Bài 2: Điện trở của dây dẫn. Định luật Ôm

Lý thuyết

Bài 2.1 trang 6 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Trên hình 2.1 vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế của ba dây dẫn khác nhau

Hướng dẫn giải

a)  Từ đồ thị, khi U = 3V thì:

I₁ = 5mA và R₁ = 600Ω

I₂ = 2mA và R₂ = 1500Ω

I₃ = 1mA và R₃ = 3000Ω

b) Ba cách xác định điện trở lớn nhất, nhỏ nhất là:

Cách 1:

Từ kết quả đã tính ở trên ta thấy dây dẫn 3 có điện trở lớn nhất, dây dẫn 1 có điện trở nhỏ nhất.

Cách 2.

Từ đồ thị, không cần tính toán, ở cùng một hiệu điện thế, dây dẫn nào cho dòng điện chạy qua có cường độ lớn nhất thì điện trở của dây đó nhỏ nhất. Ngược lại, dây dẫn nào cho dòng điện chạy qua có cường độ nhỏ nhất thì dây đó có điện trở lớn nhất.

Cách 3:

Nhìn vào đồ thị, khi dòng điện chạy qua điện trở có giá trị như nhau thì giá trị hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở nào lớn nhất, điện trở đó có giá trị lớn nhất.

Bài 2.2 trang 6 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Cho điện trở R = 15 Ω

a)   Khi mắc điện trở này vào hiệu điện thế 6V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là bao nhiêu ?

b)   Muốn cường độ dòng điện chạy qua điện trở tăng thêm 0,3A so với trường hợp trên thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở khi đó là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải

\(I = {U \over R} = {6 \over {15}} = 0,4{\rm{A}}\)

Cường độ dòng điện qua điện trở là: 

Cường độ dòng điện tăng thêm 0,3A tức là I = 0,7A

Khi đó hiệu điện thế là: U = I x R = 0,7 x 15 = 10,5V

Bài 2.3 trang 6 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế đặt giữa hai đầu vật dẫn bằng kim loại, người ta thu được bảng số liệu sau :

Hướng dẫn giải

b) Từ đồ thị ta thấy:

Khi U = 4,5V thì I = 0,9A

Khi đó: \(R = {{4,5} \over {0,9}} = 5\Omega\)

Bài 2.4 trang 7 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 2.2, điện trở R₁= 10Ω , hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là U_MN = 12V.

a) Tính cường độ dòng điện I₁ chạy qua R₁

b) Giữ nguyên U_MN = 12V, thay điện trở R₁ bằng điện trở R₂, khi đó ampe kế chỉ giá trị \({I_2} = {{{I_1}} \over 2}\). Tính điện trở R₂

Hướng dẫn giải

a) Cường độ dòng điện chạy qua R1 là: \({I_1} = {{{U_1}} \over {{{\rm{R}}_1}}} = {{12} \over {10}} = 1,2{\rm{A}}\)

b) Ta có: \({I_2} = {{{I_1}} \over 2} = 0,6A\).  Vậy \({R_2} = {{{U_2}} \over {{I_2}}} = {{12} \over {0,6}} = 20\Omega \)

Bài 2.5 trang 7 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Điện trở của một dây dàn nhất định có mối quan hệ phụ thuộc nào dưới đây ?

A. Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn.

B. Tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.

C. Không phụ thuộc vào hiệu điện thế đặt váo hai đầu dây dẫn.

D. Giám khi cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn giảm

Hướng dẫn giải

Chọn C. Không phụ thuộc vào hiệu điện thế đặt hai đầu dây dẫn.

Bài 2.6 trang 7 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Khi đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu một điện trở R thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là I. Hệ thức nào dưới đây biểu thị định luật Ôm ?

A.   \(U = {I \over R}\)                       B.    \(I = {U \over R}\)                  

C.   \(I = {R \over U}\)                        D.  \(R = {U \over I}\)

Hướng dẫn giải

Chọn B. \(I = {U \over R}\)

Bài 2.7 trang 7 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Đơn vị nào dưới đây là đơn vị đo điện trở ?

A. Ôm (Q).                 B. Oát (W).                  C. Ampe (A).                D. Vôn (V).

Hướng dẫn giải

Chọn A. Ôm (Q)

Bài 2.8 trang 7 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Trong thí nghiệm khảo sát định luật Ôm. có thế làm thay đổi đại lượng nào trong số các đại lượng gồm hiệu điện thế, cường độ dòng điện, điện trở dây dẫn ?

A. Chỉ thay đổi hiệu điện thế                    B. Chỉ thay đổi cường độ dòng điện

C. Chỉ thay đổi điện trở dây dẫn.              D. Cả ba đại lượng trên.

Hướng dẫn giải

Chọn D. Cả ba đại lượng trên.

Bài 2.9 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Dựa vào công thức   \(R = {U \over I}\) có học sinh phát biểu như sau:

“Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy qua dây”. Phát biểu này đúng hay sai ? Vì sao ?

Hướng dẫn giải

Phát biểu trên sai vì: Điện trở phụ thuộc vào bản chất của vật dẫn, không phụ thuộc vào cường độ dòng điện và hiệu điện thế

Bài 2.10 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một điện trở thì dòng điện đi qua điện trở có cường độ 0,15A.

a.Tính trị số của điện trở này. .

b. Nếu tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở này lên thanh 8V thì trị số của điện trở này có thay đổi không ? Trị số của nó khi đó là bao nhiêu ? Dòng điện đi qua nó khi đó có cường độ là bao nhiêu

Tóm tắt:

\(U=6V\)

\(I=0,15 A\)

\(U'=8V\)

a) \(R=?\;\;\Omega\)

b) Nếu tăng \(U'=8V\) thì R có thay đổi không? \(I' = ?\; A\)

Hướng dẫn giải

a. Trị số của điện trở: \(R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{6}{{0,15}} = 40\Omega \)

b. Nếu tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở là 8V thì điện trở lúc này không thay đổi R = 40Ω

  Cường độ dòng điện qua R: \(I' = \dfrac{{U'}}{R} = \dfrac{8}{{40}} = 0,2{\text{A}}\)

Bài 2.11 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Giữa hai đầu một điện trở R₁ = 20Ω có một hiệu điện thế là U = 3,2V.

a.Tính cường độ dòng điện I₁ đi qua điện trở này khi đó.

b. Giữ nguyên hiệu điện thế U đã cho trên đây, thay điện trở R₁ bằng điện trở R₂ sao cho dòng điện đi qua R₂ có cường độ I₂ = 0,8I₁. Tính R₂

Hướng dẫn giải

a. Cường độ dòng điện qua điện trở:  \({I_1} = {U \over {{R_1}}} = {{3,2} \over {20}} = 0,16{\rm{A}}\)

b. Ta có: I₂ = 0,8I₁ = 0,8 x 0,16 = 0,128A

 \(\Rightarrow {R_2} = {U \over {{I_2}}} = {{3,2} \over {0,128}} = 25\Omega \)

Bài 2.12 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9

Trên hình 2.3 có vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế đối với hai điện trở R1 và R₂.

a.Từ đồ thị này hãy tính trị số các điện trở R₁ và R₂

b.Tính cường độ dòng điện I₁, I₂ tương ứng đi qua mỗi điện trở khi lần lượt đặt hiệu điện thế U = 1,8V vào hai đầu mỗi điện trở đó

Hướng dẫn giải

a) \({R_1} = {{{U_1}} \over {{I_1}}} = {6 \over {0,3}} = 20\Omega ;{R_2} = {{{U_2}} \over {{I_2}}} = {4 \over {0,8}} = 5\Omega \)

b) \({I_1} = {U \over {{R_1}}} = {{1,8} \over {20}} = 0,09A;{I_2} = {U \over {{R_2}}} = {{1,8} \over 5} = 0,36{\rm{A}}\)