Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn – Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 11
Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn được THPT Kiến Thụy soạn hy vọng sẽ tà tà tài liệu hữu ích giúp những em nắm vững tri thức bài học và đạt kết quả tốt trong những bài thi, bài rà soát trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật Lí 9 Bài 11
Định luật Ôm
– Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.
– Hệ thức trình diễn định luật:
Trong đó: R là điện trở (Ω)
U là hiệu điện thế (V)
I là cường độ dòng điện (A)
Điện trở của dây dẫn
Trong đó: l là chiều dài dây dẫn (m)
ρ là điện trở suất (Ω.m)
S là tiết diện dây dẫn (m2)
R là điện trở của dây dẫn (Ω)
Tính điện trở của biến trở
a) Điện trở toàn phần của biến trở
vận dụng công thức:
Trong đó: lAB là toàn bộ chiều dài của dây làm biến trở
b) Điện trở của phần biến trở tham gia vào mạch điện
vận dụng công thức:
Trong đó: lMN là chiều dài của phần biến trở tham gia vào mạch điện
lMN = n.l1 với n là số vòng dây tham gia vào mạch điện, l1 là chiều dài của một vòng (chu vi của một vòng dây).
Dựa vào bảng quy định trị số theo những vòng màu để tính trị số của điện trở
+ Đối với điện trở 4 vạch màu:
• Vạch màu thứ nhất: Chỉ trị giá hàng chục trong trị giá điện trở
• Vạch màu thứ hai: Chỉ trị giá hàng đơn vị trong trị giá điện trở
• Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với trị giá số mũ của 10 sử dụng nhân với trị giá điện trở
• Vạch màu thứ tư: Chỉ trị giá sai số của điện trở
+ Đối với điện trở 5 vạch màu:
• Vạch màu thứ nhất: Chỉ trị giá hàng trăm trong trị giá điện trở
• Vạch màu thứ hai: Chỉ trị giá hàng chục trong trị giá điện trở
• Vạch màu thứ ba: Chỉ trị giá hàng đơn vị trong trị giá điện trở
• Vạch màu thứ tư: Chỉ hệ số nhân với trị giá số mũ của 10 sử dụng nhân với trị giá điện trở
• Vạch màu thứ năm: Chỉ trị giá sai số của điện trở
Vận dụng đinh luật Ôm
a) Đoạn mạch có những điện trở mắc tiếp nối
* Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
– Đoạn mạch có n điện trở mắc tiếp nối: RAB = R1 + R2 + … + Rn
– nếu như n điện trở đều bằng nhau, trị giá mỗi điện trở bằng R0.
– nếu như biết hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đoạn mạch:
* Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch
– vận dụng định luật Ôm cho toàn mạch:
– nếu như biết Un và Rn là trị giá hiệu điện thế và điện trở thứ n. vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch:
* Tính hiệu điện thế giữa hai điểm bất kỳ trong mạch điện
– Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M, N bất kỳ trên mạch điện
vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch đó:
Trong đoạn MN có thể có một hay nhiều điện trở mắc tiếp nối.
– Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
– Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở
Trong đó: U và U’ là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R và R’
b) Đoạn mạch có những điện trở mắc tiếp nối
* Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
– Đoạn mạch chỉ có hai điện trở mắc song song
– Đoạn mạch có n điện trở mắc song song
+ Trường hợp có n điện trở giống nhau:
Trong đó R0 là trị giá của mỗi điện trở
+ Trường hợp n điện trở có trị giá khác nhau:
– nếu như biết hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đoạn mạch:
* Tính cường độ dòng điện
– Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch chính
– Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch rẽ:
Trong đó UAB và R’ là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và điện trở của đoạn mạch rẽ cần tìm cường độ dòng điện. Hoặc:
Trong đó I’ và R’ là cường độ dòng điện và điện trở của đoạn mạch rẽ khác.
R là điện trở của đoạn mạch rẽ cần tìm cường độ dòng điện.
* Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
– Tính hiệu điện thế giữa hai đầu một điện trở:
– Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB
UAB = U1 = U2 = … = Un hay UAB = IAB.RAB
Với U1, U2… Un là hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ
Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 11
Bài 1 (trang 32 SGK Vật Lý 9)
Một dây dẫn bằng nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm2 được mắc vào hiệu điện thế 220V. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này.
Tóm tắt:
Dây nicrom có ρ = 1,1.10-6Ω.m; l = 30m; S = 0,3mm2 = 0,3.10-6m2; U = 220V;
I = ?
Lời giải:
Bài 2 (trang 32 SGK Vật Lý 9)
Một bóng đèn khi sáng hơn thông thường có điện trở R1 = 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy qua đèn lúc đó là I = 0,6 A. Bóng đèn này được mắc tiếp nối với một biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12V như sơ đồ hình 11.1
a) Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R2 là bao nhiêu để bóng đèn sáng thông thường?
b)Biến trở này có điện trở lớn nhất là Rb = 30Ω với cuộn dây dẫn được làm bằng hợp kim nikelin có tiết diện S = 1mm2. Tính chiều dài l của dây dẫn sử dụng làm biến trở này.
Tóm tắt:
RĐ = R1 = 7,5Ω và IĐ đm = I = 0,6A; đèn tiếp nối biến trở; U = 12V
a) Để đèn sáng thông thường, Rb = R2 = ?
b) Rb max = 30Ω, dây nikelin ρ = 0,4.10-6Ω.m, S = 1mm2 = 1.10-6m2, l = ?
Lời giải:
a) Cách giải 1: Để bóng đèn sáng thông thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải đúng là 0,6 A. Khi ấy điện trở tương đương của mạch là:
Theo sơ đồ hình 11.1 thì Rtđ = R1 + R2
Từ đó tính được R2 = Rtđ – R1 = 20 – 7,5 = 12,5Ω
Cách giải 2
Vì đèn và biến trở ghép tiếp nối nên để đèn sáng thông thường thì Ib = IĐ = IĐ đm = 0,6A và UĐ = UĐ đm = IĐ đm . R1 = 0,6.7,5 = 4,5V
Mặt khác UĐ + Ub = U = 12V → Ub = 12 – UĐ = 12 – 4,5 = 7,5V
trị giá của biến trở khi này là:
b) Từ công thức
suy ra
Bài 3 (trang 33 SGK Vật Lý 9)
Một bóng đèn có điện trở R1 = 600Ω được mắc song song với bóng đèn thứ hai có điện trở R2 = 900Ω vào hiệu điện thế UMN = 220V như sơ đồ hình 11.2. Dây nối từ M tới A và từ N tới B là dây đồng, có chiều dài tổng cộng là l = 200m và có tiết diện S = 0,2mm2 . Bỏ qua điện trở của dây nối từ hai bóng đèn tới A và B.
a) Tính điện trở của đoạn mạch MN.
b) Tính hiệu điện thế dặt vào hai đầu của mỗi đèn.
Tóm tắt:
Đèn 1: R1 = 600Ω; Đèn 2: R2 = 900Ω; UMN = 220V; dây đồng ρ = 1,7.10-8Ω.m và lMA + lNB = l = 200m; S = 0,2mm2 = 0,2.10-6m2
a) RMN = ?
b) UĐ1 = ?; UĐ2 = ?
Lời giải:
a) Điện trở của dây nối từ M tới A và từ N tới B là
Điện trở tương đương của R1 và R2 mắc song song là:
Điện trở của đoạn mạch MN là RMN = Rdây nối + R12 = 17 + 360 = 377Ω
b) Cách 1: Cường độ dòng điện mạch chính lúc đó là:
Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là
U = Imạch chính.R12 = 0,583.360 = 210V
Cách 2: Vì dây nối từ M tới A và từ N tới B coi như một điện trở tổng cộng bên ngoài Rd mắc tiếp nối với cụm hai đèn (R1//R2) nên ta có hệ thức:
(U12 là hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn: U12 = UĐ1 = UĐ2)
Mà Ud + U12 = UMN = 220V
Vậy hiệu điện thế đặt vào hai đầu của mỗi đèn là UĐ1 = UĐ2 = 210V
Trắc nghiệm Vật Lí 9 Bài 11 (có đáp án)
Câu 1: Xét những dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu, nếu như chiều dài dây dẫn giảm đi 5 lần và tiết diện tăng 2 lần thì điện trở của dây dẫn thay đổi thế nào?
A. Điện trở của dây dẫn tăng lên 10 lần.
B. Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần.
C. Điện trở của dây dẫn tăng lên 2,5 lần.
D. Điện trở của dây dẫn giảm đi 2,5 lần.
Lời giải
Ta có:
nếu như chiều dài dây dẫn giảm đi 5 lần và tiết diện tăng 2 lần thì điện trở của dây dẫn thay đổi:
Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần
→ Đáp án B
Câu 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Trong đó hiệu điện thế giữa hai điểm A và B được giữ không đổi và đèn sáng thông thường khi biến trở có điện trở bằng 0. Câu phát biểu nào dưới đây là đúng?
A. Đèn sáng mạnh lên khi vận chuyển con chạy của biến trở về đầu M.
B. Đèn sáng yếu đi khi vận chuyển con chạy của biến trở về đầu M.
C. Đèn sáng mạnh lên khi vận chuyển con chạy của biến trở về đầu N.
D. Cả ba câu trên đều không đúng.
Lời giải
Ta biết
Khi dịch chuyển con trỏ về đầu M thì lúc đó I giảm R tăng
Mà
lúc đó I tăng nên đèn càng sáng mạnh lên khi dịch chuyển con trỏ về M.
→ Đáp án A
Câu 3: Hai bóng đèn khi sáng thông thường có điện trở là R1 = 7,5Ω và R2 = 4,5Ω . Dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ định mức là I = 0,8A. Hai đèn này được mắc tiếp nối với nhau và với một điện trở R3 để mắc vào hiệu điện thế U = 12V. Tính R3 để hai đèn sáng thông thường.
A. 1 Ω
B. 2 Ω
C. 3 Ω
D. 4 Ω
Lời giải
Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
Để đèn sáng thông thường thì: R3 = 15 – 7,5 – 4,5 = 3 Ω
→ Đáp án C
Câu 4: Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 40 . Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim nicrom có tiết diện 0,5 mm2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm. Tính số vòng dây của biến trở này.
A. 290 vòng
B. 380 vòng
C. 150 vòng
D. 200 vòng
Lời giải
Từ
Chiều dài 1 vòng dây bằng chu vi của lõi sứ:
Số vòng dây quấn trên lõi sứ:
→ Đáp án A
Câu 5: Hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có hiệu điện thế định mức tương ứng là U1 =1,5V và U2 = 6V; khi sáng thông thường có điện trở tương ứng là R1 =1,5Ω và R2 = 8Ω. Hai đèn này được mắc cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U = 7,5V theo sơ đồ như hình vẽ:
a. Hỏi phải điều chỉnh biến trở có trị giá bao nhiêu để hai đèn sáng thông thường?
b. Biến trở nói trên được quấn bằng dây nikêlin có điện trở suất là 0,40.10-6 Ωm, có độ dài tổng cộng là 19,64m và đường kính tiết diện là 0,5mm. Hỏi trị giá của biến trở tính được ở câu a trên đây chiếm bao nhiêu phần trăm so với điện trở lớn nhất của biến trở này?
A. Rb = 24Ω, 60%
B. Rb = 24Ω, 40%
C. Rb = 40Ω, 40%
D. Rb = 40Ω, 60%
Lời giải
a) Ta có: U2b = U2 = Ub = 6V (Vì Đ 2// biến trở)
Cường độ dòng điện qua Đ1 và Đ2:
Cường độ dòng điện qua biến trở:
Ib = I2b – I2 = 1 – 0,75 = 0,25A
Điện trở của biến trở khi đèn sáng thông thường:
b) Tiết diện của dây Niken để làm biến trở:
Điện trở lớn nhất của biến trở:
Điện trở của biến trở khi đèn sáng thông thường chiếm:
→ Đáp án A
Câu 6: Một biến trở có con chạy được làm bằng Nicrom, có tiết diện đều 0,55 mm2, điện trở suất 1,1.10-6 , gồm 500 vòng quấn quanh lõi sứ trụ tròn có đường kính 2 cm.
a) Tính điện trở cực đại của biến trở.
b) Tính cường độ dòng điện định mức của biến trở. Biết hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu biến trở là 157V.
Lời giải
a) Chiều dài của dây biến trở:
Điện trở cực đại của biến trở:
b) Tính cường độ dòng điện định mức của biến trở:
Câu 7: Hai dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu, dây thứ nhất có điện trở R1 = 15Ω , có chiều dài và có tiết diện 0,2 mm2, dây thứ hai có điện trở R2 = 10Ω , chiều dài . Tính tiết diện S2 của dây.
Lời giải
Ta có tỉ lệ:
Câu 8: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:
Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V.
a) Điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5A. Hỏi lúc đó biến trở có điện trở là bao nhiêu?
b) Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để vôn kế chỉ 4,5V.
Lời giải
a) Biến trở có điện trở là:
b) Khi điều chỉnh biến trở để vôn kế có số chỉ 4,5V thì ta có:
Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R và biến trở lúc đó là:
Điện trở của biến trở là:
Câu 9: Cho mạch điện như hình vẽ:
R1 = 20Ω , R2 = 10Ω , R3 = 30Ω , UAB = 120V. Điện trở của dây nối và ampe kế nhỏ không đáng kể.
a) Khi Rb = 40 Ω thì ampe kế chỉ bao nhiêu?
b) Điều chỉnh biến trở để ampe kế chỉ trị giá 0. Tính trị số của biến trở tham gia vào mạch điện lúc đó.
Lời giải
a) Khi Rb = 40Ω , điện trở đoạn AB:
Cường độ dòng điện qua AB và qua những điện trở:
Ta có: I1 + I3 = 6 và I2 + Ib = 6 (1)
Dựa vào cường độ dòng điện qua những điện trở R1, R2, R3, Rb ta suy ra:
+ Dòng điện qua ampe kế có chiều từ M tới E.
+ Số chỉ của ampe kế: IA = I3 – Ib = 2,4 – 1,2 = 1,2A
b) Trị số của biến trở tham gia vào mạch điện khi ampe kế chỉ 0:
Ampe kế chỉ 0 thì:
Theo trên ta có:
Từ (2), (5), (6), (7) ta có:
Câu 10: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ:
Bóng đèn loại 6V – 0,2A, trên biến trở có ghi 100Ω – 1A. UAB = 24V.
a) Khi con chạy C ở vị trí giữa của biến trở, độ sáng của đèn thế nào? vì sao?
b) Muốn đèn sáng thông thường ta vận chuyển con chạy C về phía nào của biến trở? Tính trị giá của phần biến trở tham gia vào mạch điện lúc đó.
Lời giải
a) Khi C ở giữa biến trở, phần biến trở tham gia vào mạch điện và điện trở của đèn và của toàn mạch điện là:
Cường độ dòng điện qua đèn và biến trở:
Ta thấy IĐ = 0,3A > 0,2A nên đèn dễ cháy
b) Để đèn sáng thông thường thì cường độ dòng điện qua đèn phải là 0,2A
Giả sử khi C ở tại C’ đèn sáng thông thường:
tương tự phần biến trở tham gia vào mạch điện tăng 40Ω nên ta phải vận chuyển con chạy C về phía M sao cho RC’N = 90Ω .
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn do THPT Kiến Thụy soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và những thắc mắc trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng những em sẽ nắm vững tri thức về Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn. Chúc những em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong những bài thi bài rà soát trên lớp.
soạn bởi: Trường THPT Kiến Thụy
Chuyên mục: Vật Lý 9
Bản quyền bài viết thuộc THPTSocTrang.Edu.Vn. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: thptphandinhphung.edu.vn
Bạn thấy bài viết Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn – Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 11 có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn – Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 11 bên dưới để Trường THPT Kiến Thụy có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: thptphandinhphung.edu.vn của Trường THPT Kiến Thụy
Nhớ để nguồn bài viết này: Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn – Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 11 của website thptphandinhphung.edu.vn
Chuyên mục: Văn học
Qua bài viết trên, Đạo Tâm hy vọng với những thông tin đã chia sẻ trong bài viết “Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn – Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 11❤️️”.có thể giúp bạn có thêm nhiều thông tin cũng như hiểu rõ hơn về chủ đề “Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn – Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 11″ [ ❤️️❤️️ ]”.