SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9

4.3 K

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải sách bài tập Vật lí lớp 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 9. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm

Bài 6.1 trang 16 SBT Vật lí 9: Hai điện trở R1=R2=20Ω được mắc vào hai điểm A, B.
a. Tính điện trở tương đương R của đoạn mạch AB khi R1 mắc nối tiếp với R2. R lớn hơn hay nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần?
b. Nếu mắc R1 song song với R2 thì điện trở tương đương R’ của đoạn mạch khi đó là bao nhiêu? R’ lớn hơn hay nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần?
c. Tính tỉ số RtđRtđ.
Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương với đoạn mạch có các  điện trở mắc song song: Rtđ=R1R2R1+R2

+ Sử dụng biểu thức với đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp :

 SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 15)

Lời giải:

Tóm tắt:
R1=R2=20Ω

a) R1 nối tiếp R2Rtđ = ?; So sánh Rtđ với R1R2

b) R1 song song R2Rtđ = ?; So sánh Rtđ với R1R2

c) Tính RtđRtđ

Lời giải:

a) Khi R1 nối tiếp R2
R của đoạn mạch AB là: Rtđ=R1+R2=20+20=40Ω
Vậy null lớn hơn mỗi điện trở thành phần.
b) Khi Rmắc song song với R2 thì:
Rtđ=R1.R2R1+R2=20.2020+20=10Ω
Vậy Rtđ nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần.
c) Tỉ số giữa null và Rtđ là: RtđRtđ=4010=4
Bài 6.2 trang 16 SBT Vật lí 9: Hai điện trở R1 và R2 được mắc theo hai cách vào hai điểm M, N trong sơ đồ hình 6.1, trong đó hiệu điện thế U=6V. Trong cách mắc thứ nhất, ampe kế chỉ 0,4A. Trong cách mắc thứ hai, ampe kế chỉ 1,8A. 

SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 16)

a. Đó là hai cách mắc nào? Vẽ sơ đồ từng cách mắc.
b. Tính điện trở R1 và R2.
Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: Rtđ=R1R2R1+R2

+ Sử dụng biểu thức: I=UR

Lời giải:

a. Có hai cách mắc
+ Cách 1: R1 nối tiếp R2
SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 17)
+ Cách 2: R1 song song R2
SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 18)
Ta có:
I1=0,4A khi R1 nối tiếp R2 nên:
R1+R2=UI1=60,4=15Ω   (1)
I2=1,8A khi R1 song song R2 nên:
Rtđ=R1R2R1+R2
=UI2=61,8=6018Ω       (2)
Kết hợp (1) và (2) ta có R1R2=50 (3)
R1;R2 là nghiệm của phương trình: X215X+50=0  (*)
(*) có hai nghiệm là X1=10;X2=5
Do đó:R1=5Ω;R2=10Ω (hoặc R1=10ΩR2=5Ω).
Bài 6.3 trang 16 SBT Vật lí 9: Hai bóng đèn giống nhau sáng bình thường khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là 6V và dòng điện chạy qua mỗi đèn khi có cường độ là 0,5A (cường độ dòng điện định mức).
Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 6V. Tính cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó. Hai đèn có sáng bình thường không? Vì sao?
Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức: R=UI

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: Rtđ=R1+R2

Lời giải:

Điện trở của đèn là: R=UI=60,5=12Ω
Khi hai đèn mắc nối tiếp thì Rtđ=R1+R2=12+12=24Ω
Cường độ dòng điện qua mỗi đèn là: I1=I2=URtđ=624=0,25A

Hai đèn sáng yếu hơn mức bình thường vì cường độ dòng điện chạy qua đèn nhỏ hơn giá trị định mức.

Bài 6.4 trang 16 SBT Vật lí 9: Hai bóng đèn có cùng hiệu điện thế định mức 110V; cường độ dòng điện định mức của đèn thứ nhất là 0,91A, của đèn thứ hai là 0,36A. Có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Tại sao?

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: I=UR

Lời giải:

Khi mắc R1 nối tiếp R2:

Cường độ dòng điện thực tế chạy qua hai bóng đèn là I1=I2=UR

Lại có R=R1+R2

với R1R2 - điện trở của mỗi đèn

R1=Uđm1Iđm1

R2=Uđm2Iđm2

Ta suy ra:

I1=I2=2201100,91+1100,36=0,52A.

So sánh với cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn ta thấy đèn 1 có thể không sáng lên được, còn đèn 2 thì có thể sẽ cháy nên không mắc nối tiếp hai bóng đèn này được.

Bài 6.5 trang 16 SBT Vật lí 9: Ba điện trở cùng giá trị R=30Ω.
a. Có mấy cách mắc ba điện trở này thành một mạch điện? Vẽ sơ đồ các cách mắc đó.
b. Tính điện trở tương đương của mỗi đoạn mạch trên.
Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp : R=R1+R2

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: Rtđ=R1R2R1+R2

Lời giải:

a) Có 4 cách mắc sau:

SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 13)

b) Điện trở tương đương của mỗi mạch là:

Mạch 1: Rtd=3R=3×30=90Ω

Mạch 2:Rtd=R+R2=30+302=45Ω

Mạch 3: Rtđ=R.2R2R+R=2R3=2.303=20Ω

Mạch 4: Rtd=R3=303=10Ω 

Bài 6.6 trang 17 SBT Vật lí 9: Cho mạch điện AB có sơ đồ như hình 6.2, trong đó điện trở R1=3r; R2=r; R3=6r; điện trở tương đương của đoạn mạch này có giá trị nào dưới đây?

A. 0,75r                B. 3r              C.2,1r                            D. 10r

SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 9)

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: Rtđ=R1R2R1+R2

Lời giải:

Mạch gồm R1 // [R2 nt R3]

Ta có: R23=R2+R3=r+6r=7r

điện trở tương đương của đoạn mạch là:

Rtđ=R1R23R1+R23=3r.7r3r+7r=2,1r

Chọn đáp án: C

Bài 6.7 trang 17 SBT Vật lí 9: Các điện trở R là như nhau trong các đoạn mạch có sơ đồ trong hình 6.3 dưới đây. Hỏi điện trở tương đương của đoạn mạch nào là nhỏ nhất?

SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 8)

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: R=R1+R2

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: Rtđ=R1R2R1+R2

Lời giải:

Điện trở tương đương của mỗi mạch là:

Mạch 1: Rtd=3R

Mạch 2:Rtd=R+R2=3R2

Mạch 3: Rtđ=R.2R2R+R=2R3

Mạch 4: Rtd=R3 

Mạch 4 cho điện trở tương đương nhỏ nhất.

Chọn đáp án: D

Bài 6.8 trang 17 SBT Vật lí 9: Điện trở tương đương của đoạn mạch AB có sơ đồ như trên hình 6.4 là RAB=10Ω, trong đó các điện trở R1=7Ω; R2=12Ω. Hỏi điện trở Rx có giá trị nào dưới đây?

A. 9Ω                   B. 5Ω                   C. 4Ω                   D. 15Ω

SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 7)

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: R=R1+R2

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: Rtđ=R1R2R1+R2

Lời giải:

Mạch gồm: R1 nt [R2// Rx]

R2x=R2RxR2+Rx=12.Rx12+Rx

RAB=R1+R2x=10Ω

Hay R2x=12.Rx12+Rx=107=3

=>Rx=4Ω

Chọn đáp án: C 

Bài 6.9 trang 17 SBT Vật lí 9: Điện trở R1=6Ω; R2=9Ω; R3=15Ω chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất tương ứng là I1=5A, I2=2A, I3=3A. Hỏi có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất bao nhiêu vào hai đầu đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp với nhau? 

A. 45V                 B. 60V               

C. 93V                 D.150V

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức: U=I.R

Lời giải:

Do ba điện trở này mắc nối tiếp nên ta có I=I1=I2=I3=2A (lấy giá trị nhỏ nhất, nếu lấy giá trị khác lớn hơn thì điện trở bị hỏng).

Hiệu điện thế toàn mạch là: U=IR=I(R1+R2+R3)=2.(6+9+15)=60V

Chọn đáp án B.

Bài 6.10 trang 18 SBT Vật lí 9: Khi mắc nối tiếp hai điện trở R1 và R2 vào hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ I=0,12A.

a.Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp này.

b. Nếu mắc song song hai điện trở nói trên vào hiệu điện thế thì dòng điện chạy qua điện trở R­1 có cường độ I1 gấp 1,5 lần cường độ I2 của dòng điện chạy qua điện trở R2. Hãy tính điện trở R1và R2.
Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức: U=I.R

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: Rtđ=R1+R2

+ Sử dụng biểu thức: I=UR

Lời giải:

a. Điện trở tương đương của đoạn mạch: R=R1+R2=UI=1,20,12=10Ω
 
b) Vì R1 // R2 nên U1=U2I1R1=I2R2
 
1,5I2R1=I2R2
 
1,5R1=R2  (1)
 
Mặt khác ta có: 
R1+R2=10(2)
Thay (1) vào (2) ta có: 

R1+1,5R1=102,5R1=10R1=4(Ω)R2=6(Ω)

Bài 6.11 trang 18 SBT Vật lí 9: Cho ba điện trở là R1=6Ω; R2=12Ω; R3=18Ω. Dùng ba điện trở để mắc thành đoạn mạch song song có hai mạch rẽ, trong đó một mạch rẽ gồm hai điện trở mắc nối tiếp.

a. Vẽ sơ đồ của đoạn mạch theo yêu cầu đã nêu trên.

b. Tính điện trở tương đương của mỗi đoạn mạch này.
Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: R12=R1+R2

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: 1Rtđ=1R1+1R2

Lời giải:

a) Vẽ sơ đồ 

SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 6)

b) Điện trở tương đương của mỗi đoạn mạch:

(R1ntR2)//R3

 R12=R1+R2=6+12=18Ω

 1Rtđ=1R12+1R3=118+118Rtđ=9Ω

+) (R3ntR2)//R1

R23=R2+R3=12+18=30Ω

1Rtđ=1R23+1R1=130+16Rtd=5Ω

(R1ntR3)//R2

R13=R1+R3=6+18=24Ω

1Rtđ=1R13+1R2=124+112Rtd=8Ω

Bài 6.12 trang 18 SBT Vật lí 9: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.5, trong đó có các điện trở R1=9Ω; R2=15Ω; R3=10Ω; dòng điện đi qua R3 có cường độ là I3=0,3A.

SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 5)

a. Tính các cường độ dòng điện I1, I2 tương ứng đi qua các điện trở R1 và R2.

b. Tính hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch AB.
Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: Rtđ=R1R2R1+R2

+ Sử dụng biểu thức: I=UR

Lời giải:

a) Điện trở tương đương của R2 và R3:

R23=R2R3R2+R3=15.1015+10=6Ω

Hiệu điện thế giữa hai đầuR3  :U3=I3.R3=0,3.10=3V

=>U23=U2=U3=3V(vìR2//R3)

Cường độ dòng điện qua R2I2=U2R2=315=0,2A

Cường độ dòng điện qua R1I=I1=I2+I3=0,3+0,2=0,5A

b) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là:

UAB=I.R=I(R23+R1)=0,5(6+9)=7,5V

Bài 6.13 trang 18 SBT Vật lý 9: Hãy chứng minh rằng điện trở tương đương R của một đoạn mạch song song, chẳng hạn gồm 3 điện trở R1, R2, R3 mắc song song với nhau thì nhỏ hơn một điện trở thành phần. (R<R1; R<R2; R<R3).

Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song:
 1Rtđ=1R1+1R2+1R3
Lời giải:

Mạch gồm: R1//R2//R3

Ta có: 1Rtđ=1R1+1R2+1R3(R1,R2,R30)

Mà: 1Rtđ>1R1Rtđ<R1

1Rtđ>1R2Rtđ<R2

1Rtđ>1R3Rtd<R3

Bài 6.14 trang 18 SBT Vật lý 9: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.6, trong đó các điện trở R1=14Ω; R2=8Ω; R3=24Ω; dòng điện đi qua R1 có cường độ là I1=0,4A

SBT Vật lí 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm | Giải SBT Vật lí lớp 9 (ảnh 4)

a. Tính cường độ dòng điện I2, I3 tương ứng đi qua các điện trở R2 và R3.

b. Tính các hiệu điện thế UAC; UCB và UAB.
Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức: U=I.R

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: 1R23=1R2+1R3

Lời giải:

a) Mạch gồm: R1 nt [R2//R3]

Ta có:

1R23=1R2+1R3=18+124R23=6Ω

Rtđ=R1+R23=14+6=20

Do R1ntR23 

nên I1=I23=0,4A

U23=I23.R23=0,4.6=2,4VU23=U2=U3=2,4V  (do R2//R3)

I2=U2R2=2,48=0,3A;I3=U3R3=2,424=0,1A

b) UAB=I.R=0,4.20=8V

UAC=I1.R1=0,4.14=5,6V

UCB=I23.R23=0,4.6=2,4V

 

Đánh giá

0

0 đánh giá