Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Sách Giáo Khoa Vật Lý 9
• Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 9
• Giải Vở Bài Tập Vật Lí Lớp 9
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 9
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 9

Giải Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Bài C1 (trang 22 SGK Vật Lý 9): Hãy tính điện trở tương đương R2 của hai dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1b (SGK) và điện trở tương đương R3của ba dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1c (SGK).

Xem thêm: Tranh tô màu cho bé 5 tuổi – Thủ Thuật Phần Mềm

Lời giải:

+ Trong mạch điện hình 8.1b, ta nhận thấy điện trở R2 được tạo nên từ 2 điện trở R1 = R ghép song song với nhau.

Điện trở tương đương R2 của hai dây là:

+ Trong mạch điện hình 8.1c, ta nhận thấy điện trở R3 được tạo nên từ 3 điện trở R1 = R ghép song song với nhau.

Điện trở tương đương R3 của hai dây là:

Bài C2 (trang 23 SGK Vật Lý 9): Cho rằng các dây dẫn với tiết diện 2S và 3S có điện trở tương đương là R2 và R3 như đã tính trong bài học, hãy nêu dự đoán về mối quan hệ giữa điện trở của các dây dẫn với tiết diện của mỗi dây.

Từ đó suy ra trường hợp hai dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu, thì giữa tiết diện S1 và S2 và điện trở tương ứng R1, R2 của chúng có mối quan hệ như thế nào.

Xem thêm: Tranh tô màu cho bé 5 tuổi – Thủ Thuật Phần Mềm

Lời giải:

+ Dự đoán: Nếu tiết diện tăng gấp hai hoặc ba lần thì điện trở của dây giảm hai hoặc ba lần: R2 = R/2 và R3 = R/3

+ Các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu, nếu tiết diện của dây tăng bao nhiêu lẩn thì điện trở của nó giảm bấy nhiêu lần.

Từ đó suy ra điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ nghịch vớí tiết diện của nó.

Hệ thức liên hệ:

Bài C3 (trang 24 SGK Vật Lý 9): Hai dây đồng có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 2mm2, dây thứ hai có tiết diện 6mm2. Hãy so sánh điện trở của hai dây này.

Xem thêm: Tranh tô màu cho bé 5 tuổi – Thủ Thuật Phần Mềm

Lời giải:

Vì tiết diện dây thứ nhất là S1 = 2mm2 bằng 1/3 lần tiết diện dây thứ hai S2 = 6mm2

→ Điện trở của dây thứ hai nhỏ hơn ba lần điện trở của dây thứ nhất.

Bài C4 (trang 24 SGK Vật Lý 9): Hai dây nhôm có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 0,5mm2 và có điện trở R1 = 5,5Ω. Hỏi dây thứ hai có tiết diện 2,5mm2 thì có điện trở R2 là bao nhiêu?

Xem thêm: Tranh tô màu cho bé 5 tuổi – Thủ Thuật Phần Mềm

Lời giải:

Bài C5 (trang 24 SGK Vật Lý 9): Một dây dẫn bằng constantan (một loại hợp kim) dài l1 = l00m, có tiết diện S1 = 0,lmm2 thì có điện trở R1 = 500Ω. Hỏi một dây khác cũng bằng constantan dài 12 = 50m, có tiết diện S2 = 0,5mm2 thì có điện trở R2 là bao nhiêu?

Xem thêm: Tranh tô màu cho bé 5 tuổi – Thủ Thuật Phần Mềm

Lời giải:

Xem thêm: Hướng dẫn cách sử dụng chủ đề (theme) trong PowerPoint – Gitiho

Dây thứ nhất có: l1 = 100m, S1 = 0,1 mm2, R1 = 500Ω

Dây thứ hai có: l2 = 50m, S2 = 0,5 mm2, R2 = ? Ω

Ta chọn thêm dây thứ 3 cùng vật liệu với 2 dây trên sao cho có:

l3 = l1 =100m nhưng lại có tiết diện S3 = S2 = 0,5 mm2.

Như vậy dây 1 và dây 3 có cùng vật liệu và chiều dài, khác tiết diện →

→ R3 = R1/5 = 100Ω

Lại có dây 2 và dây 3 có cùng vật liệu, cùng tiết diện, khác chiều dài →

→ R2 = R3/2 = 100/2 = 50Ω

Bài C6 (trang 24 SGK Vật Lý 9): Một dây dẫn sắt dài l1 = 200m, có tiết diện S1 = 0,2mm2 và có điện trở R1 = 120Ω . Hỏi một dây sắt khác dài l2 = 50m, có điện trở R2 = 45Ω thì có tiết diện S2 là bao nhiêu?

Xem thêm: Tranh tô màu cho bé 5 tuổi – Thủ Thuật Phần Mềm

Lời giải:

Xem thêm: Tìm hiểu chi tiết về kim loại nhôm và ứng dụng gì trong ngành xây

Dây thứ nhất có: l1 = 200m, S1 = 0,2mm2, R1 = 120Ω

Dây thứ hai có: l2 = 50m, S2 = ? mm2, R2 = 45Ω

Ta chọn thêm dây thứ 3 cùng vật liệu với 2 dây trên sao cho có:

l3 = l2 =50m nhưng lại có tiết diện S3 = S1 = 0,2 mm2.

Như vậy dây 1 và dây 3 có cùng vật liệu và tiết diện, khác chiều dài

→ R3 = R1/4 = 30Ω

Lại có dây 2 và dây 3 có cùng vật liệu, cùng chiều dài, khác tiết diện →

→ S2 = 2S3/3 = 2.0,2/3 = 2/15mm2 = 0,133mm2.

Lưu ý: Qua hai bài trên ta nhận thấy, với hai dây dẫn cùng vật liệu nhưng có chiều dài và tiết diện khác nhau thì ta có thể dùng hệ thức liên hệ sau để làm nhanh hơn.