Hướng dẫn giải bài tập Vật lí 7 bài số 27: Thực hành: Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp.

A. CHUẨN BỊ
 
Một nguồn điện 1,5 V hoặc 3 V.
Một bóng đèn pin và một điện trở 20 .
Một ampe kế hoặc miliampe kế có giới hạn đo 0,5 A trở lên và có giai chia nhỏ nhất là 0,01 A.
Một vôn kế có giới hạn đo là 5 V và có giai chia nhỏ nhất là 0,1 V.
Khoá K.
Một số sợi dây dẫn nhỏ bằng đồng có vỏ cách điện, mỗi đoạn khoảng 30 cm.
Chuẩn bị báo cáo: ghi các nội dung của mẫu báo cáo ở cuối bài ra gấy.
 
B. NỘI DUNG THỰC HÀNH
 
1. Mắc nối tiếp bóng đèn và điện trở.
 
Mắc mạch điện như hình bên.



2. Đo cường độ dòng điện đổi với đoạn mạch nối tiếp.
 
Đóng công tắc cho mạch điện vừa mắc, đọc và ghi chỉ số I₁ của ampe kế vào bảng 1 của bản báo cáo.
 
Lần lượt mắc ampe kế vào vị trí 2 và vị trí 3. Ghi các số chỉ I₂, I₃ vào bảng 1 của bản báo cáo.
 
3. Đo hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp.

 

Mắc vôn kế vào hai điểm 1 và 2 như sơ đồ hình 27.1b. Lưu ý mắc vôn kế song song với thiết bị cần đo. Đọc và ghi giá trị U₁₂ của hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn vào bảng 2 của bản báo cáo.
 
Lần lượt làm như trên khi mắc vôn kế vào hai điểm 2, 3 và 1, 3. Ghi các giá trị U₂₃ và U₁₃, của các hiệu điện thế vào bảng 2 của bản báo cáo.
 
MẪU BÁO CÁO THỰC HÀNH
 
THỰC HÀNH: ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ ĐỐI VỚI MẠCH NỐI TIẾP.
 
Họ và tên: ……………………………… Lớp:  ....
 
1. Điền từ thích hợp vào chỗ trống:
 
a) Đo cường độ dòng điện bằng …………………..
 
Đơn vị của cường độ dòng điện là ……. , kí hiệu là ……
 
Mắc …….. ampe kế vào đoạn mạch sao cho chốt (+) của ampe kế được mắc vào phía cực …….. của nguồn điện.
 
b) Đo hiệu điện thế bằng …………….
 
Đơn vị của hiệu điện thế là ………. , kí hiệu là ………
 
Mắc hai chốt của vôn kế vào hai điểm của mạch để đo hiệu điện thế giữa hai điểm đó, sao cho chốt (+) của nó được nối về phía cực của nguồn điện.
 
2. Đo cường độ dòng điện đối với đoạn mạch nối tiếp
 
c) Vẽ sơ đồ cho đoạn mach điện hình 27. 1a vào khung dưới đây:
 
d) Kết quả đo:
 

 
Sơ đồ mạch điện:
 


Trong đoạn mạch nối tiếp, dòng điện có cường độ ……………. tại các vị trí khác nhau của mạch: I₁…..I₂……I₃

3. Đo hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp.
 
a) Vẽ sơ đồ mạch điện tương tự hình 27.2 vào khung dưới đây, trong đó vôn kế được mắc để đo hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ₂.
 
b) Kết quả đo:
 

 
Sơ đồ mạch điện


 
c) Nhận xét:
 
Đối với đoạn mạch gồm hai đèn mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng …….. các hiệu điện thế trên mỗi đèn: U₁₃………U₁₂………..U₂₃.
 
GIẢI BÀI TẬP SÁCH BÀI TẬP
 
27.1. Các nguồn điện, các công tắc, các bóng đèn, các ampe kế và các dây dẫn là như nhau trong các mạch điện có sơ đồ dưới đây (hình 27.2). Hãy so sánh số chỉ của ampe kế trong các sơ đồ này.
 

 
Hướng dẫn giải:
 
Số chỉ của ampe kế trong các sơ đồ là như nhau: I_a = I_b = I_c = I_d
 
27.2. Hai bóng đèn ở sơ đồ nào trong hình 27.3, không mắc nối tiếp với nhau?
 
 
 
Hướng dẫn giải:
 
Hai bóng đèn ở sơ đồ b) trong hình 27.3 không mắc nối tiếp nhau
 
27.3. Trong mạch điện có sơ đồ hình 27.4, ampe kế A₁ có số chỉ 0,35 A. Hãy cho biết:
 


a) Số chỉ của ampe kế A₂.
 
b) Cường độ dòng điện qua các Đ₁ và Đ₂.
 
Hướng dẫn giải:
 
a. Số chỉ của A₂ là 0,35 A.
 
b. Cường độ dòng điện qua Đ₁ và Đ₂ bằng nhau.
 
27.4. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 27.5.

 

a) Biết các hiệu điện thế U₁₂ =  2,4 V; U₂₃ = 2,5 V.
 
Hãy tính U₁₃.
 
b) Biết U₁₃ = 11,2 V; U₁₂ = 5,8 V Hãy tính U₂₃
c) Biết U₂₃ = 11.5 V; U₁₃ = 23,2 V. Hãy tính U₁₂
 
Hướng dẫn giải:
 
a. U₁₃= U₁₂ + U₂₃ = 4,9 V
b.U₂₃ = U₁₃ – U₁₂ = 5,4 V
C. U₁₂ = U₁₃ - U₂₃ = I 1,7 V
 
27.5. Hai bóng đèn trong sơ đồ mạch điện nào dưới đây (hình 27.6) không mắc nối tiếp với nhau? .

 
Hướng dẫn giải:
 
Hai bóng đèn trong sơ đồ mạch điện hình 27.6B không mắc nối tiếp với nhau.
 
Đáp án: B
 
27.6. Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.7. Câu phát hiểu nào dưới đây là đúng đối với hai bóng đèn được mắc trong mạch điện này?.
 


A. Cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ₁ lớn hơn so với dòng điện chạy qua đèn Đ₂ vì đèn Đ₁ được mắc ở gần cực dương của nguồn điện hơn và do đó dòng điện chạy tới đèn này trước.
 
B. Cường độ dòng điện chạy qua hai đèn có thể khác nhau tùy theo loại dây nối tới mỗi cực của nguồn điện là như nhau hay khác nhau,
 
C. Cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ₂ lớn hớn so với dòng điện chạy qua đèn Đ₁ vì đèn Đ₂ được mắc ở gần cực âm và do đó có nhiều êlectron chạy tới hơn.
 
D. Cường độ dòng điện chạy qua hai đèn là như nhau.
 
Hướng dẫn giải:
 
Trên sơ đồ hình 27.7 hai đèn này mắc nối tiếp nên phát biểu đúng đối với hai bóng đèn được mắc trong mạch điện này là cường độ dòng điện chạy qua hai đèn là như nhau. 
 
Đáp án: D
 
27.7. Đối với đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc nối tiếp, thì hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có mối quan hệ nào dưới đây?.
 
A. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn.
B. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch nhỏ hơn tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn.
C. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế trên mỗi đèn.
D. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch lớn hơn tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn.
 
Hướng dẫn giải:

Đối với đoạn mạch gồm hai bóng đèn mắc nối tiếp, thì hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn.
 
Đáp án: A
 
27.8. Trong mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.8, các ampe kế có số chỉ được ghi tương ứng trên hình vẽ là I₁, I₂, I₃. Giữa các số chỉ này có mối quan hệ nào dưới đây?.
 


A. I₁ > I₂ > I₃.
B. I₁ < I₂ < I₃.
C. I₁ = I₂ = I₃.
D. I₁ = I₂ # I₃
 
Hướng dẫn giải:
 
Trong mạch điện có sơ đồ như trên hình  27.8. các ampe kế có số chỉ được ghi tương ứng trên hình vẽ là I₁, I₂,I₃ đều đo giá trị của cường độ dòng điện trên mạch mắc nối tiếp. Do đó, giữa các số chỉ này có mối quan hệ:

I₁ = I₂ = I₃
 
Đáp án: C
 
27.9. Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.9.
 


Cường độ dòng điện chạy qua ba bóng đèn có mối quan hệ nào dưới đây?
 
A. Cường độ dòng điện qua đèn Đ₁ lớn hơn so với dòng điện chạy qua đèn Đ₃.
B. Cường độ dòng điện qua đèn Đ₁ bằng tổng cường độ dòng điện qua đèn Đ₂ và Đ₃.
C. Cường độ dòng điện qua đèn Đ₂ bằng trung bình cộng của cường độ dòng điện qua đèn Đ₁ và Đ₃.
D. Cường độ dòng điện qua ba đèn bằng nhau.
 
Hướng dẫn giải:
 
Trên sơ đồ như trên hình 27.9, ba bóng đèn được mắc nôi tiếp. Do đó, cường độ dòng điện chạy qua ba bóng đèn bằng nhau.
 
27.10. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 27.10, trong đó ampe kế có số chỉ 0.35A, hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ₁ là U₁₂ = 3,2V và hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ₂ là U₂₃ = 2.8V. Hãy:
 

a) Cho biết cường độ dòng điện đi qua đèn Đ₁ và đi qua đèn Đ₂ là bao nhiêu?.
 
b) Tính hiệu điện thế U₁₃ giữa hai đầu ngoài cùng của hai đèn Đ₁ và Đ₂.
 
Hướng dẫn giải:
 
a) Cường độ dòng điện đi qua đèn Đ₁ và đi qua đèn Đ₂ là :
 
I₁ = I₂ = I = 0,35 A
 
b) Hiệu điện thế U₁₃ giữa hai đầu ngoài cùng của hai đèn Đ₁ và Đ₂ là:

U₁₃ = U₁₂+ U₂₃ = 3,2 + 2,8 = 6 V

Đáp số: a) I = 0,35 A;   b) U13 = 6V
 
27.11. Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.11. Khi công tắc K đóng, ampe kế có số chỉ là I = 0,25A ; vôn kế V có số chỉ U = 5,8 V ; vôn kế V₁, có số chỉ U₁ =. 2,8V.
 


a) Tính cường độ dòng điện I₁, I₂ tương ứng chạy qua các đèn Đ₁ và Đ₂.
b) Tính hiệu điện thế U₂ giữa hai đầu bóng đèn Đ₂.
c) Đồ sáng của các đèn sẽ thay đổi như thế nào nếu thay nguồn điện đã cho bằng một nguồn điện khác sao cho số chỉ của vôn kế V là 6V?.
 
Hướng dẫn giải:
 
a)  Cường độ dòng điện đi qua đèn Đ₁ và đi qua đèn Đ₂ là:
 
I₁ = I₂ = I = 0,25 A
 
b) Hiệu điện thế U₂ giữa hai đầu đèn Đ₂ là:
 
UĐ2 = U₁ = 2,8V
 
c) Nếu thay nguồn điện đã cho bằng một nguồn điện khác sao cho số chỉ của vôn kế V là 6V (tức lớn hơn 5,8 V) thì số chỉ của ampe kế sẽ tăng.
 
=> Cường độ dòng điện qua các đèn sẽ tăng => Độ sáng của các đèn sẽ tăng.
 
Đáp số: a) I = 0,25 A; b) UĐ2 = 2,8 V; c) Độ sáng của các đèn sẽ tăng.
 
27.12.  Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.12, trong đó vôn kế V có số chỉ 6,2 V ; vôn kế V₁ có số chỉ 3,2 V. Hãy tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn Đ₁ và Đ₂.
 


Hướng dẫn giải:
 
Từ sơ đồ như trên hình 27.12, ta có hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn Đ₁ và Đ₂:
 
UĐ1=U_V1= 3,2V

UĐ2 = Uv – U_V1 = 6,2 - 3,2 = 3 V
 
Đáp số: UĐ1 = 3,2 V; UĐ2 = 3V 
 
27.13. Cho mạch điện có sơ đồ như trên hình 27.13. trong đó vôn kế V có số chỉ 5,8V ; vôn kế V, có số chỉ 3,0 V. Hãy tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn Đ₁ và Đ₂.

 

Hướng dẫn giải:
 
Từ sơ đồ như trên hình 27.13 ta có hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn Đ₁ và Đ₂:
 
UĐ1 = Uv1 = 3 V

UĐ2 = U_V - U_V1 = 5,8 - 3 = 2,8 V
 
Đáp số: UĐ1 = 3 V; UĐ2 = 2,8 V
 
27.14. Cho mach điện có sơ đồ như trên hình 27.14. trong đó nguồn điện có hiệu điện thế là 3V.
 


a) Khi công tắc K mở, các vôn kế V và V₁ có số chỉ U_m và U_1m tương ứng là bao nhiêu?.
 
b) Khi công tắc K đóng, vôn kế V chỉ Uđ = 2.5V, vôn kế V₁ chỉ U_1đ = 15V. Tính số chỉ U_2đ của vôn kế V₂ khi đó.
 
Hướng dẫn giải:
 
a) Từ sơ đồ hình 27.14, khi công tắc K mở,  mạch hở, không có dòng điện qua các đèn Đ₁  và Đ₂. Do đó, các vôn kế V và V₁ có số chỉ U_m và U_1m tương ứng là:
 
U_m = U_nguồn = 3 V và U_1m = 0.
 
b) Khi công tắc K đóng, mạch kín, có dòng điện qua các đèn Đ₁ và Đ₂. Do đó số chỉ U_2đ của vôn kế V₂ khi đó là:
 
U_2đ = Uđ – U_1đ = 2,5 - 1, 5 = 1 V
 
Đáp số: a) U_m = 3 V và U_1m = 0; b) U_2đ = 1V