Giải bài tập vật lý lớp 9 bài 11

     
*

*

Bài 11. Bài tập vận dụng định lao lý Ôm và bí quyết tính điện trở của dây dẫn

Câu 1 trang 31 SBT vật dụng Lí 9 

Hai đèn điện khi sáng bình thường có năng lượng điện trở là R1 = 7,5Ω cùng R2 = 4,5Ω. Dòng điện chạy qua hai đèn đều sở hữu cường độ định nút là I = 0,8A. Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau với với một điểm điện trở R3 để mắc vào hiệu điện cầm U = 12V

a) Tính R3để nhị đèn sáng bình thường

b) Điện trở R3 được quấn bởi dây nicrom tất cả điện trở suất 1,10.10-6Ω.m cùng chiều dài là 0,8m. Tính ngày tiết diện của dây nicrom này

Tóm tắt:

Đèn 1: R1 = 7,5Ω; Đèn 2: R2 = 4,4Ω; Iđm1 = Iđm2 = I = 0,8A; U = 12V;

a) R3= ? nhằm hai đèn sáng sủa bình thường.

Bạn đang xem: Giải bài tập vật lý lớp 9 bài 11

b) dây nicrom ρ = 1,1.10-6Ω.m; l= 0,8m; S = ?

Lời giải:

a) Khi hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch là:

I = I1 = I2 = Iđm1 = Iđm2 = 0,8A

Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

*

Mặt khác R = R1 + R2 + R3 → R3 = 15 - (7,5 + 4,5) = 3Ω

b) tiết diện của dây nicrom là:

*

Câu 2 trang 31 SBT thứ Lí 9 

Hai trơn đèn có cùng hiệu điện cầm cố định nút là U1 = 6V, khi đèn sáng thông thường có năng lượng điện trở tương xứng là R1 = 8Ω và R2 = 12Ω. Phải mắc hai đèn điện với một trở nên trở bao gồm hiệu điện nạm U = 9V nhằm hai đèn bình thường.

a) Vẽ sơ vật của đoạn mạch năng lượng điện trên với tính điện trở của biến trở lúc đó

b) biến chuyển trở được quấn bởi dây hợp kim Nikêlin bao gồm điện trở suất là 0,40.10-6Ω.m, tiết diện tròn, chiều lâu năm 2m. Tính đường kính tiết diện d của dây kim loại tổng hợp này, hiểu được hiệu điện thế lớn nhất được phép để vào nhì đầu của phát triển thành trở là 30V và khi đó dòng năng lượng điện chạy qua trở thành trở có cường độ là 2A.

Tóm tắt:

Đèn 1: Uđm1 = U1 = 6V; R1 = 8Ω; Đèn 2: Uđm2 = Uđm1 = 6V; R2 = 12Ω; U = 9V;

a) Sơ trang bị mạch điện?; Rb= ?

b) dây nikêlin ρ = 0,4.10-6Ω.m; l= 2m; Ubmax= 30V; Ib = 2A; S = ?

Lời giải:

a) Sơ vật dụng mạch điện như hình 11.1

*

Vì nhị đèn sáng thông thường nên ta có:

- Cường độ mẫu điện qua đèn 1 là:

*

- Cường độ loại điện qua đèn 2 là:

*

Cường độ loại điện qua mạch bao gồm là: I = I1 + I2 = 1,25A.

Biến trở ghép nối tiếp với nhiều hai đèn phải Ib = I = 1,25A

Ub + U12 = U ↔ Ub = U – U12 = U – U1 = 9 – 6 = 3V (hai đèn ghép song song U1 = U2 = U12)

→ Điện trở của vươn lên là trở là:

*

b) Điện trở lớn số 1 của biến chuyển trở là:

 

*

Áp dụng công thức: 

*

với S là máu diện được tính bằng công thức: 

*

*

Câu 3 trang 31 SBT đồ vật Lí 9

Hai trơn đèn bao gồm hiệu điện vậy định mức theo thứ tự là U1 = 6V, U2 = 3V với khi sáng bình thường có điện trở tương xứng là R1 = 5Ω cùng R2 = 3Ω. Bắt buộc mắc nhì đèn này cùng với một biến chuyển trở vào hiệu điện cố U = 9V để hai đèn sáng bình thường.

a) Vẽ sơ đồ gia dụng của mạch điện

b) Tính năng lượng điện trở của đổi mới trở lúc đó

c) biến trở này có điện trở lớn nhất là 25Ω, được quấn bởi dây nicrom gồm điện trở suất là 1,10.10-6Ω.m, có tiết diện 0,2mm2. Tính chiều nhiều năm của dây nicrom này.

Tóm tắt:

Đèn 1: Uđm1 = U1 = 6V; R1 = 5Ω; Đèn 2: Uđm2 = U2 = 3V; R2 = 3Ω; U = 9V;

a) Sơ đồ vật mạch điện?;

b) Rb= ?

c) dây nicrom ρ = 1,1.10-6Ω.m; Rbmax= 25Ω; S = 0,2mm2= 0,2.10-6m2; l = ?

Lời giải:

a) do U = Uđm1+ Uđm2(9 = 6 + 3) nên ta buộc phải mắc hai đèn nối tiếp với nhau.

Xác định vị trí mắc đổi thay trở:

Cường độ dòng điện định mức qua từng đèn là:

*

- vị Iđm1 > Iđm2 nên nhằm hai đèn sáng bình thường thì đèn 1 phải nằm ở vị trí nhánh chủ yếu và đèn 2 nằm tại vị trí nhánh rẽ → biến chuyển trở rất cần phải mắc tuy nhiên song với R2

(vì nếu biến trở mắc tuy vậy song cùng với R1 thì lúc đó Imạch chính = Iđm2 = 1A b= Iđm1– Iđm2 = 0,2A

Biến trở ghép song song cùng với đèn 2 đề nghị Ub = Uđm2 = 3V

Điện trở của trở nên trở: Rb = Ub/Ib = 3/0,2 = 15Ω

c) Chiều lâu năm của dây nicrôm dùng để làm quấn trở nên trở là:

*

Câu 4 trang 32 SBT đồ vật Lí 9

Một đèn điện sáng thông thường với hiệu điện thế định nấc UĐ = 6V và khi ấy dòng năng lượng điện chạy qua đèn bao gồm cường độ IĐ = 0,75A. Mắc bóng đèn này cùng với một thay đổi trở gồm điện trở lớn số 1 là 16Ω vào hiệu điện nỗ lực U = 12V.

*

a) Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là từng nào để đèn sáng thông thường nếu mắc bóng đèn tiếp liền với trở thành trở vào hiệu điện rứa U đã mang lại trên đây?

b) trường hợp mắc đèn và đổi thay trở vào hiệu điện núm U đã mang đến theo sơ đồ dùng hình 11.1 SBT (hình bên) thì phần năng lượng điện trở R1của trở nên trở là từng nào để đèn sáng bình thường?

Tóm tắt:

Đèn: Uđm1 = UĐ = 6V; IĐ = 0,75A; đổi thay trở: Rbmax = 16Ω; U = 12V;

a) Đèn nối liền biế trở, đèn sáng thông thường khi Rb= ?

b) Đèn sáng bình thường khi R1= ?

Lời giải:

a) Mắc láng đèn tiếp nối với thay đổi trở, đèn sáng bình thường khi:

Ib = IĐ = I = 0,75A

Ub + UĐ = U cùng UĐ = 6V → Ub = U – UĐ = 12 – 6 = 6V

Điện trở của vươn lên là trở là: Rb = Ub / Ib = 6/0,75 = 8Ω

b) Đèn được mắc tuy vậy song với phần R1 của phát triển thành trở cùng đoạn mạch tuy vậy song này được mắc thông liền với phần còn sót lại R2(R2= 16 – R1) của biến hóa trở.

Để đèn sáng thông thường thì hiệu điện thay ở nhị đầu đoạn mạch tuy vậy song là UĐ = 6V và cho nên vì thế hiệu điện cố gắng ở nhì đầu phần còn lại của trở thành Hình 11.3 trở là:

U2 = U – UĐ = 12 – 6 = 6V.

Xem thêm: Thế Nào Là Hình Cắt Là Hình Như Thế Nào Là Hình Cắt? Hình Cắt Dùng Để Làm Gì?

Điện trở của đèn là: RĐ = UĐ / IĐ = 6/0,75 = 8Ω

Vì cụm đoạn mạch (đèn // R1) nối tiếp với R2 nên ta gồm hệ thức:

*

(R1D là năng lượng điện trở tương đương của đoạn mạch đèn // R1 và U1D = U1 = UĐ = 6V)

*

Câu 5 trang 32 SBT đồ dùng Lí 9 

Xét những dây dẫn được gia công từ thuộc một một số loại vật liệu, ví như chiều dài dây dẫn sụt giảm 5 lần và tiết diện tăng gấp đôi thì năng lượng điện trở của dây dẫn biến đổi như nỗ lực nào?

A. Điện trở của dây dẫn tăng thêm 10 lần

B. Điện trở của dây dẫn giảm sút 10 lần

C. Điện trở dây dẫn tăng thêm 2,5 lần

D. Điện trở dây dẫn giảm lên 2,5 lần

Tóm tắt:

Hai dây cùng vật liệu (ρ1 = ρ2 = ρ); l2 = l1/5; S2 = 2S1; R2/ R1 = ?

Lời giải:

Chọn B. Điện trở của dây dẫn giảm sút 10 lần

Áp dụng công thức: 

*

*

Câu 6 trang 32 SBT thứ Lí 9

Câu tuyên bố nào dưới đây về mối quan hệ giữa hiệu điện gắng U giữa hai đầu một đoạn mạch có điện trở R với cường độ chiếc điện I chạy qua đoạn mạch này là ko đúng?

A. Hiệu điện vắt U bằng tích số thân cường độ dòng điện I với điện trở R của đoạn mạch.

B. Điện trở R của đoạn mạch không phụ thuộc vào hiệu điện nuốm U thân hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua mạch đó.

C. Cường độ cái điện I tỉ lệ thành phần thuận cùng với hiệu điện cụ U và tỉ lệ nghịch với năng lượng điện trở R của mạch

D. Điện trở R tỉ trọng thuận với hiệu điện thế U cùng tỉ lệ nghịch cùng với cường độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch

Lời giải:

Chọn D. Điện trở R tỉ lệ thành phần thuận cùng với hiệu điện núm U và tỉ lệ nghịch với cường độ chiếc điện I chạy qua đoạn mạch

Câu 7 trang 33 SBT đồ dùng Lí 9 

Hãy ghép mỗi đoạn câu a), b), c), d) với một quãng câu sống 1, 2, 3, 4, 5 và để được một câu hoàn chỉnh và bao gồm nội dung đúng.

a) Hiệu điện rứa giữa nhị đầu đoạn mạch

b) Điện trở của dây dẫn

c) Đối cùng với đoạn mạch nối tiếp, hiệu điện nạm giữa hai đầu mỗi năng lượng điện trở

d) Đối cùng với đoạn mạch song song, cường độ loại điện chạy qua mỗi mạch rẽ

1. Tỉ trọng thuận với những điện trở

2. Tỉ trọng nghịch với những điện trở

3. Tỉ lệ thuận với chiều dài, tỉ lệ thành phần nghịch với ngày tiết diện của dây và phụ thuộc vào vật liệu làm dây

4. Bởi tích thân cường độ chiếc điện chạy qua đoạn mạch cùng điện trở của đoạn mạch

5. Tỉ lệ thuận với hiệu điện nắm giữa hai đầu dây cùng tỉ lệ nghịch cùng với cường độ mẫu điện chạy qua dây đó

Lời giải:

a – 4

b – 3

c – 1

d – 2

Câu 8 trang 33 SBT đồ vật Lí 9 

Hai dây dẫn được là từ cùng một các loại vật liệu, dây đầu tiên có điện trở R1 = 15Ω, có chiều dài l1 = 24m và có tiết diện S1 = 0,2mm2, dây vật dụng hai tất cả điện trở R2 = 10Ω, gồm chiều dài l2 = 30m. Tính tiết diện S2 của dây sản phẩm hai

Lời giải:

Áp dụng công thức: 

*
 (hai dây này cùng làm bởi một nhiều loại vật liệu)

*

Câu 9 trang 33 SBT trang bị Lí 9 

Hai đèn điện Đ1 và Đ2 có hiệu điện nắm định mức tương xứng là U1 = 1,5V cùng U2 = 6V; khi sáng bình thường có điện trở tương xứng là R1 = 1,5Ω cùng R2 = 8Ω. Nhì đèn này được mắc cùng rất một phát triển thành trở vào hiệu điện vắt U = 7,5V theo sơ vật dụng như hình 11.2.

*

a) Hỏi phải điều chỉnh biến trở có mức giá trị là từng nào để nhì đèn sáng bình thường

b) biến chuyển trở nói trên được quấn bởi dây Nikêlin bao gồm điện trở suất là 0,4.10-6Ω.m, tất cả độ dài tổng số là 19,64m và 2 lần bán kính tiết diện là 0,5mm. Hỏi giá trị của biến đổi trở tính được làm việc câu a bên trên đây chiếm bao nhiêu xác suất so với điện trở lớn nhất của biến hóa trở này?

Tóm tắt:

Đèn 1: Uđm1 = U1 = 1,5V; R1 = 1,5Ω; Đèn 2: Uđm2 = U2 = 6V; R2 = 8Ω; U = 7,5V;

a) nhì đèn sáng bình thường thì Rb= ?

b) dây nikêlin ρ = 0,4.10-6Ω.m; l= 19,64m; d = 0,5mm = 0,5.10-3m;

 

*

Lời giải:

a) Để nhì đèn sáng bình thường thì cường độ cái điện qua từng đèn phải bằng cường độ định mức:

*

Đồng thời: U2b = U2 = Ub = 6V (vì Đèn 2 // trở nên trở)

Ta có: I = I1 = I2b = 1A = Ib + I2 (vì Đ1 nt (Đ2 // trở thành trở))

→ Cường độ chiếc điện qua biến trở: Ib = I2b – I2 = 1 – 0,75 = 0,25A

Điện trở của phát triển thành trở lúc đèn sáng sủa bình thường: Rb = Ub/Ib = 6/0,25 = 24Ω

b) Áp dụng công thức: 

*

với S là tiết diện được tính bằng công thức:

*

*

Điện trở của trở thành trở lúc đèn sáng thông thường chiếm:

*

Câu 10 trang 34 SBT đồ vật Lí 9 

Hai đèn điện Đ1 và Đ2 có cùng hiệu điện chũm định nấc là U1 = U2 = 6V; khi sáng bình thường có điện trở khớp ứng là R1 = 12Ω với R2 = 8Ω . Mắc Đ1, Đ2 cùng cùng với một phát triển thành trở vào hiệu điện ráng không đổi U = 9V nhằm hai đèn sáng bình thường

a) Vẽ sơ trang bị mạch điện và tính quý giá Rbcủa biến hóa trở khi nhì đèn sáng sủa bình thường

b) phát triển thành trở này được quấn bởi dây nicrom bao gồm điện trở suất là 1,10.10-6Ω.m và tất cả tiết diện 0,8mm2. Tính độ dài tổng cộng của dây quấn phát triển thành trở này, biết rằng nó có mức giá trị lớn số 1 Rbm= 15Rb, trong những số đó Rblà quý giá tính được sinh sống câu a trên đây.

Tóm tắt:

Đèn 1: Uđm1 = U1 = 6V; R1 = 12Ω; Đèn 2: Uđm2 = U2 = 6V; R2 = 8Ω; U = 9V;

a) Sơ thứ mạch điện?; Rb= ?

b) ρ = 1,1.10-6Ω.m; S = 0,8mm2= 0,8.10-6m2; Rbm= 15Rb; l = ?

Lời giải:

a) Sơ trang bị mạch điện:

Vì U1 = U2 = 6V b như hình vẽ.

*

Để nhì đèn sáng bình thường thì cường độ cái diện qua Đ1, Đ2 lần lượt là:

*

Đồng thời: U12 + Ub = U = 9V với I = Ib = I12 = I1 + I2 = 0,5 + 0,75 = 1,25A (vì (Đèn 1 nt Đ2) // vươn lên là trở)

→ Ub = U – U12 = U – U1 = 9 – 6 = 3V (vì Đ1 // Đ2 nên U12 = U1 = U2)

Điện trở của biến hóa trở khi hai đèn sáng bình thường: Rb = Ub/Ib = 3/1,25 = 2,4Ω

b) Điện trở lớn nhất của trở thành trở: Rbm= 15.Rb= 15 x 2,4 = 36Ω

Áp dụng công thức: 

*
 với l là chiều dài và S là máu diện dây

→ Độ dài của dây cuốn làm thay đổi trở: 

*

Câu 11 trang 34 SBT đồ dùng Lí 9 

Ba bóng đèn Đ1, Đ2, Đ3 có hiệu điện núm định mức tương xứng là U1 = 3V, U2 = U3 = 6V cùng khi sáng bình thường có điện trở khớp ứng là R1 = 2Ω, R2 = 6Ω, R3=12Ω

a) Hãy minh chứng rằng hoàn toàn có thể mắc ba bóng đèn này vào hiệu điện thế U = 9V để những đèn khác đều sáng bình thường và vẽ sơ đồ dùng của mạch điện này.

b) ráng đèn Đ3bằng cuộn dây năng lượng điện trở được quấn bằng dây manganin có điện trở suất 0,43. 10-6Ω.m và có chiều lâu năm 8m. Tính máu diện của dây này

Tóm tắt:

Đèn 1: Uđm1 = U1 = 3V; R1 = 2Ω; Đèn 2: Uđm2 = U2 = 6V; R2 = 6Ω;

Đèn 3: Uđm3 = U2 = 6V; R3 = 12Ω; U = 9V;

a) Sơ trang bị mạch điện?

b) cố kỉnh đèn 3 bằng cuộn dây Rdcó: ρ = 0,43.10-6Ω.m; l= 8m; S = ?

Lời giải:

*

Vì U23 = U2 = U3 = 6V cùng U1 = 3V = 9 – 6 = U – U23 nên đèn Đ2 và Đ3 phải mắc song song cùng nhau và nối tiếp với đèn Đ1 như hình vẽ.

Xem thêm: Ở Điều Kiện Thường Chất Ở Trạng Thái Lỏng Ở Điều Kiện Thường Là :

Chứng minh 3 đèn sáng sủa bình thường:

Giả sử 3 đèn đầy đủ sáng bình thường, khi ấy ta có:

Cường độ loại diện qua những đèn theo lần lượt là:

*

Như vậy ta nhấn thấy: I2 + I3 = 1 + 0,5 = 1,5 = I1 (1)

Và Đ1 nằm sinh hoạt nhánh chủ yếu nên cường độ loại mạch chủ yếu I = I1 = 1,5A

→ Hiệu điện nắm toàn mạch: U = I.Rtđ = I.(R1 + R23)

Mà 

*

→ U = 1,5.(2 + 4) = 9V (2)

Từ (1) và (2) ta thấy biện pháp mắc 3 đèn bên trên theo sơ vật dụng là tương xứng với đặc điểm mạch điện để cả 3 sáng bình thường khi mắc vào mối cung cấp 9V (đpcm).