BÀI 7: ĐỊNH LUẬT OHM. ĐIỆN TRỞ

Mở đầu: Vì sao có thể điều chỉnh được độ sáng của chiếc đèn pin trong hình 7.1 bằng cách vặn núm xoay?

Đáp án chuẩn:

- Vặn theo chiều kim đồng hồ: đèn sáng yếu hơn. 

- Vặn ngược chiều kim đồng hồ: đèn sáng mạnh hơn.

I. TÁC DỤNG CẢN TRỞ DÒNG ĐIỆN CỦA ĐOẠN DÂY DẪN

Câu 1: Dựa vào độ sáng của đèn, em hãy:

a) So sánh cường độ dòng điện trong mạch khi dùng R1 và khi dùng R2.

b) Chứng tỏ các đoạn dây dẫn khác nhau có tác dụng cản trở dòng điện khác nhau.

Đáp án chuẩn: 

a) Làm thí nghiệm -> So sánh độ sáng của 2 đèn R1 và R2

b) Do điện trở khác nhau nên tác dụng cản trở khác nhau

II. MỐI LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ HAI ĐẦU ĐOẠN DÂY DẪN

Câu 1: 

a) Tác dụng cản trở dòng điện của hai đoạn dây dẫn R, và R, có khác nhau như trong thí nghiệm 1 hay không? 

b) Rút ra nhận xét về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện trong đoạn dây dẫn với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây dẫn đó và mô tả mối liên hệ đó bằng biểu thức toán học.

c) Dự đoán độ lớn của cường độ dòng điện qua R, và qua R, khi hiệu điện thế là 2,2 V. Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra kết quả đó.

Đáp án chuẩn:

a) Tác dụng cản trở dòng điện của hai đoạn dây dẫn có thể khác nhau.

b) I = U/R

c) - Dự đoán: I1 < I2.

- Kiểm tra:

+ Tiến hành thí nghiệm với U = 2,2 V.

+ Đo cường độ dòng điện qua R1 và R2.

+ So sánh kết quả đo với dự đoán.

Câu 2: Cần đặt vào hai đầu đoạn dây dẫn một hiệu điện thế bằng bao nhiêu để cường độ dòng điện trong dây dẫn lớn gấp 2 lần cường độ dòng điện khi hiệu điện thế là 1,2 V?

Đáp án chuẩn:

2.4 V

III. ĐỊNH LUẬT OHM

Câu 1: Tác dụng cản trở dòng điện của đoạn dây dẫn x lớn gấp 2 lần đoạn dây dẫn y. Nếu hiệu điện thể giữa hai đầu đoạn dây dẫn x là U, = 1,2 V thì cần đặt vào hai đầu đoạn dây dẫn y một hiệu điện thể U, bằng bao nhiêu? Biết rằng, cường độ dòng điện trong hai đoạn dây dẫn là như nhau.

Đáp án chuẩn:

Ux = 0,6V

IV. ĐIỆN TRỞ CỦA MỘT ĐOẠN DÂY DẪN

Câu 1: Điện trở của đoạn dây dẫn phụ thuộc vào các yếu tố nào? Căn cứ nào giúp em đưa ra dự đoán đó?

Đáp án chuẩn:

- Chiều dài sợi dây

- Tiết diện sợi dây càng lớn thì điện trở càng nhỏ

Câu 2: Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài và tiết diện của đoạn dây dẫn.

Đáp án chuẩn:

Bước 1: Chuẩn bị một đoạn dây dẫn với độ dày và chất liệu đồng đều. 

Bước 2: Sử dụng một máy đo điện trở và máy đo điện áp. 

Bước 3: Tính toán I = U/R 

Bước 4: Giữ nguyên độ dày và chất liệu của đoạn dây dẫn, tăng chiều dài của đoạn dây dẫn lên và lặp lại bước 2, 3. 

Bước 5: So sánh cường độ dòng điện ban đầu với cường độ dòng điện sau khi tăng chiếu dài để xem xét sự thay đổi của điện trở. 

Bước 6: Lặp lại bước 4 với các giá trị khác nhau của chiếu dài.

Bước 7: Giữ nguyên chiều dài và tăng tiết diện của đoạn dây dẫn lên, và lặp lại bước 2, 3. 

Bước 8: So sánh cường độ dòng điện ban đầu với cường độ dòng điện sau khi tăng tiết diện để xem xét sự thay đổi của điện trở. 

Bước 9: Xác định mối quan hệ giữa điện trở và tiết diện.

Câu 3: Dựa vào bảng 72, tính điện trở của đoạn dây nichrome dài 0,5 m và có tiết diện 1 mm².

Đáp án chuẩn:

R = 0.55(Ω)

Câu 4: Tính chiều dài của đoạn dây đồng có đường kính tiết diện 0,5 mm, điện trở 20 Q ở nhiệt độ 20 °C.

Đáp án chuẩn:

l = 202,54 m.

Vận dụng: Để làm giảm khả năng cản trở dòng điện của dây dẫn điện dùng trong gia đình 

a) Nên chọn dây dẫn nhôm hay dây dẫn đồng? Vì sao? 

b) Với cùng một loại dây, nên chọn dây có tiết diện nhỏ hay lớn? Vì sao?

Đáp án chuẩn:

a) Chọn dây dẫn đồng vì đồng có điện trở suất nhỏ hơn nhôm 

b) Chọn dây có tiết diện lớn vì sẽ giảm điện trở của dây dẫn, giúp cho dòng điện di chuyển dễ dàng hơn => Giảm hao phí điện năng và tăng độ an toàn khi sử dụng.