Bài 12.13, 12.14, 12.15, 12.16, 12.17 trang 37 SBT Vật Lí 9

---

Bài 12.13, 12.14, 12.15, 12.16, 12.17 trang 37 SBT Vật Lí 9

Bài 13 trang 37 sách bài tập Vật Lí 9: Trên một bàn là có ghi 220V – 1100W. Khi bàn là này hoạt động bình thường thì nó có điện trở là bao nhiêu.?

A. 0,2Ω

B. 5Ω

C. 44Ω

D. 5500Ω

Tóm tắt:

U = 220V; P = 1100W; R = ?

Lời giải:

Chọn C

Áp dụng công thức:

Khi bàn là này hoạt động bình thường thì nó có điện trở là:

Bài 14 trang 37 sách bài tập Vật Lí 9: Trên bóng đèn Đ₁ có ghi 220 – 100W, trên bóng đèn, Đ₂ có ghi 220V – 25W. Khi sáng bình thường, điện trở tương ứng R₁ và R₂ của dây tóc bóng đèn này có mối quan hệ như thế nào dưới đây?

A. R₁ = 4R₂

B. 4R₁ = R₂

C. R₁ = 16R₂

D. 16R₁ = R₂

Tóm tắt:

U = U₁ = U₂ = 220V; P₁ = 100W; P₂ = 25W; R₁ = ? R₂

Lời giải:

Chọn B. 4R₁ = R₂

Áp dụng công thức:

Khi đèn sáng bình thường thì điện trở của hai đèn lần lượt là:

Ta có tỷ lệ:

Bài 15 trang 37 sách bài tập Vật Lí 9: Trên hai bóng đèn dây tóc Đ₁ và Đ₂ có ghi số tương ứng là 3V – 1,2W và 6V – 6W. Cần mắc hai đèn này cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U = 9V để hai bóng đèn này sáng bình thường

a) Vẽ sơ đồ mạch điện thỏa mãn yêu cầu nói trên và giải thích tại sao khi đó hai bóng đèn có thể sáng

b) Tính điện trở của mỗi bóng đèn và của biến trở khi đó

c) Tính công suất điện của biến trở khi đó

Tóm tắt:

Đèn 1: U_đm1 = U₁ = 3V; P_đm1 = P₁ = 1,2W;

Đèn 2: U_đm2 = U₂ = 6V, P_đm2 = P₂ = 6W; U = 9V

a)Vẽ sơ đồ mạch điện; giải thích?

b) R₁ = ? R₂ = ?

c) P_bếp = P_b = ?

Lời giải:

a) Vì U_đm1 + U_đm2 = 3 + 6 = 9V = U nên mắc bóng đèn Đ₁ nối tiếp với đèn Đ₂

Mặt khác cường độ dòng điện định mức qua hai đèn lần lượt là:

Ta thấy I₂ ⟩ I₁ nên để hai đèn sáng bình thường thì phải mắc R_b song song với đèn Đ₁ như hình vẽ.

b) Vì đèn 1 song song với biến trở nên U₁ = U_b = 3V và I₁ + I_b = I₂ = I

→ I_b = I₂ – I₁ = 1 – 0,4 = 0,6A

Điện trở của mỗi đèn và biến trở khi đó:

c) Công suất của biến trở khí đó: P_b = U_b .I_b = 3.0,6 = 1,8W

Bài 16 trang 37 sách bài tập Vật Lí 9: Chứng minh rằng đối với đoạn mạch gồm các dụng cụ điện mắc nối tiếp hay mắc song song thì công suất điện của đoạn mạch bằng tổng công suất điện của các dụng cụ mắc trong mạch

Lời giải:

Trường hợp 1: các dụng cụ mắc nối tiếp

Giả sử có n dụng cụ mắc nối tiếp với nhau vào nguồn điện U. Khi đó cường độ dòng điện qua mạch là I.

Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi dụng cụ lần lượt là: U₁, U₂, ..., U_n

Cường độ dòng điện chạy trong mỗi dụng cụ lần lượt là: I₁, I₂, ..., I_n

Vì các dụng cụ ghép nối tiếp nên ta có:

U = U₁ + U₂ + ...+ U_n và I = I₁ = I₂ =... = I_n

Công suất toàn mạch là:

P = U.I = (U₁ + U₂ + ...+ U_n).I = I.U₁ + I.U₂ + ...+ I.U_n (1)

Công suất trên mỗi dụng cụ điện lần lượt là: P₁ = U₁.I₁; P₂ = U₂.I₂; ...; P_n = U_n.I_n

Vì I = I₁ = I₂ =... = I_n nên P₁ = U₁.I; P₂ = U₂.I; ...; P_n = U_n.I (2)

Từ (1) và (2) ta được: P = P₁ + P₂ + ...+ P_n (đpcm)

Trường hợp 2: các dụng cụ mắc song song

Giả sử có n dụng cụ mắc song song với nhau vào nguồn điện U. Khi đó cường độ dòng điện qua mạch là I.

Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi dụng cụ lần lượt là: U₁, U₂, ..., U_n

Cường độ dòng điện chạy trong mỗi dụng cụ lần lượt là: I₁, I₂, ..., I_n

Vì các dụng cụ ghép song song nên ta có:

U = U₁ = U₂ = ...= U_n và I = I₁ + I₂ +... + I_n

Công suất toàn mạch là:

P = U.I = U.( I₁ + I₂ +... + I_n) = U.I₁ + U.I₂ + ...+ U.I_n (3)

Công suất trên mỗi dụng cụ điện lần lượt là: P₁ = U₁.I₁; P₂ = U₂.I₂; ...; P_n = U_n.I_n

Vì U = U₁ = U₂ =... = U_n nên P₁ = U.I₁; P₂ = U.I₂; ...; P_n = U.I_n (4)

Từ (3) và (4) ta được: P = P₁ + P₂ + ...+ P_n (đpcm)

Bài 17 trang 37 sách bài tập Vật Lí 9: Trên bóng đèn dây tóc Đ₁ có ghi 220V – 100W, trên bóng đèn dây tóc Đ₂ có ghi 220V – 75W.

a) Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất của đoạn mạch song song này và cường độ dòng điện mạch chính.

b) Mắc hai đèn trên dây nối tiếp với nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn và công suất điện của đoạn mạch nối tiếp này cho rằng điện trở của mỗi đèn khi đó bằng 50% điện trở của đèn đó khi sáng bình thường

Tóm tắt:

Đèn 1: U_đm1 = U₁ = 220V; P_đm1 = P₁ = 100W;

Đèn 2: U_đm2 = U₂ = 220V, P_đm2 = P₂ = 75W;

a) Đ₁ mắc // Đ₂; U = 220V; P_songsong = P_ss = ?; I = ?

b) Đ₁ mắc /nt Đ₂; U = 220V; R’₁ = 50%R1; R’₂ = 50%R2; U’₁ = ?; U’₂ = ?; P_nt = ?

Lời giải:

a) Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ₁ và Đ₂:

Cường độ dòng điện chạy trong mỗi đèn lần lượt là:

Cường độ dòng điện mạch chính:

Công suất điện của đoạn mạch song song: P = P₁ + P₂ = 100 + 75 = 175W

Lưu ý: Ta có thể tìm I nhanh hơn bằng cách tính P toàn mạch trước:

P = P₁ + P₂ = 100 + 75 = 175W

Vì P = U.I nên I = P/U = 175/220 = 0,795A

b) Đ₁ mắc /nt Đ₂, khi đó điện trở của mỗi đèn là:

R’₁ = 50%R₁ = 0,5.484 = 242Ω; R’₂ = 50%R₂ = 0,5.645,33 = 322,67Ω

Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp:

R’ = R’₁ + R’₂ = 242 + 322,67 = 564,67Ω

Cường độ dòng điện qua mạch: I’ = U / R’ = 220 / 564,67 ≈ 0,39A

⇒ I’ = I’₁ = I’₂ = 0,39A.

Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ1 và Đ2:

U’₁ = I’ . R’₁ = 0,39.242 = 94,38V.

U’₂ = I’ . R’₂ = 0,39.322,67 = 125,84V.

Công suất điện của đoạn mạch: P_nt = U’.I’ = 220.0,39 = 85,8W