Lớp 9

Vật lí 9 Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

Vật lí 9 Bài 9 giúp các em học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức về sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Vật lí 9 chương I trang 25, 26, 27.

Việc giải bài tập Vật lí 9 bài 9 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.

Bạn đang xem: Vật lí 9 Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

Lý thuyết Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

1. Điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn

– Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng một đại lượng được gọi là điện trở suất của vật liệu, kí hiệu là ρ, đơn vị của điện trở suất là Ôm.mét (Ω.m).

– Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1m và có tiết diện đều là 1m2.

– Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt.

2. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện tỉ lệ thuận với điện trở suất của vật liệu làm các dây dẫn.

3. Công thức tính điện trở

R = rho dfrac{l}{S}

Trong đó:

l : chiều dài dây dẫn (m)

rho: điện trở suất left( {Omega .m} right)

S: tiết diện dây dẫn (m2)

R: điện trở của dây dẫn left( Omega right)

4. Liên hệ thực tế

Nước biển có điện trở suất khoảng 0,2Ω.m còn nước uống thông thường có điện trở suất trong khoảng từ 20Ω.m đến 2000Ω.m. Do đó, nước biển dẫn điện tốt hơn nước uống thông thường khoảng từ 100 đến 10000 lần.

Giải bài tập Vật lí 9 trang 25, 26, 27

Bài C1 (trang 25 SGK Vật lí 9)

Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu dây dẫn thì phải tiến hành thí nghiệm với các dây dẫn có đặc điểm gì?

Gợi ý đáp án

Đo điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn.

Bài C2 (trang 26 SGK Vật lí 9)

Dựa vào bảng 1 (SGK) hãy tính điện trở của đoạn dây dẫn constantan dài l = 1m và có tiết diện S = 1mm2.

Gợi ý đáp án

Qua bảng 1 ta tra được điện trở suất của dây constantan là ρ = 0,50.10-6 Ω.m

Có nghĩa là nếu ta có một sợi dây constantan hình trụ có chiều dài l1 = 1m, tiết diện S1 = 1m2 thì điện trở của nó là: R1 = 0,50.10-6Ω

→ Điện trở của đoạn dây dẫn constantan dài l = l m = l1 và có tiết diện S = l mm2 là R thỏa mãn hệ thức

frac{mathrm{R}}{mathrm{R}_{1}}=frac{mathrm{S}_{1}}{mathrm{~S}}=frac{1}{1.10^{-6}}=10^{6} rightarrow mathrm{R}=10^{6} cdot mathrm{R}_{1}=0,5 Omega

Bài C3 (trang 26 SGK Vật lí 9)

Để xác định công thức tính điện trở R của một đoạn dây dẫn có chiều dài l, có tiết diện s và làm bằng vật liệu có điện trở suất ρ, hãy tính các bước như bảng 2 (SGK).

Gợi ý đáp án

Các bước tính Dây dẫn (được làm từ vật liệu có điện trở suất p) Điện trở của dây dẫn
1 Chiều dài 1(m) Tiết diện 1 m2 R1 = ρ
2 Chiều dài l (m) Tiết diện 1 m2 R2 = ρl
3 Chiều dài l (m) Tiết diện S(m2) R_3= p.frac{l}{S}

Bài C4 (trang 27 SGK Vật lí 9)

Tính điện trở của đoạn dây đồng dài l = 4m có tiết diện tròn, đường kính d = 1 mm (lấy π = 3,14).

d = 1mm = 10-3 m

Bảng điện trở suất (trang 26), ta có:

Điện trở của đoạn dây:R = rho dfrac{l}{S} (1)

Theo đề bài ta có:

+ Chiều dài l = 4m

+ Tiết diện: S= pi {r^2} = pi dfrac{{{d^2}}}{4} = pi .dfrac{{{{left( {0,001} right)}^2}}}{4} = 7,{85.10^{ - 7}}{m^2}

+ Điện trở suất của đồng:rho = 1,{7.10^{ - 8}}Omega m

Thay vào (1) ta được, điện trở của đoạn dây đồng là: R = rho dfrac{l}{S} = 1,{7.10^{ - 8}}dfrac{4}{{7,{{85.10}^{ - 7}}}} = 0,0866Omega

Bài C5 (trang 27 SGK Vật lí 9)

Từ bảng 1 (SGK) hãy tính:

– Điện trở của sợi dây nhôm dài 2m và có tiết diện 1mm2.

– Điện trở của sợi dây nikêlin dài 8m, có tiết diện tròn và đường kính là 0,4mm (lấy π = 3,14).

– Điện trở của sợi dây đồng dài 400m và có tiết diện 2mm2.

Gợi ý đáp án 

a)

Ta có:

+ Điện trở suất của nhôm: rho=2,8.10^{-8}Omega m

+ Chiều dài đoạn dây: l=2m

+ Tiết diện: S=1mm^2=10^{-6}m^2

=> Điện trở của sợi dây nhôm:

R = rho displaystyle{l over S} = {2,8.10^{ - 8}}.{2 over {{{1.10}^{ - 6}}}} = 0,056Omega

b)

Ta có:

+ Điện trở suất của Nikelin:

rho=0,40.10^{-6}Omega m

+ Chiều dài đoạn dây: l=8m

+ Tiết diện:

S=pi r^2=pi dfrac{d^2}{4}=pi dfrac{{(0,4.10^{-3}})^2}{4}=1,256.10^{-7}m^2

=> Điện trở của sợi dây nikêlin:

R = rho displaystyle{l over S} = {0,4.10^{ - 6}}.{8 over 1,256.10^{-7}} = 25,5Omega

c)

Ta có:

+ Điện trở suất của đồng:

rho=1,7.10^{-8}Omega m

+ Chiều dài đoạn dây: l=400m

+ Tiết diện S=2mm^2=2.10^{-6}m^2

=> Điện trở của một dây đồng:

R = rho displaystyle{l over S} = {1,7.10^{ - 8}}.{{400} over {{{2.10}^{ - 6}}}} = 3,4Omega

Bài C6 (trang 27 SGK Vật lí 9)

Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfam ở 20 o C có điện trở 25Ω , có tiết diện tròn bán kính 0,01mm. Hãy tính chiều dài của dây tóc này (lấy π = 3,14).

Gợi ý đáp án

Ta có:

+ Điện trở R=25Omega

+ Tiết diện:

S=pi r^2=pi {(0,01.10^{-3})}^2=3,1.10^{-10}m^2

+ Điện trở suất của vonfam:

rho=5,5.10^{-8}Omega m

Mặt khác, ta có:

R = rho displaystyle{l over S} \Rightarrow l = displaystyle{{RS} over rho } = {{25.3,14.{{({{0,01.10}^{ - 3}})}^2}} over {{{5,5.10}^{ - 8}}}} = 0,1427m{rm{ }}

Đăng bởi: THPT Nguyễn Đình Chiểu

Chuyên mục: Tài Liệu Lớp 9

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button

Bạn đang dùng trình chặn quảng cáo!

Bạn đang dùng trình chặn quảng cáo!