Bài tập Vật lý Lớp 9 - Chủ đề 1: Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế - Định luật Ôm

Nội dung text: Bài tập Vật lý Lớp 9 - Chủ đề 1: Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế - Định luật Ôm

1. CHỦ ĐỀ 1: SỰ PHỤ THUỘC CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀO HIỆU ĐIỆN THẾ - ĐỊNH LUẬT ÔM A. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn - Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu I (A) dây dẫn đó. - Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ 2. Điện trở của dây dẫn - Một dây dẫn được mắc vào mạch điện, U là hiệu điện thế giữa hai đầu dây, I là U cường độ dòng điện chạy qua dây. Trị số R là không đổi đối với mỗi dây dẫn I U (V) và được gọi là điện trở của dây dẫn đó. - Điện trở của dây dẫn là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của dây O dẫn đó. U - Cách xác định: R , trong đó R là điện trở của dây dẫn đó, U là hiệu điện thế giữa hai đầu dây, I là cường độ I dòng điện chạy qua dây dẫn. Lưu ý: Điện trở của dây dẫn không phụ thuộc vào hiệu điện thế U giữa hai đầu dây và cường độ dòng điện I chạy trong dây dẫn. - Đơn vị: Điện trở có đơn vị là ôm, kí hiệu là Ω. 1V 1 1A 1kΩ = 1000Ω 1MΩ = 1000 000 Ω. 2. Định luật Ôm - Phát biểu ĐL: Cường độ dòng điện qua dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây. U I: Cường độ dòng điện (A) - Công thức: I Với: R U: Hiệu điện thế (V) B. BÀI TẬP TỰ LUẬN R: Điện trở ( ) Bài 1: Khi đặt vào dây dẫn một hiệu điện thế 12V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,5A. nếu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó tăng lên đến 36V thì cường độ chạy qua nó là bao nhiêu. Đ/a: I = 1,5A Bài 2: Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn là 1,5A khi đó được mắc vào hiệu điện thế 12V. Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn đó tăng thêm 0,5A thì hiệu điện thế phải là bao nhiêu? Đ/a: 16V Bài 3: Một dây dẫn được mắc vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,3A. Một bạn học sinh nói rằng: Nếu giảm hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đi 2V thì dòng điện chạy qua dây khi đó có cường độ là 0,15A. Theo em kết quả này đúng hay sai? Vì sao? Đ/a: Sai, I2 = 2A Bài 4: Khi đặt hiệu điện thế 12V vào hai đầu một dây thì dòng điện chạy qua có cường độ 6mA. Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn đó có cường độ giảm đi 4mA thì hiệu điện thế là bao nhiêu? Đ/a: 4V Bài 5: Dòng điện đi qua một dây dẫn có cường độ I1 khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây là 12V. Để dòng điện này có cường độ I2 nhỏ hơn I1 một lượng là 0,6I1 thì phải đặt giữa hai đầu dây dẫn này một hiệu điện thế là bao nhiêu? Đ/a: 4,8V
2. Bài 6: Ta biết rằng để tăng tác dụng của dòng điện, ví dụ như để đèn sáng hơn thì phải tăng cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn đó. Thế nhưng trên thực tế thì người ta lại tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn. Hãy giải thích tại sao. Đ/a: Bài 7: Cường độ dòng điện đi qua một dây dẫn là I1 khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn là U1 = 7,2 V. Dòng điện đi qua dây dẫn này sẽ có cường độ I2 lớn gấp I1 là bao nhiêu lần nếu hiệu điện thế giữa hai đầu của nó tăng thêm 10,8 V? Đ/a: 2,5 lần I (A) Bài 8: Khi đặt một hiệu điện thế 10 V giữa hai đầu một dây dẫn thì dòng điện đi qua nó có cường độ là 1,25A. Hỏi phải 2,5 giảm hiệu điện thế giữa hai đầu dây này đi một lượng bao 2 nhiêu để dòng điện này đi qua dây chỉ còn là 0,75 A? 1,5 Đ/a: 4V Bài 9: Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn mối quan hệ I và U. a. Hãy nhận xét xem đây có phải là đường thẳng đi qua gốc 0,5 U (V) tọa độ không? b. Hãy xác định giá trị cường độ dòng điện khi hiệu điện thế O 2 6 8 10 là 5V. Đ/a: 1,25A Bài 10: Một học sinh trong quá trình làm thí nghiệm đo cường độ dòng điện Lần đo U (V) I (A) qua một vật dẫn đã bỏ sót không ghi một vài giá trị còn thiếu vòa bảng kết 1 2,0 0,1 quả. Em hãy điền những giá trị còn thiếu vào bảng (giả sử phép đo có sai số 2 2,5 không đáng kể). Bài 11: Cho điện trở R = 24Ω. 3 0,4 a. Khi mắc điện trở này vào hiệu điện thế 12V thì dòng điện chạy qua nó có 4 5,0 cường độ là bao nhiêu? 5 0,6 b. Muốn cường độ dòng điện qua điện trở tăng thêm 0,25A thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn phải là bao nhiêu? Đ/a: 0,5A; 18V Bài 12: Trên hình vẽ bên đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế của ba dây dẫn khác nhau. a. Từ đồ thị, hãy xác định giá trị cường độ dòng điện chạy qua mỗi dây dẫn khi hiệu điện thế đặt giữa hai đầu dây dẫn là 3 V b. Dây dẫn nào có điện trở lớn nhất? Giải thích bằng ba cách khác nhau Đ/a: I1 = 1mA, I2 = 2mA, I3 = 5mA Bài 13: Cho điện trở R = 15Ω a. Khi mắc điện trở này vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện chạy qua nó có cường độ bao nhiêu? b. Muốn cường độ dòng điện chạy qua điện trở tăng thêm 0,3A so với trường hợp trên thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở khi đó là bao nhiêu? Đ/a: I = 0,4A; 10,5V Bài 14: Làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế đặt giữa hai đầu điện trở khi đó là bao nhiêu U (V) 0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 I (A) 0 0,31 0,61 0,90 1,29 1,49 1,78 a. Vẽ sơ đồ biểu diễn sự phụ thuộc của I vào U b. Dựa vào đồ thị đó ở câu a, hãy tính điện trở của vật dẫn nếu bỏ qua những sai số trong phép đo Đ/a: R = 5Ω
3. Bài 15: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên, điện trở R1 = 10Ω, hiệu điện thế giữa R hai đầu đoạn mạch là UMN = 12V A a. Tính cường độ dòng điện I1 chạy qua R1 b. Giữ nguyên I1 = 12V, thay điện trở R1 bằng điện trở R2, khi đó ampe kế (1) chỉ giá M N trị I2 = I1/2. Tính điện trở R2. Đ/a: 1,2A; 20Ω Bài 16: Đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một điện trở thì dòng điện đi qua điện trở có cường độ 0,15A. a. Tính trị số của điện trở này b. Nếu tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở này lên thành 8V thì trị số của điện trở này có thay đổi không? Trị số của nó khi đó là bao nhiêu? Dòng điện đi qua nó khi có cường độ là bao nhiêu? Đ/a: 40Ω; 0,2A Bài 17: Giữa hai đầu một điện trở R1 = 20Ω có một hiệu điện thế là U = 3,2V. a. Tính cường độ dòng điện I1 đi qua điện trở này khi đó b. Giữ nguyên hiệu điện thế U đã cho trên đây, thay điện trở R1 bằng điện trở R2 sao cho dòng điện đi qua R2 có cường độ T2 = 0,8I1. Tính R2. Đ/a: 0,16A; 25Ω Bài 18: Có hai điện trở R1 = 2R2. Lần lượt đặt vào hai đầu mỗi điện trở này một hiệu điện thế U = 18V thì cường độ dòng điện qua các điện trở lần lượt là I1 và I2 = I1 + 3. Tính R1, R2 và các dòng điện I1, I2. Đ/a: I1 = 3A, I2 = 6A, R1 = 6Ω, R2 = 3Ω Bài 19: Đặt vào hai đầu điện trở R1 hiệu điện thế U1 = 60V thì cường độ dòng điện qua R1 là I1 = 0,25A. Đặt vào hai đầu điện trở R2 hiệu điện thế U2 = 60V thì cường độ dòng điện qua R2 là I2 = 0,75A. Hãy so sánh giá trị các điện trở R1 và R2. Đ/a: R1 = 3R2 Bài 20: Nếu đặt vào hai đầu điện trở R hiệu điện thế U thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở là I. Nếu hiệu điện thế đặt vào hai đầu R là 5U thì cường độ dòng điện là I + 12 (A). Tính cường độ dòng điện I. Đ/a: I = 3A Bài 21: Cho hai điện trở R1, R2. Biết R1 = R2 + 9 (Ω). Đặt vào hai đầu mỗi điện trở cùng một hiệu điện thế U thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở liên hệ với nhau theo biểu thức I2 = 3I1. Hãy tính giá trị mỗi điện trở. Đ/a: R1 = 13,5Ω; R2 = 4,5Ω. C. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM: Câu 1: Khi thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó có mối quan hệ: A. tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó. B. tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó. C. chỉ tỉ lệ khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó tăng. D. chỉ tỉ lệ khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó giảm. Câu 2: Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn giảm bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn sẽ A. luân phiên tăng giảm B. không thay đổi C. giảm bấy nhiêu lần D. tăng bấy nhiêu lần Câu 3: Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai đầu một dây dẫn lên 3 lần thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này thay đổi như thế nào? A. Giảm 3 lần B. Tăng 3 lần C. Không thay đổi D. Tăng 1,5 lần Câu 4: Đồ thị a và b được hai học sinh vẽ khi làm thí nghiệm xác định liên hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn. Nhận xét nào là đúng?
4. A. Cả hai kết quả đều đúng B. Cả hai kết quả đều sai C. Kết quả của b đúng D. Kết quả của a đúng Câu 5: Khi đặt vào hai đầu dây dẫn một hiệu điện thế 12V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,5A. Nếu hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó tăng lên đến 36V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là bao nhiêu? A. 0,5A B. 1,5A C. 1A D. 2A Câu 6: Khi đặt hiệu điện thế 12V vào hai đầu một dây dẫn thì cường dộ dòng điện chạy qua nó có cường độ 6 mA. Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn đó có cường độ giảm đi 4 mA thì hiệu điện thế là: A. 4V B. 2V C. 8V D. 4000 V Câu 7: Cường độ dòng điện đi qua một dây dẫn là I 1, khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn này là U 1 = 7,2V. Dòng điện đi qua dây dẫn này sẽ có cường độ I2 lớn gấp bao nhiêu lần nếu hiệu điện thế giữa hai đầu của nó tăng thêm 10,8V? A. 1,5 lần B. 3 lần C. 2,5 lần D. 2 lần