Bài 8. Điện trở. Định luật Ohm trang 39, 40, 41 Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo

CHMĐ

Trả lời câu hỏi mở đầu trang 39 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Trong chương trình Khoa học tự nhiên lớp 8, ta đã biết độ sáng của đèn phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy qua nó. Ở mạch điện hình bên dưới, khi lắp thêm một pin vào mạch điện, ta thấy bóng đèn sáng mạnh hơn. Cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn phụ thuộc như thế nào vào hiệu điện thế giữa hai đầu của nó?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng trong mạch điện:

- Cường độ dòng điện: là đại lượng đặc trưng cho sự tác dụng mạnh, yếu của một dòng điện.

- Hiệu điện thế: là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh ra dòng điện của nguồn điện được đo bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nó.

Lời giải chi tiết:

Hiệu điện thế đặt giữa hai đầu bóng đèn càng lớn thì cường độ dòng điện chạy qua nó càng lớn.

CH 1

Trả lời câu hỏi 1 trang 40 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Tiến hành thí nghiệm (Hình 8.1), từ đó nêu nhận xét về khả năng cản trở dòng điện của các vật dẫn điện dùng trong thí nghiệm.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng:

- Cường độ dòng điện: là đại lượng đặc trưng cho sự tác dụng mạnh, yếu của một dòng điện, được đo bằng ampe kế mắc nối tiếp.

- Hiệu điện thế: là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh ra dòng điện của nguồn điện được đo bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nó.

Lời giải chi tiết:

Kết quả thí nghiệm cho thấy với cùng hiệu điện thế đặt vào hai đầu các vật dẫn điện khác nhau thì cường độ dòng điện chạy qua chúng cũng khác nhau. Do vậy, vật dẫn điện có mức độ cản trở dòng điện khác nhau. Cụ thể trong thí nghiệm là cường độ dòng điện đi qua thước nhôm lớn hơn thước sắt, như vậy thước sắt cản trở dòng điện nhiều hơn thước nhôm.

CH 2

Trả lời câu hỏi 2 trang 40 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

1. Tiến hành thí nghiệm (Hình 8.2), từ đó nêu nhận xét về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây dẫn.

2. Nêu nhận xét về tỉ số \(\frac{U}{I}\)đối với đoạn dây dẫn trong thí nghiệm.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng:

- Cường độ dòng điện: là đại lượng đặc trưng cho sự tác dụng mạnh, yếu của một dòng điện, được đo bằng ampe kế mắc nối tiếp.

- Hiệu điện thế: là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh ra dòng điện của nguồn điện được đo bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nó.

Lời giải chi tiết:

1. Kết quả thí nghiệm cho thấy khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện tăng, cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn điện cũng tăng theo tỉ lệ không đổi U:I = 1,5.

2. Tỉ số của \(\frac{U}{I}\)trong thí nghiệm trên luôn không đổi và luôn giá trị bằng 1,5.

CH

Trả lời câu hỏi trang 41 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Nêu nhận xét về hình dạng của đồ thị.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về cách phân tích đồ thị.

Lời giải chi tiết:

Đồ thị là đường thẳng đi qua gốc O của trục tọa độ và được xác định bằng hàm số U = 1,5I.

LT 1

Trả lời câu hỏi luyện tập 1 trang 41 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Trả lời câu hỏi đã nêu ở phần Mở đầu bài học.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch điện: \(\frac{U}{I} = const\)

Lời giải chi tiết:

Hiệu điện thế đặt giữa hai đầu bóng đèn càng lớn thì cường độ dòng điện chạy qua nó càng lớn với tỉ lệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện luôn không đổi.

LT 2

Trả lời câu hỏi luyện tập 2 trang 41 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Có hai đoạn dây khác nhau. Lần lượt đặt hiệu điện thế U = 12 V vào giữa hai đầu của mỗi đoạn dây dẫn thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn thứ nhất là I₁ = 1,2 A, qua đoạn dây dẫn thứ hai là I₂ = 0,8 A. Tính điện trở của mỗi đoạn dây dẫn đó.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về điện trở: \(R = \frac{U}{I}\)

Lời giải chi tiết:

Điện trở của đoạn dây thứ nhất là:

\({R_1} = \frac{U}{{{I_1}}}{\rm{ = }}\frac{{12}}{{1,2}} = 10{\rm{ }}{\Omega _{}}\)

Điện trở của đoạn dây thứ 2 là:

\({R_2} = \frac{U}{{{I_2}}}{\rm{ = }}\frac{{12}}{{0,8}} = 15{\rm{ }}{\Omega _{}}\)

LT 1

Trả lời câu hỏi luyện tập 1 trang 42 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Cho đoạn dây dẫn có điện trở R = 20 Ω.

a) Khi mắc đoạn dây dẫn này vào hiệu điện thế 6 V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là bao nhiêu?

b) Muốn cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn này tăng thêm 0,3 A so với trường hợp trên thì hiệu điện thế đặt giữa hai đầu đoạn dây dẫn khi đó là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về định luật Ohm: \(I = \frac{U}{R}\)

Lời giải chi tiết:

a) Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là:

\(I = \frac{U}{R} = \frac{6}{{20}} = 0,3{\rm{ A}}\)

b) Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn sau khi thay đổi là:

I₂ = I₁ + 0,3 = 0,3 + 0,3 = 0,6 A

Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn khi đó là:

U₂ = I₂.R = 0,6.20 = 12 V

LT 2

Trả lời câu hỏi luyện tập 2 trang 42 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Tính điện trở của cuộn dây dẫn nhiệt trong một bếp điện làm bằng nichrome có chiều dài tổng cộng 6,5 m và tiết diện 0,2 mm².

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về điện trở: \(R = \rho \frac{l}{S}\)

Lời giải chi tiết:

Điện trở của cuộn dây dẫn nhiệt này là:

\(R = \rho \frac{l}{S} = \frac{{1,{{1.10}^{ - 6}}.6,5}}{{0,{{2.10}^{ - 9}}}} = 1,{43.10^3}{\rm{ }}\Omega \)

CH

Trả lời câu hỏi trang 43 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Dựa vào Bảng số liệu 8.3, trong ba chất sắt, đồng, nichrome thì chất nào dẫn điện tốt nhất, chất nào dẫn điện kém nhất?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức từ hiểu biết đời sống, thông tin qua sách báo, internet và quan sát bảng 8.3.

Lời giải chi tiết:

Trong ba chất, nichrome dẫn điện tốt nhất, đồng dẫn điện kém nhất.

LT

Trả lời câu hỏi luyện tập trang 43 SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo

Cho ba đoạn dây dẫn trong hình bên dưới.

a) Tính điện trở của mỗi đoạn dây dẫn.

b) Lần lượt mắc từng đoạn dây dẫn vào hiệu điện thế U = 6 V thì cường độ dòng điện chạy qua mỗi đoạn dây dẫn là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng trong mạch điện.

- Định luật Ohm: \(I = \frac{U}{R}\)

- Điện trở: \(R = \rho \frac{l}{S}\)

Lời giải chi tiết:

a) Dây constantan:

Điện trở của dây là:

\(R = \rho \frac{l}{S} = {\rm{ }}\frac{{0,{{5.10}^{ - 6}}{{.900.10}^{ - 3}}}}{{\pi .0,{3^2}{{.10}^{ - 6}}}} = 0,16{\rm{ }}\Omega \)

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là:

\(I = \frac{U}{R} = \frac{6}{{1,6}} = 3,75{\rm{ A}}\)

b) Dây nichrome:

Điện trở của dây là:

\(R = \rho \frac{l}{S} = {\rm{ }}\frac{{1,{{1.10}^{ - 6}}{{.1800.10}^{ - 3}}}}{{\pi .0,{3^2}{{.10}^{ - 6}}}} = 7{\rm{ }}\Omega \)

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là:

\(I = \frac{U}{R} = \frac{6}{7} = 0,86{\rm{ A}}\)

c) Dây constantan:

Điện trở của dây là:

\(R = \rho \frac{l}{S} = {\rm{ }}\frac{{0,{{5.10}^{ - 6}}{{.1800.10}^{ - 3}}}}{{\pi .0,{6^2}{{.10}^{ - 6}}}} = 0,8{\rm{ }}\Omega \)

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là:

\(I = \frac{U}{R} = \frac{6}{{0,8}} = 7,5{\rm{ A}}\)