Vật lí 9 Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn - Vê Sinh Bảo Dưỡng Điều Hòa Uy Tín Nhất Tại Hà Nội

Vật lí 9 Bài 9 : Sự nhờ vào của điện trở vào vật tư 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.

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

1. Điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn

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

– Sự nhờ vào của điện trở vào vật tư làm dây dẫn được đặc trưng bằng một đại lượng được gọi là điện trở suất của vật tư, kí hiệu là ρ, đơn vị chức năng của điện trở suất là Ôm. mét ( Ω. m ) .– Điện trở suất của một vật tư ( hay một chất ) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình tròn trụ được làm bằng vật tư đó có chiều dài 1 m và có tiết diện đều là 1 mét vuông .– Điện trở suất của vật tư càng nhỏ thì vật tư đó dẫn điện càng tốt .

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

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

3. Công thức tính điện trở

$R = rho dfrac{l}{S}$

$R = rho dfrac{l}{S}$ Trong đó :l : chiều dài dây dẫn ( m )

$rho$

$rho$ : điện trở suất $left( {Omega .m} right)$ $left( {Omega .m} right)$ : điện trở suấtS : tiết diện dây dẫn ( mét vuông )

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

$left( Omega right)$

4. Liên hệ thực tế

Nước biển có điện trở suất khoảng chừng 0,2 Ω. m còn nước uống thường thì có điện trở suất trong khoảng chừng từ 20 Ω. m đến 2000 Ω. m. Do đó, nước biển dẫn điện tốt hơn nước uống thường thì khoảng chừng 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 lập sự phụ thuộc vào của điện trở vào vật tư dây dẫn thì phải triển khai thí nghiệm với những dây dẫn có đặc thù gì ?

Gợi ý đáp án

Đo điện trở của những dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng làm bằng những vật tư khác nhau để xác lập sự nhờ vào của điện trở vào vật tư 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 = 1 m và có tiết diện S = 1 mm2 .

Gợi ý đáp án

Qua bảng 1 ta tra được điện trở suất của dây constantan là ρ = 0,50. 10-6 Ω. mCó nghĩa là nếu ta có một sợi dây constantan hình tròn trụ có chiều dài l1 = 1 m, tiết diện S1 = 1 mét vuông thì điện trở của nó là : R1 = 0,50. 10-6 Ω→ Điện trở của đoạn dây dẫn constantan dài l = l m = l1 và có tiết diện S = l mm2 là R thỏa mãn nhu cầu 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 lập công thức tính điện trở R của một đoạn dây dẫn có chiều dài l, có tiết diện s và làm bằng vật tư có điện trở suất ρ, hãy tính những bước như bảng 2 ( SGK ) .

Gợi ý đáp án

Các bước tínhDây dẫn (được làm từ vật liệu có điện trở suất p)Điện trở của dây dẫn1Chiều dài 1(m)Tiết diện 1 m2R1 = ρ2Chiều dài l (m)Tiết diện 1 m2R2 = ρl3Chiều dài l (m)Tiết diện S(m2) $R_3= p.frac{l}{S}$ $R_3= p.frac{l}{S}$

Bài C4 ( trang 27 SGK Vật lí 9 )

Tính điện trở của đoạn dây đồng dài l = 4 m có tiết diện tròn, đường kính d = 1 mm ( lấy π = 3,14 ) .d = 1 mm = 10-3 mBảng điện trở suất ( trang 26 ), ta có :

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

$R = rho dfrac{l}{S} (1)$ Theo đề bài ta có :+ Chiều dài l = 4 m

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

$= pi {r^2} = pi dfrac{{{d^2}}}{4} = pi .dfrac{{{{left( {0,001} right)}^2}}}{4} = 7,{85.10^{ - 7}}{m^2}$

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

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

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

$R = rho dfrac{l}{S} = 1,{7.10^{ - 8}}dfrac{4}{{7,{{85.10}^{ - 7}}}} = 0,0866Omega$

Bài C5 ( trang 27 SGK Vật lí 9 )

Từ bảng 1 ( SGK ) hãy tính :– Điện trở của sợi dây nhôm dài 2 m và có tiết diện 1 mm2 .– Điện trở của sợi dây nikêlin dài 8 m, có tiết diện tròn và đường kính là 0,4 mm ( lấy π = 3,14 ) .– Điện trở của sợi dây đồng dài 400 m và có tiết diện 2 mm2 .

Gợi ý đáp án

a )Ta có :

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

$rho=2,8.10^{-8}Omega m$ + Chiều dài đoạn dây : l = 2 m

+ Tiết diện: $S=1mm^2=10^{-6}m^2$

$S=1mm^2=10^{-6}m^2$ => Điện trở của sợi dây nhôm :

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

$R = rho displaystyle{l over S} = {2,8.10^{ - 8}}.{2 over {{{1.10}^{ - 6}}}} = 0,056Omega$ b )Ta có :+ Điện trở suất của Nikelin :

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

$rho=0,40.10^{-6}Omega m$ + Chiều dài đoạn dây : l = 8 m+ Tiết diện :

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

$S=pi r^2=pi dfrac{d^2}{4}=pi dfrac{{(0,4.10^{-3}})^2}{4}=1,256.10^{-7}m^2$ => Điện trở của sợi dây nikêlin :

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

$R = rho displaystyle{l over S} = {0,4.10^{ - 6}}.{8 over 1,256.10^{-7}} = 25,5Omega$ c )Ta có :+ Điện trở suất của đồng :

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

$rho=1,7.10^{-8}Omega m$ + Chiều dài đoạn dây : l = 400 m

+ Tiết diện $S=2mm^2=2.10^{-6}m^2$

$S=2mm^2=2.10^{-6}m^2$ => 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 25 Ω, có tiết diện tròn nửa đường kính 0,01 mm. Hãy tính chiều dài của dây tóc này ( lấy π = 3,14 ) .

Gợi ý đáp án

Ta có :

+ Điện trở $R=25Omega$

$R=25Omega$ + Tiết diện :

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

$S=pi r^2=pi {(0,01.10^{-3})}^2=3,1.10^{-10}m^2$ + Điện trở suất của vonfam :

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

$rho=5,5.10^{-8}Omega m$ Mặt khác, ta có :

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

Xem thêm: Điện trở là gì? Khái niệm và ứng dụng của điện trở

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

1. Điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn

– Sự phụ thuộc vào của điện trở vào vật tư làm dây dẫn được đặc trưng bằng một đại lượng được gọi là điện trở suất của vật tư, kí hiệu là ρ, đơn vị chức năng của điện trở suất là Ôm. mét ( Ω. m ) .– Điện trở suất của một vật tư ( hay một chất ) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình tròn trụ được làm bằng vật tư đó có chiều dài 1 m và có tiết diện đều là 1 mét vuông .– Điện trở suất của vật tư càng nhỏ thì vật tư đó dẫn điện càng tốt .

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

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

3. Công thức tính điện trở

$R = rho dfrac{l}{S}$

$R = rho dfrac{l}{S}$ Trong đó :l : chiều dài dây dẫn ( m )

$rho$

$rho$ : điện trở suất $left( {Omega .m} right)$ $left( {Omega .m} right)$ : điện trở suấtS : tiết diện dây dẫn ( mét vuông )

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

$left( Omega right)$

4. Liên hệ thực tế

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

Bài C1 ( trang 25 SGK Vật lí 9 )

Để xác lập sự nhờ vào của điện trở vào vật tư dây dẫn thì phải thực thi thí nghiệm với những dây dẫn có đặc thù gì ?

Gợi ý đáp án

Đo điện trở của những dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng làm bằng những vật tư khác nhau để xác lập sự phụ thuộc vào của điện trở vào vật tư 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 = 1 m và có tiết diện S = 1 mm2 .

Gợi ý đáp án

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

Bài C3 ( trang 26 SGK Vật lí 9 )

Gợi ý đáp án

Bài C4 ( trang 27 SGK Vật lí 9 )

Tính điện trở của đoạn dây đồng dài l = 4 m có tiết diện tròn, đường kính d = 1 mm ( lấy π = 3,14 ) .d = 1 mm = 10-3 mBảng điện trở suất ( trang 26 ), ta có :

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

$R = rho dfrac{l}{S} (1)$ Theo đề bài ta có :+ Chiều dài l = 4 m

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

$= pi {r^2} = pi dfrac{{{d^2}}}{4} = pi .dfrac{{{{left( {0,001} right)}^2}}}{4} = 7,{85.10^{ - 7}}{m^2}$

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

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

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

$R = rho dfrac{l}{S} = 1,{7.10^{ - 8}}dfrac{4}{{7,{{85.10}^{ - 7}}}} = 0,0866Omega$

Bài C5 ( trang 27 SGK Vật lí 9 )

Gợi ý đáp án

a )Ta có :

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

$rho=2,8.10^{-8}Omega m$ + Chiều dài đoạn dây : l = 2 m

+ Tiết diện: $S=1mm^2=10^{-6}m^2$

$S=1mm^2=10^{-6}m^2$ => Điện trở của sợi dây nhôm :

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

$R = rho displaystyle{l over S} = {2,8.10^{ - 8}}.{2 over {{{1.10}^{ - 6}}}} = 0,056Omega$ b )Ta có :+ Điện trở suất của Nikelin :

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

$rho=0,40.10^{-6}Omega m$ + Chiều dài đoạn dây : l = 8 m+ Tiết diện :

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

$S=pi r^2=pi dfrac{d^2}{4}=pi dfrac{{(0,4.10^{-3}})^2}{4}=1,256.10^{-7}m^2$ => Điện trở của sợi dây nikêlin :

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

$R = rho displaystyle{l over S} = {0,4.10^{ - 6}}.{8 over 1,256.10^{-7}} = 25,5Omega$ c )Ta có :+ Điện trở suất của đồng :

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

$rho=1,7.10^{-8}Omega m$ + Chiều dài đoạn dây : l = 400 m

+ Tiết diện $S=2mm^2=2.10^{-6}m^2$

$S=2mm^2=2.10^{-6}m^2$ => 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 )

Gợi ý đáp án

Ta có :

+ Điện trở $R=25Omega$

$R=25Omega$ + Tiết diện :

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

+ Điện trở suất của vonfam:

Xem thêm: Điện trở là gì? Khái niệm và ứng dụng của điện trở

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

$rho=5,5.10^{-8}Omega m$ Mặt khác, ta có :

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

Source: https://baoduongdieuhoa24h.com
Category: Điện Tử