Bài tập Khoa học tự nhiên 9 bài 12: Đoạn mạch nối tiếp, song song
Bài tập Khoa học tự nhiên 9 Bài 12: Đoạn mạch nối tiếp, song song
Giải Bài tập Khoa học tự nhiên 9 bài 12 sách Kết nối tri thức có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong sách bài tập KHTN 9 Kết nối tri thức. Hi vọng sẽ là tài liệu giúp các em tham khảo.
Bài tập khoa học tự nhiên 9 bài 12 trang 33
Bài 12.1 trang 33 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Một mạch điện gồm hai điện trở 4 Ω và 6 Ω mắc nối tiếp, cường độ dòng điện chạy qua mạch là 0,2 A. Xác định hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.
Hướng dẫn:
Vì mạch điện gồm hai điện trở mắc nối tiếp nên I = I1 = I2 = 0,2 A.
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là: U1 = R1.I = 4 . 0,2 = 0,8 V.
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2 là: U1 = R2.I = 6 . 0,2 = 1,2 V.
Bài 12.2 trang 33 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Hai bóng đèn như nhau có hiệu điện thế định mức là 220 V, được mắc nối tiếp vào lưới điện hiệu điện thế là 220 V. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Do hai bóng đèn giống nhau và được mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế bằng đúng hiệu điện thế định mức của mỗi đèn nên hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn sẽ bằng một nửa hiệu điện thế của nguồn điện.
Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn là:
$U_1 = U_2 = \frac{220}{2} = 110 \, \text{V}$
Bài 12.3 trang 33 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Hai đoạn dây dẫn có điện trở 5 kΩkΩ và 1 kΩkΩ, được mắc nối tiểp như Hình 12.1. Cường độ dòng điện trong mạch là 3 mA. Xác định số chỉ của vôn kế khi lẩn lượt mắc vào hai đầu A và C, A và B, B và C.
Hướng dẫn:
– Theo Hình 12.1, hai đầu A và C, 2 điện trở mắc nối tiếp nên: IAC = I = 3mA.
RAC = R1 + R2 = 5 + 1 = 6 kΩ
Vậy số chỉ của vôn kế khi lẩn lượt mắc vào hai đầu A và C là:
UAC = IAC.RAC = 3.10-3.6.103=18V.3.10−3.6.103=18V.
– Theo Hình 12.1, hai đầu A và B, có điện trở R1 nên: IAB = I = 3mA.
Vậy số chỉ của vôn kế khi lẩn lượt mắc vào hai đầu A và B là:
UAB = IAB.R1 = 3.10-3.5.103=15V
– Theo Hình 12.1, hai đầu B và C, có điện trở R2 nên: IAB = I = 3mA.
Vậy số chỉ của vôn kế khi lẩn lượt mắc vào hai đầu B và C là:
UBC = IBC.R2 = 3.10-3.1.103=3V
Bài 12.4 trang 33 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Ba điện trở R1 = 5 Ω, R2 = 8 Ω, R3 = 15 Ω được mắc vào mạch điện như Hình 12.2. Vôn kế chỉ 1,5 V. Xác định số chỉ của ampe kế và hiệu điện thế giữa hai điểm A và B.
Hướng dẫn:
Vôn kế chỉ 1,5 V, nghĩa là U2 = 1,5V
Suy ra: I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{1.5}{8} = 0.1875 A
Theo Hình 12.2, ba điện trở mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện qua các điện trở bằng nhau nên số chỉ của ampe kế là 0,1875A.
Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là: Rtđ = R1 + R2 + R3 = 5 + 8 + 15 = 28 Ω
Vậy hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là: U = I.Rtđ = 0,1875 . 28 = 5,25 V.
Bài 12.5 trang 33 Bài tập KHTN 9
Cho sơ đồ mạch điện như Hình 12.3. Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là bao nhiêu nếu điện trở của đèn lớn gấp hai lần điện trở R? Biết số chỉ của vôn kế là 2 V.
Hướng dẫn:
Vì số chỉ của vôn kế là 2 V nên cường độ dòng điện qua điện trở R là:
$I = \frac{U}{R} = 2 \, \text{A}$
Nếu điện trở của đèn lớn gấp hai lần điện trở R thì Rđ = 2R Ω.
Do đèn và điện trở R mắc nối tiếp nên
Iđ=l $\frac{2}{R}$.A
Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là Uđ = Iđ.Rđ = $\frac{2}{R}$ .R= 4V
Bài 12.6 trang 33 Bài tập KHTN 9
Cho sơ đồ mạch điện như Hình 12.4. Hiện tượng gì xảy ra khi gỡ một trong các bóng đèn khỏi mạch điện?
Hướng dẫn:
Hiện tượng xảy ra khi gỡ một trong các bóng đèn ra khỏi mạch điện:
– Nếu gỡ bóng đèn Đ1 thì bóng đèn Đ2 và Đ3 đều tắt.
– Nếu gỡ bóng đèn Đ2 hoặc bóng đèn Đ3 thì các bóng đèn còn lại vẫn sáng, nhưng tối hơn trước vì điện trở toàn mạch tăng lên.
Bài 12.7 trang 33 Bài tập KHTN 9
Cũng trên sơ đồ mạch điện ở Hình 12.4, hỏi phải đặt công tắc ở vị trí nào (A, B hay C) để khi ngắt công tắc thì bóng đèn Đ3 không sáng, còn bóng đèn Đ1 vẫn sáng?
Hướng dẫn:
Đặt công tắc ở vị trí A để khi ngắt công tắc thì bóng đèn Đ3 không sáng, còn bóng đèn Đ1 vẫn sáng.
Bài tập khoa học tự nhiên 9 bài 12 trang 34
Bài 12.8 trang 34 Bài tập KHTN 9
Có hai điện trở R1 = 0,5 Ω và R2 = 3 Ω được mắc vào mạch điện như Hình 12.5. Xác định số chỉ của ampe kế A1 nếu vôn kế chỉ 4 V.
Hướng dẫn:
Theo Hình 12.5, hai điện trở mắc song song nên điện trở tương đương của đoạn mạch là: Rtđ=$\frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2} = \frac{0.5 \cdot 3}{0.5 + 3} = 37 \, \Omega$
Nếu vôn kế chỉ 4 V thì ltđ=l1
Vậy số chỉ của ampe kế A1 nếu vôn kế chỉ 4 V là I1≈9,33A.
Theo Hình 12.5, Itđ = I1.
Vậy số chỉ của ampe kế A1 nếu vôn kế chỉ 4 V là I1≈I1≈9,33A.
Bài 12.9 trang 34 Bài tập KHTN 9
Có sơ đồ mạch điện như Hình 12.6. Ampe kế A chỉ 6 A, vôn kế V chỉ 220 V. Điện trở R1 = 100 Ω. Xác định giá trị R2 và số chỉ của các ampe kế A1, A2.
Hướng dẫn:
Ampe kế A chỉ 6 A, vôn kế V chỉ 220 V nên R =$\frac{U}{I} = \frac{220}{6} = \frac{110}{3}$ Ω.
Theo Hình 12.6 , hai điện trở mắc song song nên:
$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \quad \Rightarrow \quad R_2 = \frac{R \cdot R_1}{R_1 – R} = \frac{110 \cdot 100}{100 – 110} = 57.8 \, \Omega$
$I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{220}{100} = 2.2 \, \text{A}$
$I_2 = I – I_1 = 6 – 2.2 = 3.8 \, \text{A}$
Bài 12.10 trang 34 Bài tập KHTN 9
Một đoạn mạch được mắc như Hình 12.7. Điện trở đoạn mạch AB là:
A. 10 Ω
B. 2,5 Ω
C. 4 Ω
D. 12 Ω
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: C
Theo Hình 12.7, ta có: $R_1 \parallel R_2 : R_{12} = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2} = \frac{4.4 \cdot 4}{4 + 4} = 2 \, \Omega$
R12 nt R3: RAB = R12 + R3 = 2 + 2 = 4 Ω
Vậy điện trở đoạn mạch AB là 4 Ω