Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn - Vở BT Vật lí lớp 9
Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
I - Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
C1:
+ Trong sơ đồ hình 8.1b sgk, điện trở tương đương của 2 dây dẫn là:
C2:
+ Dự đoán sự liên hệ giữa điện trở của các dây dẫn có chiều dài giống nhau và có tiết diện bằng 2S, 3S so với tiết diện của chúng:
+ Điện trở của dây giảm hai hoặc ba lần khi tiết diện tăng gấp hai hoặc ba lần:
R2 = R/2 và R3 = R/3
+ Các dây dẫn làm từ cùng một loại vật liệu và có chiều dài như nhau, nếu tiết diện của dây tăng bao nhiêu lẩn thì điện trở của nó giảm đi bấy nhiêu lần.
+ Như vậy trong trường hợp hai dây dẫn có chiều dài và vật liệu làm dây dẫn giống nhau thì giữa tiết diện S1, S2 và điện trở tương ứng R1, R2 của chúng có mối liên hệ là:
R1/R2 = S2/S1
II - Thí nghiệm kiểm tra
Làm thí nghiệm theo sơ đồ 8.3SGK và ghi kết quả vào bảng 1
Nhận xét: kết quả thí nghiệm là R1/R2 = S2/S1, dự đoán về mối quan hệ trên là chính xác.
Kết luận: Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây
III - Vận dụng
C3: So sánh: Điện trở của dây dẫn thứ nhất lớn gấp 3 lần điện trở của dây thứ hai.
C4. Tính điện trở của dây thứ hai:
C5:
Chiều dài dây thứ hai là l2 = l1/2 nên có điện trở R2 = R1/2 và có tiết diện S2 = 5S1 nên điện trở R2 = R1/5
Vậy điện trở R2 so với điện trở R1 là: R2 = R1/10 = 50Ω
C6:
1 dây sắt có l2 = 50m = l1/4, điện trở R = R1 = 120Ω phải có tiết diện là S = S1/4 = 0,05 mm2
Vậy tiết diện của dây sắt có l2 = 50 m, điện trở R2 = 45Ω là: S2 = (R/R2). S = (120/45).0,05 = 0,133 mm2
B – LÀM BÀI TẬP
I – Bài tập sách bài tập
Câu 8.1 trang 26 Vở BT Vật Lí 9:
Đáp án A: S1R1 = S2R2
Câu 8.2 trang 26 Vở BT Vật Lí 9:
Đáp án C: Chiều dài lớn gấp 4 thì điện trở lớn gấp 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 thì điện trở nhỏ hơn 2 lần, vậy R1= 2R2.
Câu 8.3 trang 26 Vở BT Vật Lí 9:
Tính điện trở R2:
Ta có: S1 = 5mm2; S2 = 0,5 mm2 suy ra s2 = S1/10
Vì hai dây dẫn bằng đồng có chiều dài như nhau nên:
Câu 8.4 trang 26 Vở BT Vật Lí 9:
Tính điện trở của mỗi sợi dây mảnh:
Coi dây dẫn này gồm 20 dây dẫn mảnh giống nhau, cùng chiều dài, có tiết diện bằng 1/20 tiết diện của dây dẫn đầu và mắc song song với nhau. Vì vậy, mỗi dây dẫn mảnh sẽ có điện trở bằng nhau và bằng:
Rdây mãnh = 20. R = 20.6,8 = 136Ω
(vì điện trở của dây dẫn cùng loại, cùng chiều dài sẽ tỷ lệ nghịch với tiết diện)
Câu 8.5 trang 26 VBT Vật Lí 9:
Chiều dài của dây nhôm có tiết diện là S1 = 1 mm2 và có điện trở R2 = 16,8Ω là:
Vậy chiêu dài của dây nhôm có tiết diện S2 = 2 mm2 = 2S1 và có điện trở R2 = 16,8 Ω là: l2 = 2l = 6l1 = 1200 m
II - Bài tập nâng cao
Câu 8a trang 26 Vở BT Vật Lí 9:
Một nhóm học sinh làm thí nghiệm mắc hai đầu dây điện trở vào một hiệu điện thế không đổi, các bạn đo được cường độ dòng điện qua điện trở là 0,5A. Hỏi nếu gập đôi dây điện trở lại rồi cũng mắc vào hiệu điện thế trên thì cường độ dòng điện chạy qua sợi dây đó là bao nhiêu?
Tóm tắt đề bài:
I1 = 0,5A; l1 = 2l2; S2 = 2S1; I2 =?
Đáp án:
Ta có:
Câu 8b trang 27 Vở BT Vật Lí 9:
Cắt 1 điện trở dài 1m thành 3 đoạn như nhau. Chập 2 đoạn thành một điện trở AB rồi mắc nối tiếp với đoạn CD còn lại vào hiệu điện thế không đổi 6V (hình 8.1). Hỏi Vôn kế ở 2 đầu AB lúc này chỉ bao nhiêu?
Đáp án: