b ) Để cường độ dòng điện giảm đi hai lần , người ta mắc nối tiếp thêm vào mạch điện trở R3. Hỏi nếu mắc nối tiếp hai điện trở này vào trong mạch thì phải đặt vào hai đầu đoạn mạch một[r]
(1)Chủ đề : ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH MẮC NÔI TIẾP
A) MỤC TIÊU
- Kiến thức : Củng cố tính chất đoạn mạch mắc nối tiếp : Cường độ dòng điện , hiệu điện điện trở đoạn mạch mắc nối tiếp
- Kĩ nằng : Làm thành thạo tập tính tốn U,I,R đại lượng liên quan đoạn mạch mắc nối tiếp Nắm cách sử dụng thông số đo dụng cụ đo sử dụng đoạn có thay đổi
- Tư : Bồi dưỡng lực xây dựng đường lối giải tập vật lí
- Thái độ : đọc kĩ tập trước làm , rèn cho học sinh tính cẩn thận trình bày , linh hoạt xử lý tình
B) CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
I) CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Cho đoạn mạch gồm có điện trở R1 , R2 … mắc nối tiếp vào đoạn mạch có hiệu điện U
- Trong doạn mạch mắc nối tiếp , cường độ dòng điện có giá trị điểm : I = I1 = I2 = ………
- Hiệu điện hai đầu đoạn mạch tổng hiệu điện thé tren điện trở U = U1 + U2 + ……….
- Các điện trở mắc nối tiếp tương đương với điện trở có giá trị tổng các điện trở thành phần : R = R1 + R2 + ……
- Hiệu điện hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện trở :
1 2
U U
R R
II) BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài tập : Cho đoạn mạch hình vẽ bên
a) Khi cơng tắc K mở , hai đèn có hoạt động khơng ?Vì ?
b) Khi cơng tắc K đóng , cầu chì bị đứt , hai đèn có hoạt động khơng ? ?
c) Khi cơng tắc K đóng , có dây tóc đèn bị đứt bóng đèn có hoạt động khơng ? ?
Giải
a) Khi khóa K mở , hai đèn khơng hoạt động , mạch hở khơng có dịng điện chạy qua hai đèn
b) Khi khóa K đóng , cầu chì đứt , hai đèn khơng hoạt động , mạch hở khơng có dịng điện chạy qua hai bóng đèn
c) Khi khóa K đóng , dây tóc bóng đèn bị đứt , đèn2 khơng hoạt động , mạch bị hở khơng có dịng điện chạy qua đèn
Bài tập 2: Chứng minh đoạn mạch mắc nối tiếp gồm hai điện trở R1,R2 thì ta có hệ thức :
1 2
(2)Giải : Theo định luật ơm ta có : U1 = IR1 ; U2 = I R2 , U1,U2 hiệu điện hai đầu mối điện trở , I cường độ dòng điện qua điện trở
Cho nên ta có
1 1 2
U IR R U IR R
Bài tập :Hai điện trở R1 , R2 ampe kế mắc nối tiếp vào hai điểm A B
A) Vẽ sơ đồ mạch điện
B) Cho R1 = 15 , R2 = 20 , ampe kế 0,3 A Tính hiệu điện đoạn
mạch AB theo hai cách
Giải :
A) Vẽ sơ đồ mạch điện hình bên
B) Cách : Điện trở tương đương đoạn mạch Rtđ = R1 + R2 = 15 + 20 = 35 ()
Hiệu điện đoạn mạch AB U = I.Rtđ = 0,3 35 = 10,5 (V) Cách : U1 = IR1 = 0,3 15 = 4,5 (V) ; U2 = IR2 = 0,3 20 = (V)
Hiệu điện đoạn mạch AB U = U1 + U2 = 4,5 + = 10,5 (V) Bài tập : Cho hai điện trở R1 = 24 , R2 = 16 mắc nối tiếp
A) Tính điện trở tương đương R12 đoạn mạch
B) Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện U = 16 V Tính cường độ dịng điện
trong mạch hiệu điện hai đầu điện trở ? Giải
A) điện trở tương đương R12 đoạn mạch R12 = R1 + R2 = 24 + 16 = 40 ()
B) Cường độ dòng điện đoạn mạch 12
U 16
I 0,4A
R 40
Hiệu điện hai đầu điện trở : U1 = I.R1 = 9,6 V ; U2 = I.R2 = 6,4 V
Bài tập 5: Cho mạch điện gồm điện trở mắc nối tiếp Biết R1 = , R2 =
18 , R3 = 16 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch U = 52V
A) Tính điện trở tương đương cường độ dịng điện mạch B) Tính hiệu điện hai đầu mối điện trở ?
Giải
A) điện trở tương đương R123 đoạn mạch R123 = R1 + R2 + R3= + 18 + 16 =
40 ()
B) Cường độ dòng điện đoạn mạch 123
U 52
I 1,3A
R 40
Hiệu điện hai đầu điện trở :
U1 = I.R1 = 7,8 V ; U2 = I.R2 = 23,4 V ; U3 = I.R3 = 20,8 V
Bài tập 6: Cho mạch điện gồm điện trở mắc nối tiếp Biết R1 = , R2 =
20 , R3 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch U = 50V cường độ dịng điện
(3)A) Tính điện trở R3
B) Tính hiệu điện hai đầu mối điện trở ?
Giải
A) điện trở tương đương R123 đoạn mạch 123
U 50
R 50
I
mà R123 = R1 + R2 + R3 R3 = R123 – (R1 + R2) = 50 – (2 + 20) = 25
b) Hiệu điện hai đầu điện trở :
U1 = I.R1 = V ; U2 = I.R2 = 20 V ; U3 = I.R3 = 25 V Bài tập :
Sơ đồ mạch điện hình bên Biết R1 =
, R2 = 4 , R3 =
10,R4 = 20
Hiệu điện UAE = 72V
a) Tính cường độ dịng điện mạch b) Tính hiệu điện UAC ; UAD ; UBE Giải
A) Điện trở tương đương Rtđ đoạn mạch
Rtđ = R1 + R2 + R3 + R4= 2+ 4+10+ 20 = 36 ()
Cường độ dòng điện đoạn mạch td
U 72
I 2A
R 36
b) Hiệu điện hai đầu đoạn mạch : UAC = I.(R1+R2) = 2.(2 + 4) = 12 V
UAC = I.(R1+R2+R3) = 2.(2+4+10) = 32 V ; UBE = I.(R2+R3+R4) = 2.(4+10+20) = 68 V Bài tập 8:
Sơ đồ mạch điện hình bên , R1 = 25
.Biết khóa K đóng ampe kế 4A cịn khóa K mở ampe kế 2,5 A Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch điện trở R2 ?
Giải
Khi khóa K đóng dịng điện khơng qua điện trở R2 , nên số ampe kế số cường độ dòng điện chạy mạch
Hiệu điện hai đầu đoạn mạch : U = I.R1 = 4.25 = 100V
Khi khóa K mở , hai điện trở R1 R2 mắc nối tiếp , nên điện trở đoạn mạch 12
U 100
R 40
I 2,5
, Điện trở R2 = R12 – R1 = 40 – 25 = 15
(4)Sơ đồ mạch điện hình bên Biết UAE = 75 V , UAC = 37,5 V , UBE = 67,5 V Ampe kế 1,5 A Tính điện trở R1,R2 ,R3 ?
Giải :
Điện trở đoạn mạch RAE = UAE : I = 75 : 1,5 = 50
RAC = UAC : I = 37,5 : 1,5 = 25 ; RBE = UBE : I = 67,5 : 1,5 = 45
Mà RAE = R1 + R2 +R3 = 50 ; RAC = R1 + R2 = 25 ; RBE = R2 + R3 = 45
Vậy suy : R1 = 5 ; R3 = 25 ; R2 = 20
Bài tập : Cho ba điện trở R1 , R2 , R3 mắc nối tiếp vào đoạn mạch có hiệu điện U = 90V Biết R1 = R2 = 4R3 , cường độ dòng điện mạch 2A Tính giá trị điện trở
Giải
Vì R1,R2,R3 mắc nối tiép nên R123 = R1 + R2 + R3 Điện trở tương đương đoạn mạch 123
U 90
R 45
I
Mà R1 = R2 = 4R3 , 4R3+4R3+R3 = 45 R3 = 5 ; R1 = R2 = 20
Bài tập 10 : Cho ba điện trở R1 , R2 , R3 ,R4 mắc nối tiếp vào đoạn mạch có hiệu điện U = 100V Biết R1 = 2R2 = 3R3=4R4 , Tính hiệu điện hai đầu điện trở ?
Giải
Vì R1 , R2 , R3 ,R4 mắc nối tiếp , mà R1 = 2R2 = 3R3=4R4 U1 = 2U2 = 3U3=4U4 Trong U1 + U2 +U3 + U4 = 100 V
Hay 4U4 + 2U2 + 4/3 U4 + U4 = 100V
4
25U
100V U 12V
U1 = 48V ; U2 = 24V ; U3 = 16V
Bài tập 11 : Cho hai bóng đèn loại 12V-1A 12V-0,8A Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào hiệu điện 24 V Tính cường độ dịng điện qua bóng đèn nêu nhận xét độ sáng bóng đèn Có nên mắc khơng ?
Giải
Điện trở bóng đèn
1
1
1
U 12 U 12
R 12 ; R 15
I I 0,8
Điện trở tương đương đoạn mạch R12 = R1 + R2 = 27
Cường độ dịng điện qua bóng đèn : 12
U 24 I
R 27
Nhận xét độ sáng đèn
Đèn ta có I < I1 , nên đèn sáng yếu bình thường Đèn ta có I > I2 nên đèn sáng mạnh bình thường Do khơng nên mắc hai bóng đèn vào đoạn mạch
(5)Bài 1) Cho hai điện trở R1 , R2 ampe kế mắc nối tiếp vào hai điểm A B a) Vẽ sơ đồ mạch điện
b) Cho R1 = 15 , R2 = 20 , ampe kế 0,3 A Tính hiệu điện đoạn
mạch AB theo hai cách
Bài 2) Cho hai điện trở R1 = 20 , R2 = 40 mắc nối tiếp
a ) Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện U hiệu điện hai đầu điện trở R2 60V Tính cường độ dịng điện mạch hiệu điện U
b ) Để cường độ dòng điện giảm hai lần , người ta mắc nối tiếp thêm vào mạch điện trở R3 Tính R3
Bài 3) Cho hai điện trở R1 , R2 mắc nối tiếp vào hiệu điện U Biết điện trở R1 = 40 chịu dược dòng điện tối đa 1,2 A , điện trở R2 = 35 chịu dòng điện
tối đa 1,4 A Hỏi mắc nối tiếp hai điện trở vào mạch phải đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện tối đa để hai điện trở không bị hỏng
Bài 4) Cho mạch điện gồm ba điện trở mắc nối tiếp Biết R1 = 6 , R2 = 18 , R3
= 16 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch 52 V
a ) Tính điện trở tương đương mạch dịng điện qua mạch b ) Tính hiệu điện hai đầu điện trở
Bài 5) Cho mạch điện gồm ba điện trở mắc nối tiếp Biết R1 = 5 , R2 = 20
R3 Khi đặt hiệu điện U = 50V cường đọ dịng điện mạch 1A a ) Tính điện trở R3
b ) Tính hiệu điện hai đầu điện trở ?
Bài 6)
Sơ đồ mạch điện hình bên Biết R1 =
, R2 = 12 , R3 =
10,R4 = 20
Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UAC = 34 V
a) Tính cường độ dịng điệntrong mạch b) Tính hiệu điện UAC , UBD , UBE Bài )
Sơ đồ mạch điện hình bên Biết R1 = , R2 = 4R3 Hiệu điện hai đầu đoạn