Giải SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Điện trở. Định luật Ohm

Mở đầu (trang 39) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Trong chương trình Khoa học tự nhiên lớp 8, ta đã biết độ sáng của đèn phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy qua nó. Ở mạch điện hình bên dưới, khi lắp thêm một pin vào mạch điện, ta thấy bóng đèn sáng mạnh hơn. Cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn phụ thuộc như thế nào vào hiệu điện thế giữa hai đầu của nó?

KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Điện trở. Định luật Ohm

Trả lời:

- Hiệu điện thế đặt giữa hai đầu bóng đèn tăng (giảm) bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó cũng tăng (giảm) bấy nhiêu lần.

1. Tác dụng cản trở dòng điện của vật dẫn điện

Câu hỏi 1 (trang 40) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Tiến hành Thí nghiệm (Hình 8.1), từ đó nêu nhận xét về khả năng cản trở dòng điện của các vật dẫn điện dùng trong thí nghiệm

KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Điện trở. Định luật Ohm

Trả lời:

- Qua thí nghiệm, ta có thể rút ra nhận xét là: mỗi vật dẫn điện có mức độ cản trở dòng điện khác nhau.

2. Điện trở. Định luật ohm

a. Khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây dẫn

Câu hỏi 2 (trang 40) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Tiến hành thí nghiệm (Hình 8.2), từ đó nêu nhận xét về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây dẫn.

KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Điện trở. Định luật Ohm

Trả lời:

- Kết quả thí nghiệm cho thấy khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện tăng thì cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn điện cũng tăng theo.

Câu hỏi 3 (trang 40) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Nêu nhận xét về tỉ số UI\frac{U}{I} đối với đoạn dây dẫn trong thí nghiệm

Trả lời:

- Tỉ số UI\frac{U}{I} đối với đoạn dây dẫn trong thí nghiệm có giá trị không đổi.

Câu hỏi 4 (trang 41) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Nêu nhận xét về hình dạng của đồ thị.

KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Điện trở. Định luật Ohm

Trả lời:

- Đồ thị là đường thẳng đi qua gốc O của trục tọa độ và được xác định bằng hàm số U = 15I.

Luyện tập (trang 41) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Trả lời câu hỏi đã nêu ở phần Mở đầu bài học

Lời giải:

- Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.

b. Điện trở của một đoạn dây dẫn

Luyện tập 1 (trang 41) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Có hai đoạn dây khác nhau. Lần lượt đặt hiệu điện thế U = 12 V vào giữa hai đầu của mỗi đoạn dây dẫn thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn thứ nhất là I1 = 1,2 A, qua đoạn dây dẫn thứ hai là I2 = 0,8 A. Tính điện trở của mỗi đoạn dây dẫn đó.

Lời giải:

- Điện trở của đoạn dây dẫn thứ nhất là: R1=UI1=121,2=10ΩR_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{12}{1,2}=10\Omega

- Điện trở của đoạn dây dẫn thứ hai là: R2=UI2=120,8=15ΩR_{2}=\frac{U}{I_{2}}=\frac{12}{0,8}=15\Omega

Luyện tập 2 (trang 42) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Cho đoạn dây dẫn có điện trở R = 20Ω

a) Khi mắc đoạn dây dẫn này vào hiệu điện thế 6 V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là bao nhiêu?

b) Muốn cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn này tăng thêm 0,3 A so với trường hợp trên thì hiệu điện thế đặt giữa hai đầu đoạn dây dẫn khi đó là bao nhiêu?

Lời giải:

a. Cường độ dòng điện: I=UR=620=0,3AI=\frac{U}{R}=\frac{6}{20}=0,3A

b. Cường độ dòng điện khi này là: I’ = 0,3 + 0,3 = 0,6 A

⇒ Hiệu điện thế khi đó là: U’ = I’.R = 0,6 . 20 = 12 V

3. Công thức tính điện trở

Luyện tập (trang 42) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Tính điện trở của cuộn dây dẫn nhiệt trong một bếp điện làm bằng nichrome có chiều dài tổng cộng 6,5 m và tiết diện 0,2 mm2.

Lời giải:

- Điện trở của cuộn dây dẫn nhiệt là: R=ρ.lS=1,10.106.6,50,2.106=35,75ΩR=\frac{\rho .l}{S}=\frac{1,10.10^{-6}.6,5}{0,2.10^{-6}}=35,75\Omega

Câu hỏi 5 (trang 43) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Dựa vào số liệu ở Bảng 8.3, trong ba chất nhôm, đồng, nichrome thì chất nào dẫn điện tốt nhất, chất nào dẫn điện kém nhất?

KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Điện trở. Định luật Ohm

Trả lời:

- Ta có, với điện trở suất càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt.

- Suy ra, thứ tự độ dẫn điện từ tốt nhất đến kém nhất trong ba chất nhôm, đồng, nichrome là: đồng > nhôm > nichrome

Luyện tập (trang 43) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Cho ba đoạn dây dẫn trong hình bên dưới.

KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Điện trở. Định luật Ohm

a. Tính điện trở của mỗi đoạn dây dẫn.

b. Lần lượt mắc từng đoạn dây dẫn vào hiệu điện thế U = 6 V thì cường độ dòng điện chạy qua mỗi đoạn dây dẫn là bao nhiêu?

Lời giải:

KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 8: Điện trở. Định luật Ohm