SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRÀ VINH
TÀI LIỆU TỰ CHỌN NÂNG CAO
VẬT LÍ 9
1
LONG HỮU, tháng 10 năm 2009
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRÀ VINH
ĐĂNG VĂN MINH
TÀI LIỆU TỰ CHỌN NÂNG CAO
VẬT LÍ 9
2
LONG HỮU, tháng 10 năm 2009
3
CHƯƠNG I. ĐIỆN HỌC
Chủ đề 1
ĐỊNH LUẬT ÔM. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP, ĐOẠN MẠCH SONG SONG,
MẠCH HỖN HỢP
I. Một số kiến thức cơ bản
* Định luật Ôm:
Cường độ dòng điện trong dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai
đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.
Công thức : I =
R
U
* Trong đoạn mạch mắc nối tiếp
I = I
1
= I
2
= ........ = I
n
U = U

1 2
.....
n
n
U
U U
R R R
= = =
Nếu ta biết giá trị của tất cả các điện trở và của một hiệu điện thế, công thức
trên cho phép tính ra các hiệu điện thế khác.
Ngược lại, nếu ta biết giá trị của tất cả các hiệu điện thế và của một điện trở,
công thức trên cho phép tính ra các điện còn lại.
* Trong đoạn mạch mắc song song.
U = U
1
= U
2
= ....... = U
n
4
I = I
1
+ I
2
+ ........ + I
n

n
RRRR
1

, R
2
và cường độ dòng điện đi qua một điện trở,
công thức trên cho phép tính ra cường độ dòng điện đi qua điện trở kia và cường
độ dòng điện đi trong mạch chính.
II. Bài tập
A. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP
Bài 1.
Một đoạn mạch AB gồm hai điện trở R
1
, R
2
mắc nối tiếp với nhau. Hiệu
điện thế ở hai đầu các điện trở là U
1
và U
2
. Biết R
1
=25
Ω
, R
2
= 40
Ω
và hiệu điện
thế U
AB
ở hai đầu đoạn mạch là 26V. Tính U
1

, U
2

Bài 2.
Một đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp R
1
=4
Ω
;R
2
=3
Ω

;R
3
=5
Ω
.Hiệu
điện thế 2 đầu của R
3
là 7,5V. Tính hiệu điện thế ở 2 đầu các điện trở R
1
; R
2
và ở
2 đầu đoạn mạch
5
Đs: 6V; 4,5V; 18V.
GỢI Ý :
Cách 1: Tính cường độ dòng điện qua 3 điện trở theo U

U
2
, U
AB
.
Bài 3.
Trên điện trở R
1
có ghi 0,1k
Ω
– 2A, điện trở R
2
có ghi 0,12k
Ω
– 1,5A.
a) Giải thích các số ghi trên hai điện trở.
b) Mắc R
1
nối tiếp R
2
vào hai điểm A, B thì U
AB
tối đa bằng bao nhiêu để
khi hoạt động cả hai điện trở đều không bị hỏng.
Đs: 330V
GỢI Ý:
+ Dựa vào I
đm1
, I
đm2

a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện.
b) Ampe kế 1 và Ampe kế 2 chỉ giá trị là bao nhiêu? (theo 2 cách) biết
Ampe kế chỉ 0,9A.
c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu A và B.
GỢI Ý:
b) Tính số chỉ Ampe kế 1 và Ampe kế 2 dựa vào hệ thức về mối quan hệ
giữa I
1,
I
2
với R
1
, R
2
.
6
(HS tìm cách giải khác)
c) Tính U
AB
.
Cách 1: như câu a
Cách 2: sau khi tính I
1
,I
2
như câu a, tính U
AB
theo I
2
, R

R
2
. Học sinh cũng có thể giải bằng cách khác.
Đs: 75
Ω
; 37,5
Ω
.
Bài 3.
Có hai điện trở trên đó có ghi: R
1
(20
Ω
-1,5A) và R
2
(30
Ω
-2A).
a) Hãy nêu ý nghĩa các con số ghi trên R
1,
R
2
.
b) Khi Mắc R
1
//R
2
vào mạch thì hiệu điện thế, cường độ dòng điện của
mạch tối đa phải là bao nhiêu để cả hai điện trở đều không bị hỏng ?
GỢI Ý:

1
bị đứt dây tóc thì bóng Đ
3
sáng mạnh hơn hay yếu hơn?
GỢI Ý:
Bình thường: I
3
= I
1
+ I
2
. Nếu bóng Đ
1
bị
đứt; I
1
= 0 dòng điện I
3
giảm => Nhận xét độ
sáng của đèn.
Bài 2.
Một đoạn mạch được mắc như sơ đồ
hình 3.2. Cho biết R
1
=3
Ω
; R
2
=7,5
Ω

b) Tính I
1
theo U
AB
và R
AB
Tính I
2
, I
3
dựa vào hệ thức:
3
2
3 2
R
I
I R
=
c) Tính : U
1
, U
2
, U
3
.
Bài 3.
Có ba điện trở R
1
=


B
Hình 3.1
R
2
A
B
R
3
R
1
Hình 3.3
R
1
R
3
Hình 3.2
A
R
2
R
1
R
3
B
M
GỢI Ý:
a) Đoạn mạch AB gồm : R
3
// ( R
1

; U
2
theo I
2
và R
2
; U
3
? U.
Bài 4. Một đoạn mạch điện gồm 5 điện
trở mắc như sơ đồ hình 4.1.
Cho biết R
1
=

2,5Ω; R
2
= 6Ω; R
3
= 10Ω; R
4
= 1,2 Ω; R
5
= 5Ω. Ở hai đầu đoạn
mạch AB có hiệu điện thế 6V. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở?
GỢI Ý: Sơ đồ h 4.2 tương đương h 4.1
+ Tính R
AD
, R
BD

CHÚ Ý:
1. Khi giải các bài toán với những mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp,
nên tìm cách vẽ một sơ đồ tương đương đơn giản hơn. Trên sơ đồ tương đương,
những điểm có điện thế như nhau được
gộp lại để làm rõ những bộ phận đơn
giản hơn của đoạn mạch được ghép lại
như thế nào để tạo thành đoạn mạch điện
phức tạp.
2. Có thể kiểm tra nhanh kết quả của bài
toán trên. Các đáp số phải thỏa mãn điều
kiện: I
1
+ I
2
+ I
3
= I
4
+ I
5
= I
AB
= 2,4A.
Đs: 1,44A; 0,60A; 0,36A; 1,92A; 0,48A.
9
E
A
B
R
1

3
A
B
R
5
R
4
D
C
Hình 4.3
Bài 5.
Một đoạn mạch điện mắc song song như trên sơ đồ hình 4.3 được nối vào
một nguồn điện 36V. Cho biết: R
1
=18Ω; R
2
=5Ω; R
3
=7Ω; R
4
=14Ω; R
5
=6Ω
a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi mạch rẽ.
b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D.
Đs: 1,2A; 1,8A; 3,6V.
GỢI Ý:
a) Tính cường độ dòng điện qua mạch rẽ chứa R
1
, R

+ Có thể tính U
CD
bằng một cách khác: U
AC
+ U
CD
+ U
DB
= U
AB
=>
U
CD
= U
AB
- U
AC
- U
BD
(*)
U
AB
đã biết, tính U
AC
, U
DB
thay vào (*) được U
CD
= 3,6V.
+ U

R
4
R
3
B
D
C
a) Tính R
23
và R
234
. Tính điện trở tương đương R
AB
=R
1
+R
234
b) Tính I
AB
theo U
AB
,R
AB
=>I
1
+) Tính U
CB
theo I
AB
,R

= I
3
= I
4
= 0,875A.
III. Luyện tập
Bài 1.
Cho mạch điện như hình 4.5.
Biết R
1
= R
2
= R
4
= 2 R
3
= 40Ω.
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch U
AB
= 64,8V. Tính các hiệu điện thế U
AC
và U
AD
. Đs: 48V; 67,2V.
Bài 2.
Cho mạch điện như hình 4.6.
Trong đó điện trở R
2
= 10Ω.
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là U

a) Tính điện trở của mỗi bóng đèn.
b) Nhận xét về độ sáng của mỗi bóng đèn so với khi chúng được sử dụng ở
đúng hiệu điện thế định mức.
11
Hình 4.5
R
4
R
2
R
3
R
1
C
B
A
D
K
1
R
2
A
R
3
R
1
N
N
K
2

= R
3
= 20Ω, R
4
=10Ω. Ampe kế
chỉ 5A.
Tính điện trở tương đương của
toàn mạch.
Tìm các hiệu điện thế U
AB
và
U
AC
.
Đs: a) 7,14
Ω
; b) 50V, 30V.
Bài 5.
Một mạch điện gồm ba điện trở R
1
, R
2
, R
3
mắc nối tiếp nhau. Nếu đặt vào
hai đầu mạch một hiệu điện thế 110V thì dòng điện qua mạch có cường độ 2A.
Nếu chỉ nối tiếp R
1
, R
2

+ R
2
=
Ω==
20
5,5
110
2
I
U
(2)
R
1
+ R
3
=
Ω==
50
2,2
110
3
I
U
(3)
Từ (1), (2) => R
3
= 35Ω thay R
3
vào (3) => R
1

R
2
A
R
4
R
3
R
1
A
B
C
Hình 4.8
Hình 4.9
K
1
K
2
R
2
N
R
4
R
1
M
R
3
P
b) K

.
b) K
1
ngắt, K
2
đóng. Mạch điện gồm R
1
, R
4
và R
3
mắc nối tiếp.
+ Tính điện trở tương đương R
143
. Từ đó => R
4
.
c) K
1
, K
2
cùng đóng, mạch điện gồm R
1
nt

( ){ }
4
32
// ntRRR
.

chỉ của các máy đo A
1
, A
2
và vôn kế V, biết
ampe kế A
1
chỉ 1,5A; R
1
= 3Ω; R
2
= 5Ω.
GỢI Ý:
Theo sơ đồ ta có R
1
; R
2
và vôn kế V mắc
song song.
+ Tìm số chỉ của vôn kế V theo I
1
và R
1
.
+ Tìm số chỉ của ampe kế A
2
theo U và R
2
.
+ Tìm số chỉ của ampe kế A theo I

Hình 4.11
+
A
M
N
R
3
R
2
R
1
R
P
Q
_
a) Cho điện trở của biến trở R
X
= 0 ta thấy ampe kế chỉ 1,0A. Tính cường
độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai điểm MN?
b) Cho điện trở của biến trở một giá trị nào đó ta thấy ampe kế chỉ 0,8A.
Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và qua biến trở?
GỢI Ý:
Để ý [ (R
1
nt R
2
) // R
3
], ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính.
+ Tính R

,
( R
0
=0 Nên U
MP
=0) => U
MN
? U
PQ
b) Khi ( R
X

≠
0). Tính U’
PQ
theo I’ và R
PQ
.
Tính I
1
= I
2
theo U’
PQ
và R
12
; I
3
theo U’
PQ

rồi tính R
AB
.
b) Tính I theo U
AB
và R
AB
; I
4
theo U
AB
và R
4
; I
3
theo U
AB
và R
123
.
Dựa vào hệ thức:
1
2
2
1
R
R
I
I
=

24V không đổi.
14
_
Hình 4.12
BA
+
R
3
R
4
R
2
R
1
A
U
B
C
R
1
R
2
+
-
Hình 4.13
Một học sinh dùng một Vôn kế đo hiệu điện thế giữa các điểm A và B; B
và C thì được các kết quả lần lượt là U
1
= 6 V, U
2

π
=
2
4
d
π
+ Khối lượng dây dẫn: m = D.V = D.S.l.
+ Đổi đơn vị và phép nâng lũy thừa:
1km = 1000m = 10
3
m; 1m = 10dm; 1m = 100cm = 10
2
cm;
1m = 1000mm = 10
3
mm.
1m
2
= 10dm
2
=10
4
cm
2
=10
6
mm
2;
; 1mm
2

m
= a
n.m
;
.
.
1
; ; ;
q
n
n n n n q
n m n
m n n n n q
a a a a a
a a
a a b b b b
− −
 
 
= = = =
 ÷
 ÷
 
 II. Bài tập
A. ĐIỆN TRỞ
Bài 1.
Một dây dẫn hình trụ làm bằng sắt có tiết diện đều 0,49mm

b) Dây điện trở của biến trở được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có
đường kính 1,5cm. Tính số vòng dây của biến trở này.
GỢI Ý:
a) Tính chiều dài l từ : R =
.
l
s
ρ
.
b) Chiều dài l
’
của một vòng dây bằng chu vi lõi sứ: l
’
=
.d
π
=> số vòng dây
quấn quanh lõi sứ là: n =
'
l
l
.
Đs: a) 7,27m; 154,3 vòng.
Bài 3.
Một dây dẫn bằng hợp kim dài 0,2km, tiết diện tròn, đường kính 0,4cm có
điện trở 4Ω. Tính điện trở của dây hợp kim này khi có chiều dài 500m và đường
kính tiết diện là 2mm. Đs: R
2
= 40
Ω

2
;
4 4
d d
S
π π
=
. Thiết lập tỉ số
1
2
S
S
biến đổi ta được
2
1 1
2 2
S d
S d
 
=
 ÷
 
thay vào (*) ta tính được R
2
.
B. BIẾN TRỞ
Bài 4.
Cho hai bóng đèn Đ
1
, Đ

< I
2
nên đèn 2 sẽ cháy.
b) R
b
= 12
Ω
.
Bài 5.
Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 12V và cường độ dòng điện định
mức là 0,5A. Để sử dụng nguồn điện có hiệu điện thế 12V thì phải mắc đèn với
một biến trở có con chạy (tiết diện dây 0,5mm
2
, chiều dài 240m).
a) Vẽ sơ đồ mạch điện sao cho đèn sáng bình thường.
b) Khi đèn sáng bình thường điện trở của biến trở tham gia vào mạch lúc
đó bằng bao nhiêu? (bỏ qua điện trở của dây nối).
c) Dây biến trở làm bằng chất gì? Biết khi đèn sáng bình thường thì chỉ 2/3
biến trở tham gia vào mạch điện.
GỢI Ý:
18
a) U
đmĐ
= 12V mà U
AB
= 20V => mắc Đ như thế nào với R
b
, vẽ sơ đồ cách
mắc đó.
b) Tính R

. Tính chiều dài của dây biến trở.
b) Khi con chạy ở vị trí M thì vôn kế chỉ 12V, khi ở vị trí N thì vôn kế chỉ
7,2V. Tính điện trở R?
GỢI Ý:
a) R
x max
= 20Ω, tính l từ R
x max
=
ρ
l
S
.
b) Khi con chạy C ở M thì R
x
= ? => vôn kế chỉ U
AB
= ?
Khi con chạy C ở N thì R
x
= ? => vôn kế chỉ U
R
= ?
Tính U
x
theo U
AB
và U
R
; tính I theo U

P
M
Đ
1
A
B
Đ
2
Hình 6.2
Đoạn mạch được nối vào một nguồn điện là 24V. Tính cường độ dòng điện qua
Đ
1
và Đ
2
khi:
a) Con chạy ở vị trí M
b) Con chạy ở vị trí P, trung điểm của đoạn MN;
c) Con chạy ở vị trí N.
Đs: 4,4A và 3,5A; 2,2A và 1,5A; 1,6A và 0A
Bài 2:
Một đoạn mạch như sơ đồ hình 6.3 được mắc vào một nguồn điện 30V. Bốn
bóng đèn Đ như nhau, mỗi bóng có điện trở 3 và hiệu điện thế định mức 6V.
Điện trở R
3
=3Ω. Trên biến trở có ghi 15Ω -6A.
a) Đặt con chạy ở vị trí N.
Các bóng đèn có sáng bình
thường không?
b) Muốn cho các bóng đèn
sáng bình thường, phải đặt con

* Số đo phần điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác trong
một mạch điện gọi là công của dòng điện sản ra trong mạch điện đó.
Công thức: A = UI t
(Ta có A = P.t = U.I.t = I
2
.R.t =
R
U
2
.t )
* Ngoài đơn vị ( J ) ta còn dùng ( Wh ; kWh )
1 kWh = 1 000 Wh = 3 600 000 J
* Lưu ý:
Mạch điện gồm có những vật tiêu thụ điện, nguồn điện và dây dẫn.
Công thức A = UIt, cho biết điện năng A (công) mà đoạn mạch tiêu thụ và
chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Nếu dây dẫn có điện trở rất nhỏ (coi bằng 0). Khi đó giữa các điểm trên
một đoạn dây dân coi như không có hiệu điện thế (hiệu điện thế bằng 0). Chính
vì vậy mà trên một đoạn dây dẫn có thể có dòng điện khá lớn đi qua, mà nó vẫn
không tiêu thụ điện năng, không bị nóng lên.
Nhưng nếu mắc thẳng một dây dẫn vào hai cực của một nguồn điện (trường
hợp đoản mạch). Do nguồn điện có điện trở rất nhỏ nên điện trở của mạch (cả dây
dẫn) cũng rất nhỏ. Cường độ dòng điện của mạch khi đó rất lớn, có thể làm hỏng
nguồn điện.
II. Bài tập
21
Bài 1. Cho một đoạn mạch mắc như trên sơ đồ hình 7.1.
Trên đèn Đ
1
có ghi: 6V- 12W. Điện trở R có giá trị 6Ω. Khi mắc đoạn

.
- Tính I
R
theo U
1
, R. => Tính I
2
theo I
1
và I
R
.
c) Tính P
2
theo U
2
và I
2
.
d) Tính P theo P
1
, P
2
, P
R
. ( Hoặc có thể tính P theo U
AB
và I
2
)

0
Đ
2
Đ
1
C
R
A B
V
Hình 7.1
a) Tính điện năng tiêu thụ của mỗi hộ ( A= P.t); tính thành tiền mỗi hộ; tính
số tiền cả xã (450 hộ).
Biết P
TB
mỗi hộ và số hộ cả xã, tính được công suất điện P xã nhận được.
b) Mạng điện của xã được kí hiệu là R, giữa hai điểm A,B (như hình 7.2)
+ Dòng điện chạy trên dây tải và dòng điện qua công tơ xã bằng nhau có giá
trị là: I=
P
U
.
Gọi U
’
là hiệu điện thế “sụt” trên dây tải; công suất mất mát trên dây là: P
’
=
U
’
.I;
Công suất sử dụng của xã là : P = U.I.

Bài 3.
Trên một bóng đèn có ghi: 220V- 100W.
a) Tính điện trở của đèn. (giả sử điện trở của đèn không phụ thuộc nhiệt độ).
b) Khi sử dụng mạch điện có hiệu điện thế 200V thì độ sáng của đèn như thế
nào? Khi đó công suất điện của đèn là bao nhiêu?
c) Tính điện năng mà đèn sử dụng trong 10giờ.
GỢI Ý:
a) Tính R
Đ
.
b) Tính P
Đ
khi dùng ở U
AB
=200V; so với P
đm
=> độ sáng của đèn.
c) Tính điện năng đèn sử dụng trong 10giờ.
Đs: a) 484
Ω
; b) 82,6W; c) 2973600J.
Bài 4.
Có hai bóng đèn loại 12V- 0,6A và 12V- 0,3A.
23
a) Có thể mắc hai bóng đó nối tiếp với nhau rồi mắc vào hai điểm có hiệu
điện thế 24V được không? Vì sao?
b) Để các bóng sáng bình thường, cần phải mắc như thế nào?
GỢI Ý:
a) Tính R
1

2
> U
đm2
=> Đèn 2 có thể cháy.
b) Phải mắc (Đ
1
// Đ
2
) vào U
AB
= 12V
Bài 5.
Có 3 bóng đèn: Đ
1
(6V- 6W); Đ
2
( 6V- 3,6W) và Đ
3
( 6V- 2,4W).
a) Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn.
b) Phải mắc cả ba bóng đèn nói trên như thế nào vào hiệu điện thế U = 12V
để cả ba bóng đèn đều sáng bình thường. Giải thích?
GỢI Ý:
b) Dựa vào kết quả (câu a) đưa ra cách mắc ba đèn vào U
AB
= 12V để chúng
sáng bình thường. Giải thích? Vẽ sơ đồ cách mắc đó.
Đs: a) 6Ω; 10Ω;15Ω; I
1
=

U= 12V và R
3
= 4Ω.
a) Khóa K mở: Ampe kế chỉ 1,2A. Tính
điện trở R
1
.
b) Khóa K đóng: Ampe kế chỉ 1,0A. Xác
định R
2
và công suất tiêu thụ của các
điện trở R
1
, R
2
, R
3
.
24
U
A
Hình 8.1
A
R
2
R
1
R
3
GỢI Ý: (Theo hình vẽ 8.1)

đèn nào tối nhất? Hãy xếp các đèn theo thứ
tự công suất tiêu thụ giảm dần. Giải thích.
Đs: P
6
> P
1
> P
4
, P
5

> P
2
, P
3
; nghĩa là Đ
6

sáng nhất, đèn Đ
2
và Đ
3
tối nhất.
Bài 2.
Một người đọc trên chiếc quạt trần nhà mình, thấy ghi 220V nhưng không
thấy ghi oát.
Người ấy tắt hết mọi dụng cụ dùng điện trong nhà, thấy công tơ chỉ
837,2kWh và cho quạt quay lúc 11giờ. Khi công tơ chỉ 837,4kWh thì đồng hồ chỉ
1giờ 30 phút.
Em hãy tính công suất của quạt. Đs: 80W.