Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn – Lý thuyết Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn. Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu…. 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 của mỗi dây.
- Bài học:
- Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn
- Chuyên mục:
- Lớp 9
- Vật lý lớp 9
Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 9
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 9
- Giải Vở Bài Tập Vật Lí Lớp 9
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 9
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 9
Giải Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
Bài C1 [trang 22 SGK Vật Lý 9]: Hãy tính điện trở tương đương R2 của hai dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1b [SGK] và điện trở tương đương R3của ba dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1c [SGK].
Lời giải:
+ Trong mạch điện hình 8.1b, ta nhận thấy điện trở R2 được tạo nên từ 2 điện trở R1 = R ghép song song với nhau.
Điện trở tương đương R2 của hai dây là:
+ Trong mạch điện hình 8.1c, ta nhận thấy điện trở R3 được tạo nên từ 3 điện trở R1 = R ghép song song với nhau.
Điện trở tương đương R3 của hai dây là:
Bài C2 [trang 23 SGK Vật Lý 9]: Cho rằng các dây dẫn với tiết diện 2S và 3S có điện trở tương đương là R2 và R3 như đã tính trong bài học, hãy nêu dự đoán về mối quan hệ giữa điện trở của các dây dẫn với tiết diện của mỗi dây.
Từ đó suy ra trường hợp hai dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu, thì giữa tiết diện S1 và S2 và điện trở tương ứng R1, R2 của chúng có mối quan hệ như thế nào.
Lời giải:
+ Dự đoán: Nếu tiết diện tăng gấp hai hoặc ba lần thì điện trở của dây giảm hai hoặc ba lần: R2 = R/2 và R3 = R/3
+ Các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu, nếu tiết diện của dây tăng bao nhiêu lẩn thì điện trở của nó giảm bấy nhiêu lần.
Từ đó suy ra điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ nghịch vớí tiết diện của nó.
Hệ thức liên hệ:
Bài C3 [trang 24 SGK Vật Lý 9]: Hai dây đồng có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 2mm2, dây thứ hai có tiết diện 6mm2. Hãy so sánh điện trở của hai dây này.
Lời giải:
Vì tiết diện dây thứ nhất là S1 = 2mm2 bằng 1/3 lần tiết diện dây thứ hai S2 = 6mm2
→ Điện trở của dây thứ hai nhỏ hơn ba lần điện trở của dây thứ nhất.
Bài C4 [trang 24 SGK Vật Lý 9]: Hai dây nhôm có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 0,5mm2 và có điện trở R1 = 5,5Ω. Hỏi dây thứ hai có tiết diện 2,5mm2 thì có điện trở R2 là bao nhiêu?
Lời giải:
Bài C5 [trang 24 SGK Vật Lý 9]: Một dây dẫn bằng constantan [một loại hợp kim] dài l1 = l00m, có tiết diện S1 = 0,lmm2 thì có điện trở R1 = 500Ω. Hỏi một dây khác cũng bằng constantan dài 12 = 50m, có tiết diện S2 = 0,5mm2 thì có điện trở R2 là bao nhiêu?
Lời giải:
Dây thứ nhất có: l1 = 100m, S1 = 0,1 mm2, R1 = 500Ω
Dây thứ hai có: l2 = 50m, S2 = 0,5 mm2, R2 = ? Ω
Ta chọn thêm dây thứ 3 cùng vật liệu với 2 dây trên sao cho có:
l3 = l1 =100m nhưng lại có tiết diện S3 = S2 = 0,5 mm2.
Như vậy dây 1 và dây 3 có cùng vật liệu và chiều dài, khác tiết diện →
→ R3 = R1/5 = 100Ω
Lại có dây 2 và dây 3 có cùng vật liệu, cùng tiết diện, khác chiều dài →
→ R2 = R3/2 = 100/2 = 50Ω
Bài C6 [trang 24 SGK Vật Lý 9]: Một dây dẫn sắt dài l1 = 200m, có tiết diện S1 = 0,2mm2 và có điện trở R1 = 120Ω . Hỏi một dây sắt khác dài l2 = 50m, có điện trở R2 = 45Ω thì có tiết diện S2 là bao nhiêu?
Lời giải:
Dây thứ nhất có: l1 = 200m, S1 = 0,2mm2, R1 = 120Ω
Dây thứ hai có: l2 = 50m, S2 = ? mm2, R2 = 45Ω
Ta chọn thêm dây thứ 3 cùng vật liệu với 2 dây trên sao cho có:
l3 = l2 =50m nhưng lại có tiết diện S3 = S1 = 0,2 mm2.
Như vậy dây 1 và dây 3 có cùng vật liệu và tiết diện, khác chiều dài
→ R3 = R1/4 = 30Ω
Lại có dây 2 và dây 3 có cùng vật liệu, cùng chiều dài, khác tiết diện →
→ S2 = 2S3/3 = 2.0,2/3 = 2/15mm2 = 0,133mm2.
Lưu ý: Qua hai bài trên ta nhận thấy, với hai dây dẫn cùng vật liệu nhưng có chiều dài và tiết diện khác nhau thì ta có thể dùng hệ thức liên hệ sau để làm nhanh hơn.
Chuyên đề Vật lý lớp 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn được VnDoc tổng hợp và đăng tải.Có dây dẫn tiết diện nhỏ, có dây dẫn tiết diện lớn. Nếu các dây dẫn này có cùng chiều dài thì điện trở của chúng phụ thuộc vào tiết diện như thế nào? Các em cùng tìm hiểu tài liệu dưới đây để nắm được những kiến thức trọng tâm và chi tiết nhé
Chuyên đề: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
- A. Lý thuyết
- B. Trắc nghiệm & Tự luận
A. Lý thuyết
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn
Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi tiết diện của dây dẫn, chiều dài dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau [giữ nguyên].
⇒ Kết quả: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện của mỗi dây.
Chú ý:
+ Tiết diện là hình tròn:
Trong đó: r là bán kính
d là đường kính
+ Khối lượng của dây dẫn có tiết diện đều m = D.S. [D là khối lượng riêng của vật liệu làm dây dẫn].
2. Liên hệ thực tế
Mỗi đường dây tải trong hệ thống đường dây tải điện 500kV của nước ta gồm bốn dây mắc song song với nhau. Mỗi dây này có tiết diện 373 mm2, do đó có thể coi rằng mỗi đường dây tải có tiết diện tổng cộng là 373 mm2.4 = 1492 mm2. Cách mắc dây như vậy làm cho điện trở của đường dây tải nhỏ hơn so với khi dùng một dây.
B. Trắc nghiệm & Tự luận
Câu 1: Hai đoạn dây bằng đồng, cùng chiều dài có tiết diện và điện trở tương ứng là S1, R1 và S2, R2. Hệ thức nào dưới đây là đúng?
A. S1R1 = S2R2
B.
C. R1R2 = S1S2
D. Cả ba hệ thức trên đều sai
Hệ thức đúng là S1R1 = S2R2
→ Đáp án A
Câu 2: Hai dây dẫn bằng nhôm có chiều dài, tiết diện và điện trở tương ứng là I1, S1, R1 và I2, S2, R2. Biết
A. Chiều dài lớn gấp 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 lần thì điện trở lớn gấp 4.2 = 8 lần. Vậy R1 = 8.R2.
B. Chiều dài lớn gấp 4 lần thì điện trở nhỏ hơn 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 lần thì điện trở lớn gấp 2 lần. Vậy
C. Chiều dài lớn gấp 4 lần thì điện trở lớn gấp 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 lần thì điện trở nhỏ hơn 2 lần. Vậy R1 = 2.R2.
D. Chiều dài lớn gấp 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 lần thì điện trở nhỏ hơn 4.2 = 8 lần. Vậy
Chiều dài lớn gấp 4 lần thì điện trở lớn gấp 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 lần thì điện trở nhỏ hơn 2 lần => R1 = 2.R2
→ Đáp án C
Câu 3: Để tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào tiết diện 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 tiết diện 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 chiều dài, được làm từ cùng một vật liệu nhưng có tiết diện khác nhau.
→ Đáp án B
Câu 4: Một dây cáp điện bằng đồng có lõi là 15 sợi dây đồng nhỏ xoắn lại với nhau. Điện trở của mỗi sợi dây đồng nhỏ này là 0,9 Ω . Tính điện trở của dây cáp điện này.
A. 0,6 Ω B. 6 Ω C. 0,06 Ω D. 0,04 Ω
Do tiết diện dây tăng lên 15 lần nên điện trở giảm 15 lần nghĩa là điện trở của dây cáp điện là:
→ Đáp án C
Câu 5: Một dây dẫn đồng chất có chiều dài l, tiết diện đều S có điện trở là 8 Ω được gập đôi thành một dây dẫn mới có chiều dài l/2. Điện trở của dây dẫn mới này là bao nhiêu?
A. 4 Ω B. 6 Ω C. 8 Ω D. 2 Ω
Do dây dẫn được gập đôi lại nên chiều dài giảm đi 2 lần và tiết diện tăng 2 lần.
Chiều dài giảm 2 lần nên điện trở giảm 2 lần, tiết diện tăng 2 lần nên điện trở giảm 2 lần. Kết quả là giảm 4 lần.
Vì vậy điện trở dây dẫn mới là: 8/4 = 2Ω
→ Đáp án D
Câu 6: Hai dây dẫn bằng đồng có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện S1 = 5 mm2 và điện trở R1 = 8,5 Ω . Dây thứ hai có tiết diện S2 = 0,5 mm2. Tính điện trở R2.
A. 8,5 Ω B. 85 Ω C. 50 Ω D. 55 Ω
Ta có:
Vậy R2 = 10.R1 = 10.8,5 = 85 Ω
→ Đáp án B
Câu 7: Hai dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu, có điện trở, chiều dài và tiết diện tương ứng là R1, l1, S1 và R2, l2 , S2. Hệ thức nào dưới đây là đúng?
→ Đáp án C
Câu 8: Một dây dẫn bằng đồng có điện trở 6,8 với lõi gồm 20 sợi đồng mảnh. Tính điện trở của mỗi sợi dây mảnh này, cho rằng chúng có tiết diện như nhau.
Điện trở của mỗi dây mảnh là: 6,8.20 = 136 Ω
Câu 9: Cuộn dây thứ nhất có điện trở là R1 = 20 Ω, được quấn bằng dây dẫn có chiều dài tổng cộng là l1 = 40m và có đường kính tiết diện là d1 = 0,5mm. Dùng dây dẫn được làm từ cùng vật liệu như cuộn dây thứ nhất nhưng có đường kính tiết diện của dây là d2 = 0,3mm để quấn một cuộn dây thứ hai, có điện trở R2 = 30Ω . Tính chiều dài tổng cộng của dây dẫn dùng để quấn cuộn dây thứ hai này.
Cuộn dây thứ nhất:
Vậy chiều dài tổng cộng của dây dẫn dùng để quấn cuộn dây thứ hai là 21,6 m
Câu 10: Người ta dùng dây Nikêlin [một loại hợp kim] làm dây nung chco một bếp điện. Nếu dùng loại dây này với đường kính tiết diện là 0,6mm thì cần dây có chiều dài là 2,88m. Hỏi nếu không thay đổi điện trở của dây nung, nhưng dùng dây loại này với đường kính tiết diện là 0,4mm thì dây phải có chiều dài là bao nhiêu?
Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THCS miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 9. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.
Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn được VnDoc chia sẻ trên đây. Với lý thuyết và các bài tập cụ thể hy vọng sẽ giúp ích cho các em nắm chắc kiến thức cũng như hiểu rõ về sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn từ đó học tốt môn Vật lý lớp 9. Chúc các em học tốt và nhớ thường xuyên theo dõi để cập nhật nhiều kiến thức hay, bổ ích tại VnDoc.com nhé
......................
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn lý thuyết Vật lý 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Vật lý 9, Giải bài tập Vật lý lớp 9, Giải bài tập Vật Lí 9, Tài liệu học tập lớp 9 mà VnDoc tổng hợp và giới thiệu tới các bạn đọc
| Đặt câu hỏi về học tập, giáo dục, giải bài tập của bạn tại chuyên mục Hỏi đáp của VnDoc | |
| Hỏi - Đáp | Truy cập ngay: Hỏi - Đáp học tập |