 2 trả lời Hãy nêu những cách khắc phục mắt lão (Vật lý - Lớp 9) 2 trả lời Thế nào là trộn ánh sáng màu (Vật lý - Lớp 9) 2 trả lời Kính lúp là gì (Vật lý - Lớp 9) 3 trả lời Hãy nêu những biểu hiện của mắt cận thị (Vật lý - Lớp 9) 3 trả lời Nêu cấu tạo của mắt (Vật lý - Lớp 9) 3 trả lời Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì (Vật lý - Lớp 9) 2 trả lời Cơ năng là gì (Vật lý - Lớp 9) 1 trả lời
Bài 1 trang 17 sgk vật lí 9 Bài 1. cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.1, trong đó R1 = 5 Ω. Khi K đóng, vôn kế chỉ 6 V, ampe kế chỉ 0,5 A. a) tính điện trở tương đương của đoạn mạch. b) tính điện trở R2. Hướng dẫn. a) Điện trở tương đương của đoạn mạch: \(R_{td}=\frac{U_{AB}}{I}=\frac{6}{0,5}\) = 12 Ω. b) Vì R1 + R2 = Rtđ suy ra R2 = Rtđ – R1 = 12 – 5 = 7 Ω. Bài 2 trang 17 sgk vật lí 9 Bài 2. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.2, trong đó R1 = 10 Ω, ampe kế A1 chỉ 1,2 A, ampe kế A chỉ 1,8 A. a) Tính hiệu điện thế UAB của đoạn mạch. b) Tính điện trở R2. Hướng dẫn. a) Ta nhận thấy UAB= U1 = R1.I1 = 10.1,2 = 12 V. b) Cường độ dòng điện chạy qua R2 là I2 = I – I1 = 1,8 – 1,2 = 0,6 A. Điện trở \(R_{2}=\frac{U_{AB}}{I_{2}}=\frac{12}{0,6}\) = 20 Ω. Bài 3 trang 18 sgk vật lí 9 Bài 3. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.3, trong đó R1 = 15 Ω, R2 = R3 = 30 Ω, UAB = 12 V. a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Hướng dẫn. a) Ta có Rtđ = R1 + \(\frac{R_{2}R_{3}}{R_{2}+R_{3}}\) = 15 + \(\frac{30.30}{30+30}\) = 30 Ω. b) Cường độ dòng điện qua điện trở R1 chính là cường độ dòng điện qua mạch chính, I1 = \(\frac{U_{AB}}{R_{td}}\) = \(\frac{12}{30}\) = 0,4 A. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây điện trở R1 là U1 = R1.I1 = 15.0,4 = 6 V. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây điện trở R2 và R3 là U2 = U3 = 12 - 6 = 6 V. Cường độ dòng điện qua R2 và R3 là: I2 = I3 = \(\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{U_{3}}{R_{3}}=\frac{6}{30}\) = 0,2 A. Giaibaitap.me Page 2
Bài C1 trang 19 sgk vật lí 9 C1. Một dây dẫn dài l và có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại dó dài 2l là gồm hai dây dẫn dãi l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu. Tương tự như thế thì một dây dẫn xùng loại nó dài 3l sẽ có điện trở là bao nhiêu? Hướng dẫn. Dây dẫn dài l có điện trở R thi dây dẫn cùng loại đó dài 2l có điện trở là 2R. Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài 3l sẽ có điện trở là 3R. Bài C2 trang 21 sgk vật lí 9 C2. Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao. Hướng dẫn. Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Vì dây dẫn khá dài ấy có điện trở lớn hơn dây kia. Bài C3 trang 21 sgk vật lí 9 C3. Khi đặt một hiệu điện thế 6V vào hai đầu 1 cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ 0,3 A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng để quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4 m thì có điện trở là 2 Ω. Hướng dẫn. Cuộn dây dẫn có điện trở là R = \(\frac{6}{0,3}\) = 20 Ω. Dây dẫn loại này nếu dài 4 m thì có điện trở là 2 Ω, thì điện trở là 20 Ω nó sẽ có chiều dài là l = \(\frac{20.4}{2}\) = 40 m. Bài C4 trang 21 sgk vật lí 9 C4. Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là l1 và l2. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I1 và I2. Biết I1 = 0,25I2, hỏi l1 dài gấp bao nhiêu lần l2? Hướng dẫn. Vì I1 = 0,25 I2, nên ta có R2 = 0,25R1, tức là 4R2 = R1. Vậy l1 = 4l2; tức là l1 dài hơn l2 4 lần. Giaibaitap.me Page 3
Page 4
Bài C4 trang 24 sgk vật lí 9 C4. Hai dây nhôm có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện 0,5 mm2 và có điện trở R1= 5,5 Ω. Hỏi dây thứ hai có tiết diện 2,5 mm2 thì co điện trở là R2 bao nhiêu? Hướng dẫn. Điện trở tỉ lệ nghịch cới tiết diện của dây nên ta có \(\frac{S_{1}}{S_{2}}=\frac{R_{2}}{R_{1}},\) Suy ra R2 = R1.\(\frac{S_{1}}{S_{2}}\) = 5,5.\(\frac{0,5}{2,5}\) = 1,1 Ω. Bài C5* trang 24 sgk vật lí 9 C5*. Một dây đẫn bằng constantan (một loại hợp kim) dài l1 = 100 m, có tiết diện S1 = 0,1 mm2 thì có điện trở R1 = 500. Hỏi một dây khác cũng bằng constantan dài l2 = 50 m, có tiết diện S2 = 0,5 mm2 thì có điện trở R2 là bao nhiêu? Hướng dẫn. Giả sử ta có một dây constantan dài l2 = 100 m, có tiết diện S2 = 0,5 mm2. So sánh dây này với dây thứ nhất ra sẽ tìm được điện trở của dây này nhỏ bằng 1/5 lần, tức là bằng 100 Ω. Giả sử cắt đôi dây này thì điện trở của nó sẽ là 50 Ω. Và đây chính là điện trở của dây dẫn cần tìm. Bài C6* trang 24 sgk vật lí 9 C6*. Một sợi dây sắt dài l1 = 200 m, có tiết diện S1 = 0,2 mm2 và có điện trở R1 = 120 Ω. Hỏi một sợi dây sắt khác dài l2 = 50 m, có điện trở R2 = 45 Ω thì có tiết diện S2 bao nhiêu? Hướng dẫn. Điện trở của một dây sắt dài l1 = 50 m (bằng l1/4) cũng có điện trở R1 = 120 Ω thì nó phải có tiết diện là S = \(\frac{S_{1}}{4}\) = \(\frac{0,2}{4}\) = 0,05 mm2. Vậy một dây sắt dài 50 m, có điện trở R2 = 45 Ω thì phải có tiết diện là S2 = S.S2 = S.\(\frac{R_{1}}{R_{2}}\) = 0,05.\(\frac{120}{45}\) = \(\frac{2}{15}\) mm2. Giaibaitap.me Page 5
Page 6
Bài C4 trang 27 sgk vật lí 9 C4. Tính điện trở của đoạn dây đồng dài l = 4 m có tiết diện tròn, đường kính d = 1 mm (lấy π = 3,14). Hướng dẫn. Ta có R = \(p.\frac{l}{S}\) = 1,7.10-8.= \(\frac{4}{3,14.(0,5.10^{-3})^{2}}=\frac{1,7.4.10^{-8}}{3,14.0,5.0,5.10^{-6}}\) = 0,087 Ω. Bài C6 trang 27 sgk vật lí 9 C6. Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfram ở 20oC có điện trở 25 Ω, có tiện diện tròn bán kính 0,01 mm. Hãy tính chiều dài của dây tóc này (lấy π = 3,14). Hướng dẫn. Ta có: R = \(p.\frac{l}{S}\) => l = \(\frac{RS}{p}\) = \(\frac{25.3,14.(0,01.10^{-3})^{2}}{5,5.10^{-8}}\) = 0,1428 m ≈ 14,3 cm. Bài C5 trang 27 sgk vật lí 9 C5. Từ bảng 1 hãy tính: a) Điện trở của sợi dây nhôm dài 2 m và có tiết diện 1 mm2. b) Điện trở của sợi dây nikêlin dài 8m, có tiết diện tròn và đường kính là 0,4 mm (lấy π = 3,14). c) Điện trở của một dây ống đồng dài 400 m và có tiết diện 2 mm2. Hướng dẫn. Ta có thể tính được từ bảng 1 sgk: a) Điện trở của sợi dây nhôm: R = p.\(\frac{l}{S}\) = 2,8.10-8.\(\frac{2}{1.10^{-6}}=\frac{2,8.2.10^{-8}}{10^{-6}}\) = 0,056 Ω. b) Điện trở của sợi dây nikêlin: R = p.\(\frac{l}{S}\) = 0,4.10-6.\(\frac{8}{3,14.(0,2.10^{-3})^{2}}=\frac{0,4.8.10^{-6}}{3,14.0,2.0,2.10^{-6}}\) = 25,5 Ω. c) Điện trở của một dây ống đồng: R = p.\(\frac{l}{S}\) = 1,7.10-6.\(\frac{400}{(1.10-3^{2})}=\frac{1,7.400.10^{-8}}{10^{-6}}\) = 3,4 Ω. Giaibaitap.me Page 7
Bài C2 trang 29 sgk Vật lí 9 C2. Bộ phận chính của biến trở trên các hình 10.1a, b gồm con chạy (tay quay) C và cuộn dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn (nikelin hay nicrom), được quấn đều dặn dọc theo một lõi bằng sứ. Nếu mắc hai đầu A, B của cuộn dây này nối tiếp vào mạch điện thì khi dich chuyển con chạy C, biến trở có tác dụng thay đổi điện trở không? Vì sao? Trả lời: Nếu mắc hai đầu A, B của cuộn dây này nối tiếp vào mạch điện thì khi dịch chuyển con chạy C, biến trở không có tác dụng thay đổi điện trở. Vì khi đó, nếu dịch chuyển con chạy C thì dòng điện vẫn chạy qua toàn bộ cuộn dây của biến trở, con chạy không có tác dụng làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua. Bài C3 trang 29 sgk Vật lí 9 C3. Biến trở được mắc nối tiếp vào mạch điện, chẳng hạn vói hai điểm A và N của các biến trở ở hình 10.1a và b. Khi đó, nếu ta dịch chuyển con chạy hoặc quay tay C thì điện trở của mạch điện có thay đổi không? Vì sao? Trả lời: Khi biến trở được mắc nối tiếp vào mạch điện, với hai điểm A và N của các biến trở ở hình 10.1a, b SGK, nếu dịch chuyển con chạy hoặc tay quay C thì sẽ làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua, do đó làm thay đổi diện trở của biến trở, và điện trở của mạch điện sẽ thay đổi theo. Bài C4 trang 29 sgk Vật lí 9 C4. Trên hình 10.2 vẽ các kí hiệu sơ đồ của biến trở. Hãy mô tả hoạt động của biến trở có kí hiệu sơ đồ a, b, c. Trả lời: Hoạt động của biến trở có kí hiệu sơ đồ a, b, c trên hình 10.2 SGK : Khi dịch chuyển con chạy thì sẽ làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua và do đó làm thay đổi ddiiejn trở của biện trở. Bài C5 trang 29 sgk Vật lí 9 C5. Vẽ sơ đồ mạch điện hình 10.3 Trả lời: Sơ đồ mạch điện như hình 10.1 Bài C6 trang 29 sgk Vật lí 9 C6. Tìm hiểu trị số điện trở lớn nhất cảu biến trở được sử dụng và cường độ lớn nhất của dòng điệncho phép chạy qua biến trở đó. + Mắc mạch điện theo hình 10.3. Đẩy con chạy C về sát điểm N để biến trở có điện trở lớn nhất. + Đóng công tắc rồi dịch chuyển con chạy C để đèn sáng hơn. Tại sao? + Để đèn sáng mạnh nhất thì phải dịch con chạy của biến trở tới vị trí nào? Vì sao? Trả lời: + Để con chạy C ở điểm N thì biến trở có giá trị điên trở lớn nhất, vì khi đó dòng điện chạy qua tất cả cuộn dây của biến trở. + Để đèn sáng mạnh nhất thì phải dịch con trở của biến trở đến vị trí sao cho điện trở của biến trở là nhỏ nhất ( vì biến trở mắc nối tiếp với đèn trong mạch), đó là điểm M. Khi con chạy đặt ở điểm M thì dòng điện hầu như không chạy qua cuộn dây của biến trở, điện trở của biến trở khi ấy là nhỏ nhất. Giaibaitap.me Page 8
Bài 1 trang 32 sgk Vật lí 9 Bài 1. Một dây dẫn bằng nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm2 được mắc vào hiệu điện thế 220v. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này. GỢI Ý CÁCH GIẢI: - Tính điện trở của dây dẫn: R = 110Ω - Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn. Trả lời: Điện trở của dây dẫn được tính là R = \( \rho \frac{1}{S}\) = 1,1.10-6 .\( \frac{30}{0,3.10^{-6}}\) = 110Ω Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là I = \( \frac{U}{R}\) = \( \frac{220}{110}\) = 2A. Bài 2 trang 32 sgk Vật lí 9 Bài 2. Một bóng đèn khi sáng hơn binh thường có điện trở R1 = 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là I = 0,6 A. Bóng đèn này được mắc nối tiếp với một biến trở và chúng được mắc vào hiệu điện thế U = 12V như sơ đồ hinh 11.1 a) Phải điều chỉnh biến trở có trị số điện trở R2 là bao nhiêu để bóng đèn sáng bình thường? b) Biến trở này có điện trở lớn nhất là Rb = 30Ω với cuộn dây dẫn được làm bằng hợp kim nikelin có tiết diện S = 1mm2. Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở này. GỢI Ý CÁCH GIẢI a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp: R = R1 + R2 . Từ đó suy ra R2 . b) Từ công thức tính điện trở suy ra công thức tính chiều dài của dây dẫn và thay số. Trả lời: a) Để bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch phải đúng là 0,6A. Khi ấy điện trở tương đương của mạch là Rtđ = \( \frac{U}{I}\) = \( \frac{12}{0,6}\) = 20Ω. Theo sơ đồ hình 11.1 thì Rtđ = R1 + R2. Từ đó tính được R2 = Rtđ - R1 = 20 - 7,5 = 12,5Ω. b) Từ công thức R = \( \rho \frac{l}{S}\) ta tìm được l = \( \frac{SR}{\rho }\) = \( \frac{1.10^{^{-6}}.30}{0,40.10^{-6}}\) = 75m. Bài 3 trang 33 sgk Vật lí 9 Bài 3. Một bóng đèn có điện trở R1 = 600Ω được mắc song song với bóng đèn thứ hai có điện trở R1 = 900Ω vào hiệu điện thế UMN = 220V như sơ đồ hình 11.2. Dây nối từ M tới A và từ N tới B là dây đồng, có chiều dài tổng cộng là l = 200m và có tiết diện S = 0,2mm2 . Bỏ qua điện trở của dây nối từ hai bóng đèn tới A và B. a) Tính điện trở của đoạn mạch MN. b) Tính hiệu điện thế dặt vào hai đầu của mỗi đèn. GỢI Ý CÁCH GIẢI a) Tính điện trở của toàn bộ đoạn mạch : - Tính điện trở tương đương của hai bóng đèn R12 mắc song song. - Tính điện trở Rd của dây nối. - Điện trở RMN của đoạn mạch là điện trở tương đương của R12 nối tiếp với Rd. Từ đó suy ra RMN. b) Tính hiệu điện thế dặt vào hai đầu mỗi đèn.: - Tính cường độ I của dòng điện mạch chính. - Từ đó tính hiệu điện thế đặt trên mỗi đèn U1 , U2. Trả lời: a) Điện trở của dây nối từ M tới A và từ N tới B là Rdâynối = \( \rho \frac{l}{S}\) = 1,7.10-8.\( \frac{200}{0,2.10^{-6}}\) = 17Ω Điện trở tương đương của R1 và R2 mắc song song là R12 = \( \frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}\) = \( \frac{600.900}{600+900}\) = 360Ω Điện trở của đoạn mạch MN là RMN = Rdâynối + R12 = 17 + 360 = 377Ω. b) Cường độ dòng điện mạch chính khi đó là I = \( \frac{U}{R_{MN}}\) = \( \frac{220}{377}\) = 0,583A. Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn là U = ImạchchínhR12 = 0,583.360 = 210 V. Giaibaitap.me Page 9
Page 10
Page 11
Page 12
Bài C4 trang 38 sgk Vật lí 9 C4. Từ kiến thức đã học ở lớp 8, hãy cho biết mối liên hệ giữa công A và công suất P. Trả lời: Công suất P đặc trưng cho tốc đọ thực hiện công và có trị số bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian P = \( \frac{A}{t}\), trong đó A là công thực hiện được trong thời gian t. Bài C5 trang 38 sgk Vật lí 9 C5. Xét đoạn mạch được đặt vào hiệu điện thế U, dòng điện chạy qua nó có cường độ I và công suất điện của đoạn mạch này là P. Hãy chứng tỏ rằng, công của dòng điện sản ra ở đoạn mạch này, hay điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ, được tính bằng công thức A = Pt = UIt., Trong đó U đo bằng vôn (V), I đo bằng ampe (A) t đo bằng giây (s) thì công A của dòng điện đo bằng jun (J) 1 J = 1W.1s = 1V.1A.1s. Trả lời: Từ P = \( \frac{A}{t}\) ta suy ra A = Pt. Mặt khác P = UI, do đó A = UIt; Trong đó U đo bằng vôn (V), I đo bằng ampe (A) t đo bằng giây (s) và công A đo bằng jun (J) Bài C7 trang 39 sgk Vật lí 9 C7. Một bóng đèn có ghi 220V - 75W được thắp sáng liên tục với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ trong trường hợp này. Trả lời: Vì bóng đèn được sử dụng với hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức nên công suất đèn tiêu thụ cũng chính bằng công suất định mức. Lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng là: A = Pt = 75.4.3600 = 10800000 J. Hoặc ta có thể tính theo đơn vị kW.h khi đó A = Pt = 0,075.4 = 0,3 kWh. Vậy số đếm của công tơ trong trường hợp này là 0,3 số. Bài C8 trang 39 sgk Vật lí 9 C8. Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220V. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số. Tính lượng điện năng mà bếp điện sử dụng, công suất cảu bếp điện và cường đọ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên. Trả lời: + Lượng điện năng mà bếp sử dụng là: A = 1,5 kWh = 1,5 . 1000.3600 = 5400000 J + Công suất của bếp điện: P = \( \frac{A}{t}\) = \( \frac{1,5}{2}\) = 0,75kW = 750W + Cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian này là: Từ P = UI, suy ra I = \( \frac{P}{U}\) = \( \frac{750}{220}\) = 3,41 A. Giaibaitap.me Page 13
Bài 1 trang 40 sgk Vật lí 9 Bài 1. Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua nó có cương độ là 341mA. a) Tính điện trở và công suất của bóng đèn khi đó. b) Bóng đèn này được sử dụng như trên, trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Tính điện năng ma bóng đèn tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vị jun và số đếm tương ứng cảu công tơ điện. GỢI Ý CÁCH GIẢI a) Tính điện trở Rđ của bóng đèn. Tính công suất P của bóng đèn b) Tính điện năng A mà bóng đèn tiêu thụ. Tính số đếm N của công tơ điện. Trả lời: a) Điện trở của bóng đèn được tính theo công thức R = \( \frac{U}{I}\) = \( \frac{220}{341.10^{-3}}\) = 645 Ω Công suất của bóng đèn khi đó là P = UI = 220. 0,341 = 75W. b) Điện năng mà bonhs đèn tiêu thụ trong 30 ngày, mỗi ngày 4 giờ là: A = Pt = 75.30.4.3600 = 32400000 J Mỗi số đếm của công tơ điện là 1 kWh, nên muốn tìm số đếm tương ứng của công tơ điện ta phải tính điện năng theo đơn vị kWh. Khi đó A = Pt = 75.30.4 = 9000Wh = 9kWh Vậy số đếm tương ứng của công tơ điện là 9 số. Bài 2 trang 40 sgk Vật lí 9 Bài 2: Một đoạn mạch gồm một bóng đèn có ghi 6V - 4,5W được mắc nối tiếp với một biến trở và được đặt vào hiệu điện thế không đổi 9V như hình 14.1. Điện trở của dây nối và ampe kế là rất nhỏ. a) Đóng công tắc K, bóng đèn sáng bình thường. Tính số chỉ của ampe kế. b) Tính điện trở và công suất tiêu thụ điện của biến trở khi đó. c) Tính công của dòng điện sản ra ở biến trở và ở toàn đoạn mạch trong 10 phút. GỢI Ý CÁCH GIẢI a) Bóng đèn sáng bình thường, nên số chỉ của ampe kế đúng bằng cường độ dòng điện định mức chạy qua đèn. b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở, từ đó tính được điện trở Rbt của biến trở. Tính công suất tiêu thụ điện năng Pbt của biến trở. c) Tính công Abt của dòng điện sản ra ở biến trở trong 10 phút. Tính công A của dòng điện sản ra ở toàn đoạn mạch trong 10 phút. Trả lời: a) Khi đóng công tắc K, bóng đèn sáng bình thường, có nghĩa là cường độ dòng điện qua bóng đèn đúng bằng cường độ dòng điện định mức, và đó cũng là chỉ số của ampe kế. Ta có Iđm = \(\frac{P_{dm}}{U_{dm}}\) = \(\frac{4,5}{6}\) = 0,75 A. b) Đèn sáng bình thường có nghĩa là hiệu điện thế trên hai đầu bóng đèn đúng bằng hiệu điện thế định mức, do đó hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở được tính là Ubt = U – Uđ = 9 – 6 = 3 V. Điện trở của biến trở khi ấy là Rbt =\(\frac{U_{bt}}{I_{bt}}\) = \(\frac{3}{0,75}\) = 4 Ω. Công suất tiêu thụ của biến trở là Pbt = Ubt.Ibt= 3.0,75 = 2,25 W. c) Công của dòng điện sản ra trên biến trở trong 10 phút là Abt = Pbtt = 2,25.10.60 = 1350 J. Công của dòng diện sản ra trên toàn đoạn mạch trong 10 phút là Ađm = Pmt = UmImt = 9.0,75.10.60 = 4050 J. Bài 3 trang 41 sgk Vật lí 9 Bài 3: Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W và một bàn là có ghi 220V - 1000W cùng được mắc vào ổ lấy điện 220V ở gia đình để cả hai cùng hoạt động bình thường. a) Vẽ sơ đồ mạch điện, trong đó bàn là được kí hiệu như một điện trở và tính điện trở tương đương của đoạn mạch này. b) Tính điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị jun và đơn vị kilooat giờ. GỢI Ý CÁCH GIẢI a) Vẽ sơ đồ của mạch điện. Tính điện trở của bóng đèn R1 = 484 Ω. Tính điện trở của bàn là R2 = 48,4 Ω. Tính điện trở tương đương R của đoạn mạch. b) Tính điện năng A mà đoạn mạch tiêu thụ trong 1 giờ. Trả lời: a) Để đèn và bàn là cùng hoạt động bình thường khi mắc vào hiệu điện thế 220V thì chúng phải được mắc song song với nhau. Sơ đồ mạch điện như hình 14.2. Điện trở của bóng đèn là Rđ = \(\frac{U_{d}^{2}}{P_{d}}\) = \(\frac{220^{2}}{100}\) = 484 Ω. Điện trở của bàn là là Rbl = \(\frac{U_{bl}^{2}}{P_{bl}}\) = \(\frac{220^{2}}{1000}\) = 48,4 Ω. Điện trở tương đương của mạch khi đèn và bàn là mắc song song nhau là: Rtm = \(\frac{R_{d}R_{bl}}{R_{d}+R_{bl}}=\frac{484.48,4}{484+48,4}=\frac{23425,6}{532,4}\) = 44 Ω. b) Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị jun là A = UIt = \(\frac{U^{2}}{R_{tm}}\) t = \(\frac{220^{2}}{44}\).1.3600 = \(\frac{174240000}{44}\) = 3960000 J. Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị kilooat giờ là A = UIt = \(\frac{U^{2}}{R_{tm}}\) t = \(\frac{220^{2}}{44}\).1 = \(\frac{48400}{44}\) = 1100 W.h = 1,1 kW.h. Giaibaitap.me Page 14
Bài C1 trang 45 sgk Vật lí 9 C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên. Trả lời: + Điện năng A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 J. Bài C2 trang 45 sgk Vật lí 9 C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó. Trả lời: + Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được: Q = Q1 + Q2 ; trong đó Nhiệt lượng nước nhận được Q1 = c1m1 ∆to = 4200.0,2.9,5 = 7980 J. Nhiệt lượng bình nhôm nhận được Q2 = c2m2 ∆to = 880.0,078.9,5 = 652 J. Vậy Q = 7980 + 652 = 8632 J. Bài C3 trang 45 sgk Vật lí 9 C3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh. Trả lời: + So sánh: ta thấy A lớn hơn Q một chú. Điện năng tiêu thụ đã có một ít biến thành nhiệt lượng được truyền ra môi trường xung quanh. Bài C4 trang 45 sgk Vật lí 9 C4: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên? Trả lời: Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tếp nhau. Theo định luật Jun - Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc và dây nối tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây. Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng tỏa ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng tỏa ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên và có nhiệt độ gần như nhiệt độ của môi trường. Bài C5 trang 45 sgk Vật lí 9 C5: Một ấm điện có ghi \(220V - 1 000W\) được sử dụng với hiệu điện thế \(220V\) để đun sôi \(2l\) nước từ nhiệt độ ban đầu là \(20^0C\). Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước \(4 200 J/kg.K\). Giải Ấm điện được dùng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức nên công suất \(P\) của nó cũng chính bằng công suất định mức (\(1000W\)). Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, nên nhiệt lượng \(Q\) để đun sôi nước sẽ chính bằng lượng điện năng \(A\) mà ấm đã tiêu thụ. Ta có \(A = Q\), tức là \(Pt = cm(t_2– t_1)\), từ đó suy ra \(t = \frac{cm(t_{2}-t_{1})}{P}=\frac{4200.2(100-20)}{1000}= 672 s\). Giaibaitap.me Page 15
Bài 1 trang 47 sgk Vật lí 9 Bài 1: Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở \(R = 80Ω\) và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là \(I = 2,5A\). a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong \(1s\). b) Dùng bếp điện để đun sôi \(1,5l\) nước có nhiệt độ ban đầu là 25oC thì thời gian đun nước là \(20\) phút. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là \(c = 4 200J/kg.K\). c) Mỗi ngày sử dụng bếp điện này \(3\) giờ. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong \(30\) ngày, nếu giá \(1kW.h\) là 700 đồng. Giải a) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong \(1s\) là \(Q = I^2Rt = 2,5^2.80.1 = 500 J\). (Cũng có thể nói công suất tỏa nhiệt của bếp là \(P =I^2R= 500W\)). b) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong \(20\) phút \(=20.60=1200s\) là \(Q_{tp}= Q.1200= 500.1200=600000 J\). Nhiệt lượng cần để đun sôi lượng nước đã cho là \(Q_i= cm(t_2– t_1) = 4200.1,5.(100-25) = 472500 J\) Hiệu suất của bếp là: \(H = \frac{Q_{i}}{Q_{tp}}=\frac{472500}{600000} = 78,75 \%\). c) Lượng điện năng mà bếp tiêu thụ trong \(30\) ngày (theo đơn vị kW.h) là: \(A = Pt = 500.30.3 = 45000 W.h = 45 kW.h\) Tiền điện phải trả là: \(T = 45.700 = 31500\) đồng. Bài 2 trang 48 sgk Vật lí 9 Bài 2: Một ấm điện có ghi 220V - 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu 20oC. Hiệu suất của ấm là 90%, trong đó nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước đước coi là có ích. a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng của nước là 4 200J/kg.K. b) Tính nhiệt lượng mà ấm điện tỏa ra khi đó. c) Tính thời gian đun sôi lượng nước trên. GỢI Ý CÁCH GIẢI a) Tính nhiệt lượng Q1 cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên. b) Tính nhiệt lượng Q mà ấm điện đã tỏa ra. c) Tính thời gian đun sôi nước. Trả lời: a) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên là: \(Q_i= cm(t_2-t_1) = 4200.2.(100-20) = 672000 J\) b) Nhiệt lượng mà ấm đã tỏa ra khi đó là: Từ công thức \(H = \frac{Q_{i}}{Q_{tp}}\Rightarrow Q_{tp}= \frac{Q_{i}}{H}=\frac{672000}{\frac{90}{100}} ≈746667 J\) c) Thời gian đun sôi lượng nước trên là: Từ công thức \(Q_{tp}= A = Pt\), ta tìm được \(t = \frac{Q_{tp}}{P}=\frac{746667}{1000} ≈ 747 s\). Bài 3 trang 48 sgk Vật lí 9 Bài 3: Đường dây dẫn từ mạng điện chung tói một gia đình có chiều dài tổng cộng là 40m và có lõi đồng vói tiết diện là 0,5mm2. Hiệu điện thế ở cuối đường dây (tại nhà) là 220V. Gia đình này sử dụng các đèn dây tóc nóng sáng có tổng công suất là 165W trung bình 3 giờ mỗi ngày. Biết điện trở suất của đồng là 1,7.10-8 Ω.m. a) Tính điện trở của toàn bộ đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình. b) Tính cường độ dòng điện chạy trong đường dây dẫn khi sử dụng công suất đã cho trên đây. c) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên đường dây dẫn này trong 30 ngày theo đơn vị kW.h. GỌI Ý CÁCH GIẢI a) Tính điện trở R của toàn bộ đường dây dẫn từ mạng điện chung tới nhà. b) Tính cường độ dòng điện I. c) Tính nhiệt lượng Q tỏa ra trên đường dây dẫn. Trả lời: a) Điện trở của toàn bộ đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình là: Từ công thức R = \(\rho \frac{l}{S}\) = 1,7.10-8.\(\frac{40}{0,5.10^{-6}}\) = 1,36 Ω. b) Cường độ dòng điện chạy trong đường đây dẫn khi sử dụng công suất đã cho trên đây là: Từ công thức P = UI, suy ra I = \(\frac{P}{U}=\frac{165}{220}\) = 0,75 A. c) Nhiệt lượng tỏa ra trên đường dây dẫn này trong 30 ngày theo đơn vị kW.h là: Q = I2Rt = 0,752.30.3.1,36 = 68,9 W.h ≈ 0,07 kW.h. Giaibaitap.me Page 16
Page 17
Bài C5 trang 51 sgk Vật lí 9 C5: Bóng đèn treo bị dứt dây tóc, cần phải thay bóng đèn khác. Hãy cho biết vì sao những việc làm sau đây đảm bảo an toàn điện: + Nếu đèn treo dùng phích cắm thì phải rút phích cắm khỏi ổ lấy điện trước khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác. + Nếu đèn treo không dùng phích cắm thì phải ngắt công tắc hoặc tháo cầu chì trước khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác. + Đảm bảo cách điện giữa người và nền nhà (như đứng trên ghế nhựa hoặc bàn gỗ khô) trong khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác. Trả lời: + Sau khi đã rút phích cắm khỏi ổ lấy điện thì không thể có dòng điện chạy qua cơ thể người và do đó loại bỏ mọi sự nguy hiểm mà dòng điện có thể gây ra. + Để đảm bảo an toàn điện, công tắc và cầu chì trong mạng điện gia đình luôn luôn được nối với dây "nóng". Chỉ khi chạm vào dây "nóng" thì mới có dòng điện chạy qua cơ thể người và gây nguy hiểm, còn dây "nguội" luôn luôn được nối với đất nên giữa dây "nguội" và cơ thể người không có dòng điện chạy qua. Vì thế việc ngắt công tắc và tháo cầu chì trước khi thay bóng đèn đã hỏng đã làm hở dây "nóng", do đó loại bỏ trường hợp dòng điện chạy qua cơ thể con người và đảm bảo an toàn cho người. + Khi đảm bảo cách điện giữa người và nền nhà (như đứng trên ghế nhựa hoặc bàn gỗ khô...), do điện trở của vật cách điện là rất lớn, nên dòng điện nếu chạy qua cơ thể người và vật cách điện sẽ có cường độ rất nhỏ nên không gây nguy hiểm đến tính mạng con người. Bài C7 trang 52 sgk Vật lí 9 C7: Hãy thử tìm thêm những lợi ích khác của việc sử dụng tiết kiệm điện năng. Trả lời: + Các dụng cụ và thiết bị điện có công suất hợp lí có giá rẻ hơn các dụng cụ và thiết bị có công suất lớn hơn mức cần thiết, do đó sử dụng những dụng cụ và thiết bị có công suất hợp lí không những tiết kiệm điện năng mà còn góp phần giảm bớt chi tiêu gia đình. + Ngắt điện khi không sử dụng hoặc khi đi khỏi nhà sẽ tránh sự cố gây tai nạn và thiệt hại do dòng điện gây ra. Chẳng hạn tắt bếp điện, ấm điện hay bàn là...khi không dùng nữa hoặc khi đi khỏi nhà không những tránh lãng phí điện năng mà đặc biệt còn loại bỏ nguy cơ xảy ra hỏa hoạn làm tổn thất nghiêm trọng cho gia đình mình và cho cả các gia đình xung quanh. + Dành phần điện năng tiết kiệm được để xuất khẩu điện, góp phần tăng thu nhập cho đất nước. + Giảm bớt việc xây dựng các nhà máy điện, do đó góp phần giảm ô nhiễm môi trường. Bài C8 trang 52 sgk Vật lí 9 C8: Hãy viết công thức tính điện năng sử dụng. Trả lời: - Công thức tính điện năng sử dụng là A = Pt, trong đó P là công suất sử dụng, còn t là thời gian sử dụng công suất ấy. Bài C9 trang 52 sgk Vật lí 9 C9: Từ đó hãy cho biết, để sử dụng tiết kiệm điện năng thì: + Cần phải lựa chọn, sử dụng các dụng cụ hay thiết bị điện có công suất như thế nào? + Có nên cho bộ phận hẹn giờ làm việc khi sử dụng các dụng cụ hay thiết bị điện hay không? Vì sao? Trả lời: + Cần phải lựa chọn, sử dụng các dụng cụ hay thiết bị điện có công suất hợp lí, đủ mức cần thiết (P không quá lớn và không quá nhỏ). + Nên cho bộ phận hẹn giờ làm việc khi sử dụng các dụng cụ hay thiết bị điện, vì bộ phận này sẽ tự động ngắt mạch sau khoảng thời gian đã hẹn và nhờ thế sẽ tiết kiệm điện năng. Giaibaitap.me Page 18
Bài C10 trang 52 sgk Vật lí 9 C10: Một bạn hay quên tắt điện khi rời khỏi nhà. Em hãy nghĩ cách giúp bạn này để tránh lãng phí điện và đảm bảo an toàn điện. Trả lời: Có thể dùng một trong các cách sau đây: + Viết lên một tờ giấy dòng chữ đủ to "Tắt hết điện trước khi ra khỏi nhà" và dán tờ giấy này ở của ra vào, chỗ dễ nhìn thấy nhất. + Treo một tấm bìa có viết dòng chữ "Nhớ tắt hết điện" lên phía trên cửa ra vào, sao cho khi đóng chặt cửa thì tấm bìa tự động hạ xuống ngang trước mặt. + Lắp một chuông điện, sao cho khi đóng chặt cửa ra vào thì chuông kêu để nhắc nhở bạn đó tắt hết điện nếu đi khỏi nhà. + Lắp một công tắc tự động (còn gọi là rơ le), sao cho khi đóng chặt của ra vào hoặc khi khóa của ra vào thì công tắc tự động ngắt mạch điện của cả nhà. Bài C11 trang 53 sgk Vật lí 9 C11: Trong gia đình, các thiết bị nung nóng bằng điện sử dụng nhiều điện năng. Biện pháp tiết kiệm nào dưới đây là hợp lí nhất? A. Không sử dụng các thiết bị nung nóng bằng điện. B. Không đun nấu bằng bếp điện. C. Chỉ sử dụng các thiết bị nung nóng bằng điện có công suất nhỏ trong thời gian tối thiểu cần thiết. D. Chỉ đun nấu bằng điện và sử dụng các thiết bị nung nóng khác như bàn là, máy sấy tóc...trong thời gian tối tiểu cần thiết. Trả lời: D. Chỉ đun nấu bằng điện và sử dụng các thiết bị nung nóng khác như bàn là, máy sấy tóc...trong thời gian tối tiểu cần thiết. Bài C12 trang 53 sgk Vật lí 9 C12: Một bóng đèn dây tóc giá 3 500 đồng, có công suất 75W, thời gian thắp sáng tối đã 1 000 giờ. Một bóng đèn compac (compact fluorescent lamp, hình 19.3) giá 60 000 đồng, công suất 15W, có độ sáng bằng bóng đèn dây tóc nói trên, thời gian thắp sáng tối đa 8 000 giờ. + Tính điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trên trong 8 000 giờ. + Tính toàn bộ chi phí (tiền mua bóng điện và tiền điện phải trả) cho việc sử dụng mỗi loại bóng đèn này trong 8 000 giờ, nếu giá 1kW.h là 700 đồng. + Sử dụng loại bóng đèn nào có lợi hơn ? Vì sao? Trả lời: + Điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trên trong 8 000 giờ là: . Bóng đèn dây tóc: A1 = P1t = 0,075.8000 = 600 kW.h = 2160.106 J. . Bóng đèn compac: A2 = P2t = 0,015.8000 = 120 kW.h = 432.106 J. + Toàn bộ chi phí cho việc sử dụng mỗi loại bóng đèn này trong 8 000 giờ là: . Bóng đèn dây tóc: Vì mỗi bóng đèn dây tóc có thời gian thắp sáng tối đa là 1 000 giờ nên phải cần 8 bóng đèn dây tóc. Vì thế số tiền cần là: T1 = 8.3500 + 600.700 = 28000 + 420000 = 448000 đồng . Bóng đèn compac: Vì mỗi bóng đèn compac có thời gian thắp sáng tối đa là 8 000 giờ nên ta chỉ cần 1 bóng đèn compac. Vì thế số tiền cần là: T2 = 1.60000 + 120.700 = 60000 + 84000 = 144000 đồng + Sử dụng loại bóng đèn conpac có lợi hơn. Vì: . Giảm bớt 448000 – 144000 = 304000 đồng tiền chi phí cho 8 000 giờ sử dụng. . Sử dụng công suất nhở hơn, dành phần công suất tiết kiệm được cho nơi khác. . Góp phần giảm bớt sự cố do quá tải về điện, nhất là vào giờ cao điểm. Giaibaitap.me Page 19
Page 20
Page 21
Page 22
Page 23
Page 24
Page 25
Page 26
|
