Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 (Cánh diều): Bài tập Chủ đề 3 trang 56

Lê Thị Ánh Ngày: 20-05-2024 Lớp 9

674

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 9 Bài tập (Chủ đề 3) chi tiết sách Cánh diều giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn KHTN 9. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập KHTN 9 Bài tập (Chủ đề 3)

Bài 1 trang 56 KHTN 9: Hai điện trở $R_{1} = 10 Ω, R_{2} = 15 Ω$ mắc nối tiếp với nhau và mắc vào hai cực của nguồn điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₁ là 3 V. Tính hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện.

Lời giải:

- Cường độ dòng điện đi qua điện trở R₁: $I_{1} = \frac{U_{1}}{R_{1}} = \frac{3}{10} = 0, 3 A .$

Mạch mắc nối tiếp => $I = I_{1} = 0, 3 A$

- Điện trở tương đương của đoạn mạch: $R = R_{1} + R_{2} = 10 + 15 = 25 Ω$

- Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện: U = I.R = 25.0,3 = 7,5 V.

Bài 2 trang 56 KHTN 9: Cho một đèn có ghi 5 V – 1,5 W và nguồn điện cung cấp hiệu điện thế không đổi 6 V. Cần mắc nối tiếp bóng đèn với một điện trở R vào hai cực của nguồn điện để đèn sáng bình thường. Tính điện trở của đèn, điện trở R và cường độ dòng điện trong mạch.

Lời giải:

- Để đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện đi qua bóng đèn là:

$℘_{1} = U_{1} I_{1} => I_{1} = \frac{℘_{1}}{U_{1}} = \frac{1, 5}{5} = 0, 3 A$

Mạch mắc nối tiếp => $I = I_{1} = I_{2} = 0, 3 A$

=> Cường độ dòng điện trong mạch là 0,3 A.

- Điện trở của đèn là: $R_{1} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{5}{0, 3} \approx 16, 67 Ω .$

- Hiệu điện thế của điện trở R là: $U = U_{1} + U_{2} => U_{2} = U - U_{1} = 6 - 5 = 1 V$

=> Điện trở R là: $R_{2} = \frac{U_{2}}{I_{2}} = \frac{1}{0, 3} \approx 3, 33 Ω .$

Bài 3 trang 56 KHTN 9: Có hai đoạn dây dẫn có tiết diện và điện trở như nhau, một đoạn dây dẫn đồng, một đoạn dây dẫn nichrome. Đoạn dây dẫn nichrome có chiều dài 30 cm.

a) Tính chiều dài đoạn dây dẫn đồng.

b) Người ta mắc nối tiếp hai dây dẫn này vào một nguồn điện 24 V. Tính công suất điện mà mỗi đoạn dây dẫn tiêu thụ.

Lời giải:

a) Tính chiều dài đoạn dây dẫn đồng

Điện trở dây dẫn bằng đồng: $R_{1} = ρ_{1} \frac{l_{1}}{S_{1}}$ (với $ρ_{1} = 1, {7.10}^{- 8} Ω m$ )

Điện trở dây dẫn bằng nichrome: $R_{2} = ρ_{2} \frac{l_{2}}{S_{2}}$ (với $ρ_{2} = 1, {10.10}^{- 6} Ω m$ )

Hai đoạn dây dẫn có tiết diện và điện trở như nhau => $ρ_{1} . l_{1} = ρ_{2} . l_{2}$ $=> l_{2} = \frac{ρ_{1} . l_{1}}{ρ_{2}}$

Thay số vào ta được: $l_{2} = \frac{1, {7.10}^{- 8} . 30}{1, {10.10}^{- 6}} \approx 0, 46 c m .$

b) Công suất điện mà mỗi đoạn dây dẫn tiêu thụ

- Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp: $R = R_{1} + R_{2} = 2 R_{1}$

- Cường độ dòng điện của đoạn mạch: $I = \frac{U}{R} = \frac{24}{2 R_{1}} = \frac{12}{R_{1}}$

Mạch mắc nối tiếp => $I = I_{1} = I_{2} = \frac{12}{R_{1}}$

- Công suất điện mà mỗi đoạn dây dẫn tiêu thụ:

$℘_{1} = ℘_{2} = U_{1} I_{1} m à U_{1} = I_{1} R_{1} => ℘_{1} = ℘_{2} = {I_{1}}^{2} R_{1}$
Thay số ta được: $℘_{1} = ℘_{2} = {(\frac{12}{R_{1}})}^{2} . R_{1} = \frac{144}{R_{1}} W .$

Bài 4 trang 56 KHTN 9: Mỗi bóng đèn của đèn đội đầu (hình 9.1) có giá trị định mức là 5V - 3,5 W.

a) Tìm cường độ dòng điện trong mạch chính và trong mỗi mạch nhánh khi đèn sáng bình thường.

b) Tìm điện trở của mỗi đèn.

Lời giải:

a) $℘_{1} = U_{1} I_{1} => I_{1} = \frac{℘_{1}}{U_{1}} = \frac{3, 5}{5} = 0, 7 A$

Hai bóng đèn có giá trị định mức là như nhau => $I_{1} = I_{2} = 0, 7 A$

Cường độ dòng điện trong mạch chính là: $I = I_{1} + I_{2} = 0, 7 + 0, 7 = 1, 4 A$

b) Hai bóng đèn có giá trị định mức là như nhau => $R_{1} = R_{2}$

Tổng trở cả mạch: $R = \frac{U}{I} = \frac{5}{1, 4} \approx 3, 57 Ω .$

Điện trở của mỗi bóng đèn: $\frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} = \frac{1}{R} => \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{1}} = \frac{1}{3, 57} = > R_{1} = R_{2} \approx 7, 14 Ω .$