Bài 8. Điện trở. Định luật Ohm trang 22, 23, 24 SBT Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo
Khi đặt một hiệu điện thế U không đổi vào giữa hai đầu của một vật dẫn thì có cường độ dòng điện I chạy qua nó. Điện trở của vật dẫn được xác định bởi biểu thức:
8.1
Khi đặt một hiệu điện thế U không đổi vào giữa hai đầu của một vật dẫn thì có cường độ dòng điện I chạy qua nó. Điện trở của vật dẫn được xác định bởi biểu thức:
A. \(\frac{U}{I}\)
B. \(UI\)
C. \(\frac{{{U^2}}}{I}\)
D. \(\frac{I}{U}\)
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về điện trở
Lời giải chi tiết:
\(R = \frac{U}{I}\)
Đáp án: A
8.2
Yếu tố nào sau đây không ảnh hưởng đến điện trở của một đoạn dây dẫn?
A. Độ dài dây dẫn.
B. Đường kính dây dẫn.
C. Vật liệu làm dây.
D. Trọng lượng của dây.
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về điện trở
Lời giải chi tiết:
\(R = \rho \frac{l}{S}\)
Đáp án: D
8.3
Tính điện trở của mỗi đoạn dây dẫn bằng cách hoàn thành bảng dưới đây và so sánh khả năng dẫn điện của chúng.
|
Chiều dài (m) |
Tiết diện (m 2 ) |
Vật liệu |
Điện trở suất (Ω.m) |
Điện trở (Ω) |
|
|
Đoạn dây 1 |
1,4 |
0,0000050 |
Đồng |
1,7.10 -8 |
? |
|
Đoạn dây 2 |
0,5 |
0,0000100 |
Nichrome |
1,1.10 -6 |
? |
|
Đoạn dây 3 |
1,0 |
0,0000025 |
nhôm |
2,8.10 -8 |
? |
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về điện trở
Lời giải chi tiết:
Áp dụng công thức tính điện trở: \(R = \rho \frac{l}{S}\)
|
Chiều dài (m) |
Tiết diện (m 2 ) |
Vật liệu |
Điện trở suất (Ω.m) |
Điện trở (Ω) |
|
|
Đoạn dây 1 |
1,4 |
0,0000050 |
Đồng |
1,7.10 -8 |
0,005 |
|
Đoạn dây 2 |
0,5 |
0,0000100 |
Nichrome |
1,1.10 -6 |
0,055 |
|
Đoạn dây 3 |
1,0 |
0,0000025 |
nhôm |
2,8.10 -8 |
0,011 |
Ta có: R 1 < R 3 < R 2 . Trong ba đoạn dây dẫn, đoạn dây 1 dẫn điện tốt nhất, đoạn dây 2 dẫn điện kém nhất.
8.4
Một đoạn dây dẫn xác định có điện trở R. Đặt hiệu điện thế U vào giữa hai đầu đoạn dây dẫn thì cường độ dòng điện qua đoạn dây là I. Nếu đặt hiệu điện thế \(\frac{U}{2}\) vào hai đầu đoạn dây thì cường độ dòng điện qua đoạn dây là
A. \(I\)
B. \(2I\)
C. \(\frac{I}{2}\)
D. \(\frac{I}{4}\)
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về định luật OHM
Lời giải chi tiết:
\(I' = \frac{{\frac{U}{2}}}{R} = \frac{I}{2}\)
Đáp án: C
8.5
Đồ thị nào dưới đây biểu diễn đúng mối liên hệ giữa hiệu điện thế đặt vào hai đầu của một vật dẫn và cường độ dòng điện chạy qua nó?
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về định luật OHM
Lời giải chi tiết:
Mối liên hệ giữa hiệu điện thế đặt vào hai đầu của một vật dẫn và cường độ dòng điện có dạng đường thẳng đi qua gốc tọa độ O.
Đáp án: D
8.6
Đặt hiệu điện thế 6 V vào giữa hai đầu đoạn dây dẫn thì cường độ dòng điện qua đoạn dây là 0,4 A. Nếu tăng hiệu điện thể thêm 3 V thì cường độ dòng điện qua đoạn dây
A. tăng thêm 3 A.
B. tăng thêm 0,2 A.
C. tăng thêm 0,6 A.
D. giảm bớt 0,2 A.
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về định luật OHM
Lời giải chi tiết:
Điện trở của dây: \(R = \frac{U}{I} = \frac{6}{{0,4}} = 15(\Omega )\)
Cường độ dòng điện qua đoạn dây dẫn sau khi tăng hiệu điện thế thêm 3 V:
\(I' = \frac{{U + 3}}{R} = \frac{{6 = 3}}{{15}} = 0,6(A) = I + 0,2(A)\)
Đáp án: B
8.7
Một đoạn dây dẫn có điện trở 15 Ω. Đặt vào giữa hai đầu đoạn dây dẫn một hiệu điện thế 12 V.
a) Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn.
b) Giữ nguyên hiệu điện thế, thay đoạn dây dẫn bằng một vật dẫn khác thì cường độ dòng điện qua vật dẫn là 0,2 A. Tính điện trở của vật dẫn đó.
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về định luật OHM
Lời giải chi tiết:
a) Cường độ dòng điện qua đoạn dây dẫn: \(I = \frac{U}{R} = \frac{{12}}{{15}} = 0,8(A)\)
b) Điện trở của vật dẫn: \(R' = \frac{U}{{I'}} = \frac{{12}}{{0,2}} = 60(\Omega )\)
8.8
Hình dưới đây mô tả đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu một vật dẫn. Từ đồ thị, hãy xác định giá trị điện trở của vật dẫn đó.
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về định luật OHM
Lời giải chi tiết:
Ta tính điện trở bằng cách lấy trung bình giá trị thu được từ bốn cặp số liệu được biểu diễn trên đồ thị.
\(R = \frac{{\frac{{{U_1}}}{{{I_1}}} + \frac{{{U_2}}}{{{I_2}}} + \frac{{{U_3}}}{{{I_3}}} + \frac{{{U_4}}}{{{I_4}}}}}{4} = \frac{{\frac{{1,5}}{{0,0017}} + \frac{3}{{0,0035}} + \frac{{4,5}}{{0,0052}} + \frac{6}{{0,0068}}}}{4} \approx 872(\Omega )\)
8.9
Hình bên minh hoạ bộ phận toả nhiệt của một bếp điện khi có dòng điện chạy qua.
a) Bộ phận toả nhiệt này được làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn hay bé? Vì sao?
b) Vì sao bộ phận toả nhiệt này thường có cấu tạo dạng cuộn xoắn ốc?
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về điện trở
Lời giải chi tiết:
a) Bộ phận toả nhiệt của bếp điện được làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn. Vì điện trở \(R = \rho \frac{l}{S}\) nên ứng với cùng một tiết diện và độ dài dây dẫn, bộ phận toả nhiệt được làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn hơn sẽ có điện trở lớn hơn và toả nhiệt lượng lớn hơn khi có dòng điện chạy qua.
b) Bộ phận toả nhiệt có dạng cuộn xoắn ốc để:
– Tăng độ dài đoạn dây có dòng điện chạy qua, nghĩa là tăng điện trở của nó.
– Tăng diện tích đun.
Hai yếu tố này giúp bếp điện hoạt động hiệu quả hơn.
8.10
Một học sinh tiến hành thí nghiệm được bố trí như hình bên
Trong đó hiệu điện thế U AB được giữ không đổi. Khi lần lượt thay các đoạn dây dẫn có cùng chiều dài và đường kính nhưng được làm từ những vật liệu khác nhau lắp vào mạch điện và đóng công tắc điện, học sinh này thu được kết quả như bảng bên dưới.
|
Vật liệu làm dây |
Số chỉ của ampe kế (mA) |
|
Đồng |
120 |
|
Nickeline |
32 |
|
Nichrome |
2 |
|
Sắt |
19 |
a) Trong thí nghiệm trên, đoạn dây dẫn nào có điện trở lớn nhất, đoạn dây nào có điện trở nhỏ nhất?
b) Hãy sắp xếp điện trở suất của các vật liệu trong bảng theo thứ tự từ nhỏ đến lớn.
c) Hãy đặt tên cho thí nghiệm trên.
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về điện trở
Lời giải chi tiết:
Có cường độ dòng điện I tỉ lệ nghịch với điện trở R
a) Đoạn dây nichrome có điện trở lớn nhất. Đoạn dây đồng có điện trở nhỏ nhất.
b) Điện trở suất của các vật liệu trong bảng theo thứ tự từ nhỏ đến lớn: đồng, linnickeline, sắt, nichrome.
c) Gợi ý: Thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn.