Vật lí 9 Bài 7: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Trường THCS Bình Chánh 27/09/2023

Vật lí 9 Bài 7 giúp các bạn học sinh có thêm nhiều gợi ý tham khảo để trả lời các câu trong sách giáo khoa trang 19, 20, 21 và câu hỏi trong sách bài tập Vật lí 9 bài Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn.

Soạn Vật lí 9 bài 7 được biên soạn với các lời giải chi tiết, đầy đủ và chính xác bám sát chương trình sách giáo khoa gồm cả lý thuyết. Hi vọng đây sẽ là tài liệu cực kì hữu ích hỗ trợ các em học sinh lớp 9 trong quá trình giải bài tập. Ngoài ra các bạn xem thêm giải Vật lí 9 Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn và nhiều tài liệu khác tại chuyên mục Vật lý lớp 9.

Vật lí 9 Bài 7: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Giải bài tập Vật lí 9 trang 19, 20, 21
Giải SBT Vật lí 9 Bài 7
Lý thuyết Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Giải bài tập Vật lí 9 trang 19, 20, 21

Bài C1

Một dây dẫn dài l và có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu. Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài 3l có điện trở là bao nhiêu?

Bạn đang xem: Vật lí 9 Bài 7: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Gợi ý đáp án

Dây dẫn dài 2l sẽ có điện trở 2R, dây dẫn dài 3l có điện trở 3R .

Bài C2

Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.

Gợi ý đáp án

Nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Mặt khác dây dẫn đến bóng đèn giống như một điện trở phụ ghép nối tiếp với đèn nên điện trở của mạch điện tăng thêm. Theo định luật Ôm thì cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ nên đèn càng sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.

Bài C3

Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ là 0,3A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng đế quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4m thì có điện trở là 2Ω

-Điện trở của cuộn dây:

$R=\frac{U}{I}=\frac{6}{0,3}=20 \Omega$

– Dây dẫn dài 4 m thì có điện trở là 2 Ω

Điện trở có giá trị 20Ω sẽ có chiều dài là $l=\frac{20.4}{2}=40 \mathrm{~m}$

Bài C4

Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là L₁ và L₂. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I₁ và I₂. Biết I₁ = 0,25.I₂, hỏi L₁ dài gấp bao nhiêu lần L₂?

Gợi ý đáp án

Ta có: I₁ = 0,25I₂

Hai dây dẫn cùng được đặt vào hiệu điện thế U, áp dụng định luật Ôm ta được:

R₁ = U/I₁, R₂ = U/I₂ → R₂ /R₁ = I₁/I₂ = 0,₂5

Vì điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài của dây nên R₂/R₁ = L₂/L₁ = 0,₂5

suy ra L₁ = 4L₂.

Giải SBT Vật lí 9 Bài 7

Bài 7.1

Hai dây dẫn bằng nhôm có cùng tiết diện, một dây dài 2m có điện trở R₁ và dây kia dài 6m có điện trở R₂. Tính tỉ số R₁/R₂

Lời giải:

Do điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn nên ta có: R₁/R₂ = I₁/I₂ = 2/6. Vậy R₁/R₂ = 1/3

Bài 7.2

Một dây dẫn dài 120m được dùng để quấn thành một cuộn dây. Khi đặt hiệu điện thế 30V vào hai đầu cuộn dây này thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 125mA

a) Tính điện trở cuộn dây

b) Mỗi đoạn dài 1m của dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu?

Lời giải:

a) Điện trở của cuộn dây là: R = U/I = 30/0,125 = 240Ω

b) Mỗi đoạn dài 1m của dây dẫn có điện trở là:

r = R/I = 240/120 = 2Ω

Bài 7.3

Hình 7.1 biểu diễn một đoạn dây dẫn AB đồng chất, tiết diện đều, hai điểm M và N chia dây dẫn AB thành ba đoạn dài bằng nhau: AM = MN = NB. Cho dòng điện cường độ I chạy qua dây dẫn này.

a) Hãy cho biết hiệu điện thế U_AB bằng bao nhiêu lần hiệu điện thế U_MN.

b) Hãy so sánh hiệu điện thế U_AN và U_MB

Lời giải:

a) Ta có: U_AB = I.R_AB = I.R_MN.(I_AB/I_MB) = IR_MN.3 = 3U_MN

b) Ta có: U_AN = I.R_AN = I.R_MB. (I_AN/I_MB) = IR_MB = U_MB

Bài 7.4

Một dây đồng dài l₁ = 10m có điện trở R₁ và một dây dẫn bằng nhôm dài l₂ = 5m có điện trở R₂. Câu trả lời nào dưới đây là đúng khi so sánh R₁ với R₂?

A. R₁ = R₂

B. R₁ < 2R₂

C. R₁ > 2R₂

D. không đủ điều kiện để so sánh R₁ và R₂

Lời giải:

Chọn D. Không đủ điều kiện để so sánh R₁ với R₂ vì khi so sánh điện trở phụ thuộc vào chiều dài của dây dẫn ta cần dây dẫn làm từ cùng 1 loại vật liệu và có tiết diện như nhau.

Bài 7.5

Điện trở của dây dẫn không phụ thuộc vào yếu tố nào dưới đây?

A. Vật liệu làm dây dẫn

B. Khối lượng của dây dẫn

C. Chiều dài dây dẫn

D. Tiết diện của dây dẫn

Lời giải:

Chọn B. Điện trở của dây dẫn không phụ thuộc vào khối lượng của dây dẫn

Bài 7.6

Để tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài dây dẫn, cần phải xác định và so sánh điện trở các dây dẫn có những đặc điểm nào?

A. Các dây dẫn này phải có cùng tiết diện, được làm từ cùng một vật liệu, nhưng có chiều dài khác nhau.

B. Các dây dẫn phải có cùng chiều dài, được làm từ cùng một vật liệu, nhưng có tiết diện khác nhau.

C. Các dây dẫn phải có cùng chiều dài, cùng tiết diện, nhưng được làm bằng các vật liệu khác nhau

D. Các dây dẫn này phải được làm từ cùng một vật liệu, nhưng có chiều dài và tiết diện khác nhau.

Lời giải:

Chọn A. Các dây dẫn này phải có cùng tiết diện, được làm từ cùng một vật liệu, nhưng có chiều dài khác nhau

Bài 7.7

Dây tóc một bóng đèn khi chưa mắc vào mạch có điện trở là 24Ω. Mỗi đoạn dài 1cm của dây tóc nàu có điện trở là 1,5Ω. Tính chiều dài của toàn bộ sợi dây tóc cảu bóng đèn này.

Lời giải:

Cứ 1cm dây tóc có điện trở là 1,5 Ω

x cm dây tóc có điện trở là 24 Ω

⇒ x = (24 ×1)/1,5 = 16cm

Bài 7.8

Đường dây dẫn của mạng điện trong một gia đình nếu nối dài liên tiếp với nhau sẽ có chiều dài tổng cộng là 500m và điện trở của mỗi đoạn có chiều dài 1m của đường dây này có điện trở trung bình là 0,02Ω. Tính điện trở tổng cộng của toàn bộ đường dây dẫn nối dài liên tiếp này.

Lời giải:

Cứ 1m dây có điện trở trung bình là 0,02Ω

500m dây có điện trở trung bình là xΩ

⇒ x = (0,02 × 500)/1 = 10Ω

Bài 7.9

Đoạn dây dẫn nối từ cột vào một gia đình có chiều dài tổng cộng là 50m và có điện trở tổng cộng là 0,5Ω. Hỏi mỗi đoạn dài 1m của dây này có điện trở là bao nhiêu?

Lời giải:

Cứ 50 m dây dẫn có điện trở là 0,5Ω

1m dây dẫn có điện trở là xΩ

⇒ x = (0,5 × 1)/50 = 0,01Ω

Bài 7.10

Người ta muốn quấn một dây dẫn điện trở quanh một lõi sứ hình trụ tròn với đường kính lõi sứ là 1,5cm. Biết 1m dây quấn có điện trở 2Ω. Hỏi cuộn này gồm bao nhiêu vòng dây nếu điện trở của cả cuộn dây là 30Ω? Biết rằng các vòng dây được cuốn sát nhau thành một lớp.

Lời giải:

Cứ 1 m dây dẫn có điện trở là 2 Ω

xm dây dẫn có điện trở là 30 Ω

⇒ x = (30 × 1)/2 = 15m

Chu vi của vòng 1 quấn dây: c = 3,14 x d = 3,14 x 1,5.10^-2 = 0,0471m

Số vòng của cuộn dây này là: n = 15/0,0471 ≈ 318,5 (vòng)

Lý thuyết Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

1. Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một trong những yếu tố khác nhau

Điểm khác nhau giữa các cuộn dây:

+ Vật liệu

+ Chiều dài

+ Tiết diện

⇒ Những yếu tố có thể ảnh hưởng đến điện trở của dây: Vật liệu, chiều dài và tiết diện.

2. Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi chiều dài của dây dẫn, tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau (giữ nguyên).

⇒ Kết quả: Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài mỗi dây.

$\frac{\mathrm{R}_{1}}{\mathrm{R}_{2}}=\frac{\ell_{1}}{\ell_{2}}$

3. Liên hệ thực tế

– Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn.

⇒ Do điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, khi chiều dài tăng lên thì điện trở của dây tăng lên. Vì vậy điện trở của đoạn mạch cũng tăng lên. Như vậy, khi hiệu điện thế không thay đổi nhưng điện trở tăng lên thì cường độ dòng điện qua bóng đèn giảm đi ⇒ đèn sáng yếu hơn.

– Hệ thống đường dây tải điện 500 kV của nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm (Thành phố Hồ Chí Minh) tài 1530 km, gồm ba đường dây tải, mỗi đường dây tải này lại gồm bốn dây được liên kết lại với nhau bằng các khung kim loại. Nếu biết 1 km của mỗi dây này có điện trở là bao nhiêu thì ta có thể tính được điện trở của một dây này từ Hòa Bình tới Phú Lâm dựa theo tỉ số $\frac{\mathrm{R}_{1}}{\mathrm{R}_{2}}=\frac{\ell_{1}}{\ell_{2}}$

Trắc nghiệm Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Câu 1: Để tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài dây dẫn, cần phải xác định và so sánh điện trở của các dây dẫn có những đặc điểm nào?

A. Các dây dẫn này phải có cùng tiết diện, được làm từ cùng một vật liệu nhưng có chiều dài khác nhau.

B. Các dây dẫn này phải có cùng chiều dài, được làm từ cùng một vật liệu nhưng có tiết diện khác nhau.

C. Các dây dẫn này phải có cùng chiều dài, cùng tiết diện nhưng được làm bằng các vật liệu khác nhau.

D. Các dây dẫn này phải được làm từ cùng một vật liệu nhưng có chiều dài và tiết diện khác nhau.

Để tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài dây dẫn, cần phải xác định và so sánh điện trở của các dây dẫn có những đặc điểm: Các dây dẫn này phải có cùng tiết diện, được làm từ cùng một vật liệu nhưng có chiều dài khác nhau.

→ Đáp án A

Câu 2: Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài l₁ = 10m có điện trở R₁ và một dây dẫn bằng nhôm dài l₂ = 5m có điện trở R₂. Câu trả lời nào dưới đây là đúng khi so sánh R₁ và R₂?

A. R₁ = 2R₂

B. R₁ < 2R₂

C. R₁ > 2R₂

D. Không đủ điều kiện để so sánh

→ Đáp án D

Câu 3: Điện trở của dây dẫn không phụ thuộc vào yếu tố nào dưới đây?

A. Vật liệu làm dây dẫn

B. Khối lượng của dây dẫn

C. Chiều dài của dây dẫn

D. Tiết diện của dây dẫn

Điện trở của dây dẫn không phụ thuộc vào khối lượng của dây dẫn

→ Đáp án B

Câu 4: Một dây dẫn dài 120m được dùng để quấn thành một cuộn dây. Khi đặt hiệu điện thế 30V vào hai đầu cuộn dây này thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 125mA. Mỗi đoạn dài 1m của dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu?

A. 3 Ω

B. 4 Ω

C. 2 Ω

D. 1 Ω

Câu 5: Dây tóc của một bóng đèn khi chưa mắc vào mạch có điện trở là 24Ω . Mỗi đoạn dài 1cm của dây tóc này có điện trở là 1,5Ω . Tính chiều dài của toàn bộ sợi dây tóc bóng đèn đó.

A. 24 cm

B. 12 cm

C. 10 cm

D. 16 cm

Câu 6: Đường dây dẫn của một mạng điện trong gia đình nếu nối dài liên tiếp với nhau sẽ có chiều dài tổng cộng là 500m và điện trở của mỗi đoạn có chiều dài là 1m của đường dây này có điện trở trung bình là 0,02Ω . Tính điện trở tổng cộng của toàn bộ đường dây dẫn nối dài liên tiếp này.

Trên đây là nội dung bài viết Vật lí 9 Bài 7: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn được đăng trong chuyên mục Tài liệu & Biểu mẫu

Đăng bởi: THCS Bình Chánh