Vật lí 9 Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn Soạn Lý 9 trang 25, 26, 27
Giải Vật lí 9 Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn là tài liệu vô cùng hữu ích giúp các em học sinh lớp 9 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để giải các câu hỏi trang 25, 26, 27 chương I Điện học được nhanh chóng và dễ dàng hơn.
Giải Vật lý 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được trình bày rõ ràng, cẩn thận, dễ hiểu nhằm giúp học sinh nhanh chóng biết cách làm bài, đồng thời là tư liệu hữu ích giúp giáo viên thuận tiện trong việc hướng dẫn học sinh học tập. Vậy sau đây là nội dung chi tiết Giải bài tập Vật lí 9 trang 25, 26, 27 mời các bạn cùng theo dõi và tải tại đây.
Lý thuyết Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
1. Điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn
– Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng một đại lượng được gọi là điện trở suất của vật liệu, kí hiệu là ρ, đơn vị của điện trở suất là Ôm.mét (Ω.m).
– Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1m và có tiết diện đều là 1m2.
– Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt.
2. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện tỉ lệ thuận với điện trở suất của vật liệu làm các dây dẫn.
3. Công thức tính điện trở
Trong đó:
l : chiều dài dây dẫn (m)
: điện trở suất
S: tiết diện dây dẫn (m2)
R: điện trở của dây dẫn
4. Liên hệ thực tế
Nước biển có điện trở suất khoảng 0,2Ω.m còn nước uống thông thường có điện trở suất trong khoảng từ 20Ω.m đến 2000Ω.m. Do đó, nước biển dẫn điện tốt hơn nước uống thông thường khoảng từ 100 đến 10000 lần.
5. Phương pháp giải
Tính chiều dài dây dẫn, tiết diện và điện trở suất cảu dây dẫn
Từ công thức
Chú ý: Đổi đơn vị 1 mm2 = 10-6 m2; 1 cm2 = 10-4 m2; 1 dm2 = 10-2 m2.
Ví dụ 1: Ba dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện. Dây thứ nhất bằng đồng có điện trở R1, dây thứ hai bằng nhôm có điện trở R2, dây thứ ba bằng sắt có điện trở R3. Câu trả lời nào dưới đây là đúng khi so sánh điện trở của các dây dẫn?
A. R3 > R2 > R1
B. R1 > R3 > R2
C. R2 > R1 > R3
D. R1 > R2 > R3
Ví dụ 2: Lập luận nào sau đây là đúng?
Điện trở của dây dẫn
A. tăng lên gấp đôi khi chiều dài tăng lên gấp đôi và tiết diện dây tăng lên gấp đôi.
B. giảm đi một nửa khi chiều dài tăng lên gấp đôi và tiết diện dây tăng lên gấp đôi.
C. giảm đi một nửa khi chiều dài tăng lên gấp đôi và tiết diện dây tăng lên gấp bốn.
D. tăng lên gấp đôi khi chiều dài tăng lên gấp đôi và tiết diện dây giảm đi một nửa.
Giải bài tập Vật lí 9 trang 25, 26, 27
Bài C1 (trang 25 SGK Vật lí 9)
Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu dây dẫn thì phải tiến hành thí nghiệm với các dây dẫn có đặc điểm gì?
Gợi ý đáp án
Đo điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn.
Bài C2 (trang 26 SGK Vật lí 9)
Dựa vào bảng 1 (SGK) hãy tính điện trở của đoạn dây dẫn constantan dài l = 1m và có tiết diện S = 1mm2.
Gợi ý đáp án
Qua bảng 1 ta tra được điện trở suất của dây constantan là ρ = 0,50.10-6 Ω.m
Có nghĩa là nếu ta có một sợi dây constantan hình trụ có chiều dài l1 = 1m, tiết diện S1 = 1m2 thì điện trở của nó là: R1 = 0,50.10-6Ω
→ Điện trở của đoạn dây dẫn constantan dài l = l m = l1 và có tiết diện S = l mm2 là R thỏa mãn hệ thức
Bài C3 (trang 26 SGK Vật lí 9)
Để xác định công thức tính điện trở R của một đoạn dây dẫn có chiều dài l, có tiết diện s và làm bằng vật liệu có điện trở suất ρ, hãy tính các bước như bảng 2 (SGK).
Gợi ý đáp án
Các bước tính Dây dẫn (được làm từ vật liệu có điện trở suất p) Điện trở của dây dẫn 1 Chiều dài 1(m) Tiết diện 1 m2 R1 = ρ 2 Chiều dài l (m) Tiết diện 1 m2 R2 = ρl 3 Chiều dài l (m) Tiết diện S(m2)
Bài C4 (trang 27 SGK Vật lí 9)
Tính điện trở của đoạn dây đồng dài l = 4m có tiết diện tròn, đường kính d = 1 mm (lấy π = 3,14).
d = 1mm = 10-3 m
Bảng điện trở suất (trang 26), ta có:
Điện trở của đoạn dây:
Theo đề bài ta có:
+ Chiều dài l = 4m
+ Tiết diện: S
+ Điện trở suất của đồng:
Thay vào (1) ta được, điện trở của đoạn dây đồng là:
Bài C5 (trang 27 SGK Vật lí 9)
Từ bảng 1 (SGK) hãy tính:
– Điện trở của sợi dây nhôm dài 2m và có tiết diện 1mm2.
– Điện trở của sợi dây nikêlin dài 8m, có tiết diện tròn và đường kính là 0,4mm (lấy π = 3,14).
– Điện trở của sợi dây đồng dài 400m và có tiết diện 2mm2.
Gợi ý đáp án
a)
Ta có:
+ Điện trở suất của nhôm:
+ Chiều dài đoạn dây: l=2m
+ Tiết diện:
=> Điện trở của sợi dây nhôm:
b)
Ta có:
+ Điện trở suất của Nikelin:
+ Chiều dài đoạn dây: l=8m
+ Tiết diện:
=> Điện trở của sợi dây nikêlin:
c)
Ta có:
+ Điện trở suất của đồng:
+ Chiều dài đoạn dây: l=400m
+ Tiết diện
=> Điện trở của một dây đồng:
Bài C6 (trang 27 SGK Vật lí 9)
Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfam ở 20 o C có điện trở 25Ω , có tiết diện tròn bán kính 0,01mm. Hãy tính chiều dài của dây tóc này (lấy π = 3,14).
Gợi ý đáp án
Ta có:
+ Điện trở
+ Tiết diện:
+ Điện trở suất của vonfam:
Mặt khác, ta có:
