Bài tập vận dụng định luật Ôm 

Định luật Ôm là phần nội dung quan trọng trong chương trình Vật lý 9. Để giúp các em vận dụng định luật Ôm vào bài tập một cách thành thục, TaiLieuViet xin chia sẻ tới các em bài Chuyên đề Vật lý lớp 9:Bài tập vận dụng định luật Ôm. Hy vọng với kiến thức trọng tâm và lời giải chi tiết sẽ giúp các em nắm chắc kiến thức cũng như vận dụng tốt vào giải bài tập. Chúc các em học, dưới đây là nội dung chi tiết các em tham khảo nhé.

• Bài tập Vật lý 9 Bài 6: Bài tập vận dụng định luật Ôm – Có đáp án chi tiết

A. Lý thuyết định luật Ôm

I. Tóm tắt lý thuyết

1. Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp

Đối với đoạn mạch có n điện trở mắc nối tiếp:

Cường độ dòng điện: I_AB = I₁ = I₂ = … = I_n

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch: U_AB = U1 + U₂ + … + U_n

Điện trở tương đương: R_AB = R₁ + R₂ + … + R_n

2. Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc song song

Đối với đoạn mạch có n điện trở mắc song song:

Cường độ dòng điện: I_AB = I₁ + I₂ + … + I_n

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch: U_AB = U₁ + U₂ + … + U_n

Điện trở tương đương:

II. Phương pháp giải bài tập định luật Ôm

1. Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc hỗn hợp

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 hợp đơn giản

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

+ Cường độ dòng điện: I₁ = I₂ + I₃;

+ Hiệu điện thế:

U_CB = U₂ = U₃; U_AC = U₁

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

+ Điện trở tương đương của đoạn CB:

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

B. Câu hỏi trắc nghiệm 

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?

 Hướng dẫn giải bài tập

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?

Hướng dẫn giải bài tập

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 bài tập

Tóm tắt:

a) R₁ nối tiếp R₂; U = 1,2 V; I = 0,12 A; R_tđ = ?

b) R₁ song song R₂: I₁ = 1,5I₂, R₁ = ?; R₂ = ?

Lời giải:

a) R₁ nối tiếp R₂ nên điện trở tương đương của đoạn mạch:

b) Vì R₁ mắc song song R₂ nên: U₁ = U₂ ⇔ I₁.R₁ = I₁.R₂

Mà I₁ = 1,5I₂ → 1,5I₂.R₁ = I₂.R₂ → 1,5R₁ = R₂

Từ (1) ta có R₁ + R₂ = 10Ω (2)

Thay R₂ = 1,5R₁ vào (2) ta được: R₁ + 1,5R₁ = 10 ⇒ 2,5R₁ = 10 ⇒ R₁ = 4Ω

⇒ R₂ = 1,5.4 = 6Ω

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 bài tập

Câu 5:Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Trong đó có các điện trở R₁ = 9Ω , R₂ = 15Ω , R₃ = 10Ω . Dòng điện đi qua R₃ có cường độ là I₃ = 0,3A. Tính hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch AB.

Hướng dẫn giải bài tập

C. Câu hỏi tự luận bài tập định luật Ôm

Câu 1.Cho mạch điện như hình vẽ:

Hiệu điện thế đặt vào hai điểm A, B là U_AB = 30V, các điện trở R₁ = 10Ω , R₂ = 30Ω , R₃ = 10Ω , R₄ = 30Ω , R₅ = 50Ω . Chứng minh cường độ dòng điện chạy qua R₅ bằng 0.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Ta có: U_MN = U_AN + U_NM 

=> U_MN = U_AM – U_AN = U₁ – U₂ = (1)

Theo sơ đồ: U₁ + U₃ = U₂ + U₄ = U_AB

Theo đề bài: R₁ = R₃, R₂ =R₄ 

=> U₁ = U₃ = U₂ = U₄ = U_AB/2

=> U₁ – U₂ = 0 (2)

Câu 2. Cho mạch điện như hình vẽ:

Trong đó R₁ = 2 Ω , R₂ = 6 Ω , R₃ = 4 Ω, R₄ = 10 Ω . Hiệu điện thế U_AB = 28V.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở.

c) Tính các hiệu điện thế U_AC và U_CD.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Câu 4.Cho mạch điện như hình vẽ

Biết Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 60V. R₁ = 9Ω , R₂ = 15Ω , R₃ = 10Ω , R4 = 18.

a) Tính điện trở tương đương của mạch điện.

b) Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và trong mạch chính

c) Tính hiệu điện thế U_NM

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

c) Ta có

U_MB = I₂.R₂ = 2.16 = 32 V

U_NB = I₄.R₄ = 2.18 = 36 V

Hiệu điện thế

U_NM = U_NB + U_BM = U_NB – U_BM = 36 – 32 = 4V

Câu 5. Cho mạch điện như hình vẽ

Biết R₁ = 8 Ω, R₂ = 12 Ω, R₃ = 4 Ω, Rx có thể thay đổi được. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 48V.

a) Khi R_x = R₁. Xác định dòng điện qua R_x và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₃.

b) Xác định giá trị R_x để cho cường độ dòng điện trong hai nhánh rẽ bằng nhau. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính khi đó.