Bài 11 thực hành đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện đối với các loại đoạn mạch

CHƯƠNG 3: ĐIỆN HỌC BÀI 11 THỰC HÀNH ĐO HIỆU ĐIỆN THẾ VÀ CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH Mục tiêu  Kiến thức + Nhận dạng mạch gồm đèn mắc nối tiếp song song + Trình bày quy luật hiệu điện cường độ dòng điện mạch gồm đèn mắc nối tiếp song song  Kĩ + Mắc mạch điện gồm bóng đèn mắc nối tiếp song song với nối với nguồn tạo thành mạch kín + Sử dụng vôn kế ampe kế để đo điện cường độ dòng điện mạch gồm đèn mắc nối tiếp song song Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM * Xét đoạn mạch gồm đèn mắc nối tiếp hình vẽ: - Hai đèn gọi mắc nối tiếp với chúng có điểm nối chung - Trong đoạn mạch nối tiếp, dịng điện có cường độ vị trí khác mạch: I1 = I2 = I3 - Đối với đoạn mạch gồm hai đèn mắc nối tiếp, hiệu điện hai đầu đoạn mạch tổng hiệu điện đèn: U13 = U12 + U23 * Xét đoạn mạch gồm đèn mắc song song hình vẽ: - Hai đèn gọi mắc song song với đầu chúng cặp nối chung với nghĩa chúng có điểm nối chung khác biệt - Hiệu điện hai đầu đèn mắc song song hiệu điện hai điểm nối chung: U12 = U34 = UMN - Cường độ dòng điện mạch tổng cường độ dịng điện mạch rẽ: I = I1 + I2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Mắc nối tiếp Mắc mạch điện U13 = U12 + U23 Mắc song song U12 = U34 = UMN I1 = I = I I1 + I = I II CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải Xét mạch trường hợp bóng đèn mắc nối tiếp: - Để xem bóng đèn có mắc nối tiếp với hay khơng, ta phải xem chúng có điểm nối chung, Trang điểm lại bóng đèn nối với cực nguồn điện Nếu chúng mắc nối tiếp với - Trong đoạn mạch nối tiếp : I1 = I2 = I3 U13 = U12 + U23 - Vì thế: + Khi sử dụng ampe kế để đo cường độ dịng điện ta cần mắc nối tiếp ampe kế với nguồn với bóng đèn Khi giá trị ampe kế đo cường độ dòng điện chạy mạch vị trí + Nhưng sử dụng vơn kế, ta đặt vôn kế vào cặp điểm khác có giá trị khác Theo muốn đo hiệu điện đèn ta phải nối song song vôn kế vào đầu khác biệt đèn Xét mạch trường hợp bóng đèn mắc song song: - Các bóng đèn có mắc song song với đầu khác biệt chúng đơi nối với nghĩa chúng có điểm nối chung với - Trong đoạn mạch mắc song song: U12 = U34 = UMN I = I1 + I2 - Vì thế: + Khi mắc song song vơn kế với bóng đèn giá trị vơn kế hiệu điện đầu bóng đèn + Tuy nhiên muốn đo cường độ dịng điện qua bóng đèn ta phải mắc nối tiếp ampe kế với bóng đèn Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Điền từ vào chỗ trống để kết luận xác vật lí - Hai bóng đèn gọi mắc chúng có - Hai bóng đèn gọi mắc …nếu chúng có….điểm nối chung - Trong mạch gồm đèn mắc ,cường độ dòng điện chạy qua đèn - Trong mạch gồm đèn mắc , cường độ dịng điện mạch … cường độ dịng điện chạy qua bóng đèn - Trong mạch gồm đèn mắc …., hiệu điện đặt vào đèn khác có giá trị - Trong mạch gồm đèn mắc ., hiệu điện đầu bóng đèn có giá trị Hướng dẫn giải - Hai bóng đèn gọi mắc nối tiếp chúng có điểm chung - Hai bóng đèn gọi mắc song song chúng có điểm nối chung - Trong mạch gồm đèn mắc nối tiếp, cường độ dòng điện chạy qua đèn Trang - Trong mạch gồm đèn mắc song song, cường độ dòng điện mạch tổng cường độ dịng điện chay qua bóng đèn - Trong mạch gồm đèn mắc nối tiếp, hiệu điện đặt vào đèn khác có giá trị khác - Trong mạch gồm đèn mắc song song, hiệu điện đầu bóng đèn có giá trị Ví dụ 2: Đối với mạch gồm bóng đèn giống hệt mắc nối tiếp với nhau, điều khẳng định sau đúng? A Hiệu điện cực nguồn hiệu điện đầu bóng đèn B Cường độ dịng điện chạy qua bóng đèn khác khác C Hiệu điện cực nguồn tổng hiệu điện đầu tất bóng đèn có mạch D Cường độ dịng điện từ nguồn tổng cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn Hướng dẫn giải Trong mạch gồm bóng đèn mắc nối tiếp tổng hiệu điện đầu bóng đèn hiệu điện cực nguồn, cường độ dòng điện qua đèn cường độ dịng điện xuất phát từ cực dương nguồn Do có đáp án C *Ví dụ Cho hai bóng đèn Đ1 Đ2 mắc nối tiếp vào nguồn điện (gồm cục pin mắc nối tiếp) Khi công tắc K đóng vơn kế V hiệu điện hai đầu đoạn mạch U = 4V, vôn kế V hiệu điện hai đầu bóng đèn Đ2 U2 = 1V ampe kế A cường độ dòng điện đoạn mạch I = 5mA a) Vẽ sơ đồ mạch điện b) Tính cường độ dịng điện chạy qua bóng đèn c) Tính hiệu điện U1 hai đầu bóng đèn Đ1 Hướng dẫn giải b) Gọi cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn Đ1 bóng đèn Đ2 I1 I2 Vì bóng đèn Đ1 bóng đèn Đ2 mắc nối tiếp nên ta có: I1 = I2 = I = 5mA c) Vì bóng đèn Đ1 bóng đèn Đ2 mắc nối tiếp nên U1 = U - U2 = 3V *Ví dụ Một mạch điện gồm: Một nguồn điện 18V, công tắc chung cho hai bóng đèn mắc song song Biết hiệu điện hai đầu bóng đèn Đ2 UĐ2 = 18V a Vẽ sơ đồ mạch điện, xác định chiều dịng điện? Trang b Tính hiệu điện hai đầu bóng đèn Đ1? c Biết I1 = 0,5A I2 = 0,5A Tính cường độ dịng điện I? Hướng dẫn giải a Sơ đồ mạch điện, chiều dịng điện hình vẽ b Vì Đ1 mắc song song với Đ2 nên U1 = U2 = 18 (V) c Vì Đ1 mắc song song với Đ2 nên I = I1 + I2= 0,5 + 0,5 = (A) III BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài tập Câu Ba bóng đèn giống hệt nhau, hoạt động tốt, mắc nối tiếp với Khẳng định sau đúng? A Ba đèn sáng B Một đèn sáng nhất, hai đèn lại sáng C Một đèn sáng yếu nhất, hai đèn lại sáng D Độ sáng ba đèn khác Câu Mắc nối tiếp Đ1, Đ2 vào mạch điện, dịng điện qua Đ có cường độ 0,4A Hỏi dịng điện qua Đ có cường độ bao nhiêu? A 0,3A B 0,6A C 1,2A D 0,4A Câu Đặc điểm sau đoạn mạch điện gồm hai đèn Đ1, Đ2 mắc song song? A Hai đèn có hai điểm nối chung B Hiệu điện hai đèn có giá trị C Nếu hai đèn giống hệt có độ sáng D Cả A,B,C Câu Mắc song song đèn Đ1, Đ2 vào mạch điện, hiệu điện đầu đèn Đ có giá trị 6V Hỏi hiệu điện đầu Đ2 giá trị bao nhiêu? A 3A B 6V C 12V D 9V Câu Phát biểu sau sai? A Nếu đèn mắc song song với mạch điện kín chúng có hiệu điện B Nếu đèn mắc nối tiếp với mạch điện kín chúng có cường độ dịng điện C Nếu đèn giống hệt dù có mắc song song hay nối tiếp hiệu điện đầu bóng đèn cường độ dịng điện qua chúng Trang D Dù giống hệt bóng đèn mắc nối tiếp hiệu điện đầu bóng đèn khác Câu Một mạch điện gồm hai bóng đèn Đ1 Đ2 mắc nối tiếp Biết hiệu điện đo đèn Đ1 có U1 = 4V, hiệu điện đo đèn Đ2 có U2 = 2V Hãy tính hiệu điện U đoạn mạch Câu Một mạch điện gồm hai bóng đèn Đ1 Đ2 mắc song song với Biết cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ1 I1 = 2A, cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ I2 = 1A Hãy tính cường độ dịng điện chạy qua đoạn mạch Bài tập nâng cao Câu Cho mạch điện gồm nguồn điện gồm pin nối tiếp, khóa K đóng, đèn Đ Đ2 mắc nối tiếp a) Vẽ sơ đồ mạch điện? biểu diễn chiều dòng điện? b) Cho cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ1 I1 = 1,5A Hỏi cường độ động điện chạy qua đèn Đ toàn mạch bao nhiêu? c) Cho hiệu điện hai đầu đèn Đ2 U2 = 3V Hiệu điện toàn mạch U = 10V Hỏi hiệu điện hai đầu Đ1 bao nhiêu? Câu Cho hai bóng đèn Đ1 Đ2 mắc nối tiếp vào nguồn điện (gồm pin mắc nối tiếp) Khi cơng tắc K đóng vơn kế V hiệu điện hai đầu đoạn mạch U = 8V, vôn kế V hiệu điện hai đầu bóng đèn Đ2 U2 = 1V ampe kế A cường độ dòng điện đoạn mạch I = 10mA a) Vẽ sơ đồ mạch điện b) Tính cường độ dịng điện chạy qua bóng đèn c) Tính hiệu điện U1 hai đầu bóng đèn Đ1 Câu 10 Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ a Hai đèn mắc song song hay nối tiếp với nhau? b Biết hiệu điện hai đầu đèn Đ U1 = 2,1V, hay cho biết hiệu điện hai đầu đèn Đ2 c Biết cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện I = 0,4A chạy qua đèn Đ2 I2 = 0,2A Tính cường độ dòng điện I1 chạy qua đèn Đ1 Câu 11 Cho nguồn điện 12V ba bóng đèn giống hệt có hiệu điện định mức 4V Để đèn sáng bình thường phải mắc bóng hai cực nguồn? Trang ĐÁP ÁN 1-A 2-D Gợi ý giải 3-D 4-B 5-D Câu 1: Ba bóng đèn giống mắc nối tiếp nên cường độ dịng điện chạy qua bóng đèn Vậy độ sáng chúng Câu 2: Mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện Câu 4: Mắc song song hiệu điện hai bóng đèn Câu 5: Hai bóng đèn giống nhau, cường độ dòng điện chạy qua bóng nhau, hiệu điện Nếu bóng khác mà mắc nối tiếp cường độ dòng điện nhau, hiệu điện khác Câu 6: Vì đèn mắc nối tiếp nên hiệu điện đoạn mạch là: U = U1 + U2 = + = 6(V) Câu 7: Vì đèn mắc song song nên cường độ dịng điện chạy qua đoạn mạch là: I = I + I2 = + = (A) Câu 8: a Sơ đồ mạch điện có dạng sau b Do đèn Đ1 Đ2 mắc nối tiếp nên: - Cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ2: I2 = I1 = 1,5 (A) - Cường độ dịng điện chạy qua tồn mạch: I = I2 = I1 = 1,5 (A) c Do đèn Đ1 Đ2 mắc nối tiếp nên hiệu điện hai đầu Đ1 là: U1 = U - U2 = 7(V) Câu 9: a Sơ đồ mạch điện có dạng hình bên: b Gọi cường độ dịng điện chạy qua bóng đèn Đ1 bóng đèn Đ2 I1 I2 Vì bóng đèn Đ1 bóng đèn Đ2 mắc nối tiếp nên ta có: I1 = I2 = I = 10 (mA) c Vì bóng đèn Đ1 bóng đèn Đ2 mắc nối tiếp nên U = U1 + U2 suy U1 = U - U2 hay U1 = - = 7(V) Trang Câu 10: a Hai đèn nối với điểm chung Vì chúng mắc song song với b Vì đèn Đ1 mắc song song với đèn Đ2 nên: U2 = U1 = 2,1 (V) c I1 = I - I2 = 0,4 - 0,2 = 0,2 (A) Câu 11: Để đèn sáng bình thường hiệu điện đặt vào đầu đèn phải hiệu điện định mức đèn tức 4V Nếu ta mắc song song bóng đèn hiệu điện đặt vào đèn 12V vượt giá trị định mức Vậy mắc nối tiếp bóng đèn với hợp lí Trang