Phương pháp và bài tập tổng hợp về Giá trị các đại lượng của đoạn mạch song song môn Vật Lý 9

PHƯƠNG PHÁP VÀ BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ GIÁ TRỊ CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA ĐOẠN MẠCH SONG SONG

 

a. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song

Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song:

- Cường độ dòng điện chaỵ qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ:

\(I=I_1+I_2\)

- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ:

\(U=U_1=U_2\)

b. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song

- Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song thì nghịch đảo của điện trở tương đương bằng tổng các nghịch đảo của các điện trở thành phần.

\(\dfrac{1}{R_{td}}\) = \(\dfrac{1}{R_{1}}\) + \(\dfrac{1}{R_{2}}\).

- Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó:

\(\dfrac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \dfrac{{{R_2}}}{{{R_1}}}\)

Chú ý:

Vôn kế có điện trở R_V rất lớn so với điện trở của đoạn mạch cần đo hiệu điện thế và được mắc song song với mạch đó, nên dòng điện chạy qua vôn kế có cường độ không đáng kể. Do đó, khi tính điện trở tương đương của đoạn mạch này có thể bỏ qua số hạng \(\frac{1}{{{R_V}}}\)

Bài 1: Cho hai điện trở R₁ = 3Ω, R₂ = 6Ω mắc song song với nhau.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện. Tính điện trở tương đương R₁₂

b) Mắc thêm R₃ = 2Ω song song với 2 điện trở trên. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện và tính R₁₂₃.

Tóm tắt:

R₁ = 3Ω, R₂ = 6Ω mắc song song với nhau.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện. Tính điện trở tương đương R₁₂

b) Mắc thêm R₃ = 2Ω song song với 2 điện trở trên. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện và tính R₁₂₃.

Giải

a) Sơ đồ mạch điện

Điện trở tương đương của mạch điện được xác định bởi:

\(\begin{array}{*{35}{l}} \frac{1}{{{R}_{12}}}=\frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \\ \Rightarrow {{R}_{12}}=\frac{{{R}_{1}}{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}=\frac{3.6}{3+6}=2\Omega \\ \end{array}\)

b) Sơ đồ mạch điện

Mắc thêm R₃, có 2 cách tính điện trở tương đương.

Cách 1: Cả ba điện trở mắc song song. Điện trở tương đương được xác định bởi:

\(\begin{array}{*{35}{l}} \frac{1}{{{R}_{td}}}=\frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}}+\frac{1}{{{R}_{3}}} \\ \Leftrightarrow \frac{1}{{{R}_{td}}}=\frac{1}{3}+\frac{1}{6}+\frac{1}{2}=1 \\ \end{array}\)

Cách 2: Coi 2 điện trở R₁ và R₂ đã được thay thế bằng điện trở tương đương R₁₂ được tính ở ý a) và mắc song song với R₃.

Ta có:

\(\begin{array}{*{35}{l}} \frac{1}{{{R}_{123}}}=\frac{1}{{{R}_{12}}}+\frac{1}{{{R}_{3}}} \\ \Rightarrow {{R}_{123}}=\frac{{{R}_{12}}{{R}_{3}}}{{{R}_{12}}+{{R}_{3}}}=\frac{2.2}{2+2}=1\Omega \\ \end{array}\)

Đáp án: a) R₁₂ = 2 (Ω); b) R₁₂₃ = 1 (Ω)

Bài 2: Cho ba điện trở R1 = 2Ω; R2 = 3Ω; R3 = 6Ω được mắc song song, giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế UAB (hình 4); khi đó cường độ dòng điện qua R1 là 2A. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở còn lại.

A. I₂ = 4/3 (A); I₃ = 2/3 (A)

B. I2 = 1/3 (A); I3 = 2/3 (A)

C. I2 = 4/3 (A); I3 = 1/3 (A)

D. I2 = 2/3 (A); I3 = 4/3 (A)

Hướng dẫn giải

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B:

U_AB = I₁. R₁ = 2,2 = 4V.

+ Cường độ dòng điện qua các điện trở là:

\(\begin{array}{*{35}{l}} {{I}_{2}}=\frac{{{U}_{AB}}}{{{R}_{2}}}=\frac{4}{3}(A) \\ {{I}_{3}}=\frac{{{U}_{AB}}}{{{R}_{3}}}=\frac{4}{6}=\frac{2}{3}(A) \\ \end{array}\)

Chọn A

Bài 3: Hãy chứng minh rằng đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó: \(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{R_1}}}{{{R_2}}}\)

Hướng dẫn giải

Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, ta có hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₁ bằng hiệu điện thế giữa hai đầu R₂, tức là:

U₁=U₂ (1)

Lại có: U₁=I₁R₁; U₂=I₁R₂

\(\begin{array}{l} (1) \Leftrightarrow {I_1}{R_1} = {I_2}{R_2}\\ \Rightarrow \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} \end{array}\)

⇒ ĐPCM

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Trong đoạn mạch mắc song song, hiệu điện thế của các mạch rẽ luôn bằng nhau.

B. Trong đoạn mạch mắc song song, tổng hiệu điện thế của các mạch rẽ bằng hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch.

C. Trong đoạn mạch mắc song song, tổng cường độ dòng điện của các mạch rẽ bằng cường độ dòng điện trong mạch chính.

D. Trong đoạn mạch mắc song song, điện trở tương đương của cả mạch luôn nhỏ hơn các điện trở thành phần.

Câu 2: Cho mạch điện gồm hai điện trở mắc song song như hình 20. Gọi U₁ và U₂ lần lượt là hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở, I₁, I₂ và I lần lượt là cường độ dòng điện qua R₁, R₂ và qua mạch chính. U_AB là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây là đúng?

A. \({{I}_{1}}.{{R}_{1}}={{I}_{2}}.{{R}_{2}}\)                  

B. \(\frac{{{U}_{1}}}{{{R}_{1}}}=\frac{{{U}_{2}}}{{{R}_{2}}}=I\)

C. \({{U}_{1}}={{U}_{2}}={{U}_{AB}}\)               

 D. Các phương án A, B, C đều đúng.

Câu 3: Cho hai điện trở R₁ = 30Ω, R₂ = 20Ω được mắc song song như sơ đồ hình vẽ 21.

Điện trở tương đương của đoạn mạch là

A. R_tđ = 25Ω                 

B. R_tđ = 50 Ω                

C. R_tđ = 75Ω                 

D. R_tđ = 12,5Ω

Câu 4: Trong phòng học đang sử dụng một đèn dây tóc và một quạt trần có cùng hiệu điện thế 220V. Hiệu điện thế của nguồn là 220V. Biết các dụng cụ đều hoạt động bình thường. Thông tin nào sau đây là đúng?

A. Bóng đèn và quạt trần mắc song song với nhau.

B. Cường độ dòng điện qua bóng đèn và quạt trần có giá trị bằng nhau.

C. Tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu các dụng cụ điện bằng hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.

D. Các thông tin A, B, C đều đúng.

Câu 5: Cho hai điện trở R1 = 30Ω, R2 = 20Ω được mắc song song như sơ đồ hình vẽ 21

Nếu mắc thêm điện trở R₃ = 12Ω vào đoạn mạch trên như sơ đồ hình 22 thì điện trở tương đương R_AC của đoạn mạch mới là bao nhiêu?

A. R_AC = 0.           

B. R_AC = 24Ω

C. R_AC = 6Ω         

D. R_AC = 144Ω

Câu 6: Cho mạch điện gồm hai điện trở mắc song song vào hiệu điện thế UAB, các vôn kế có thể mắc như hình 19a, b và c. Hãy cho biết nhận xét nào sau đây là sai?

A. Số chỉ của vôn kế trong ba trường hợp là như nhau.

B. Số chỉ của ampe kế trong ba trường hợp là như nhau.

C. Số chỉ của vôn kế trong ba trường hợp đều cho biết hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.

D. Cường độ dòng điện qua các điện trở luôn bằng nhau.

Câu 7: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Trong đoạn mạch mắc song song, cường độ dòng điện qua các vật dẫn là như nhau.

B. Trong đoạn mạch mắc song song, cường độ dòng điện qua các vật dẫn không phụ thuộc vào điện trở các vật dẫn.

C. Trong đoạn mạch mắc song song, cường độ dòng điện trong mạch chính bằng cường độ dòng điện qua các mạch rẽ.

D. Trong đoạn mạch mắc song song, cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện quacác mạch rẽ.

Câu 8: Ba điện trở có giá trị khác nhau. Hỏi có bao nhiêu giá trị điện trở tương đương?

A. Có 8 giá trị.              

B. Có 3 giá trị.              

C. Có 6 giá trị.              

D. Có 2 giá trị.

Câu 9: Trong các công thức sau đây, công thức nào không phù hợp với đoạn mạch mắc song song ?

A. I = I₁ + I₂ + ... + I_n.                                           

B. U = U₁ + U₂ + ... + U_n.

C. R = R₁ + R₂ + ... R_n.                                       

D. \(\frac{1}{R}=\frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}}+...+\frac{1}{{{R}_{n}}}\)

ĐÁP ÁN

1	B	5	C	9	C
2	A	6	D
3	D	7	D
4	A	8	A

---(Hết)---

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp và bài tập tổng hợp về Giá trị các đại lượng của đoạn mạch song song môn Vật Lý 9 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi 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.