Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Vật lí lớp 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Bài tập vận dụng định luật ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn lớp 9.

Giải bài tập Vật lí lớp 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn

Trả lời câu hỏi giữa bài

GỢI Ý CÁCH GIẢI:

- Tính điện trở của dây dẫn: $R=110\Omega$

- Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.

Phương pháp giải:

- Điện trở của dây dẫn: $R={\displaystyle \frac{\rho l}{S}}$

- Hệ thức định luật Ôm: $I={\displaystyle \frac{U}{R}}$

Lời giải:

Ta có:

+ Chiều dài của dây: $l=30m$

+ Tiết diện dây:

$S=0,3m{m}^2=0,{3.10}^{-6}{m}^2$

+ Điện trở suất của nicrom:

$\rho =1,{10.10}^{-6}\mathrm{\Omega }m$

+ Hiệu điện thế: $U=220V$

Điện trở của dây dẫn:

$R={\displaystyle \frac{\rho l}{S}=\frac{{1,1.10}^{-6}.30}{{0,3.10}^{-6}}=110\mathrm{\Omega }}$

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là: $I={\displaystyle \frac{U}{R}=\frac{220}{110}=2A}$.

Trả lời bài 2 trang 32 SGK Vật lí 9: Một bóng đèn khi sáng hơn bình thường có điện trở $R_1=7,5\Omega$ và cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là $I=0,6A$ . 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.

Trả lời bài 3 trang 33 SGK Vật lí 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 đặt vào hai đầu của mỗi đèn.

GỢI Ý CÁCH GIẢI

a) Tính điện trở của toàn bộ đoạn mạch :

- Tính điện trở tương đương của hai bóng đèn R12 mắc song song.

- Tính điện trở Rd của dây nối.

- Điện trở RMN của đoạn mạch là điện trở tương đương của R12 nối tiếp với Rd. Từ đó suy ra RMN.

b) Tính hiệu điện thế dặt vào hai đầu mỗi đèn.:

- Tính cường độ I của dòng điện mạch chính.

- Từ đó tính hiệu điện thế đặt trên mỗi đèn U1 , U2.

Phương pháp giải:

- Hệ thức định luật Ôm: I = U/R

- Sử dụng công thức của đoạn mạch mắc nối tiếp và song song

- Điện trở của dây dẫn: $R=\frac{\rho l}{S}$

Lời giải:

Tóm tắt

$R_1//R_2$

$R_1=600\mathrm{\Omega };R_2=900\mathrm{\Omega }$

$U_{MN}=220V$

$l=200m;S=0,2m{m}^2$

$\begin{array}{l}{R}_{tm}=?\\ U_1=?;U_2=?\end{array}$

Lời giải

a)

+ Điện trở của dây nối từ M tới A và từ N tới B là: 

$R_d=\rho {\displaystyle \frac{l}{S}=1,{7.10}^{-8}.\frac{200}{{0,2.10}^{-6}}=17\mathrm{\Omega }}$

+ Điện trở tương đương của hai bóng đèn R1 và R2 mắc song song là: 

$R_{12}={\displaystyle \frac{R_1{R}_2}{R_1+R_2}=\frac{600.900}{600+900}=360\mathrm{\Omega }}$

+ Điện trở của đoạn mạch MN là $R_{MN}=R_d+R_{12}=17+360=377\Omega$. 

b)

+ Cách 1:

Cường độ dòng điện mạch chính là: $I={\displaystyle \frac{U}{R_{MN}}=\frac{220}{377}=0,584A}$

=> Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là: $U_1=U_2=I.R_{12}=0,584.360=210V$

+ Cách 2:

Vì dây nối từ M tới A và từ N tới B coi như một điện trở tổng cộng bên ngoài $R_d$ mắc nối tiếp với cụm hai đèn $\left(R_1//R_2\right)$ nên ta có hệ thức:

$\begin{array}{l}{\displaystyle \frac{U_d}{U_{12}}}={\displaystyle \frac{R_d}{R_{12}}}={\displaystyle \frac{17}{360}}\\ \Rightarrow U_d={\displaystyle \frac{17}{360}}{U}_{12}\end{array}$

(Trong đó $U_{12}$ - là hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn: $U_{12}=U_{D1}=U_{D2}$)

Mà $U_d+U_{12}=U_{MN}=220V$

Ta suy ra:

$\begin{array}{l}{\displaystyle \frac{17}{360}}{U}_{12}+U_{12}=220V\\ \Rightarrow U_{12}=210V\end{array}$  

Vậy hiệu điện thế đặt vào hai đầu của mỗi đèn là $U_{D1}=U_{D2}=210V$