Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp - Năm học 2019-2020

TRƯỜNG THCS Năm học: 2019 - 2020KIỂM TRA BÀI CŨHS2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết Ampe kế chỉ 0,8A hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn là 4V a/ Tính điện trở R?b/ Để Ampe kế chỉ 1,2A thì HĐT phải tăng thêm bao nhiêu?AAB+-RHS1: Khi đặt vào hai đầu dây dẫn một hiệu điện thế là 20V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,5 A.a/ tính điện trở của dây dẫn.b/ Nếu HĐT tăng thêm 5V thì lúc đó CĐDĐ chạy qua dây dẫn là bao nhiêu?RLiệu ta có thể thay thế 2 điện trở mắc nối tiếp bằng một điện trở để dòng điện chạy qua mạch không thay đổi?? ΩR1R2RtđĐOẠN MẠCH NỐI TIẾPBài 4:I. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP:1. Nhớ lại kiến thức lớp 7:Trong đoạn mạch gồm 2 bóng đèn mắc nối tiếp:II1I2II1I2KẾT LUẬN :Trong đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc nối tiếp:Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm I = I1 = I2Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn 	U = U1 + U2*Trong đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc nối tiếp thì:1. Nhớ lại kiến thức lớp 7:I.CĐDĐ VÀ HĐT TRONG ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP:I = I1 = I2 (1)U = U1 + U2 (2)+ - KV2V1U1Đ1AI1I2U2+ - KV2V1U1R1R2AI1I2U22.Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp:*C1: R1, R2 và ampe kếđược mắc với nhau như thế nào?I = I1 = I2 (1)U = U1 + U2 (2)Đ2C2: Hãy chứng minh rằng, đối với đoạn mạch gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp, HĐT giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó.Do R1nối tiếp R2 nên theo (1) ta có: I = I1 = I2 Theo ĐL Ôm ta có:U1R1U2R2Suy ra:(3)Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đóKẾT LUẬN:U1R1U2R2II. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP:1. Điện trở tương đương: (SGK)I không đổiAU kh«ng ®æiII. ĐIỆN TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP:1. Điện trở tương đương: Điện trở tương đương của một đoạn mạch là điện trở ...cho đoạn mạch này , sao cho với cùng .. thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch .....có thể thay thế hiệu điện thếvẫn giữ giá trị như trướcH.2H.12. Công thức tính điện trở tương đương:Rtđ = R1 + R2 4. Kết luận:Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các điện trở thành phần:(4)3. Thí nghiệm kiểm tra: SGKIII. VẬN DỤNGC4Cho mạch điện như sơ đồ hình 4.2+ Khi công tác K mở, 2 đèn có hoạt động không? Vì sao?+ Khi công tác K đóng, cầu chì bị đứt, 2 đèn có hoạt động không? Vì sao?+ Khi công tác K đóng, dây tóc bóng đèn Đ1 bị đứt, đèn Đ2 có hoạt động không? Vì sao?Trong mạch điện mắc nối tiếp các dụng cụ điện nếu 1 dụng cụ điện bị hỏng làm mạch điện hở thì các dụng cụ điện còn lại sẽ không hoạt động.+ _Đ1Đ2Cầu chìKC4Cho mạch điện như sơ đồ hình 4.2+ Khi công tác K mở, 2 đèn không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn chay qua đèn.+ Khi công tác K đóng, cầu chì bị đứt, 2 đèn cũng không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn chay qua chúng.+ Khi công tác K đóng, dây tóc bóng đèn Đ1 bị đứt, đèn Đ2 cũng không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn.Trong mạch điện mắc nối tiếp các dụng cụ điện nếu 1 dụng cụ điện bị hỏng làm mạch điện hở thì các dụng cụ điện còn lại sẽ không hoạt động.+ _Đ1Đ2Cầu chìKC5Cho 2 điện trở R1 = R2 = 20Ω được mắc như sơ đồ hình 4.3aa) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.b) Mắc thêm R3 = 20Ω vào đoạn mạch thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới là bao nhiêu? So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phần?Trả lời:Điện trở tương đương của đoạn mạch a: Rtđ = R1 + R2 = 20 + 20 = 40ΩTrả lời:b) Điện trở tương đương của đoạn mạch b: Rtđ = R1 + R2 + R3 = 20 + 20 + 20 = 60ΩRtđ của đoạn mạch b lớn gấp 3 lần các điện trở thành phần.*Lưu ý : Điện trở tương đương của mạch nối tiếp lớn hơn điện trở thành phần, do đó cường độ dòng điện trong mạch sẽ nhỏ.ACR1R2R12BR3Mở rộng: Mạch có n điện trở mắc nối tiếp thì: I = I1 = I2 = = In U = U1 + U2 + + Un Rtđ = R1 + R2 + + Rn*Mở rộng cho đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp:Bài tậpĐặt hiệu điện thế U = 12V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R1 = 40Ω và R2 = 80Ω mắc nối tiếp. Hỏi cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch này là bao nhiêu?A. 0,1A	 B. 0,15A	 	 C. 0,25A D. 0,3A+1Bài tậpHai điện trở R1 , R2 và ampe kế được mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A, B.Vẽ sơ đồ mạch điện trên.Cho R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, ampe kế chỉ 0,2A. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở và hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.0,2 AA BBài tậpR1 = 5ΏR2 = 10ΩI = 0,2AU1 = ? (V)U2 = ? (V)UAB = ? (V)Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở:Tóm tắtGiải0,2 AA BDo mạch mắc nối tiếp nên ta có: I = I1 = I2 = 0,2AHiệu điện thế hai đầu đoạn mạch:+2Bài tập: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó R1 = 10 Ω, R2 = 20 Ω, HĐT giữa hai đầu đoạn mạch AB bằng 12V.a. Số chỉ của ampe kế và vôn 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 thể thay đổi UAB).AVAB+-R2R1a. Vôn kế đo giá trị hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1Ta có: Điện trở tương đương của toàn mạch là Rtđ=R1+R2=10+20=30ΩCường độ dòng điện trong mạch là:I=UAB:Rtđ=12:30=0,4A; số chỉ của vôn kế là:U1=I1.R1=0,4.10=4V (Vì R1 nối tiếp R2 nên I=I1=I2=0,4A)Vậy số chỉ của vôn kế là 4V, ampe kế là 0,4Ab. Cách 1:Giữ nguyên hai điện trở mắc nối tiếp nhưng tăng hiệu điện thế của đoạn mạch lên gấp 3 lầnCách 2:Chỉ mắc điện trở R1 =10Ω ở trong mạch, giữ hiệu điện thế như ban đầu.+ - KV2V1U1R1R2AI1I2U2I = I1 = I2 (1)U = U1 + U2 (2)U1R1U2R2Rtđ = R1 + R2 ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP:U=I.R4.4 Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.2, trong đó điện trở R1=5Ω, R2=15Ω, vôn kế chỉ 3V.a.Tính số chỉ của ampe kế.b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB của đoạn mạchTóm tắt : R1=5Ω; R2=15Ω;U2=3Va)Tính số chỉ ampe kế ?b)Tính UAB=?V b)Cách 1 : ĐTTĐ của mạch : a)CĐDĐ qua R2:Vì R1 mắc nối tiếp R2 nên : I=I1=I2=0,2AVậy số chỉ ampe kế A là : I=0,2AHĐT đặt vào hai đầu mạch : UAB=I.Rtđ=0,2.20=4Vb)Cách 2 : HĐT đặt vào hai đầu R1 : U1=I1.R1=0,2.5=1VHĐT đặt vào hai đầu mạch : UAB=U1+U2=1+3=4V4.5 Ba điện trở có các giá trị là 10Ω, 20Ω, 30Ω. Có thể mắc các điện trở này như thế nào vào mạch có hiệu điện thế 12V để dòng điện trong mạch có cường độ 0,4A? Vẽ sơ đồ các cách mắc đó. + Cách 1: Trong mạch chỉ có điện trở 30Ω. (hình 4.2a)+Cách 2: Trong mạch mắc hai điện trở 10 Ω và 20 Ω nối tiếp nhau (hình 4.2b)4.6 Cho hai điện trở, R1=20Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 2A và R2=40Ω chịu được dòng điện có cường độ tối đa 1,5A. Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm R1 nối tiếp với R2 là:A. 210V B. 120V C. 90V D. 100V4.13 Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu một đoạn mạch có sơ đồ như trên hình 4.3 trong đó các điện trở R1=3Ω, R2=6Ω. Hỏi số chỉ ampe kế khi công tắc K đóng lớn hơn hay nhỏ hơn bao nhiêu lần so với khi công tắc K mở?A. Nhỏ hơn 2 lần.B. Lớn hơn 2 lần.C. Nhỏ hơn 3 lần.D. Lớn hơn 3 lần.Khi K mở, đoạn mạch gồm có R1 mắc nối tiếp R2: Khi K đóng, đoạn mạch gồm có R1 : Suy ra : Iđ=3.Im4.15 Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch có sơ đồ như trên hình 4.4, trong đó điện trở R1=4Ω, R2=5Ω.a. Cho biết số chỉ của ampe kế khi công tắc K mở và khi K đóng hơn kém nhau 3 lần. Tính điện trở R3.b. Cho biết U=5,4V. Số chỉ của ampe kế khi công tắc K mở là bao nhiêu?Khi K mở, đoạn mạch gồm có R1,R2,R3 mắc nối tiếp : Khi K đóng, đoạn mạch gồm có R1,R2 mắc nối tiếp : Ta có : Iđ =3.Im =>R3=18Ωb. Cho biết U=5,4V. Số chỉ của ampe kế khi công tắc K mở là : 4.16 Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch có sơ đồ như trên hình 4.5. Khi đóng công tắc K vào vị trí 1 thì ampe kế có số chỉ I1=I, khi chuyển công tắc này sang vị trí số 2 thì ampe có số chỉ là I2=I/3, còn khi chuyển sang vị trí số 3 thì ampe kế có số chỉ I3=I/8. Cho biết R1=3Ω, hãy tính R2 và R3.Khi K ở vị trí 1, đoạn mạch gồm có R1: Khi K ở vị trí 2, đoạn mạch gồm có R1 mắc nối tiếp R2: Khi K ở vị trí 3, đoạn mạch gồm có R1,R2,R2 mắc nối tiếp GHI NHỚ§èi víi ®o¹n m¹ch gåm n ®iÖn trë m¾c nèi tiÕp:I = I1 = I2 = ---- = InU = U1 + U2 + --- + UnRtđ = R1 + R2 + --- + RnU1R1U2R2Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đóBÀI TẬP VỀ NHÀ Học thuộc phần ghi chép bài học. Đọc phần “Có thể em chưa biết”. Hoàn thành các bài tập trong sách bài tập. Đọc kỹ trước nội dung bài: “Đoạn mạch song song”