Vở bài tập Lí 9 Bài 2: Điện trở của dây dẫn – Định luật Ôm | Giải VBT Vật lí 9

(1)

Bài 2. Điện trở của dây dẫn – Định luật Ôm A – HỌC THEO SGK

I – ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN 1. Xác định thương số ^U

I đối với mỗi dây dẫn C1. Từ bảng 1 ở bài 1 ta có thương số U

I là: 5 Từ bảng 2 ở bài 1 ta có thương số U

I là: 20 C2. Với mỗi dây dẫn thương số U

I là không đổi. Với hai dây dẫn khác nhau thì giá trị này khác nhau, như vậy thương số U

I phụ thuộc vào loại dây dẫn.

2. Điện trở a) Trị số R = U

I không đổi đối với mỗi dây dẫn và được gọi là điện trở của dây dẫn đó.

b) Kí hiệu sơ đồ của điện trở trong mạch điện là: hoặc c) Đơn vị của điện trở là: Ôm - kí hiệu Ω; 1 Ω =1V

1A ; 1 kΩ = 1000 Ω; 1MΩ = 1000000 Ω

d) Ý nghĩa của điện trở: Điện trở biểu thị mức độ cản trở dòng điện nhiều hay ít của dây dẫn.

II – ĐỊNH LUẬT ÔM

1. Hệ thức của định luật U

I R ; trong đó:

+ U là hiệu điện thế, đo bằng vôn (V)

+ I là cường độ dòng điện, đo bằng ampe (A)

(2)

+ R là điện trở, đo bằng ôm (Ω)

2. Phát biểu định luật: 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.

III – VẬN DỤNG C3.

Tóm tắt:

R = 12; I = 0,5A U = ?

Hướng dẫn giải

Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc bóng đèn là: U = I.R = 12.0,5 = 6 (V) C4.

Tóm tắt:

U1 = U2; R2 = 3R1 1

2

I ?

I 

Hướng dẫn giải

Theo định luật Ôm ta có: ₁ ¹ ₂ ²

1 2

U U

I ;I

R R

 

1 1 2 1

1 2

2 1 2 1

I U R U 3R

. . 3 I 3I

I R U R U

     

Vậy dòng điện chạy qua dây dẫn 1 có cường độ lớn hơn và lớn hơn 3 lần so với cường độ dây dẫn 2.

B – GIẢI BÀI TẬP

I – BÀI TẬP TRONG SBT Câu 2.1 trang 7 VBT Vật Lí 9.

a) Từ đồ thị hình 2.1, để xác định giá trị cường độ chạy qua mỗi dây dẫn khi biết hiệu điện thế, thì từ giá trị hiệu điện thế ta kẻ đường song song với trục OI

(3)

cắt các đồ thị R1, R2, R3 tại các điểm M1, M2, M3. Từ các điểm M1, M2, M3 ta kẻ các đường thẳng song song với trục OU, cắt OI tại các giá trị cường độ cần tìm.

Giá trị cường độ dòng điện chạy qua mỗi dây dẫn khi hiệu điện thế đặt ở hai đầu dây là 3V là:

Dây dẫn 1: U = 3V thì I1 = 5mA Dây dẫn 2: U = 3V thì I2 = 2mA Dây dẫn 3: U = 3V thì I3 = 1mA

b) Dây dẫn 3 có điện trở lớn nhất, dây dẫn 1 có điện trở nhỏ nhất.

Giải thích:

Cách 1: Từ giá trị U và I xác định được ở câu a, sử dụng định luật Ôm

U U

I R

R I

   ta tính được điện trở các dây dẫn lần lượt là:

Dây dẫn 1: U = 3V, I1 = 5 mA thì R1 = 600 Ω Dây dẫn 2: U = 3V, I2 = 2 mA thì R2 = 1500 Ω Dây dẫn 3: U = 3V, I3 = 1 mA thì R3 = 3000 Ω

Vậy dây 3 có điện trở lớn nhất, dây 1 có điện trở nhỏ nhất.

(4)

Cách 2: Từ công thức tính điện trở U

R  I , ta thấy với cùng một hiệu điện thế U, dây dẫn nào có dòng điện chạy qua có cường độ I càng lớn thì điện trở của dây đó càng nhỏ và ngược lại. Ta có I3 < I2 < I1. Vậy dây 3 có điện trở lớn nhất, dây 1 có điện trở nhỏ nhất.

Cách 3: Từ công thức: U 1

I I .U

R R

   ta suy ra R là nghịch đảo của hệ số góc của các đường thẳng tương ứng trên đồ thị. Đồ thị của dây nào có độ nghiêng nhiều so trục nằm ngang (trục OU) thì có hệ số góc nhỏ hơn và có điện trở lớn hơn. Vậy dây 3 có điện trở lớn nhất, dây 1 có điện trở nhỏ nhất.

Câu 2.2 trang 7 VBT Vật Lí 9.

Tóm tắt:

R = 15

a) U = 6V, I1 = ? b) I2 = I1 + 0,3, U2 = ? Hướng dẫn giải

a) Mắc điện trở này vào hiệu điện thế U = 6V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ: ₁

1

U 6

I R 1 ,

5 0 4A

  

b) Cường độ dòng điện tăng thêm 0,3A tức là: I2 = 0,4 + 0,3 = 0,7A thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở khi đó là: U2 = I2.R = 0,7.15 = 10,5 V

a) Đồ thị được vẽ trên hình 2.2.

(5)

b) Nếu bỏ qua những sai số trong phép đo thì điện trở của vật dẫn đó là:

U 4,5

R 5

I 0,90

   

Tóm tắt:

R1 = 10, UMN = 12V a) I1 = ?

b) ₂ I¹

I  2 , UMN = 12V; R2 = ? Hướng dẫn giải

a) Cường độ dòng điện chạy qua R1 là:

MN 1

1

U 12

I 1, 2A

R 10

   b) Tính R2: Điện trở R2 là:

MN MN

2 2 2

U U 12

R 20

I 1, 2 I

2 2

    

II - BÀI TẬP BỔ SUNG

(6)

Câu 2a trang 8 VBT Vật Lí 9: Khi đặt vào hai đầu điện trở R một hiệu điện thế U thì dòng điện chạy qua nó có cường độ I. Hệ thức biểu thị định luật Ôm được viết như thế nào?

A. R

I U.

B. I

U R.

C. U

R I .

D. U

I I .

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: C

Theo định luật Ôm ta có: U U

I R

R I

  

Câu 2b trang 8 VBT Vật Lí 9. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 2.3, trong đó R1 = 6 Ω, ampe kế chỉ 0,5A.

a) Tìm số chỉ của Vôn kế.

b) Giữ nguyên UMN muốn số chỉ của ampe kế là 0,75A thì phải thay R1 bằng một điện trở khác có trị số bằng bao nhiêu.

(7)

Tóm tắt:

R1 = 6 Ω IA = 0,5A = I1

a) Số chỉ của vôn kế = ?

b) UMN không đổi, IA = I2 = 0,75A thì R2 = ? Hướng dẫn giải

a) Ta có: 1 ^MN MN 1 1

 

1

I U U I R 6.0,5 3 V

 R    

b) 2 ^MN 2 ^MN

 

2 2

U U 3

I R 4

R I 0,75

     