Tìm hiểu SBT Vật lí 9 Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn


Tailieumoi.vn giới thiệu Giải sách bài tập Vật lí lớp 9 Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 9. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 9 Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn

Bạn đang xem: Tìm hiểu SBT Vật lí 9 Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn

Bài 8.1 trang 21 SBT Vật 9: 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. S1R1=S2R2    

C. R1R2=S1S2               

D. Cả ba hệ thức trên đều sai.

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

Lời giải:

Ta có: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

Hay: S1S2=R2R1

Ta suy ra: S1R1=S2R2

Chọn đáp án A

Bài 8.2 trang 21 SBT Vật lí 9: Hai dây dẫn bằng nhôm có chiều dài, tiết diện và điện trở tương ứng là l1, S1, R1  l2, S2, R2. Biết l1=4l2 và S1=2S2. Lập luận nào sau đây về mối quan hệ giữa các điện trở R1 và R2 của hai dây dẫn này là đúng?

A. Chiều dài lớn gấp 4, tiết diện lớn gấp 2 thì điện trở lớn gấp 4.2=8 lần, vậy R1=8R2.

B. Chiều dài lớn gấp 4 thì điện trở nhỏ hơn 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 thì điện trở lớn gấp 2 lần, vậy R1=R22

C. Chiều dài lớn gấp 4 thì điện trở lớn gấp 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 thì điện trở nhỏ hơn 2 lần, vậy R1=2R2.

D. Chiều dài lớn gấp 4, tiết diện lớn gấp 2 thì điện trở nhỏ hơn 4.2=8 lần, vậy R1=R28

Phương pháp giải:

+ Vận dụng 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 thì tỉ lệ thuận với chiều dài của mỗi dây.

Hay:  l1l2=R1R2

+ Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

Hay: S1S2=R2R1

Lời giải:

Ta có: Chiều dài lớn gấp 4 thì điện trở lớn gấp 4 lần, tiết diện lớn gấp 2 thì điện trở nhỏ hơn 2 lần.

Vậy R1=2R2.

Chọn đáp án: C

Bài 8.3 trang 21 SBT Vật 9: Hai dây dẫn bằng đồng có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện  và điện trở  . Dây thứ hai có tiết diện . Tính điện trở .

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

S1S2=R2R1 hay S1R1=S2R2

Lời giải:

Ta có: S1R1=S2R2

S1=5mm2,R1=8,5Ω

S2=0,5mm2,R2=?Ω

=>R2=S1R1S2=5.8,50,5=85Ω

Bài 8.4 trang 21 SBT Vật 9: Một dây dẫn bằng đồng có điện trở  với lõi gồm  sợi đồng mảnh. Tính điện trở của mỗi sợi dây mảnh này, cho rằng chúng có tiết diện như nhau.

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

S1S2=R2R1 hay R1S1=R2S2

Lời giải:

Dây dẫn này có thể coi như gồm 20 dây dẫn mảnh giống nhau có cùng chiều dài, có tiết diện bằng 1/20 tiết diện của dây dẫn đầu và được mắc song song với nhau.

S2=120S1S1=20S2

Do điện trở của dây dẫn đồng loại, cùng chiều dài sẽ tỷ lệ nghịch với tiết diện:

R1R2=S2S1R2=R1S1S2=R1.20S2S2=20.6,8=136Ω

Bài 8.5 trang 22 SBT Vật 9: Một dây nhôm dài l1=200m, tiết diện S1=1mm2  thì có điện trở . Hỏi một dây nhôm khác tiết diện S2=2mm2  và điện trở R2=16,8Ω thì có chiều dài l2 là bao nhiêu? 

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn và tiết diện dây dẫn:

+ 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: R1R2=l1l2

+ Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây: R1R2=S2S1

Lời giải:

Ta có:

+ Dây thứ 1 có: l1=200m,S1=1mm2,R1=5,6Ω

+ Dây thứ 2 có: l2=?m,S2=2mm2,R2=16,8Ω

Xét thêm dây thứ 3 (cũng được làm từ nhôm) có: l3=200m,S3=2mm2,R3=?

Nhận thấy:

+ Dây 1 và dây 3 được làm cùng vật liệu, có cùng chiều dài khác nhau tiết diện, ta có:

R1R3=S3S15,6R3=21R3=5,62=2,8Ω

+ Dây 2 và dây 3 được làm cùng vật liệu, có cùng tiết diện khác nhau chiều dài, ta có:

R2R3=l2l316,82,8=l2200=6l2=1200m

Bài 8.6 trang 22 SBT Vật 9: 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.

Phương pháp giải:

Sử dụng lý thuyết: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

Lời giải:

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. Vì điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây, vật liệu và tiết diện dây.

Chọn đáp án: B

Bài 8.7 trang 22 SBT Vật 9: Một dây dẫn đồng chất có chiều dài l, tiết diện đều S có điện trở là 8Ω được gập đôi thành một dây dẫn mới có chiều dài . Điện trở của dây dẫn mới này là bao nhiêu?

A. 4Ω                             B. 6Ω                       

C. 8Ω                             D. 2Ω

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn và tiết diện dây dẫn:

+ 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: R1R2=l1l2

+ Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây: R1R2=S2S1

Lời giải chi tiết

Khi gập đôi sợi dây thì dây mới có chiều dài giảm đi 2 lần và tiết diện tăng gấp 2 lần.

Xem thêm: con gái 98 mệnh gì

Chiều dài giảm 2 lần nên điện trở giảm hai lần, tiết diện tăng 2 lần nên điện trở giảm thêm 2 lần nữa kết quả là giảm 4 lần.

Vì vậy điện trở dây dẫn mới là 8:4 = 2Ω.

Chọn đáp án: D

Bài 8.8 trang 22 SBT Vật 9: Hai dây dẫn được làm cùng một vật liệu, dây thứ nhất dài hơn dây thứ hai 8 lần và có tiết diện lớn gấp 2 lần so với dây thứ hai. Hỏi dây thứ nhất có điện trở gấp mấy lần dây thứ  hai?

 A. 8 lần               B. 10 lần              

C. 4 lần                D. 16 lần

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn và tiết diện dây dẫn:

+ 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: R1R2=l1l2

+ Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây: R1R2=S2S1

Lời giải:

Do dây thứ nhất dài hơn dây thứ hai 8 lần và có tiết diện lớn gấp 2 lần so với dây thứ hai.

Chiều dài lớn hơn 8 lần nên điện trở lớn hơn 8 lần, tiết diện lớn gấp 2 lần nên điện trở giảm đi 2 lần.

Vì vậy dây thứ nhất có điện trở lớn gấp 4 lần dây thứ hai.

Chọn đáp án C

Bài 8.9 trang 22 SBT Vật 9: Một dây đồng dài , có tiết diện  thì có điện trở là . Một dây đồng khác có chiều dài , có điện trở  thì tiết diện là bao nhiêu?

A. 5mm2               B. 0,2mm2

C. 0,05mm2          D. 20mm2

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn và tiết diện dây dẫn:

+ 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: R1R2=l1l2

+ Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây: R1R2=S2S1

Lời giải:

Ta có:

+ Dây thứ 1 có: l1=100m,S1=1mm2,R1=1,7Ω

+ Dây thứ 2 có: l2=200m,S2=?,R2=17Ω

Xét thêm dây thứ 3 (cũng được làm từ đồng) có: l3=200m,S3=1mm2,R3=?

Nhận thấy:

+ Dây 1 và dây 3 được làm cùng vật liệu, có cùng tiết diện khác nhau chiều dài, ta có:

R1R3=l1l3=100200=12R3=2R1=2.1,7=3,4Ω

+ Dây 2 và dây 3 được làm cùng vật liệu, có cùng chiều dài khác nhau tiết diện, ta có:

R2R3=S3S2173,4=1S2S2=0,2mm2

Chọn đáp án B

Bài 8.10 trang 23 SBT Vật 9: 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?

A. R1.l1.S1=R2.l2.S2

B. R1.l1S1=R2.l2S2

C. R1.l1S1=S2.l2R2

D. l1R1.S1=l2R2.S2

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn và tiết diện dây dẫn:

+ 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: R1R2=l1l2

+ Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây: R1R2=S2S1

Lời giải:

Dây thứ nhất có: l1,S1,R1

Dây thứ hai có: l2,S2,R2

Ta chọn thêm dây thứ 3 cùng vật liệu với 2 dây trên sao cho có: l3=l2  nhưng lại có tiết diện S3=S1

+ Ta có: dây 1 và dây 3 có cùng vật liệu và tiết diện nhưng khác chiều dài.

Ta suy ra: R3R1=l3l1R3=l3l1R1

+ Lại có: dây 2 và dây 3 có cùng vật liệu, cùng chiều dài, khác tiết diện.

Suy ra:

S3S2=R2R3=R2l3l1R1=l1R2l3R1l1R1S3=l3R2S2

Thay S3=S1,l3=l2

Ta suy ra: l1R1S1=l2R2S2

Bài 8.11 trang 23 SBT Vật 9: 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 0,9Ω. Tính điện trở của dây cáp điện này.

Phương pháp giải:

Vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm cùng vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

Lời giải:

Ta có: Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

Theo đề bài, ta có tiết diện dây tăng lên 15 lần nên điện trở giảm 15 lần. 

Ta suy ra: Điện trở của dây cáp điện này là: R=0,915=0,06Ω

Bài 8.12 trang 23 SBT Vật 9: Người ta dùng dây Nikêlin (một loại hợp kim) làm dây nung cho 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 0,4 mm thì dây phải có chiều dài là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính điện trở: R=ρ.lS

+ Áp dụng hệ thức suy ra từ bài 8.10: l1R1S1=l2R2S2

Lời giải:

+ Đường kính của dây là d1=0,6mm, suy ra tiết diện dây là:  S1=πd124

+ Đường kính dây giảm xuống còn d2=0,4mm, suy ra tiết diện dây là: S2=πd224

Áp dụng kết quả thu được từ bài 8.10 ta có: l1R1S1=l2R2S2

Thay R1=R2 (vì không thay đổi điện trở của dây nung) ta được:

l1R1S1=l2R1S2l1S1=l2S2l1l2=S1S2=πd124πd224l1l2=d12d22l2=d22d12l1=0,420,62.2,88=1,28m

Bài 8.13 trang 23 SBT Vật 9: Cuộn dây thứ nhất có điện trở là R1=20Ω, 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.

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính tiết diện:S1=πd124

+ Áp dụng hệ thức suy ra từ bài 8.10: l1R1S1=l2R2S2

Lời giải:

+ Cuộn dây 1 có tiết diện là:

S1=πd124=3,14.0,524=0,19625mm2=0,19625.106m2  

Xem thêm: 4/1/2004 mệnh gì

+ Cuộn dây 2 có tiết diện là:
S2=πd224=3,14.0,324=0,07065mm2=0,07065.106m2

Theo bài 8.10, ta có: l1R1S1=l2R2S2

Ta suy ra tỉ lệ: R1R2=l1.S2l2.S12030=40.0,07065.1060,19625.106.l2l2=21,6m