Câu 4.1, 4.2, 4.3 phần bài tập trong SBT – Trang 12, 13 Vở bài tập Vật lí 9

4.1.

Hai điện trở R₁, R₂ và ampe kế được mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A, B.

a. Vẽ sơ đồ mạch điện trên.

b. Cho R₁ = 5Ω, R₂ = 10Ω, ampe kế chỉ 0,2A. Tính hiệu điện thế của đoạn mạch AB theo hai cách.

Tóm tắt:

\(R_1=5Ω\)

\(R_2=10Ω\)

\(I=0,2A\)

\(U_{AB}=?\,V\)

Phương pháp giải:

+ Vẽ sơ đồ mạch điện

+ Vận dụng biểu thức định luật Ôm: \(I=\dfrac{U}{R}\)

Lời giải chi tiết:

a) Sơ đồ mạch điện được vẽ ở hình 4.1

b) Hiệu điện thế của đoạn mạch AB là :

Cách 1:

Vì \(R_1\) nối tiếp \(R_2\) nên \(I_1=I_2=I=0,2A\); \(U_{AB}=U_1+U_2\)

\({U_1} = {\rm{I_1}}{{\rm{R}}_1} =0,2.5= 1V;\)

\({U_2} = {\rm{I_2}}{{\rm{R}}_2} =0,2.10= 2V;\)

Hiệu điện thế của đoạn mạch AB là:

\({U_{AB}} = {U_1} + {U_2} = 1 + 2 = 3V\)

Cách 2:

Vì \(R_1\) nối tiếp \(R_2\) nên điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

\({R_{td}} = {R_1} + {R_2} = 5 + 10 = 15\Omega \)

Hiệu điện thế của đoạn mạch AB là:

\({U_{AB}} = {\rm{I}}{{\rm{R}}_{t{\rm{d}}}} = 0,2 \times 15 = 3V\)

4.2.

Một điện trở \(10Ω\) được mắc vào hiệu điện thế \(12V\).

a. Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở đó.

b. Muốn kiểm tra kết quả tính ở trên, ta có thể dùng ampe kế để đo. Muốn ampe kế chỉ đúng giá trị cường độ dòng điện đã tính được phải có điều kiện gì đối với ampe kế ? Vì sao ?

Phương pháp giải:

Vận dụng biểu thức định luật Ôm: \(I=\dfrac{U}{R}\)

Lời giải chi tiết:

a) Cường độ dòng điện chạy qua điện trở là: \(I = \displaystyle{U \over R} = {{12} \over {10}} = 1,2A\)

b) Muốn ampe kế chỉ đúng giá trị cường độ dòng điện đã tính được thì ampe kế phải có điều điện sau: điện trở rất nhỏ so với điện trở của đoạn mạch vì khi đó điện trở của ampe kế không ảnh hưởng đến điện trở của đoạn mạch. Dòng điện chạy qua ampe kế chính là cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đang xét.

4.3.

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.1, trong đó điện trờ R₁ = 10Ω, R₂ = 20Ω, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB bằng 12V.

a. Số chỉ của vôn kế và ampe kế là bao nhiêu ?

b. Chỉ với hai điện trở trên đây, nêu hai cách làm tăng cường độ dòng điện trong mạch lên gấp ba lần (có thế thay đổi U_AB).

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức định luật Ôm: \(I=\dfrac{U}{R}\)

Lời giải chi tiết:

a) Số chỉ của ampe kế là: \(I = \displaystyle{{{U_{AB}}} \over {{R_{td}}}} = {{{U_{AB}}} \over {{R_1} + {R_2}}} = {{12} \over {30}} = 0,4A\)

Số chỉ của vôn kế là: \(U = I{R_1} = 0,4.10 = 4V\)

b) Chỉ với hai điện trở trên dây, có hai cách làm tăng cường độ dòng điện lên trong mạch lên gấp ba lần

Cách 1:

Giữ nguyên hai điện trở mắc nối tiếp nhưng tăng hiệu điện thế của đoạn mạch lên gấp 3 lần. 

U’_AB = 3 U_AB = 3.12 = 36 V

\( \to I' = \dfrac{{U{'_{AB}}}}{{{R_{td}}}} = \dfrac{{36}}{{30}} = 1,2A = 3I\) 

Cách 2:

Chỉ mắc điện trở R₁ =10Ω ở trong mạch, giữ hiệu điện thế như ban đầu.

Loigiaihay.com