Lý thuyết và phương pháp giải các bài toán cơ bản về đoạn mạch nối tiếp môn Vật Lý 9

- Đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp được biểu diễn như hình vẽ:

Trong đó: R₁, R₂,...,R_n là các điện trở; U_AB là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch; U₁, U₂,...,U_n lần lượt là hiệu điện thế trên mỗi điện trở; I₁, I₂,...,I_n lần lượt là cường độ dòng điện qua mỗi điện trở; I_AB là cường độ dòng điện qua mạch chính

+ Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở: I_AB = I₁ = I₂ = ... = I_n

+ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần: U_AB = U₁ + U₂ + ... + U_n

- Trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó: U₁/U₂ = R₁R₂

Điện trở tương đương (R_tđ) của một đoạn mạch gồm nhiều điện trở là một điện trở có thể thay thế cho các điện trở đó, sao cho với cùng một hiệu điện thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch vẫn có giá trị như trước.

Điện trở tương đương của đoạn mạch bằng tổng các điện trở thành phần.

Với đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp: R_tđ = R₁ + R₂ +...+ R_n

Dãy đèn trang trí gồm nhiều bóng đèn sợi đốt nhỏ mắc nối tiếp nhau. Trong dãy đèn trang trí có một bóng đèn gọi là bóng chớp. Trong bóng đèn này có gắn một băng kép (thanh lưỡng kim nhiệt). Băng kép này tạo thành một công tắc nhiệt C. Ban đầu công tắc này đóng nên khi nối dây đèn vào nguồn điện, dòng điện đi qua dây đèn khiến các đèn trong dãy sáng. Đèn sáng lên sẽ khiến công tắc C ngắt mạch. Do các đèn mắc nối tiếp nên các đèn trong dãy đều tắt. Sau đó đèn nguội đi, công tắc C lại đóng mạch và các đèn lại sáng lên. Quá trình này cứ thế lặp đi lặp lại khiến dãy đèn nháy tắt liên tục.

Câu 1: Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp?

Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch:

A. bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.

B. bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.

C. bằng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.

D. luôn nhỏ hơn tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.

Hướng dẫn giải:

Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần

→ Đáp án B

Câu 2: Cho đoạn mạch gồm điện trở R₁ mắc nối tiếp với điện trở R₂ mắc vào mạch điện. Gọi I, I₁, I₂ lần lượt là cường độ dòng điện của toàn mạch, cường độ dòng điện qua R₁, R₂. Biểu thức nào sau đây đúng?

A. I = I₁ = I₂                            

B. I = I₁ + I₂                             

C. I ≠ I₁ = I₂                             

D. I₁ ≠ I₂

Hướng dẫn giải:

Biểu thức đúng: I = I₁ = I₂

→ Đáp án A

Câu 3: Đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp là đoạn mạch không có đặc điểm nào dưới đây?

A. Đoạn mạch có những điểm nối chung của nhiều điện trở.

B. Đoạn mạch có những điểm nối chung chỉ của hai điện trở.

C. Dòng điện chạy qua các điện trở của đoạn mạch có cùng cường độ.

D. Đoạn mạch có những điện trở mắc liên tiếp với nhau và không có mạch rẽ.

Hướng dẫn giải:

Đoạn mạch có những điểm nối chung của nhiều điện trở thì có thể là mạch rẽ nhánh, phân nhánh ⇒ không phải mạch nối tiếp

→ Đáp án A

Câu 4: Đặt một hiệu điện thế U_AB vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R₁ và R₂ mắc nối tiếp. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tương ứng là U₁, U₂. Hệ thức nào sau đây là không đúng?

A. R_AB = R₁ + R₂                  

B. I_AB = I₁ = I₂                        

C. U₁/U₂ =R₂/R₁              

D. U_AB = U₁ + U₂

Hướng dẫn giải:

Hệ thức không đúng U₁/U₂ =R₂/R₁

→ Đáp án C

Câu 5: Ba điện trở có các giá trị là 10Ω, 20Ω, 30Ω. Có bao nhiêu cách mắc các điện trở này vào mạch có hiệu điện thế 12V để dòng điện trong mạch có cường độ 0,4A?

A. Chỉ có 1 cách mắc       

B. Có 2 cách mắc             

C. Có 3 cách mắc             

D. Không thể mắc được

Hướng dẫn giải:

Điện trở của đoạn mạch là: R_tđ = U/I = 12/0,4 = 30Ω

⇒ Có 3 cách mắc các điện trở đó vào mạch:

Cách1: Chỉ mắc điện trở R = 30Ω trong đoạn mạch

Cách 2: Mắc hai điện trở R = 10Ω và R = 20Ω nối tiếp nhau trong đoạn mạch.

Cách 3: Mắc ba điện trở R = 10Ω nối tiếp nhau.

→ Đáp án C

Câu 6: Một mạch điện gồm 3 điện trở R₁ = 2Ω, R₂ = 5Ω, R₃ = 3Ω mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện chạy trong mạch là 1,2A. Hiệu điện thế hai đầu mạch là:

A. 10V                              

B. 11V                              

C. 12V                              

D. 13V

Hướng dẫn giải:

Điện trở mạch: R = R₁ + R₂ + R₃ = 2 + 5 + 3 = 10Ω

Hiệu điện thế hai đầu mạch là: U = I.R = 1,2.10 = 12V

→ Đáp án C

Câu 7: Cho hai điện trở R₁ và R₂, biết R₂ = 3R₁ và R₁ = 15 Ω . Khi mắc hai điện trở này nối tiếp vào hai điểm có hiệu điện thế 120V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là:

A. 2A                                    

B. 2,5A                        

C. 4A                                

D. 0,4A

Hướng dẫn giải:

Ta có R₂ = 3R₁ = 3.15 = 45 Ω

Điện trở mạch là: R = R₁ + R₂ = 15 + 45 = 60 Ω

Cường độ dòng điện là: I = U/R = 120/60 =2A

→ Đáp án A

 

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung Lý thuyết và phương pháp giải các bài toán cơ bản về đoạn mạch nối tiếp môn Vật Lý 9 năm 2021-2022. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.