Bài 4. Đoạn mạch nối tiếp

Bài tập: Một bóng đèn lúc thắp sáng có điện trở 20 và cường độ dòng điện qua bóng đèn là 200 mA Tính hiệu điện thế hai đầu bóng đèn khi đó? Ω Câu 1: Phát biểu định luật Ơm. Nêu cơng thức thể hiện định luật và đơn vị của các đại lượng trong cơng thức Tóm tắt : I= 200mA =0,2A R= 20 U = ? Bài làm Hiệu điện thế ở hai đầu bóng đèn: U = I.R = 0,2 . 20 = 4(V) Ω Câu 2: Hiệu điện thế giữa hai đầu một dây dẫn là 12V, thì cường độ dòng điện qua dây là 2A. Để cường độ dòng điện qua dây là 1,5A thì hiệu điện thế ở hai đầu dây là: A. 6V A. 6V C. 12V C. 12V D. 7,5V D. 7,5V B. 9V B. 9V ĐÁP ÁN I. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆ N THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP III. VẬN DỤNG TIẾT 4 - BÀI 4 I. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 1) Nh l i ki n th c l p 7ớ ạ ế ứ ở ớ Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm I = I 1 = I 2 Ampe kế lần lượt được đặt ở các vị trí 1; 2; 3. Khi đóng khoá k; Ampe kế chỉ các giá trị ra sao? => cường độ dòng điện trong mach nối tiếp? I. CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 1) Nh l i ki n th c l p 7ớ ạ ế ứ ở ớ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn: U= U 1 + U 2 V V V Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn có mối liên quan gì với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch nối tiếp? I. CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 1)Nh l i ki n th c l p 7ớ ạ ế ứ ở ớ 2) o n m ch g m hai đi n tr m c nối tiếp:Đ ạ ạ ồ ệ ở ắ C1:Quan sát sơ đồ mạch điện hình 4.1 cho biết các điện trở R 1 , R 2 và ampe kế mắc với nhau như thế nào? A R 1 R 2 K + - Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm I = I 1 = I 2 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi điện trở: U= U 1 + U 2 C2: Hãy chứng minh rằng đoạn mạch gồm hai điện trở R 1 ; R 2 mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó 2 1 2 1 R R U U = 22 11 2 1 222111 . . .;. RI RI U U RIURIU =⇒== Dựa theo đònh luật ôm cho từng đoạn mạch, ta có: Mà I 1 = I 2 2 1 2 1 R R U U =⇒ II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 1) Điện trở tương đương A A ⇔ R tđ R 1 R 2 + - + - K K Điện trở tương đương (R tđ ) của một đoạn mạch là điện trở có thể thay thế cho đoạn mạch này, sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch vẫn có giá trò như trước 2) Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp 1) Điện trở tương đương C3: Hãy chứng minh công thức tính điện trở tương đương R tđ của đoạn mạch gồm hai điện trở R 1 ; R 2 mắc nối tiếp: R tđ = R 1 + R 2 p dụng đònh luật Ôm cho từng đoạn mạch , ta có: U 1 = I 1 . R 1 ; U 2 = I 2 . R 2 ; U = I. R tđ Mà U= U 1 + U 2 ( Nối tiếp) => I.R tđ = I 1 .R 1 + I 2 .R 2 Với I 1 = I 2 = I ( Nối tiếp) => R tđ = R 1 + R 2 II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA Bµi 4 : ®o¹n m¹ch nèi tiÕp liệu có thể thay thế hai điện trở mắc nối tiếp bằng một điện trở để dòng điện chạy qua mạch không thay đổi ? I/ C­êng ®é dßng ®iƯn vµ hiƯu ®iƯn thÕ trong ®o¹n m¹ch nèi tiÕp 1/ Nhí l¹i kiÕn thøc ë líp 7 Kết luận : trong đoạn mạch nối tiếp Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm I = I 1 = I 2 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn U = U 1 + U 2 2/ Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp C3 : ta có I 1 = U 1 / R 1 và I 2 = U 2 / R 2 Vì I 1 = I 2 = 600mA nên U 1 / R 1 = U 2 / R 2 do đó U 1 / U 2 = I 2 / I 1 ( đcm) Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó II/ Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp 1/ Điện trở tương đương H.2 H.1 Hoµn thµnh phÇn kÕt ln sau : §iƯn trë t­¬ng ®­¬ng cđa mét ®o¹n m¹ch lµ ®iƯn trë .cho ®o¹n m¹ch ……………… … nµy , sao cho víi cïng th× c­êng …… … ……… ®é dßng ®iƯn ch¹y qua ®o¹n m¹ch .…… …… ……… hiệu điện thế vẫn có giá trò như trước có thể thay thế 2/ C«ng thøc tÝnh ®iƯn trë t­¬ng ®­¬ng cđa ®o¹n m¹ch gåm hai ®iƯn trë m¾c nèi tiÕp 21 RRR td += 3/ thÝ nghiÖm kiÓm tra 4/ KÕt ln : §o¹n m¹ch gåm hai ®iƯn trë m¾c . cã ®iƯn trë t­¬ng ®­¬ng b»ng … … … … … … … … … … … … … … …  III/ VËn dơng: Nối tiếp Tổng các điện trở thành phần R 1 = 20 R 1 = 20 C5 : (SGK) §iƯn trë t­¬ng cđa ®o¹n m¹ch lµ R t® = R 1 + R 2 = 20 + 20 = 40 «m §iƯn trë t­¬ng cđa ®o¹n m¹ch khi m¾c thªm R 3 = 20 vµo ®o¹n m¹ch lµ R / = R t® + R 3 = 40 +20 = 60 «m Bài tập :cho mạch điện như hình vẽ với R 1 = 10Ω ; U R2 = 24V ;U R3 = 36 V ; số chỉ của Ampekế là 1.2A . a . Tính điện trở thành phần và điện trở tương đương của đoạn mạch b . Tính hiệu điện thế ở hai đầu R 1 và ở hai dầu đoạn mạch R 1 R 3 R 2 A K A B Tóm tắt : R 1 = 10Ω ;U R2 = 24V ; U R3 = 36 V ; I A = 1.2 A Tính a . R 2 ; R 3 ; R td b . U R1 ; U AB Giải : Vì 3 điện trở mắ nối tiếp nên cường độ dòng điện đi qua 3 điện trở đều bằng nhau và bằng với số chỉ của Am pe kế I R1 = I R2 = I R3 =I A = 1.2 A Điện trở của R 2 ;R 3 là R 2 = U R2 : I R2 = 24 : 1,2 = 20 Ω R 3 = U R3 : I R3 = 36 : 1,2 = 30 Ω Điện trở tương của đoạn mạch là Rtd = R 1 + R 2 + R 3 = 10 +20 +30 =60 Ω b . Hiệu điện thế ở hai đầu điện trở R 1 là từ hệ thức của định luật ôm ta có U R1 = I R1 . R 1 = 1,2 . 10 = 12V Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là Cách 1 : U AB = U R1 + U R2 + U R3 = 12 + 24 + 36 = 72 V Cách 2 : Từ hệ thức của định luật ôm U AB = I A . R td = 1,2 . 60 = 72 V Bài tập: Một bóng đèn lúc thắp sáng có điện trở 20 và cường độ dòng điện qua bóng đèn là 200 mA Tính hiệu điện thế hai đầu bóng đèn khi đó? Ω Câu 1: Phát biểu định luật Ơm. Nêu cơng thức thể hiện định luật và đơn vị của các đại lượng trong cơng thức Tóm tắt : I= 200mA =0,2A R= 20 U = ? Bài làm Hiệu điện thế ở hai đầu bóng đèn: U = I.R = 0,2 . 20 = 4(V) Ω Câu 2: Hiệu điện thế giữa hai đầu một dây dẫn là 12V, thì cường độ dòng điện qua dây là 2A. Để cường độ dòng điện qua dây là 1,5A thì hiệu điện thế ở hai đầu dây là: A. 6V A. 6V C. 12V C. 12V D. 7,5V D. 7,5V B. 9V B. 9V ĐÁP ÁN I. C NG DÒNG I N VÀ HI U ƯỜ ĐỘ Đ Ệ Ệ I N TH TRONG O N M CH NĐ Ệ Ế Đ Ạ Ạ Ố I TI PẾ II. I N TR T NG NG C A Đ Ệ Ở ƯƠ ĐƯƠ Ủ O N M CH N I TI PĐ Ạ Ạ Ố Ế III. V N D NGẬ Ụ TIẾT 4 - BÀI 4 I. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 1) Nh l i ki n th c l p 7ớ ạ ế ứ ở ớ Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm I = I 1 = I 2 Ampe kế lần lượt được đặt ở các vị trí 1; 2; 3. Khi đóng khoá k; Ampe kế chỉ các giá trị ra sao? => cường độ dòng điện trong mach nối tiếp? I. CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 1) Nh l i ki n th c l p 7ớ ạ ế ứ ở ớ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn: U= U 1 + U 2 V V V Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn có mối liên quan gì với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch nối tiếp? I. CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 1)Nh l i ki n th c l p 7ớ ạ ế ứ ở ớ 2) o n m ch g m hai đi n tr m c nối tiếp:Đ ạ ạ ồ ệ ở ắ C1:Quan sát sơ đồ mạch điện hình 4.1 cho biết các điện trở R 1 , R 2 và ampe kế mắc với nhau như thế nào? A R 1 R 2 K + - Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm I = I 1 = I 2 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi điện trở: U= U 1 + U 2 C2: Hãy chứng minh rằng đoạn mạch gồm hai điện trở R 1 ; R 2 mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó 2 1 2 1 R R U U = 22 11 2 1 222111 . . .;. RI RI U U RIURIU =⇒== Dựa theo đònh luật ôm cho từng đoạn mạch, ta có: Mà I 1 = I 2 2 1 2 1 R R U U =⇒ II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 1) Điện trở tương đương A A ⇔ R tđ R 1 R 2 + - + - K K Điện trở tương đương (R tđ ) của một đoạn mạch là điện trở có thể thay thế cho đoạn mạch này, sao cho với cùng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch vẫn có giá trò như trước 2) Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp 1) Điện trở tương đương C3: Hãy chứng minh công thức tính điện trở tương đương R tđ của đoạn mạch gồm hai điện trở R 1 ; R 2 mắc nối tiếp: R tđ = R 1 + R 2 p dụng đònh luật Ôm cho từng đoạn mạch , ta có: U 1 = I 1 . R 1 ; U 2 = I 2 . R 2 ; U = I. R tđ Mà U= U 1 + U 2 ( Nối tiếp) => I.R tđ = I 1 .R 1 + I 2 .R 2 Với I 1 = I 2 = I ( Nối tiếp) => R tđ = R 1 + R 2 II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP: II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP 2) Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp 1) Điện trở tương đương 3) Thí nghiệm kiểm tra: Mắc mạch điện theo sơ đồ; với U không đổi so sánh số chỉ của ampe kế trong 2 trường hợp A A R 1 R 2 Rtđ 4) Kết luận: Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp có điện trở tương đương bằng tổng các điện trở thành phần : R tđ = R 1 + R 2 [...]... đồ hình vẽ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch? R1 R2 B A Mắc thêm R3 = 20Ω vào mạch trên thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bằng bao nhiêu? So sánh điện Bài soạn Vật lý 9 1 VẬT LÝ VẬT LÝ PHÒNG GD & ĐT NÔNG SƠN TRƯỜNG THCS QUẾ TRUNG Bài soạn Vật lý 9 2 Thaùng 9 naêm 2010 Thaùng 9 naêm 2010 Học, học nữa, học mãi Học, học nữa, học mãi (Lê Nin) (Lê Nin) Trường THCS Quế Trung Trường THCS Quế Trung BÀI DẠY VẬT LÝ 9 BÀI DẠY VẬT LÝ 9 Bài soạn Vật lý 9 3 Liệu có thể thay thế hai điện trở mắc nối tiếp bằng một điện trở để dòng điện chạy qua mạch không thay đổi ? I không đổi A Bài 4 Bài 4 ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP Tuần 2 – Tiết 4 Bài soạn Vật lý 9 4 Bài 4 Bài 4 ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP I. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp 1. Nhớ lại kiến thức lớp 7 I = I 1 = I 2 (1) V 2 V 1 U 1 U 2 U U = U 1 + U 2 (2) A Đ 1 Đ 2 R 1 R 2 2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp C1 R 1 , R 2 và ampe kế được mắc nối tiếp với nhau. • Hệ thức (1) và (2) vẫn đúng với hai điện trở mắc nối tiếp với nhau. Bài soạn Vật lý 9 5 C2 R 1 , R 2 mắc nối tiếp với nhau. Nên theo hệ thức (1) I = I 1 = I 2 Theo ĐL Ôm ta có: = = 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 U U U U I = ; I nên R R R R U 1 U 2 R 1 R 2 Ta biến đổi như sau (3) II. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp 1. Điện trở tương đương I không đổi A Điện trở tương đương (R tđ ) là khi ta thay một điện trở khác với cùng một hiệu điện thế đó thì cường độ dòng điện chạy qua nó không đổi Bài soạn Vật lý 9 6 2. Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp C3 Ta có: U AB = IR tđ (1) Theo hệ thức (2) U AB = U 1 + U 2 (*) U 1 = IR 1 (2) ; U 2 = IR 2 (3) Từ (1), (2), (3) thay vào (*) ta được R tđ = R 1 + R 2 (4) 3. Thí nghiệm kiểm tra A R 1 R 2 U AB • U AB không đổi; đo I AB = …… R tđ • Thay R 1 , R 2 bằng R tđ • Đo I ’ AB = …… • So sánh I AB với I ’ AB Bài soạn Vật lý 9 7 4. Kết luận Trong đoạn mạch mắc nối tiếp: R tđ = R 1 + R 2 III. VẬN DỤNG C4 • Khi công tắc K mở, hai đèn không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn. + _ Đ 1 Đ 2 Cầu chì K + _ Đ 1 Đ 2 Cầu K • Khi công tắc K đóng, cầu chì bò đứt, hai đèn cũng không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua chúng. + _ Đ 1 Đ 2 Cầu chì K • Khi công tắc K đóng, dây tóc bóng đèn Đ 1 bò đứt thì đèn Đ 2 cũng không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua nó. Bài soạn Vật lý 9 8 C5 A B R 1 R 2 a) R 12 = R1 + R2 =20 + 20 = 2.20 = 40Ω A C R 1 R 2 R 12 B R 3 b) R AC = R 12 + R 3 = R AB + R 3 = 2.20 + 20 = 3.20 = 60Ω. Ta thấy R AC = 3R 1 = 3R 2 = 3R 3 • Mở rộng: Mạch có ba điện trở mắc nối tiếp R tđ = R 1 + R 2 + R 3 Bài soạn Vật lý 9 9 CH N CÂU TR L I ĐÚNGỌ Ả Ờ Chọn câu trả lời đúng cho những câu sau: Câu 1: Đối với những đoạn mạch có 2 điện trở mắc nối tiếp thì: a.Cường độ dòng điện bằng nhau tại mọi điểm b.Hiệu điện thế toàn mạch bằng hiệu các hiệu điện thế thành phần c.Hiệu điện thế tỉ lệ nghịch với điện trở d. Điện trở tương đương toàn mạch bằng tổng hai điện trở thành phần Đúng Sai Sai Đúng Bài soạn Vật lý 9 10 CHỌN CÂU TRẢ LỜI ĐÚNG Trong đoạn mạch nối tiếp thì TRẮC NGHIỆM a Hiệu điện thế tỉ lệ nghịch với điện trở b R = R 1 = R 2 c U = U 1 – U 2 d I = I 1 =I 2 Kết quả ĐúngSaiSaiSai