Bài 11. Điện trở. Định luật Ohm trang 53, 54, 55 Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức: Nếu lần lượt thay điện trở trong sơ đồ mạch điện ở hình bên bằng các điện trở khác...

Câu hỏi:

Nếu lần lượt thay điện trở trong sơ đồ mạch điện ở hình bên bằng các điện trở khác nhau thì số chỉ của ampe kế có thay đổi không?

Nếu thay đổi nguồn điện khác nhau thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở có thay đổi không?

Hướng dẫn giải :

Dự đoán bằng kiến thức của bản thân

Lời giải chi tiết :

Nếu lần lượt thay điện trở trong sơ đồ mạch điện ở hình bên bằng các điện trở khác nhau thì số chỉ của ampe kế có thay đổi

Nếu thay đổi nguồn điện khác nhau thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở có thay đổi

Câu hỏi:

Thí nghiệm tìm hiều tính chất của điện trở

Chuẩn bị:

- Nguồn điện một chiều 12 V;

- Một bóng đèn 2,5 V;

- Ba vật dẫn là ba điện trở R₁, R₂, R₃;

- Công tắc, các dây nối.

Tiến hành:

- Mắc điện trở R₁ vào mạch điện theo sơ đồ Hình 11.1.

- Đóng công tắc, quan sát độ sáng của bóng đèn và ghi vào vở theo mẫu bảng 11.1

- Lần lượt thay điện trở R₁ bằng điện trở R₂ và R₃, trong mỗi trường hợp hãy quan sát độ sáng của bóng đèn và ghi vào vở theo mẫu Bảng 11.1

Thực hiện yêu cầu sau:

So sánh độ sáng của bóng đèn trong 3 trường hợp, rút ra kết luận về tính chất của điện trở

Hướng dẫn giải :

Thực hiện thí nghiệm và quan sát, trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết :

Độ sáng của bóng đèn TH1 > bóng đèn TH2 > bóng đèn TH3. Điện trở càng lớn thì độ sáng của bóng đèn càng yếu

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi thứ nhất nêu ở phần mở bài

Hướng dẫn giải :

Dự đoán bằng kiến thức của bản thân

Lời giải chi tiết :

Nếu lần lượt thay điện trở trong sơ đồ mạch điện ở hình bên bằng các điện trở khác nhau thì số chỉ của ampe kế có thay đổi

Câu hỏi:

Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế

Chuẩn bị:

- Nguồn điện một chiều 12 V;

- Một ampe kế và một vôn kế;

- Vật dẫn là một điện trở;

- Công tắc, các dây nối.

Tiến hành:

- Mắc mạch điện theo sơ đồ Hình 11.1.

- Đóng khóa K, điều chỉnh biến trở để hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB lần lượt là 0 V, 3 V, 6 V, 9 V, 12 V. Ghi lại số chỉ của ampe kế mỗi lần đo vào vở theo mẫu tương tự Bảng 11.2.

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Nhận xét sự thay đổi cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn khi thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn.

2. Rút ra mối quan hệ giữa cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn và hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn.

3. Hãy dự đoán giá trị của cường độ dòng điện trong các ô còn trống minh họa ở Bảng 11.2.

Hướng dẫn giải :

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết :

1. Khi thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn thì cường độ dòng điện cũng thay đổi

2. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn tăng thì cường độ dòng điện cũng tăng và ngược lại

3. Dự đoán giá trị cường độ dòng điện

Câu hỏi:

Chọn trục tung biểu diễn các giá trị của cường độ dòng điện I (A); trục hoành biểu diễn các giá trị của hiệu điện thế U (V) (Hình 11.2). Sử dụng số liệu thu được từ thí nghiệm, vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I vào U.

2. Nhận xét đồ thị:

- Đồ thị là đường cong hay đường thẳng?

- Đồ thị có đi qua gốc toạ độ không?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào các giá trị trong bảng vẽ đồ thị và nhìn hình dáng để nhận xét

Lời giải chi tiết :

1.

2. Nhận xét đồ thị:

- Đồ thị là đường thẳng

- Đi qua gốc tọa độ

Câu hỏi:

Từ số liệu thu được ở Bảng 11.2, xác định thương số \(\frac{U}{I}\) đối với mỗi lần đo. Có nhận xét gì về giá trị thương số \(\frac{U}{I}\)?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kết quả Bảng 11.1 dùng máy tính cầm tay bấm kết quả

Lời giải chi tiết :

Giá trị thương số \(\frac{U}{I}\) không đổi đối với mỗi đoạn dây dẫn

Câu hỏi:

1. Một bóng đèn xe máy lúc thắp sáng có điện trở 12 \(\Omega \) và cường độ dòng điện đi qua dây tóc bóng đèn là 0,5 A. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc bóng đèn khi đó.

2. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch là 2 V thì cường độ dòng điện đi qua là 0,4 A. Hỏi hiệu điện thế sẽ phải bằng bao nhiêu để cường độ dòng điện đi qua đoạn mạch là 0,8 A?

Hướng dẫn giải :

Vận dụng công thức của định luật Ohm: \(I = \frac{U}{R}\)

Lời giải chi tiết :

1. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc bóng đèn khi đó là: \(I = \frac{U}{R} \Rightarrow U = I.R = 0,5.12 = 6V\)

2. \({I_1} = \frac{{{U_1}}}{R};{I_2} = \frac{{{U_2}}}{R} \Rightarrow \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} \Leftrightarrow \frac{{0,4}}{2} = \frac{{0,8}}{{{U_2}}} \Rightarrow {U_2} = 4V\)

Câu hỏi:

1. Có hai đoạn dây dẫn bằng đồng, dây thứ nhất có chiều dài bằng một nửa dây thứ hai, nhưng lại có tiết diện gấp đôi tiết diện của dây thứ hai. So sánh điện trở của hai dây dẫn đó

2. Tính điện trở của một đoạn dây dẫn bằng đồng có chiều dài 150 m, tiết diện là 2 mm², biết điện trở suất của đồng là 1,7.10^-8 \(\Omega m\)

Hướng dẫn giải :

Vận dụng công thức tính điện trở của một đoạn dây dẫn: \(R = \rho \frac{l}{S}\)

Lời giải chi tiết :

1. Ta có:

\({R_1} = \rho \frac{{{l_1}}}{{{S_1}}};{R_2} = \rho \frac{{{l_2}}}{{{S_2}}} = \rho \frac{{2{l_1}}}{{\frac{{{S_1}}}{2}}} = 4\rho \frac{{{l_1}}}{{{S_1}}} = 4{R_1}\)

2. Điện trở của một đoạn dây dẫn bằng đồng là: \(R = \rho \frac{l}{S} = 1,{7.10^{ - 8}}.\frac{{150}}{{{{2.10}^{ - 6}}}} = 1,275\Omega \)