Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 9 Bài 8: Đoạn mạch nối tiếp chi tiết sách Cánh diều giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn KHTN 9. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập KHTN 9 Bài 8: Đoạn mạch nối tiếp

Mở đầu trang 45 KHTN 9: Vì sao các đèn LED trong đoạn mạch điện trang trí như hình 8.1 có thể đồng loạt thay đổi độ sáng?

Hình 8.1. Các đèn LED trang trí

Lời giải:

Đèn LED trong đoạn mạch điện trang trí có thể đồng loạt thay đổi độ sáng thông qua việc kết nối chúng trong một đoạn mạch nối tiếp.

Đặc điểm chính của đoạn mạch nối tiếp là dòng điện chạy qua mỗi thành phần theo cùng một đường dây. Khi áp dụng điện áp lên đoạn mạch này, dòng điện chảy qua tất cả các đèn LED liên tiếp. Điều này cho phép các đèn LED phản ứng đồng thời với sự thay đổi của điện áp hoặc dòng điện.

Nếu có một thành phần trong đoạn mạch nối tiếp bị thay đổi, như việc điều chỉnh điện trở hoặc áp dụng một biến áp điều chỉnh, dòng điện chảy qua tất cả các đèn LED sẽ bị ảnh hưởng. Điều này dẫn đến việc các đèn LED có thể đồng loạt thay đổi độ sáng, vì chúng chia sẻ dòng điện chung trong mạch.

Câu hỏi 1 trang 45 KHTN 9: Vẽ sơ đồ hình 8.3 khi đóng công tắc và biểu diễn chiều dòng điện trong mạch.

Lời giải:

Luyện tập 1 trang 45 KHTN 9: Với mạch điện hình 8.2, nếu một đèn trong mạch bị đứt dây tóc và không sáng, đèn còn lại có sáng không? Vì sao?

Lời giải:

Trong mạch nối tiếp, nếu một đèn trong mạch bị đứt dây tóc và không sáng, phần dây ở đó sẽ bị hở, nên bóng còn lại không sáng được.

Luyện tập 2 trang 46 KHTN 9: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm một nguồn điện, công tắc mở, một bóng đèn và một điện trở mắc nối tiếp.

Lời giải:

Câu hỏi 2 trang 46 KHTN 9: Dòng điện trong kim loại là dòng các electron chuyển dời ngược chiều dòng điện. Trong đoạn mạch MN hình 8.4, các electron dịch chuyển qua các điện trở và các ampe kế theo chiều từ N tới M. Căn cứ vào đó, hãy dự đoán mối liên hệ của cường độ dòng điện tại các điểm khác nhau trong đoạn mạch nối tiếp.

Lời giải:

$I=I_1=I_2=I_3=...=I_n$

Luyện tập 3 trang 46 KHTN 9: Cho mạch điện gồm hai điện trở R₁ và R₂ mắc nối tiếp. Biết R₁ = 3 Ω, R₂ = 6 Ω, hiệu điện thế giữa hai đầu R₁ là U₁ = 3 V. Xác định cường độ dòng điện chạy qua R₂.

Lời giải:

Theo định luật Ohm, ta có: $I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{3}{3}=1A$

mà $I=I_1=I_2$(mắc nối tiếp) => I₁ = 1 A.

Thí nghiệm trang 46 KHTN 9: Từ số liệu thí nghiệm, rút ra nhận xét về mối liên hệ của các giá trị cường độ dòng điện tại các điểm trong đoạn mạch nối tiếp.

Lời giải:

Cường độ dòng điện tại các điểm trong đoạn mạch nối tiếp có giá trị bằng nhau.

$I=I_1=I_2=I_3=...=I_n$

Câu hỏi 3 trang 47 KHTN 9: Dựa vào kiến thức đã biết về dòng điện và điện trở, lập luận để so sánh độ lớn điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp với độ lớn của mỗi điện trở thành phần.

Lời giải:

Khi đi qua nhiều điện trở hơn thì dòng chuyển dời này sẽ bị cản trở nhiều hơn khiến cho điện trở tương đương R của đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp sẽ lớn hơn mỗi điện trở thành phần.

Câu hỏi 4 trang 47 KHTN 9: Cho ba điện trở R₁ = 3 Ω, R₂ = 4 Ω và R₃ = 6 Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm ba điện trở này mắc nối tiếp.

Lời giải:

$R_{td}=R_1+R_2+R_3$; Thay số: $R_{td}=3+4+6=10\mathrm{\Omega }$.

Luyện tập 4 trang 47 KHTN 9: Một mạch điện gồm hai điện trở R₁ = 30 Ω và R₂ = 60 Ω được mắc nối tiếp vào nguồn điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12 V.

a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở.

b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.

Lời giải:

a) $R_{td}=R_1+R_2=30+60=90\mathrm{\Omega }$

Theo định luật Ohm, ta có: $I=\frac{U}{R_{td}}=\frac{12}{90}\approx 0,133A$

=> $I=I_1=I_2=0,133A.$

b) $U_1=I_1{R}_1=0,133.30=4V.$; $U_2=I_2{R}_2=0,133.60=8V.$

Luyện tập 5 trang 47 KHTN 9: Biết rằng dây đèn trang trí trong hình 8.1 là một mạch điện gồm các đèn mắc nối tiếp. Hãy trả lời câu hỏi được đặt ra ở hoạt động mở đầu.

Lời giải:

Đèn LED trong đoạn mạch điện trang trí có thể đồng loạt thay đổi độ sáng thông qua việc kết nối chúng trong một đoạn mạch nối tiếp.

Đặc điểm chính của đoạn mạch nối tiếp là dòng điện chạy qua mỗi thành phần theo cùng một đường dây. Khi áp dụng điện áp lên đoạn mạch này, dòng điện chảy qua tất cả các đèn LED liên tiếp. Điều này cho phép các đèn LED phản ứng đồng thời với sự thay đổi của điện áp hoặc dòng điện.

Nếu có một thành phần trong đoạn mạch nối tiếp bị thay đổi, như việc điều chỉnh điện trở hoặc áp dụng một biến áp điều chỉnh, dòng điện chảy qua tất cả các đèn LED sẽ bị ảnh hưởng. Điều này dẫn đến việc các đèn LED có thể đồng loạt thay đổi độ sáng, vì chúng chia sẻ dòng điện chung trong mạch.

Vận dụng trang 47 KHTN 9: Nêu tác dụng của cầu chì và từ đó cho biết cầu chì được mắc như thế nào với các thiết bị điện cần được bảo vệ.

Lời giải:

Khi xảy ra đoản mạch hoặc cường độ dòng điện tăng quá mức thì dây chì trong cầu chì bị nóng chảy và đứt, làm ngắt mạch điện.

Cầu chì có tác dụng bảo vệ mạch điện.

Cầu chì được mắc nối tiếp với các thiết bị điện cần được bảo vệ.

Tìm hiểu thêm 1 trang 47 KHTN 9: Sử dụng định luật Ohm và đặc điểm của cường độ dòng điện trong đoạn mạch nói tiếp, hãy chứng minh mối liên hệ giữa hiệu điện thế giữa các điểm MP, PN và MN trong mạch điện ở hình 8.4 là U_MN = U_MP + U_PN.

Lời giải:

Theo định luật Ohm $I=\frac{U}{R}=>U=IR.$

=> $U_{MN}=I.R_{td}=I.(R_1+R_2)=I.R_1+I.R_2$;

$U_{NP}=I_2{R}_2$; $U_{MP}=I_1{R}_1$

Mà $I=I_1=I_2$ => $U_{MN}=I_1.R_1+I_2.R_2=U_{MP}+U_{PN}$ (đpcm).

Tìm hiểu thêm 2 trang 47 KHTN 9: Xây dựng công thức xác định điện trở tương đương của đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị R giống nhau mắc nối tiếp.

Lời giải

Công thức xác định điện trở tương đương của đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị R giống nhau mắc nối tiếp: $R_{td}=R_1+R_2+R_3+...+R_n$.

Xem thêm các bài giải bài tập Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều hay, chi tiết khác:

7. Định luật Ohm. Điện trở

8. Đoạn mạch nối tiếp

9. Đoạn mạch song song

10. Năng lượng của dòng điện và công suất điện

Bài tập (Chủ đề 3)

11. Cảm ứng điện từ. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Lý thuyết KHTN 9 Bài 8: Đoạn mạch nối tiếp

I. Đoạn mạch nối tiếp

1. Sơ đồ đoạn mạch nối tiếp

2. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch nối tiếp

- Cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp

$I=I_1=I_2$

- Cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp

$I=I_1=I_2=...=I_n$

II. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

1. Điện trở tương đương

- Là điện trở thay thế cho các điện trở đoạn mạch này, sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước

2. Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

- Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp:

$R_{td}=R_1+R_2$

- Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp:

$R_{td}=R_1+R_2+...+R_n$