Phương pháp giải bài tập vận dụng định luật ôm môn Vật Lý 9 năm 2021-2022

Chia đoạn mạch mắc hỗn hợp thành nhiều đoạn mạch nhỏ sao cho trong mỗi đoạn nhỏ đó chỉ có một cách mắc. Sau đó áp dụng định luật Ôm cho từng đoạn mạch để tìm hiệu điện thế, cường độ dòng điện, điện trở theo yêu cầu của đề bài.

Ví dụ: Đoạn mạch mắc hỗn họp đơn giản

Xét đoạn mạch AB. Ta chia AB thành 2 đoạn AC nối tiếp với CB.

+ Cường độ dòng điện: I₁ = I₂ + I₃; 

\(\frac{{{I_2}}}{{{I_3}}} = \frac{{{R_3}}}{{{R_2}}}\)

+ Hiệu điện thế:

\(\frac{{{U_{AB}}}}{{{U_{CB}}}} = \frac{{{R_{AC}}}}{{{R_{CB}}}}\)

U_CB = U₂ = U₃; U_AC = U₁

U_AB = U_AC + U_CB = U₁ + U₂ = U₁ + U₃

+ Điện trở tương đương của đoạn CB:

 \({R_{CB}} = \frac{{{R_2}.{R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}}\)

+ Điện trở tương đương của toàn mạch:

\({R_{AB}} = {R_A}_C + {R_{CB}} = {R_1} + \frac{{{R_2}.{R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}}\)

1.2. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm P, Q bất kỳ trên mạch điện

- Nếu P, Q cùng nằm trên một mạch rẽ: U_PQ = I_PQ.R_PQ

- Nếu P, Q không cùng nằm trên một mạch rẽ: U_PQ = U_PM + U_MQ

Với M là một điểm cùng nằm trên đoạn mạch rẽ chứa P, chứa Q.

Ví dụ: Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điểm C, D ở hình vẽ:

- Tính U₁ và U₃

- Tính U_CD = U_CA + U_AD

Với U_CA = - U_AC = - U₁

U_AD = U₃

Vậy U_CD = U₃ – U₁

Câu 1: Điện trở tương đương của đoạn mạch AB có sơ đồ như trên hình vẽ là R_AB =10 Ω , trong đó các điện trở R₁ = 7 Ω ; R₂ = 12 Ω. Hỏi điện trở R_x có giá trị nào dưới đây?

A. 9 Ω

B. 5Ω

C. 15 Ω

D. 4 Ω

Hướng dẫn giải:

Ta thấy R₁ nt (R₂ // R_x)

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

\(\begin{array}{l} {R_{AB}} = {R_1} + \frac{{{R_2}.{R_X}}}{{{R_2} + {R_X}}} = 10\Omega \\ \to 10 = 7 + \frac{{12.{R_X}}}{{12 + {R_X}}}\\ \to {R_X} = 4\Omega \end{array}\)

→ Đáp án D

Câu 2: Điện trở R₁ = 6 Ω, R₂ = 9 Ω, R₃ = 15Ω chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất tương ứng là I₁ = 5A, I₂ = 2A, I₃ = 3A. Hỏi có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai đầu đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp với nhau?

A. 45V                               B. 60V                               C. 93V                               D. 150V

Hướng dẫn giải:

3 điện trở mắc nối tiếp với nhau nên I = I₁ = I₂ = I₃ = 2A (lấy giá trị nhỏ nhất vì nếu lấy giá trị lớn hơn thì điện trở bị hỏng).

Theo định luật Ôm, hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch là:

U = I.R = I.(R₁ + R₂ + R₃) = 2.(6 + 9 + 15) = 60V

→ Đáp án B

Câu 3: Khi mắc nối tiếp hai điện trở R₁ và R₂ vào hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ I = 0,12A.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp này.

b) Nếu mắc song song hai điện trở nói trên vào hiệu điện thế 1,2V thì dòng điện chạy qua điện trở R₁ có cường độ I₁ gấp 1,5 lần cường độ I₂ của dòng điện chạy qua điện trở R₂. Tính điện trở R₁ và R₂.

A. R_tđ = 10 Ω, R₁ = 4V, R₂ = 6 Ω              

B. R_tđ = 10Ω , R₁ = 6V, R₂ = 4 Ω

C. R_tđ = 2,4Ω , R₁ = 4V, R₂ = 6 Ω        

D. R_tđ = 2,4Ω , R₁ = 6V, R₂ = 4 Ω

Hướng dẫn giải:

a) Theo định luật Ôm ta có điện trở tương đương của đoạn mạch là: 

\({R_t}_d = \frac{U}{I} = 10\Omega \)

b) Mạch điện mắc song song nên

\(\begin{array}{l} {U_1} = {U_2} \to {I_1}.{R_1} = {I_2}.{R_2}\\ {R_1} = \frac{{{I_2}.{R_2}}}{{{I_1}}} = \frac{{{R_2}}}{{1,5\,}}\,\,\,(1) \end{array}\)

Mà \({R_1} + {R_2} = 10\Omega \,\,\,(2)\)

Thay (1) vào (2) ta được: \(\frac{{{R_2}}}{{1,5}} + {R_2} = 10 \to {R_2} = 6\Omega \,\, \to {R_1} = 4\Omega \)

→ Đáp án A

Câu 4: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: Trong đó điện trở R₁ = 14 , R₂ = 8 , R₃ = 24 . Dòng điện đi qua R₁ có cường độ là I₁ = 0,4A. Tính cường độ dòng điện I₂, I₃ tương ứng đi qua các điện trở R₂ và R₃.

A. I₂ = 0,1A; I₃ = 0,3A

B. I₂ = 3A; I₃ = 1A

C. I₂ = 0,1A; I₃ = 0,1A

D. I₂ = 0,3A; I₃ = 0,1A

Hướng dẫn giải:

Ta thấy I₁ = I₂₃= 0,4A

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là:

\({R_{AB}} = {R_1} + \frac{{{R_2}.{R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}} = 14 + \frac{{8.24}}{{8 + 24}} = 20\Omega \)

Hiệu điện thế của mạch là:

\(\begin{array}{l} U = I.{R_{AB}} = 0,4.20 = 8V\\ {U_1} = {I_1}.{R_1} = 0,4.14 = 5,6V\\ {U_{23}} = U - {U_1} = 8 - 5,6 = 2,4V\\ {U_{23}} = {U_2} = {U_3} = 2,4V \end{array}\)

Cường độ dòng điện qua điện trở R₂:

 \({I_2} = \frac{{{U_2}}}{{{R_2}}} = \frac{8}{{2,4}} = 0,3A\)

Cường độ dòng điện qua điện trở R₃:

 \({I_3} = \frac{{{U_3}}}{{{R_3}}} = \frac{{2,4}}{{24}} = 0,1A\)

→ Đáp án D

------(Để xem đầy đủ nội dung của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập vận dụng định luật ôm môn Vật Lý 9 năm 2021-2022. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tập tốt !