Đáp án Vật lí 9 cánh diều Bài 8: đoạn mạch nối tiếp

BÀI 8: ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP

Mở đầu: Vì sao các đèn LED trong đoạn mạch điện trang trí như hình 8.1 có thể đồng loạt thay đổi độ sáng?

Hướng dẫn chi tiết:

• Nguồn điện điều chỉnh có thể thay đổi điện áp cung cấp cho các đèn LED.
• Bộ điều khiển LED có thể thay đổi cường độ dòng điện chạy qua các đèn LED.
• Khi điện áp hoặc cường độ dòng điện thay đổi, độ sáng của tất cả các đèn LED trong mạch sẽ đồng loạt thay đổi.

I. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP

Câu 1: Vẽ sơ đồ hình 8.3 khi đóng công tắc và biểu diễn chiều dòng điện trong mạch.

Hướng dẫn chi tiết:

Câu 2: Với mạch điện hình 8.2, nếu một đèn trong mạch bị đứt dây tóc và không sáng, đèn còn lại có sáng không? Vì sao?

Hướng dẫn chi tiết:

- Dựa vào hình ảnh sơ đồ mạch điện bạn gửi, đèn còn lại sẽ không sáng nếu một đèn trong mạch bị đứt dây tóc và không sáng. Vì:

+ Sơ đồ mạch điện trong hình là mạch điện nối tiếp.

+ Mạch điện nối tiếp là mạch điện chỉ có một đường đi cho dòng điện.

Câu 3: Vẽ sơ đồ mạch điện nguồn một nguồn điện, công tắc, một bóng đèn và một điện trở mắc nối tiếp

Hướng dẫn chi tiết:

Câu 4: Dòng điện trong kim loại là dòng các electron chuyển dời ngược chiều dòng điện. Trong đoạn mạch MN hình 8.4, các electron dịch chuyển qua các điện trở và các ampe kế theo chiều từ N tới M. Căn cứ vào đó, hãy dự đoán mối liên hệ của cường độ dòng điện tại các điểm khác nhau trong đoạn mạch nối tiếp.

Hướng dẫn chi tiết:

Cường độ dòng điện tại mọi điểm trong đoạn mạch nối tiếp đều có giá trị như nhau.

Câu 5: Cho mạch điện gồm hai điện trở R, và R, mắc nối tiếp. Biết R₁ = 3 Ω, hiệu điện thế giữa hai đầu R₁ là U₁ = 3 V. Xác định cường độ dòng điện chạy qua R₂

Hướng dẫn chi tiết:

R_tđ = R₁ + R₂ ® I₁ = U₁/R₁ = 1 (A) ® I = I₁ = I₂ = 1 (A)

II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP

Câu 1: Dựa vào kiến thức đã biết về dòng điện và điện trở, lập luận để so sánh độ lớn điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp với độ lớn của mỗi điện trở thành phần.

Hướng dẫn chi tiết:

Khi đi qua nhiều điện trở hơn thì dòng chuyển dời này sẽ bị cản trở nhiều hơn khiến cho điện trở tương đương R của đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp sẽ lớn hơn mỗi điện trở thành phần.

Câu 2: Cho ba điện trở R₁ = 3 Ω, R₂ = 4 Ω và R₃ = 6 Ω. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm ba điện trở này mắc nối tiếp.

Hướng dẫn chi tiết:

R_tđ = R₁ + R₂ + R₃ = 3 + 4 + 6 = 3 + 4 + 6 = 13 (Ω)

Câu 3: Một mạch điện gồm hai điện trở R₁ = 30 Ω và R₂ = 60 Ω được mắc nối tiếp vào nguồn điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12 V.

1. a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở.
2. b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) R_tđ = R₁ + R₂ = 30 + 60 = 90 (Ω) ® I = U /R_tđ = 12 / 90 = 2/15 (A) = I₁ = I₂
2. b) U₁ = I₁ x R₁ = 2/15 x 30 = 4 (V) ® U₂ = I₂ x R₂ = 2/15 x 60 = 8 (V)

Câu 4: Biết rằng dây đèn trang trí trong hình 8.1 là một mạch điện gồm các đèn mắc nối tiếp. Hãy trả lời câu hỏi được đặt ra ở hoạt động mở đầu.

Hướng dẫn chi tiết:

Nếu bạn sử dụng nguồn điện 12V để cung cấp cho 10 đèn LED mắc nối tiếp, mỗi đèn LED sẽ nhận được 1,2V. Nếu bạn sử dụng bộ điều khiển LED để giảm điện áp xuống 6V, mỗi đèn LED sẽ chỉ nhận được 0,6V. Do đó, độ sáng của tất cả các đèn LED sẽ giảm xuống một nửa.

Vận dụng: Nêu tác dụng của cầu chì và từ đó cho biết cầu chì được mắc như thế nào với các thiết bị điện cần được bảo vệ.

Hướng dẫn chi tiết:

• Khi xảy ra đoản mạch hoặc cường độ dòng điện tăng quá mức thì dây chì trong cầu chì bị nóng chảy và đứt, làm ngắt mạch điện.
• Cầu chì có tác dụng bảo vệ mạch điện.
• Cầu chì được mắc nối tiếp với các thiết bị điện cần được bảo vệ.