Giải bài tập SGK Vật lý 9 Bài 5: Đoạn mạch song song

Nội dung hướng dẫn Giải bài tập Lý 9 Bài 5 dưới đây sẽ giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn luyện tốt kiến thức về đoạn mạch song song. Mời các em cùng theo dõi.

Giải bài tập SGK Vật lý 9 Bài 5: Đoạn mạch song song

1. Giải bài C1 trang 14 SGK Vật lý 9

Quan sát sơ đồ mạch điện hình 5.1 và cho biết các điện trở R1 và R2 được mắc với nhau như thế nào. Nêu vai trò của vôn kế và ampe kế trong sơ đồ.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên sử dụng định nghĩa về mạch song song: Đoạn mạch song song thì hai dụng cụ đo có 2 điểm chung.

Hướng dẫn giải

- Trong sơ đồ mạch điện hình 5.1 sgk, các điện trở R1, R2 được mắc song song với nhau.

- Vai trò của ampe kế và vôn kế.

  • Ampe kế dùng để đo cường độ dòng điện chạy trong mạch.
  • Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. 

2. Giải bài C2 trang 14 SGK Vật lý 9

Hãy chứng minh rằng đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó. 

 \(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{R_1}}}{{{R_2}}}\)                                                 

Phương pháp giải

Để chứng minh rằng đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó ta cần áp dụng công thức:

  • Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song: U = U= U2
  • Hệ thức của định luật Ôm: I = U/R ⇒ U = IR

Hướng dẫn giải

Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song,

⇒ Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 bằng hiệu điện thế giữa hai đầu  điện trở R2, tức là U1 =  U2.

Từ đó ta có I1R1 = I2R2

⇒ \(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{R_1}}}{{{R_2}}}\) (điều phải chứng minh).

3. Giải bài C3 trang 15 SGK Vật lý 9

Hãy chứng minh công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc  song song là: \(\frac{1}{{{R_{td}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}\)

Từ đó suy ra: \({R_{td}} = \frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}\)

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần áp dụng:

  • Hệ thức định luật Ôm: U/R
  • Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song: UU2I1 I2

Hướng dẫn giải

Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính và các điện trở là:

\(I = \frac{U}{{{R_{td}}}};{I_1} = \frac{{{U_1}}}{{{R_1}}};{I_2} = \frac{{{U_2}}}{{{R_2}}}\)

Mà, mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc song song nên ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
U = {U_1} = {U_2}\\
I = {I_1} + {I_2}
\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow \frac{U}{R_{t d}}=\frac{U}{R_{1}}+\frac{U}{R_{2}} \\ \Rightarrow \frac{1}{R_{t d}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \) (điều phải chứng minh)

Từ biểu thức, áp dụng quy đồng mẫu số, ta được kết quả:

\( \frac{1}{R_{t d}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \)
\( \Rightarrow \frac{1}{R_{t d}}=\frac{R_{2}}{R_{1} R_{2}}+\frac{R_{1}}{R_{1} R_{2}}=\frac{R_{1}+R_{2}}{R_{1} R_{2}} \)
\( \Rightarrow R_{t d}=\frac{R_{1} R_{2}}{R_{1}+R_{2}} \) (điều phải chứng minh)

4. Giải bài C4 trang 15 SGK Vật lý 9

Trong phòng học đang sử dụng một bóng đèn dây tóc và một quạt trần có cùng hiệu điện của nguồn là 220 V. Hiệu điện thế của nguồn là 2200 v. Mỗi đồ dùng đều có công tác và cầu chì bảo vệ riêng.

  •  Đèn và quạt được mắc thế nào vào ngăn để chúng hoạt bình thường?
  • Vẽ sơ đồ mạch điện đó. Cho c kí hiệu sơ đồ của quạt là

 Kí hiệu sơ đồ của quạt

  • Nếu đèn không hoạt động thì quạt có hoạt động không?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần vận dụng biểu thức đoạn mạch mắc song song: U1 U2

Hướng dẫn giải

  • Đèn và quạt được mắc song song vào nguồn 220 V để chúng hoạt động bình thường.
  • Sơ đồ mạch điện như sau:

 

  • Nếu đèn không hoạt động thì quạt vẫn hoạt động vì quạt vẫn được mắc vào hiệu điện thế đã cho.

5. Giải bài C5 trang 16 SGK Vật lý 9

Cho hai điện trở \(R_1 = R_2 = 30 \Omega\) được mắc như sơ đồ 5.2a. 

a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó. 

b. Nếu mắc thêm một điện trở  \(R_3 = 30 \Omega\) vào đoạn mạch trên sơ đồ hình 5.2b thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bằng bao nhiêu? So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phần.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên 

Hướng dẫn giải

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó. 

Vì R1 // R2 nên \(\frac{1}{{{R_{12}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}\)

 ⇒ Điện trở tương đương của mạch đó là: 

 = 15 Ω.

b) Nếu mắc thêm một điện trở  \(R_3 = 30 \Omega\) vào đoạn mạch trên sơ đồ hình 5.2b thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bằng bao nhiêu? So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phần.

  • Điện trở tương đương của đoạn mạch mới là:

 = 10 Ω.

  • Điện trở tương đương này luôn nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần (R < R; R < R2, R < R3)

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch đó là Rtd = 15 Ω.

b) Điện trở tương đương của đoạn mạch mới là Rtd = 10 Ω.

Điện trở tương đương này luôn nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần.

Ngày:28/07/2020 Chia sẻ bởi:Xuân Quỳnh

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM