Bài tập Sách giáo khoa
Bài 1 [trang 32 SGK Vật Lý 9]: Một dây dẫn bằng nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm2được mắc vào hiệu điện thế 220V. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này.
Lời giải:
Bài 2 [trang 32 SGK Vật Lý 9]: Một bóng đèn khi sáng hơn bình thường có điện trở R1 = 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là I = 0,6 A. Bóng đèn này được mắc nối tiếp với một biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12V như sơ đồ hình 11.1
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 điện trở lớn nhất là Rb = 30Ω với cuộn dây dẫn được làm bằng hợp kim nikelin có tiết diện S = 1mm2. Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở này.
Lời giải:
Bài 3 [trang 33 SGK Vật Lý 9]: 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 UMN = 220V như sơ đồ hình 11.2. 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 dặt vào hai đầu của mỗi đèn.
Lời giải:
Bài tập Sách bài tập
Bài 1 trang 31 sách bài tập Vật Lí 9: 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 điểm điện trở R3 để mắc vào hiệu điện thế U = 12V
a] Tính R3 để hai đèn sáng bình thường
b] Điện trở R3 được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất 1,10.10-6Ω.m và chiều dài là 0,8m. Tính tiết diện của dây nicrom này
Lời giải:
a] Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
Rtđ = U/I = 12/0,8 = 15Ω
Để đèn sáng bình thường thì: R3 = 15 – [7,5 + 4,5] = 3Ω
b] Tiết diện của dây nicrom là:
S = ρl/R = [1,1.10-6.0,8]/3= 0,29.10-6m2 = 0,29mm2
Bài 2 trang 31 sách bài tập Vật Lí 9: Hai bóng đèn có cùng hiệu điện thế định mức là U1 = 6V, khi đèn sáng bình thường có điện trở tương ứng là R1 = 8Ω và R2 = 12Ω. Cần mắc hai bóng đèn với một biến trở có hiệu điện thế U = 9V để hai đèn bình thường.
a] Vẽ sơ đồ của đoạn mạch điện trên và tính điện trở của biến trở khi đó
b] Biến trở được quấn bằng dây hợp kim Nikêlin có điện trở suất là 0,40.10-6Ω.m, tiết diện tròn, chiều dài 2m. Tính đường kính tiết diện d của dây hợp kim này, biết rằng hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu của biến trở là 30V và khi đó dòng điện chạy qua biến trở có cường độ là 2A.
Lời giải:
a] Sơ đồ mạch điện như hình 11.1
Cường độ dòng điện qua đèn 1 là:
I1 = U1/R1 = 6/8 = 0,75A
Cường độ dòng điện qua 2 đèn là:
I2 = U2/R2 = 6/12 = 0,5A
Cường độ dòng điện qua mạch chính là: I = I1 + I2 = 1,25A.
Điện trở của biến trở là:
b] Điện trở lớn nhất của biến trở là:
Tiết diện của dây là:
S = ρl/R = [0,4.10-6.2]/15 = 0,053.10-6m2 = 0,053mm2
Vì dây dẫn có tiết diện tròn nên S = πd2/4
Bài 3 trang 31 sách bài tập Vật Lí 9: Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 = 6V, U2 = 3V và khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R1 = 5Ω và R2 = 3Ω. Cần mắc hai đèn này với một biến trở vào hiệu điện thế U = 9V để hai đèn sáng bình thường.
a] Vẽ sơ đồ của mạch điện
b] Tính điện trở của biến trở khi đó
c] Biến trở này có điện trở lớn nhất là 25Ω, được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất là 1,10.10-6Ω.m, có tiết diện 0,2mm2. Tính chiều dài của dây nicrom này.
Lời giải:
a] Sơ đồ mạch điện như hình 11.2
b] Cường độ dòng điện chạy qua Đ1 là: I1 = U1/R1 =6/5 = 1,2A
Cường độ dòng điện chạy qua biến trở là: Ib = I1 – I2 = 0,2A
Điện trở: Rb = U2/Rb = 15Ω
c] Chiều dài của dây nicrôm dùng để quấn biến trở là:
l = RS/ρ = [25.0,2.10-6]/[1,1.10-6 ] = 4,545m
Bài 4 trang 32 sách bài tập Vật Lí 9: Một bóng đèn sáng bình thường với hiệu điện thế định mức UĐ = 6V và khi đó dòng điện chạy qua đèn có cường độ IĐ = 0,75A. Mắc bóng đèn với một biến trở có điện trở lớn nhất là U = 12V
a] Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để đèn sáng bình thường nếu mắc bóng đèn nối tiếp với biến trở vào hiệu điện thế U đã cho trên đây?
b] Nếu mắc đèn và biến trở vào hiệu điện thế U đã cho theo sơ đồ hình 11.1 thì phần điện trở R1 của biến trở là bao nhiêu để đèn sáng bình thường?
Lời giải:
a] Điện trở của biến trở là:
Rb = [U - UĐ]/IĐ = [12 - 6]/0,75 = 8 Ω
b] Đèn được mắc song song với phần R1 của biến trở và đoạn mạch song song này được mắc nối tiếp với phần còn lại [16 – R1] của biến trở.
Để đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch song song là UĐ = 6V và do đó hiệu điện thế ở hai đầu phần còn lại của biến trở là U – UĐ = 6V. Từ đó suy ra điện trở của hai đoạn mạch này bằng nhau, nghĩa là:
[RĐR1]/[RĐ + R1 ] = 16 – R1 với RĐ = 6/0.75 = 8 Ω ta tính được R1 ≈ 11,3 Ω
Bài 5 trang 32 sách bài tập Vật Lí 9: 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
C. Điện trở dây dẫn tăng lên 2,5 lần
D. Điện trở dây dẫn giảm lên 2,5 lần
Lời giải:
Chọn B. Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần
Khi chiều dài dây dẫn giảm đi 5 lần thì điện trở của dây dẫn giảm đi 5 lần và tiết diện tăng 2 lần nên điện trở của dây dẫn giảm đi 2 lần. Vì vậy điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần.
Bài 6 trang 32 sách bài tập Vật Lí 9:Câu phát biểu nào dưới đây về mối quan hệ giữa hiệu điện thế U giữa hai đầu một đoạn mạch có điện trở R và cường độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch này là không đúng?
A. Hiệu điện thế U bằng tích số giữa cường độ dòng điện I và điện trở R của đoạn mạch.
B. Điện trở R của đoạn mạch không phụ thuộc vào hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua mạch đó.
C. Cường độ dòng điện I tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U và tỉ lệ nghịch với điện trở R của mạch
D. Điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U và tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch
Lời giải:
Chọn D. Điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U và tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch