đoạn

mạch mắc nối tiếp và kết hợp dữ liệu đề bài cho,

định luật Ôm để tính cường độ dòng điện trong

mạch rồi tính ra đại lượng đề bài yêu cầu

 Điện trở tương đương của mạch:

RR R  R

 Cường độ dòng điện của cả mạch:

I  I I  I

Ví dụ: Đặt điện thế U20V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R1  15 và R2  10 mắc như hình vẽ Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở?

Hướng dẫn giải

Bước 1: Hai điện trở có một điểm C chung nên chúng mắc nối tiếp

 Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch:

U U U  U

 Vận dụng tính chất của đoạn mạch chứa các điện

trở mắc nối tiếp I1I2 ta có thể viết thành

R  R tức là 1 1

U  R , lúc này ta nói rằng trong đoạn mạch chứa các điện trở mắc nối tiếp,

điện áp trên từng điện trở tỉ lệ thuận với giá trị của

các điện trở đó

Bước 2: Điện trở tương đương của mạch:

 

Áp dụng định luật Ôm:

Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính:

 

20 0,8 25

U

R

Mạch nối tiếp : I1I2  I 0,8 A

Hiệu điện thế hai đầu

 

Hiệu điện thế hai đầu

 

(Ta cũng có thể tính: U2  U U1)

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Đặt hiệu điện thế U 15V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R1 5 và R2  10 mắc nối

tiếp Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở?

Hướng dẫn giải

Cách 1: Hai điện trở mắc nối tiếp nên: 1 1 1  

Lại có: U U1U2 U1U2 15  V 2

Thay (1) vào (2) ta được:

 

Cách 2: Điện trở tương đương của mạch: R tđ R1R2 15 

Cường độ dòng điện chạy qua mạch: 15  

1 15

tđ

U

R

Theo tính chất của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: I  I1 I2

Suy ra:

 

U I R   V

 

Ví dụ 2: Khi mắc hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp ta thấy hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 bằng

20V Biết R1 10 ,R2  15 Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2?

Hướng dẫn giải

Cách 1: Cường độ dòng điện chạy qua điện trở 1  

1

20

10

U

R

Vì hai điện trở mắc nối tiếp nên: I2 I1

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R U2: 2 I R2 2 2.1530 V

Cách 2: Với 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

2.2 Bài toán 2 (Bài toán ngược): Biết hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở hoặc cường độ dòng điện,

tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

Phương pháp giải

Cách 1: Tính hiệu thế giữa hai đầu mỗi điện trở

rồi cộng lại

Cách 2: Tính điện trở tương đương của đoạn

mạch rồi sử dụng định luật Ôm để tính ra U toàn

mạch

Ví dụ: Mắc nối tiếp hai điện trở R1R2  20 vào hiệu điện thế U thì thấy cường độ đòng điện chạy

ra các điện trở bằng 1A Tính U?

Hướng dẫn giải

Mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện chạy qua các điện trở bằng cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch: I1I2  I 1 A

Cách 1: Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở:

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch:

 

Cách 2: Điện trở tương đương của đoạn mạch:

 

tđ

Áp dụng định luật Ôm: U I R tđ 1.4040 V

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Một đoạn mạch gồm hai điện trở R12R2 mắc nối tiếp với nhau Cho dòng điện chạy qua đoạn mạch thì thấy hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là 20V Hỏi hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là

bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Cách 1: Điện trở R1 mắc nối tiếp với 1 1 2  

2 20

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch: U U1U2 20 10 30 V

Cách 2: Điện trở tương đương của đoạn mạch R t đ R1R2 1,5R1

Vì U tỉ lệ thuận với RU 1, 5U1 1, 5.2030 V

Ví dụ 2: Một đoạn mạch gồm ba điện trở R1 10 ;R2  5 ;R3  15 mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu

đoạn mạch một hiệu điện thế U thì thấy cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng 0,5A Tính giá trị

U?

Hướng dẫn giải

Điện trở tương đương của đoạn mạch: R tđ R1R2R330 

Áp dụng định luật Ôm: U I R tđ 0, 5.3015 V

3 LUYỆN TẬP

Câu 1: Đặt một hiệu điện thế U AB vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp Hiệu

điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở và cường độ dòng diện chạy qua chúng là U I U I1, ,1 2, 2 Phát biểu nào

sau đây không đúng?

A I AB  I1 I2 B 1 2





 D R AB R1R2

Câu 2: Mắc nối tiếp hai điện trở R10.5.R2 vào hiệu điện thế U12V Hiệu điện thế giữa hai đầu điện

trở R1 bằng

Câu 3: Đặt một hiệu điện thế U 12V vào hai đầu đoạn mạch gồm ba điện trở

R   R   R   mắc nối tiếp Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2 bằng

Câu 4: Phát biểu nào sau 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

Câu 5: Đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp không có đặc điểm nào dưới đây?

A Đoạn mạch có hiệu điện thế giữa hai đầu

B Đoạn mạch có chứa mạch rẽ nhánh bằng tổng hiệu điện thế ở hai đầu mỗi 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

Câu 6: Cho mạch điện như hình vẽ Biết R1  10 ,R2  20 , hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

12

AB

U  V Tìm chỉ số của ampe kế và vôn kế?

Câu 7: Cho mạch điện như hình vẽ Biết R1  3 ,R2  5 Vôn kế chỉ 3V Tìm số chỉ ampe kế và hiệu

điện thế giữa hai đầu A,B của đoạn mạch?

hai điện trở R120 chịu được

Câu 8 (4.6 sách bài tập): Cho

cường độ dòng điện tối đa là 2A và R2 40 chịu được cường độ dòng điện tối đa là 1,5A Hiệu điện

thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm R1 mắc nối tiếp với R2 là bao nhiêu?

ĐÁP ÁN

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi

về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh

tiếng

xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh

Học

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II.Khoá Học Nâng Cao và HSG

THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí