Vật lí 9 BÀI 6: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT OHM

[Tên để làm gì]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Phần này là phần luyện tập, các em tham khảo để có các kỹ năng nha!!!

BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT OHM​

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT​

1. Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp​

Đối với đoạn mạch có [imath]n[/imath] điện trở mắc nối tiếp:

- Cường độ dòng điện: [imath]I_{AB} = I_1 = I_2 =...=I_n[/imath] - Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch: [imath]U_{AB} = U_1 + U_2 + ... + U_n[/imath] - Điện trở tương đương: [imath]R_{AB} = R_1 + R_2 + ... + R_n[/imath]

2. Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc song song​

Đối với đoạn mạch có [imath]n[/imath] điện trở mắc song song:

- Cường độ dòng điện: [imath]I_{AB} = I_1 + I_2 + I_n[/imath] - Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch: [imath]U_{AB} = U_1 + U_2 + ... + U_n[/imath] - Điện trở tương đương: [imath]\dfrac{1}{R_{AB}}=\dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} +...+\dfrac{1}{R_n}[/imath]

II/ VẬN DỤNG

Bài 1:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.1, trong đó [imath]R_1 = 5 \Omega[/imath]. Khi [imath]K[/imath] đóng, vôn kế chỉ [imath]6V[/imath], ampe kế chỉ [imath]0,5 A.[/imath] a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch. b) Tính điện trở [imath]R_2[/imath].

Lời giải:
Cách 1:
a) Áp dụng định luật Ôm, ta tính được điện trở tương đương của đoạn mạch:
[imath]R_{td} = \dfrac{U_{AB}}{I} = 12 \Omega[/imath]
b) Vì đoạn mạch gồm hai điện trở ghép nối tiếp nên ta có:
[imath]R_{td} = R_1 + R_2 \Rightarrow R_2 = R_{td} – R_1 = 12 – 5 = 7 \Omega[/imath]

Cách 2: Áp dụng cho câu b.
Trong đoạn mạch nối tiếp, cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm.
[imath]I = I_1 = I_2 = 0,5 A[/imath]
Hiệu điện thế giữa hai đầu [imath]R_1[/imath] là: [imath]U_1 = I_1.R_1 = 0,5.5 = 2,5V[/imath]
Mà [imath]U_{AB} = U_1 + U_2 = 6V \Rightarrow U_2 = 6 – 2,5 = 3,5V[/imath]
[imath]\Rightarrow R_2 = \dfrac{U_2}{I_1} = 7 \Omega[/imath].

Bài 2:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.2, trong đó [imath]R_1 = 10 \Omega[/imath], ampe kế [imath]A_1[/imath] chỉ [imath]1,2 A[/imath], ampe kế [imath]A[/imath] chỉ [imath]1,8 A.[/imath] a) Tính hiệu điện thế [imath]U_{AB}[/imath] của đoạn mạch. b) Tính điện trở [imath]R_2[/imath].

Lời giải:
a) Vì mạch gồm hai điện trở [imath]R_1[/imath] và [imath]R_2[/imath] ghép song song với nhau và song song với nguồn nên:
[imath]U_{AB} = U_2 = U_1 = R_1.I_1 = 10.1,2 = 12 V.[/imath]
b) Cách 1:
Cường độ dòng điện chạy qua [imath]R_2[/imath] là [imath]I_2 = I – I_1 = 1,8 – 1,2 = 0,6 A.[/imath]
Điện trở [imath]R_2: R_2 = \dfrac{U_2}{I_2} = 20 \Omega[/imath]

Cách 2: Áp dụng cho câu b.
Theo câu a, ta tìm được [imath]U_{AB} = 12 V[/imath]
Điện trở tương đương của đoạn mạch là: [imath]R_{td} = \dfrac{U_{AB}{I} = \dfrac{20}{3} \Omega[/imath]
Mặt khác ta có: [imath]\dfrac{1}{R_{td}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}[/imath]
[imath]\Rightarrow R_2 = 20 \Omega[/imath]

Bài 3:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.3, trong đó [imath]R_1 = 15 \Omega, R_2 = R_3 = 30 \Omega, U_{AB} = 12 V.[/imath] a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch [imath]AB.[/imath] b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

Lời giải:
Cách 1:
a) Nhận xét: Đoạn mạch gồm hai đoạn mạch con [imath]AM[/imath] (chỉ gồm [imath]R_1[/imath]) ghép nối tiếp với [imath]MB[/imath] ( gồm [imath]R_2 //[/imath] với R_1$).
Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
[imath]R_{td} = R_{AM} = R_{AM} + R_{MB} = R_1 + \dfrac{R_3.R_2}{R_3+R_2} = 30 \Omega[/imath]
b) Cường độ dòng điện qua điện trở [imath]R_1[/imath] chính là cường độ dòng điện qua mạch chính:
[imath]I_1 = I = \dfrac{U_{AB} }{R_{td}} = 0,4A[/imath]
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây điện trở [imath]R_1[/imath] là: [imath]U_1 = R_1.I_1 = 15.0,4 = 6 V.[/imath]
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây điện trở [imath]R_2[/imath] và [imath]R_3[/imath] là:
[imath]U_2 = U_3 = U_{MB} = U_{AB} – U_{AM} = 12 – 6 = 6V[/imath]
Vì [imath]R_2 = R_3[/imath] nên cường độ dòng điện qua [imath]R_2[/imath] và [imath]R_3[/imath] là: [imath]I_2 = I_3 = \dfrac{U_3}{R_3} = 0,2A[/imath]

Cách 2: Áp dụng cho câu b (có sử dụng kết quả câu a)
Vì [imath]R_1[/imath] ghép nối tiếp với đoạn mạch [imath]R_{AM}[/imath] nên ta có:
[imath]\dfrac{U_1}{U_{MB}} = \dfrac{R_1}{R_{AM}} = 1[/imath]
[imath]\Rightarrow U_1 = U_{MB} = U_2 = U_3[/imath]
(vì [imath]MB[/imath] chứa [imath]R_2 //R_3[/imath] nên [imath]U_{MB} = U_2 = U_3[/imath]).
Mà [imath]U_1 + U_{MB} = U_{AB} \Rightarrow U_1 = U_{MB} = U_2 = U_3 = \dfrac{U_{AB}}{2} = 6 V[/imath]
Cường độ dòng điện qua các điện trở là:
[imath]I_1 = \dfrac{U_1}{R_1} = 0,4A; I_2 = \dfrac{U_2}{R_2} = 0,2A[/imath];
[imath]I_3 = \dfrac{U_3}{R_3} = 0,2A[/imath];
(hoặc [imath]I_3 = I_1 – I_2 = 0,4 – 0,2 = 0,2 A[/imath])

 

[Nguyễn Đình Trường]

BÀI 6: BÀI TẬP VÂN DỤNG ĐỊNH LUẬT OHM (SBT)​

​

​

Bài 6.2.​

Hai điện trở [imath]R_{1}[/imath] và [imath]R_{2}[/imath] được mắc theo hai cách vào hai điểm [imath]M[/imath] và [imath]N[/imath] trong sơ đò hình 6.1, trong đó hiệu điện thế [imath]U=6V[/imath]. Trong cách mắc thứ nhất, ampe kế chỉ [imath]0.4A[/imath]. Trong cách mắc thứ hai, ampe kế chỉ [imath]1,8A[/imath]. a) Đó là cách mắc nào? Vẽ sơ đồ từng cách mắc. b) Tính điện trở [imath]R_{1}[/imath] và [imath]R_{2}[/imath].

Lời giải.

a) +) Gọi điện trở tương đương của cách mắc thứ nhất là [imath]R_{td1}[/imath].
+) Điện trở tương đương của cách mắc thứ hai là [imath]R_{td2}[/imath].

+) [imath]Ta[/imath] [imath]có:[/imath] [imath]R_{td1}=\dfrac{U}{I_{1}}=\dfrac{6}{0,4}=15\Omega[/imath]

+) [imath]R_{td2}=\dfrac{U}{I_{2}}=\dfrac{6}{1,8}=\dfrac{10}{3}\Omega[/imath]

+) Ta thấy [imath]R_{td1}>R_{td2}[/imath] [imath]\Rightarrow[/imath] cách mắc thứ 1 mắc nối tiếp, cách mắc thứ 2 mắc song song.
+) Ta có sơ đồ như sau:

b) +) Theo câu a: [imath]R_{td1}=15\Omega= R_{1}+R_{2}(1)[/imath]

+)[imath]R_{td2}=\dfrac{10}{3}\Omega=\dfrac{R_{1}.R_{2}}{R_{1}+R_{2}}(2)[/imath]

+) Từ [imath](1)(2)\Rightarrow R_{1}=10\Omega; R_{2}=5\Omega[/imath] hoặc [imath]R_{1}=5\Omega; R_{2}=10\Omega[/imath]

Bài 6.4*.​

Hai bóng đèn cùng có hiệu điện thế định mức [imath]110V[/imath]; cường độ dòng điện định mức của đèn thứ nhất là [imath]0,91A[/imath]; của đền thứ hai là [imath]0,36A[/imath]. Có thể mắc nối tiếp hai bóng vào hiệu điện thế [imath]220V[/imath] được không? Tại sao?
Lời giải:

+) Điện trở của hai bóng đèn:

[imath]R_{1}=\dfrac{U_{dm1}}{I_{dm1}}=\dfrac{110}{0,91}\Omega[/imath]

[imath]R_{2}=\dfrac{U_{dm2}}{I_{dm2}}=\dfrac{110}{0,36}\Omega[/imath]

+) [imath]R_{td}=\dfrac{110}{0,91}+\dfrac{110}{0,36}[/imath]

+) [imath]I=I_{1}=I_{2}=\dfrac{U}{R_{td}}=\dfrac{220}{\dfrac{110}{0,91}+\dfrac{110}{0,36}}\approx 0,52A[/imath]

+) Ta thấy khi mắc hai bóng nối tiếp thì bóng thứ nhất không sáng nổi còn bóng thứ 2 bị cháy do vượt quá cường độ dòng điện định mức.
+) Vậy không thể mắc hai bóng nối tiếp vào hiêu điện thế [imath]220V[/imath].

Bài 6.10.​

Khi mắc nối tiếp hai điện trở [imath]R_{1}[/imath] và [imath]R_{2}[/imath] vào hiệu điện thế [imath]1,2V[/imath] thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ [imath]I=0,12A[/imath].
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp này.
b) Nêu mắc song song hai điện trở nói trên thì dòng điện chạy qua điện trở [imath]R_{1}[/imath] có cườn độ [imath]I_{1}[/imath] gấp [imath]1,5[/imath] lần cường độ [imath]I_{2}[/imath] của dòng điện chạy qua điện trở [imath]R_{2}[/imath]. Hãy tính điện trở [imath]R_{1}[/imath] và [imath]R_{2}[/imath].

Lời giải:

a) +) Khi mắc hai điện trở [imath]R_{1}[/imath] và [imath]R_{2}[/imath] nối tiếp thì [imath]I=I_{1}=I_{2}=0,12A[/imath] +) Điện trở tương đương của đoạn mạch: [imath]R_{td}=\dfrac{U}{I}=\dfrac{1,2}{0,12}=10\Omega[/imath]

b) +) [imath]Ta[/imath] [imath]có: I_{1}=1,5.I_{2}[/imath] [imath]\Leftrightarrow \dfrac{U}{R_{1}}=1,5.\dfrac{U}{R_{2}}[/imath] [imath]\Rightarrow R_{2}=1,5.R_{1}(1)[/imath] +) Theo câu a: [imath]R_{td}=10\Omega[/imath] [imath]\Rightarrow R_{1}+R_{2}=10\Omega(2)[/imath] +) Từ [imath](1)(2)[/imath] [imath]\Rightarrow R_{1}=4\Omega; R_{2}=6\Omega[/imath].

​

Câu 6.13.​

Hãy chứng minh rằng điện trở tương đương [imath]R_{td}[/imath] của một đoạn mạch song song, chẳng hạn gồm 3 điện trở [imath]R_{1}, R_{2}, R_{3}[/imath] mắc song song với nhau, thì nhỏ hơn điện trở thành phần.
[imath](R_{td}<R_{1}, R_{td}<R_{2}, R_{td}<R_{3})[/imath]

Lời giải:

+) Điện trở tương đương của đoạn mạch:

[imath]\dfrac{1}{R_{td}}=\dfrac{1}{R_{1}}+\dfrac{1}{R_{2}}+\dfrac{1}{R_{3}}[/imath]

[imath]\Rightarrow \dfrac{1}{R_{td}}>\dfrac{1}{R_{1}}\Rightarrow R_{td} <R_{1}[/imath]

+) Chứng minh tương tự ta được: [imath]\dfrac{1}{R_{td}}>\dfrac{1}{R_{2}}\Rightarrow R_{td} <R_{2}[/imath]

+) [imath]\dfrac{1}{R_{td}}>\dfrac{1}{R_{3}}\Rightarrow R_{td} <R_{3}[/imath]

+) Vậy [imath]R_{td}<R_{1}, R_{td}<R_{2}, R_{td}<R_{3}[/imath]

Bài 6.14.​

Cho mạch điện có sơ đồ như hình [imath]6.6[/imath], trong đó các điện trở [imath]R_{1}=14\Omega; R_{2}=8\Omega; R_{3}=24\Omega[/imath]; dòng điện chạy qua [imath]R_{1}[/imath] có cường độ [imath]I_{1}=0,4A[/imath]. a) Tính cường độ dòng điện [imath]I_{2}, I_{3}[/imath] tương ứng đi qua các điện trở [imath]R_{2}, R_{3}[/imath]. b) Tính các hiệu điên thế [imath]U_{AC}; U_{CB}[/imath] và [imath]U_{AB}[/imath].

​

Lời giải:
+) Theo sơ đồ : [imath][(R_{2}//R_{3})ntR_{1}][/imath]
a) +) [imath]Ta[/imath] [imath]có: I=I_{1}=I_{23}=0,4A[/imath]

+) [imath]R_{23}=\dfrac{R_{2}.R_{3}}{R_{2}+R_{3}}=\dfrac{8.24}{8+24}=6\Omega[/imath]

+) [imath]U_{23}=I_{23}.R_{23}=0,4.6=2,4V=U_{2}=U_{3}[/imath]

+) [imath]I_{2}=\dfrac{U_{2}}{R_{2}}=\dfrac{2,4}{8}=0,3A[/imath]

+) [imath]I_{3}=\dfrac{U_{3}}{R_{3}} =\dfrac{2,4}{24}=0,1A[/imath]

+) Vậy [imath]I_{2}=0,3A; I_{3}=0,1A[/imath]

b) +) [imath]U_{AC}=U_{1}=I_{1}.R_{1}=0,4.14=5,6V[/imath]
+) [imath]U_{CB}=U_{23}=2,4V[/imath]
+) [imath]U_{AB}=U_{AC}+U_{CB}=5,6+2,4=8V[/imath].

(Bài 6.12. giải tương tự như Bài 6.14.)​