Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 Bài 11 (Kết nối tri thức): Điện trở. Định luật Ohm

Giải bài tập KHTN 9 Bài 11: Điện trở. Định luật Ohm

Mở đầu trang 53 Bài 11 KHTN 9: 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?

Tài liệu VietJack

Lời giải:

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

I. Điện trở

Hoạt động trang 53 KHTN 9: 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.

Tài liệu VietJack

– 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

Bảng 11.1

Vật dẫn	Mô tả độ sáng của bóng đèn
Điện trở R₁	?
Điện trở R₂	?
Điện trở R₃	?

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

Lời giải:

Vật dẫn	Mô tả độ sáng của bóng đèn
Điện trở R₁	Mạnh
Điện trở R₂	Bình thường
Điện trở R₃	Yếu

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 trang 54 KHTN 9: Trả lời câu hỏi thứ nhất nêu ở phần mở bài

Lời giải:

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

II. Sự phụ thuộc của cường độ dòng diện vào hiệu điện thế

Hoạt động trang 54 KHTN 9: 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 11.2.

Tài liệu VietJack

– 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.

Bảng 11.2

Lần đo	U (V)	I (A)
1	0	0,0
2	3	0,5
3	6	?
4	9	1,5
5	12	?

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.

Lời giải:

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

Lần đo	U (V)	I (A)
1	0	0,0
2	3	0,5
3	6	1
4	9	1,5
5	12	2

Hoạt động 1 trang 55 KHTN 9: 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 11.3). Sử dụng số liệu thu được từ thí nghiệm, vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I vào U.

Tài liệu VietJack

Lời giải:

Tài liệu VietJack

Hoạt động 2 trang 55 KHTN 9: Nhận xét đồ thị:

– Đồ thị là đường cong hay đường thẳng?

– Đồ thị có đi qua gốc toạ độ không?

Lời giải:

Nhận xét đồ thị:

– Đồ thị là đường thẳng

– Đi qua gốc tọa độ

III. Định luật Ohm

Câu hỏi trang 55 KHTN 9: 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 $\frac{U}{I}$ ?

Lời giải:

Lần đo	U (V)	I (A)	$\frac{U}{I}$
1	0	0,0	0
2	3	0,5	6
3	6	1	6
4	9	1,5	6
5	12	2	6

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

Câu hỏi 1 trang 56 KHTN 9: Một bóng đèn xe máy lúc thắp sáng có điện trở 12 $Ω$ 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.

Lời giải:

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

Câu hỏi 2 trang 56 KHTN 9: 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?

Lời giải:

$I_{1} = \frac{U_{1}}{R}; I_{2} = \frac{U_{2}}{R} \Rightarrow \frac{I_{1}}{I_{2}} = \frac{U_{1}}{U_{2}} \Leftrightarrow \frac{0, 4}{2} = \frac{0, 8}{U_{2}} \Rightarrow U_{2} = 4 V$

IV. Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào kích thước và bản chất của dây dẫn

Câu hỏi 1 trang 57 KHTN 9: 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

Lời giải:

Ta có:

$R_{1} = ρ \frac{l_{1}}{S_{1}}; R_{2} = ρ \frac{l_{2}}{S_{2}} = ρ \frac{2 l_{1}}{\frac{S_{1}}{2}} = 4 ρ \frac{l_{1}}{S_{1}} = 4 R_{1}$

Câu hỏi 2 trang 57 KHTN 9: 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 $Ω m$

Lời giải:

Điện trở của một đoạn dây dẫn bằng đồng là: $R = ρ \frac{l}{S} = 1, {7.10}^{- 8} . \frac{150}{{2.10}^{- 6}} = 1, 275 Ω$

Xem thêm các bài giải bài tập Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 10. Kính lúp. Bài tập thấu kính

Bài 11. Điện trở. Định luật Ohm

Bài 12. Đoạn mạch nối tiếp, song song

Bài 13. Năng lượng của dòng diện và công suất điện

Bài 14. Cảm ứng điện từ. Nguyên tắc tạo ra dòng diện xoay chiều

Bài 15. Tác dụng của dòng diện xoay chiều

Lý thuyết KHTN 9 Bài 11: Điện trở. Định luật Ohm

I. Điện trở

– Điện trở có tác dụng cản trở dòng điện.

– Điện trở khác nhau có tác dụng cản trở dòng điện khác nhau.

Lý thuyết KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 11: Điện trở. Định luật Ohm

II. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế

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

– Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn.

Lý thuyết KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 11: Điện trở. Định luật Ohm

2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế

– Là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ

Lý thuyết KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 11: Điện trở. Định luật Ohm

III. Định luật Ohm

1. Điện trở của đoạn dây dẫn

– Giá trị thương số $\frac{U}{I}$ không đổi đối với mỗi đoạn dây dẫn gọi là điện trở của đoạn dây dẫn đó (kí hiệu là R).

– Với các đoạn dây dẫn khác nhau, giá trị thương số $R = \frac{U}{I}$ khác nhau. Hiệu điện thế giữa hai đầu các đoạn dây dẫn như nhau, cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn nào nhỏ hơn thì giá trị $\frac{U}{I}$ lớn hơn.

– Giá trị $\frac{U}{I}$ đặc trưng cho sự cản trở dòng điện đi qua đoạn dây dẫn.

2. Đơn vị điện trở

– Biểu thức tính điện trở: $R = \frac{U}{I}$

– Đơn vị $1 Ω = \frac{1 V}{1 A}$

+ $1 m Ω = 0, 001 Ω$ ; $1 k Ω = 1000 Ω$ ; $1 M Ω = 1000 000 Ω$

3. Định luật Ohm

Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó.

Biểu thức định luật Ohm: $I = \frac{U}{R}$

IV. Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào kích thước và bản chất của dây dẫn

Điện trở của một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài của đoạn dây, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây và phụ thuộc vào bản chất của chất làm dây dẫn.

Biểu thức tính điện trở của một đoạn dây dẫn: $R = ρ \frac{l}{S}$

Trong đó: R là điện trở của đoạn dây dẫn, đơn vị đo là ôm $(Ω)$ .

(đọc là rô) là điện trở suất của chất làm dây dẫn, đơn vị đo là ôm mét $(Ω m)$ .

là chiều dài của đoạn dây dẫn, đơn vị đo là mét (m).

S là tiết diện của dây dẫn, đơn vị đo là mét vuông (m²).

Lý thuyết KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 11: Điện trở. Định luật Ohm

Bài liên quan