Bài 11. Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Thị Hải Yến
Ngày gửi: 09h:29' 05-10-2022
Dung lượng: 1'000.8 KB
Số lượt tải: 804
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Thị Hải Yến
Ngày gửi: 09h:29' 05-10-2022
Dung lượng: 1'000.8 KB
Số lượt tải: 804
Số lượt thích:
0 người
MÔN VẬT LÝ 9
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. 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 biểu diễn định luật:
Trong đó: R là điện trở (Ω)
U là hiệu điện thế (V)
I là cường độ dòng điện (A)
2. Điện trở của dây dẫn
Công thức:
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)
II. TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Xét các dây dẫn được làm từ cùng một loại vật
liệu, nếu chiều dài dây dẫn giảm đi 5 lần và tiết diện
tăng 2 lần thì điện trở của dây dẫn thay đổi như thế
nào?
A. Điện trở của dây dẫn tăng lên 10 lần.
B Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần.
B.
C. Điện trở của dây dẫn tăng lên 2,5 lần.
D. Điện trở của dây dẫn giảm đi 2,5 lần.
Câu 2: Hai bóng đèn khi sáng bình 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 nối tiếp với
nhau và với một điện trở R3 để mắc vào hiệu điện thế U = 12V.
Tính R3 để hai đèn sáng bình thường.
A. 1 Ω
B. 2 Ω
C. 3 Ω
D. 4 Ω
C
Câu 3: 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
Bài 1
Một sợi dây bằng nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm 2
được mắc vào HĐT 220V. Tính cường độ dòng điện
chạy trong dây dẫn này.
Hướng dẫn.
Tính cường độ dòng điện qua dây dẫn phải
áp dụng công thức nào đã học?
Tính điện trở dây dẫn dựa vào công thức
nào?
Bài 1
Cho biết:
Dây Nicrom
l = 30m
S = 0,3 mm2
= 0,3.10-6m2
U = 220V
I=?
ρ = 1,1.10-6Ωm
Bài giải
Điện trở dây dẫn :
ρl
1,1.10-6.30
R=
= 110(Ω)
=
-6
S
0,3.10
Cường độ dòng điện chạy qua dây
dẫn :
220
U
I=
=
= 2 (A)
110
R
Bài 2.Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện
trở là R1=7,5 ôm và cường độn dòng điện chạy qua
đèn khi đó là I = 0,6A. Bóng đèn này mắc nối tiếp
với một biến trở và chúng được mắc vào HĐT U =
U
12V như sơ đồ hình dưới.
+
a. Phải điều chỉnh biến trở
có trị số điện trở R2 là bao
nhiêu để bóng đèn sáng
bình thường?
b.Biến trở này có trị số lớn nhất là Rb= 30 ôm với
cuộn dây dẫn làm bằng nikêlin có tiết diện S =
1mm 2. Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến
trở này.
Cho biết:
U
R1 = 7,5Ω
+
I = 0,6A; U = 12V
a/ R2 = ? Đèn sáng
bình thường.
b/ Rb = 30Ω;
S = 1mm2
ρ = 0,4.10-6 Ωm
l=?
R2
-
R1
Gợi ý:
R2 là điện trở phần biến trở tham
gia
R2 và bóng đèn mắc với nhau như
thế nào?
R2 và bóng đèn mắc nối tiếp thì cường độ dòng
điện có đặc điểm gì?
CÁCH 1
+
U
R2
R2
= RTD - R1
CÁCH 2
R2 =
U2
I2
R1 = 7,5Ω
RTD =
U
I
U2 = U - U1
I2 = I1 = I = 0,6A
CÁCH 3
Vận dụng công thức:
U = 12V
I = 0,6A
U1 = I.R1
U = 12V
R1
U1
=
R2
U2
-
R1
a/
Cách 2:
Cách 1:
Hiệu điện thế giữa hai đầu
R1 nối tiếp R2:
bóng đèn:
Đèn sáng bình thường nên: U = I. R = 0,6.7,5 = 4,5V
1
Iđèn = I1 = I
R1 nối tiếp R2:
U 12
U = U1 + U2
R TD = =
= 20 Ω
I 0,6
U2 = U – U1 = 7,5 (V)
Giá trị điện trở R2
RTD = R1 + R2
R2 = RTD – R1.
= 20 – 7,5
= 12,5(Ω)
ρl
R= S
U 2 7, 5
R2
12, 5
I 0, 6
b/
l=
Chiều dài dây dẫn:
RS
ρ
=
30.10-6
0,4.10
-6
= 75(m)
Bài 3: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 U=220V như sơ đồ hình bên. 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 đặt
vào hai đầu mỗi bóng
đèn.
A
+
-
U
R1
R2
B
A
+ M
U
- N
Cho biết:
R1 = 600Ω
R2
R1
B
R2 = 900Ω
UMN = 220V
l = 200m
S = 0,2mm
2
a/ RMN = ?
b/ U1 = ?; U2 = ?
Đèn 1 và đèn 2 mắc như thế nào?
Dây nối MA và NB là dây có điện trở mắc
như thế nào với đèn 1 và đèn 2?
Mạch điện vẽ lại như sau:
R1
M
+
Rd
A
R2
B
N
-
a,Muốn tính điện trở đoạn mạch MN ta phải
làm gì?
Điện trở tương đương của hai đèn tính bằng
công thức nào?
Điện trở của dây nối Rd tính như thế nào?
Điện trở RMN là điện trở tương đương của RAB
nối tiếp với Rd nên giá trị RMN tính như thế
nào?
R1
M
Rd
A
+
R2
B
N
-
Điện trở RMN là điện trở tương đương của RAB
a/
nối tiếp với Rd nên giá trị RMN tính như thế
nào?
ρl
Rd =
S
RMN = Rd + RAB
RAB = R1 . R2
R1 + R2
RMN = RAB + Rd
= 360 + 17 = 377Ω
b/Đèn
1 và đèn 2
R1
mắc song song nên hiệu điện
thế giữa hai đầu đèn có đặc
điểm gì?
U =U =U
1
2
M
+
Rd
A
R2
AB
B
N
-
Nêu công thức tính cường độ dòng điện qua mạch chính?
UMN
IMN = IAB=
RMN
Muốn tính hiệu điện thế giữa hai đầu đèn ta tính như thế
nào?
U1 = U2 = UAB= IAB . RAB
Hoặc: U1 = U2 = UAB= UMN - Ud
Ud = IMN . Rd
Hoặc:
RAB
UAB
Vận dụng công thức:
=
Rd
Ud
UMN = 220V
R1
M
+
Rd
A
B
-
N
R2
Cách 1:
b/ Cường độ dòng điện qua mạch chính:
220
UMN
IAB = Ic = IMN =
=
≈ 0,58(A)
RMN 377
Đèn 1 mắc song song đèn 2 nên hiệu điện thế giữa hai đầu đèn
1 bằng đèn 2:
U1 = U2 = IAB. RAB = 0,58.360= 210 (V)
Cách 2:
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây nối bằng đồng:
Ud = IMN . Rd = 0,58 . 17 ≈ 10 (V)
Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn là:
U1 = U2 = UAB= UMN - Ud
= 220 – 10 = 210 (V)
►
Bài 4: 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 khi 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.
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 khi đó là:
Điện trở của biến trở là:
VỀ NHÀ:
Cho hai bóng đèn Đ1; Đ2 giống nhau có hiệu điện
thế định mức Ud = 6V và điện trở là Rd = 24Ω mắc
song song nhau và nối tiếp với biến trở như hình.
Hiệu điện thế của nguồn điện là UAB = 9V.
a/ Tính điện trở tham gia Rb của biến trở.
b/ Tính điện trở toàn mạch RAB khi đó.
c/ Khi dịch chuyển con chạy về phía B thì
độ sáng của haiĐđèn như thế nào? Giải thích.
1
A
B
Đ2
Rb
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. 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 biểu diễn định luật:
Trong đó: R là điện trở (Ω)
U là hiệu điện thế (V)
I là cường độ dòng điện (A)
2. Điện trở của dây dẫn
Công thức:
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)
II. TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Xét các dây dẫn được làm từ cùng một loại vật
liệu, nếu chiều dài dây dẫn giảm đi 5 lần và tiết diện
tăng 2 lần thì điện trở của dây dẫn thay đổi như thế
nào?
A. Điện trở của dây dẫn tăng lên 10 lần.
B Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần.
B.
C. Điện trở của dây dẫn tăng lên 2,5 lần.
D. Điện trở của dây dẫn giảm đi 2,5 lần.
Câu 2: Hai bóng đèn khi sáng bình 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 nối tiếp với
nhau và với một điện trở R3 để mắc vào hiệu điện thế U = 12V.
Tính R3 để hai đèn sáng bình thường.
A. 1 Ω
B. 2 Ω
C. 3 Ω
D. 4 Ω
C
Câu 3: 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
Bài 1
Một sợi dây bằng nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm 2
được mắc vào HĐT 220V. Tính cường độ dòng điện
chạy trong dây dẫn này.
Hướng dẫn.
Tính cường độ dòng điện qua dây dẫn phải
áp dụng công thức nào đã học?
Tính điện trở dây dẫn dựa vào công thức
nào?
Bài 1
Cho biết:
Dây Nicrom
l = 30m
S = 0,3 mm2
= 0,3.10-6m2
U = 220V
I=?
ρ = 1,1.10-6Ωm
Bài giải
Điện trở dây dẫn :
ρl
1,1.10-6.30
R=
= 110(Ω)
=
-6
S
0,3.10
Cường độ dòng điện chạy qua dây
dẫn :
220
U
I=
=
= 2 (A)
110
R
Bài 2.Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện
trở là R1=7,5 ôm và cường độn dòng điện chạy qua
đèn khi đó là I = 0,6A. Bóng đèn này mắc nối tiếp
với một biến trở và chúng được mắc vào HĐT U =
U
12V như sơ đồ hình dưới.
+
a. Phải điều chỉnh biến trở
có trị số điện trở R2 là bao
nhiêu để bóng đèn sáng
bình thường?
b.Biến trở này có trị số lớn nhất là Rb= 30 ôm với
cuộn dây dẫn làm bằng nikêlin có tiết diện S =
1mm 2. Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến
trở này.
Cho biết:
U
R1 = 7,5Ω
+
I = 0,6A; U = 12V
a/ R2 = ? Đèn sáng
bình thường.
b/ Rb = 30Ω;
S = 1mm2
ρ = 0,4.10-6 Ωm
l=?
R2
-
R1
Gợi ý:
R2 là điện trở phần biến trở tham
gia
R2 và bóng đèn mắc với nhau như
thế nào?
R2 và bóng đèn mắc nối tiếp thì cường độ dòng
điện có đặc điểm gì?
CÁCH 1
+
U
R2
R2
= RTD - R1
CÁCH 2
R2 =
U2
I2
R1 = 7,5Ω
RTD =
U
I
U2 = U - U1
I2 = I1 = I = 0,6A
CÁCH 3
Vận dụng công thức:
U = 12V
I = 0,6A
U1 = I.R1
U = 12V
R1
U1
=
R2
U2
-
R1
a/
Cách 2:
Cách 1:
Hiệu điện thế giữa hai đầu
R1 nối tiếp R2:
bóng đèn:
Đèn sáng bình thường nên: U = I. R = 0,6.7,5 = 4,5V
1
Iđèn = I1 = I
R1 nối tiếp R2:
U 12
U = U1 + U2
R TD = =
= 20 Ω
I 0,6
U2 = U – U1 = 7,5 (V)
Giá trị điện trở R2
RTD = R1 + R2
R2 = RTD – R1.
= 20 – 7,5
= 12,5(Ω)
ρl
R= S
U 2 7, 5
R2
12, 5
I 0, 6
b/
l=
Chiều dài dây dẫn:
RS
ρ
=
30.10-6
0,4.10
-6
= 75(m)
Bài 3: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 U=220V như sơ đồ hình bên. 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 đặt
vào hai đầu mỗi bóng
đèn.
A
+
-
U
R1
R2
B
A
+ M
U
- N
Cho biết:
R1 = 600Ω
R2
R1
B
R2 = 900Ω
UMN = 220V
l = 200m
S = 0,2mm
2
a/ RMN = ?
b/ U1 = ?; U2 = ?
Đèn 1 và đèn 2 mắc như thế nào?
Dây nối MA và NB là dây có điện trở mắc
như thế nào với đèn 1 và đèn 2?
Mạch điện vẽ lại như sau:
R1
M
+
Rd
A
R2
B
N
-
a,Muốn tính điện trở đoạn mạch MN ta phải
làm gì?
Điện trở tương đương của hai đèn tính bằng
công thức nào?
Điện trở của dây nối Rd tính như thế nào?
Điện trở RMN là điện trở tương đương của RAB
nối tiếp với Rd nên giá trị RMN tính như thế
nào?
R1
M
Rd
A
+
R2
B
N
-
Điện trở RMN là điện trở tương đương của RAB
a/
nối tiếp với Rd nên giá trị RMN tính như thế
nào?
ρl
Rd =
S
RMN = Rd + RAB
RAB = R1 . R2
R1 + R2
RMN = RAB + Rd
= 360 + 17 = 377Ω
b/Đèn
1 và đèn 2
R1
mắc song song nên hiệu điện
thế giữa hai đầu đèn có đặc
điểm gì?
U =U =U
1
2
M
+
Rd
A
R2
AB
B
N
-
Nêu công thức tính cường độ dòng điện qua mạch chính?
UMN
IMN = IAB=
RMN
Muốn tính hiệu điện thế giữa hai đầu đèn ta tính như thế
nào?
U1 = U2 = UAB= IAB . RAB
Hoặc: U1 = U2 = UAB= UMN - Ud
Ud = IMN . Rd
Hoặc:
RAB
UAB
Vận dụng công thức:
=
Rd
Ud
UMN = 220V
R1
M
+
Rd
A
B
-
N
R2
Cách 1:
b/ Cường độ dòng điện qua mạch chính:
220
UMN
IAB = Ic = IMN =
=
≈ 0,58(A)
RMN 377
Đèn 1 mắc song song đèn 2 nên hiệu điện thế giữa hai đầu đèn
1 bằng đèn 2:
U1 = U2 = IAB. RAB = 0,58.360= 210 (V)
Cách 2:
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây nối bằng đồng:
Ud = IMN . Rd = 0,58 . 17 ≈ 10 (V)
Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn là:
U1 = U2 = UAB= UMN - Ud
= 220 – 10 = 210 (V)
►
Bài 4: 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 khi 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.
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 khi đó là:
Điện trở của biến trở là:
VỀ NHÀ:
Cho hai bóng đèn Đ1; Đ2 giống nhau có hiệu điện
thế định mức Ud = 6V và điện trở là Rd = 24Ω mắc
song song nhau và nối tiếp với biến trở như hình.
Hiệu điện thế của nguồn điện là UAB = 9V.
a/ Tính điện trở tham gia Rb của biến trở.
b/ Tính điện trở toàn mạch RAB khi đó.
c/ Khi dịch chuyển con chạy về phía B thì
độ sáng của haiĐđèn như thế nào? Giải thích.
1
A
B
Đ2
Rb
 







Các ý kiến mới nhất