Đáp án Vật lí 9 cánh diều Bài 9: đoạn mạch song song

BÀI 9: ĐOẠN MẠCH SONG SONG

Mở đầu: Chiếc đèn đội đầu ở hình 9.1 có thể điều chỉnh để sáng đồng thời cả hai đèn hoặc chi sáng một đèn. Trong trường hợp này, hai đèn được mặc như thê nào để có thể điều chỉnh được như vậy?

Hướng dẫn chi tiết:

Mắc song song.

I. ĐOẠN MẠCH SONG SONG

Câu 1: a) Vẽ vào và sơ đó hình 9.3 khi đóng công tắc và biểu diễn chiều dòng điện trong mạch.

1. b) Với chiếu dòng điện đã biểu diễn ở trên, các hạt mang điện sẽ dịch chuyển theo chiều nào trong đoạn mạch song song? Căn cứ vào đó, hãy dự đoán mỗi liên hệ của cường độ dòng điện qua các đoạn mạch khác nhau.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Vẽ các mũi tên chỉ chiều dòng điện từ cực dương của nguồn điện qua dây dẫn, qua bóng đèn 1, bóng đèn 2 và về cực âm của nguồn điện. Chiều dòng điện: từ A qua K, qua 1, qua 2, qua B và về nguồn điện.

1. b) Do các electron di chuyển từ cực dương sang cực âm của nguồn điện, nên chiều dòng điện qua các nhánh của mạch song song cùng chiều. Cường độ dòng điện qua mỗi nhánh phụ thuộc vào điện trở của nhánh đó. Cường độ dòng điện qua mạch chính là tổng cường độ dòng điện qua các nhánh rẽ.

Câu 2: Mạch điện gồm một nguồn điện, một công tắc, hai điện trở giống nhau mắc song song. Một ampe kế được mắc nối tiếp với một điện trở vào một mạch nhánh. Em hãy vẽ sơ đồ của mạch điện này. Nếu số chỉ của ampe kế là 0,2 A thì cường độ dòng điện trong mạch chính là bao nhiêu?

Hướng dẫn chi tiết:

I₁ = 0,2 (A)

R₁ = R₂ => R_tđ = ½ R₁

U₁ = U₂ = U = I₁ x R₁ = 0,2 x 2 x R_tđ

I = U / R_tđ = 0,2 x 2 x R_tđ / R_tđ = 0,4 (V)

II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH SONG SONG

Câu 1: Chứng tỏ điện trở tương đương R của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song luôn nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần R1 và R2.

Hướng dẫn chi tiết:

Theo công thức tính điện trở của đoạn dây dẫn, đoạn dây dẫn có tiết diện S càng lớn thì diện trở càng nhỏ, tức là dòng các hạt mang diện bị cản trở càng ít khi qua tiết diện càng lớn. Trong đoạn mạch gồm hai đoạn dây dẫn giống nhau mắc song song, dòng điện đồng thời qua các mạch nhánh nên tiết diện có dòng các hạt mang điện đi qua bằng tổng tiết diện của cả hai đoạn dây dẫn. Tiết diện này lớn hơn tiết diện của từng đoạn dây dẫn nên dòng chuyển dời này sẽ bị cản trở ít hơn khiến cho điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song sẽ nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần.

Câu 2: Tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 3 Ω và R2 = 6 Ω mắc song song.

Hướng dẫn chi tiết:

R_tđ = R₁ x R₂/R₁ + R₂ = 2 (Ω)

Câu 3: Một đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 20 Ω và R2 = 30 Ω mắc song song vào nguồn điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12 V.

1. a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
2. b) Tính cường độ dòng điện trong mạch chính.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) R_tđ = 20 x 30 / (20 + 30) = 12 (Ω)
2. b) I = U/R_tđ = 12/12 = 1 (A)

Câu 4: Biết rằng đèn đội đầu ở hình 9.1 dùng một pin gồm hai đèn mắc song song, hãy trả lời câu hỏi ở hoạt động mở đầu và vẽ sơ đồ mạch điện của đèn này.

Hướng dẫn chi tiết:

Mắc song song

Vận dụng: Có 3 đèn pin, cần mắc các đèn như thế nào để nếu một đèn bị hỏng thì các đèn còn lại vẫn có thể sáng bình thường.

Hướng dẫn chi tiết:

Mắc song song