Giải bài tập SBT Vật lý 7 Bài 27: Thực hành: Đo CĐDĐ và HĐT đối với đoạn mạch nối tiếp

Các nguồn điện, các công tắc, các bóng đèn, các ampe kế và các dây dẫn là như nhau trong các mạch điện có sơ đồ dưới đây (hình 27.1). Hãy so sánh số chỉ của ampe kế trong các sơ đồ này.

Phương pháp giải

Dựa vào đặc điểm về cách mắc của ampe kế trong hình mỗi hình để so sánh: trong mỗi hình ampe kế đều được mắc nối tiếp với nguồn điện và với hai bóng đèn

\(I=I_1=I_2=...=I_n\)

Hướng dẫn giải

Số chỉ của ampe kế là như nhau vì trong mỗi hình ampe kế đều được mắc nối tiếp với nguồn điện và với hai bóng đèn.

Hai bóng đèn ở sơ đồ nào trong hình 27.2, không mắc nối tiếp với nhau?

Phương pháp giải

Để xác định sơ đồ có hai bóng đèn không mắc nối tiếp ta cần ghi nhớ: Đoạn mạch mắc nối tiếp thì hai dụng cụ đo có một điểm chung

Hướng dẫn giải

Vì trong hình A, C, D các bóng đèn đều được mắc nối tiếp với nhau, chỉ có hình B các bóng đèn mắc song song với nhau.

Chọn B

Trong mạch điện có sơ đồ như hình 27.3, ampe kế A₁ có số chỉ là 0,35A. Hãy cho biết:

a. Số chỉ của ampe kế A₂

b. Cường độ dòng điện qua các bóng đèn Đ₁ và Đ₂

Phương pháp giải

a. Ta thấy ampe kế A₁ và ampe kế A₂ mắc mối tiếp nên: số chỉ của ampe kế A₂ bằng số chỉ của ampe kế A₁ 

b. Số chỉ của ampe kế là giá trị cường độ dòng điện qua các bóng đèn Đ₁ và Đ₂

Hướng dẫn giải

a. Vì đèn Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂ nên cường độ dòng điện qua Đ₁ bằng cường độ dòng điện qua Đ₂.

Do đó số chỉ của ampe kế A₂ bằng số chỉ của ampe kế A₁ là 0,35A.

b. Vì số chỉ của ampe kế là giá trị cường độ dòng điện qua các bóng đèn Đ₁ và Đ₂ nên cường độ dòng điện qua Đ₁ và Đ₂ là 0,35A.

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 27.4

a. Biết các hiệu điện thế U₁₂ = 2,4V , U₂₃ = 2,5V. Hãy tính U₁₃.

b. Biết U₁₃ = 11,2V , U₁₂ = 5,8V .Hãy tính U₂₃.

c. Biết U₂₃ = 11,5V , U₁₃ = 23,2V. Hãy tính U₁₂.

Phương pháp giải

Vận dụng lí thuyết về hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc nối tiếp: \(U=U_1+U_2+...U_n\)

a) U₁₃ = U₁₂ + U₂₃ 

b) U₂₃ = U₁₃ - U₁₂ 

c)  U₁₂ = U₁₃ - U₂₃

Hướng dẫn giải

a. Vì đây là đoạn mạch nối tiếp nên ta có: U₁₃ = U₁₂ + U₂₃ = 2,4 + 2,5 = 4,9V

b. Đoạn mạch trên là đoạn mạch nối tiếp nên ta có:

Hiệu điện thế U₁₃ = U₁₂ + U₂₃ ⇔ U₂₃ = U₁₃ - U₁₂ = 11,2 - 5,8 = 5,4V

c. Đoạn mạch trên là đoạn mạch nối tiếp nên ta có:

Hiệu điện thế U₁₃ = U₁₂ + U₂₃ ⇔ U₁₂ = U₁₃ - U₂₃ = 23,2 - 11,5 = 11,7V

Hai bóng đèn trong sơ đồ mạch điện nào dưới đây (hình 27.5) không mắc nối tiếp nhau?

Phương pháp giải

Dựa vào kiến thức về đoạn mạch nối tiếp: Đoạn mạch mắc nối tiếp thì hai dụng cụ đo có một điểm chung

Hướng dẫn giải

Vì trong hình A, C, D các bóng đèn và nguồn được mắc nối tiếp với nhau, còn trong hình B các bóng đèn được mắc song song với nhau.

Đáp án: B

Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.6. Câu phát biểu nào dưới đây là đúng đối với hai bóng đèn được mắc trong mạch điện này?

Vì hai bóng đèn trong mạch được mắc nối tiếp với nhau nên cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm trong mạch.

Chọn D

Đối với đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc nối tiếp, thì hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có mối quan hệ nào dưới đây?

A. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn.                  

B. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch nhỏ hơn tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn.

C. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế trên mỗi đèn.

D. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch lớn hơn tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn.

Đối với đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc nối tiếp thì hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn.

Chọn A

Trong mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.7, các ampe kế có số chỉ được ghi tương ứng trên hình vẽ I₁, I₂, I₃. Giữa các số chỉ này có mối quan hệ nào dưới đây?

A. I₁ > I₂ > I₃    

B. I₁ < I₂ < I₃

C. I₁ = I₂ = I₃    

D. I₁ = I₂ ≠ I₃

Phương pháp giải

Dựa vào đặc điểm cách mắc của ba ampe kế để xác định mối quan hệ về số chỉ ampe kế: I₁ = I₂ = I₃.

Hướng dẫn giải

Vì trong hình các ampe kế và bóng đèn được mắc nối tiếp với nhau nên cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm I₁ = I₂ = I₃.

 Đáp án: C

Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.8. Cường độ dòng điện chạy qua ba bóng đèn có mối quan hệ nào dưới đây?

A. Cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ₁ lớn hơn so với dòng điện chạy qua đèn Đ₂.

B. Cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ₁ bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ₂ và Đ₃.

C. Cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ₂ bằng trung bình cộng của cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ₁ và Đ₃.

D. Cường độ dòng điện chạy qua ba đèn bằng nhau.

Phương pháp giải

Dựa vào đặc điểm cách mắc của ba bóng đèn để xác định mối quan hệ về cường độ dòng điện chạy qua ba bóng đèn: \(I=I_1=I_2=...=I_n\)

Hướng dẫn giải

Vì các đèn ở trong hình được mắc nối tiếp với nhau nên cường độ dòng điện chạy qua ba đèn bằng nhau.

Đáp án: D

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 27.9. Trong đó ampe kế có số chỉ 0,35A, hiệu điện thế giữa hai đầu Đ₁ là U₁₂ = 3,2V và hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ₂ là U₂₃ = 2,8V. Hãy:

a. Cho biết cường độ dòng điện đi qua đèn Đ₁ và đi qua đèn Đ₂ là bao nhiêu?

b. Tính hiệu điện thế U₁₃ giữa hai đầu ngoài cùng của hai đèn Đ₁ và Đ₂.

Phương pháp giải

a. Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂: I₁ = I₂ = I 

b. Do đoạn mạch mắc nối tiếp nên: U₁₃ = U₁₂ + U₂₃ 

Sử dụng lí thuyết về cường độ dòng điện trong mạch nối tiếp:

 \(I=I_1=I_2=...=I_n\)

\(U=U_1+U_2+...U_n\)

Hướng dẫn giải

a. Vì đèn Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂ nên cường độ dòng điện đi qua đèn Đ₁ và đi qua đèn Đ₂ là bằng nhau và bằng: I₁ = I₂ = I = 0,35A

b. Do đoạn mạch mắc nối tiếp nên hiệu điện thế U₁₃ giữa hai đầu ngoài cùng của 2 đèn Đ₁ và Đ₂

U₁₃ = U₁₂ + U₂₃ = 3,2 + 2,8 = 6V

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 27.10. Khi công tắc K đóng, ampe kế có số chỉ là I = 0,25A; vôn kế có số chỉ U = 5,8V, vôn kế V₁ có chỉ số U₁ = 2,8V

a. Tính cường độ dòng điện I₁, I₂ tương ứng chạy qua các bóng đèn Đ₁ và Đ₂

b. Tính hiệu điện thế U₂ giữa hai đầu bóng đèn Đ₂.

c. Độ sáng của đèn sẽ thay đổi như thế nào nếu thay nguồn điện đã cho bằng một nguồn điện khác sao cho số chỉ của vôn kế V là 6V?

Phương pháp giải

a. Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂ : I₁ = I₂ = I 

b. Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂: U = U₁ + U₂

c. Độ sáng của các bóng đèn sẽ tăng lên nếu thay nguồn điện đã cho bằng một nguồn điện có hiệu điện thế lớn hơn

Hướng dẫn giải

a. Vì đèn Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂ nên cường độ dòng điện chạy qua các bóng đèn Đ₁ và Đ₂.

I₁ = I₂ = I = 0,25A.

b. Vì đèn Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂ nên hiệu điện thế toàn mạch là:

U = U₁ + U₂.

Suy ra hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn Đ₂:

U₂ = U - U₁ = 5,8 - 2,8 = 3V.

c. Độ sáng của các bóng đèn sẽ tăng lên nếu thay nguồn điện đã cho bằng một nguồn điện khác sao cho số chỉ của vôn kế V là 6V.

Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.11, trong đó vôn kế V có chỉ số 6,2V; vôn kế V₁ có chỉ số 3,2V. Hãy tính hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn Đ₁ và Đ₂

Phương pháp giải

Để tính hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn Đ₁ và Đ₂ cần nắm:

- U₁ = U_v1

- U_v = U₁ + U₂

Hướng dẫn giải

Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn: U₁ = U_v1 = 3,2V

Vì đèn Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂ nên ta có hiệu điện thế: U_v = U₁ + U₂

U₂ = U_v - U₁= 6,2 - 3,2 = 3V

Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.12, trong đó vôn kế V có số chỉ 5,8V, vôn kế V₁ có chỉ số 3,0V. Hãy tính hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn Đ₁ và Đ₂

Phương pháp giải

Để tính hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn Đ₁ và Đ₂, ta cần ghi nhớ: \(U=U_1+U_2+...U_n\)

- U₁ = U_v1 

- U = U₁ + U₂

Hướng dẫn giải

Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn: U₁ = U_v1 = 3V

Vì đoạn mạch có đèn Đ₁ mắc nối tiếp với đèn Đ₂ nên có hiệu điện thế: U = U₁ + U₂

U₂ = U - U₁ = 5,8-3 = 2,8V

Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.13, trong đó nguồn điện có hiệu điện thế là 3V.

a. Khi công tắc K mở, các vôn kế V và V₁ có chỉ số U_m và U_1m tương ứng là bao nhiêu?

b. Khi công tắc K đóng, vôn kế V chỉ U_đ = 2,5V, vôn kế V₁ chỉ U_1đ = 1,5V. Tính số chỉ U_2đ của vôn kế V₂ khi đó.

Phương pháp giải

a. Để xác định giá trị hiệu điện thế U_m và U_1m khi K mở ta cần ghi nhớ: Khi K mở, có hiệu điện thế khi mạch điện kín

- Số chỉ của vôn kế bằng số chỉ của hiệu điện thế của nguồn điện

- Số chỉ của vôn kế U_1m bằng 0 do mạch điện hở

b. Để tính số chỉ U_2đ của vôn kế V₂ ta sử dụng lí thuyết về cường độ dòng điện trong mạch nối tiếp:

\(U=U_1+U_2+...U_n\)

Hướng dẫn giải

a) Khi K mở vôn kế V chỉ U_m = 3V

Vôn kế V₁ chỉ U_1m = 0

b) Khi K đóng do đoạn mạch mắc nối tiếp nên có hiệu điện thế bằng: U_đ = U_1đ + U_2đ

Số chỉ vôn kế V₂: U_2đ = U_đ - U_1đ = 2,5 - 1,5 = 1V