Hướng dẫn giải vận dụng vật lý 9
Để học tốt môn Vật Lí lớp 9, loạt bài Lý thuyết và Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 9 có đáp án được biên soạn theo từng bài học giúp bạn học tốt môn Vật Lí lớp 9 hơn. Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS. Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube: Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 9. Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn. Giải toàn bộ trong sgk vật lí lớp 9. Cẩm nang làm bài tập lý 9. Để học tốt vật lí 9. Ôn tập lý thuyết, kiến thức trọng tâm. Tất cả bài tập trong sgk vật lí 9 đều được hướng dẫn làm chi tiết, dễ hiểu. Mời các em học sinh, các bậc phụ huynh tham khảo
Chịu trách nhiệm nội dung: Lê Ngọc Lam. ©2023 Công ty Cổ phần Mạng trực tuyến META. Địa chỉ: 56 Duy Tân, Dịch Vọng Hậu, Cầu Giấy, Hà Nội. Điện thoại: 024 2242 6188. Email: [email protected]. Giấy phép số 366/GP-BTTTT do Bộ TTTT cấp. Bài 12 (trang 55 SGK Vật Lý 9): Đặt một hiệu điện thế 3V vào hai đầu dây dẫn bằng hợp kim thì cường độ dòng điện chạy qua dầy dẫn này là 0,2 A. Hỏi nếu tăng thêm 12V nữa cho hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn này điện qua nó có giá trị nào dưới đây?...Tổng hợp đề thi học kì 1 lớp 9 tất cả các môn Toán - Văn - Anh - Lí - Hóa - Sinh - Sử - Địa - GDCD Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn Bài 12 Video hướng dẫn giải Bài 12 (trang 55 SGK Vật Lý 9): Đặt một hiệu điện thế \(3V\) vào hai đầu dây dẫn bằng hợp kim thì cường độ dòng điện chạy qua dầy dẫn này là \(0,2 A\). Hỏi nếu tăng thêm \(12V\) nữa cho hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn này thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị nào dưới đây?
Phương pháp giải: Vận dụng biểu thức định luật ôm: \(I=\dfrac{U}{R}\) Lời giải chi tiết: * Cách 1: Ta có: + Khi \(U=3V\), \(I=0,2A\) Điện trở của dây dẫn: \(R=\dfrac{U}{I}=\dfrac{3}{0,2}=15\Omega\) + Khi tăng hiệu điện thế thêm \(12V\) nữa tức là \(U'=3+12=15V\) Khi đó cường độ dòng điện trong mạch: \(I'=\dfrac{U'}{R}=\dfrac{15}{15}=1A\) *Cách 2: Ta có: hiệu điện thế lúc đầu là 3V, lúc sau tăng thêm 12V nên hiệu điện thế sau là 15V => tăng 5 lần so với ban đầu. Do U tăng 5 lần nên I cũng tăng 5 lần. Khi đó \(I = 1A\). \=> Chọn câu C. Bài 13 Video hướng dẫn giải Bài 13 (trang 55 SGK Vật Lý 9): Đặt một hiệu điện thế \(U\) vào hai đầu các dây dẫn khác nhau và đo cường độ dòng điện \(I\) chạy qua mỗi dây dẫn đó. Câu phát biểu nào sau đây là đúng khi tính thương số \(\dfrac{U}{I}\) cho mỗi dây dẫn?
Phương pháp giải: Sử dụng biểu thức \(R=\dfrac{U}{I}\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(R=\dfrac{U}{I}\) B - đúng vì: thương số \(\dfrac{U}{I}\) có giá trị lớn đối với dây dẫn nào thì dây dẫn đó có điện trở càng lớn A, C, D - sai \=> Chọn câu B Bài 14 Video hướng dẫn giải Bài 14 (trang 55 SGK Vật Lý 9): Điện \(R_1 = 30Ω\) chịu được dòng điện có độ lớn nhất là \(2A\) và điện trở \(R_2 = 10Ω\) chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là \(1A\). Có thể mắc nối tiếp hai điện trở này vào hiệu điện thế nào dưới đây?
Phương pháp giải: + Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: \(R_{tđ}=R_1+R_2\) + Sử dụng biểu thức định luật ôm: \(I=\dfrac{U}{R}\) Lời giải chi tiết: Ta có: + Điện trở tương đương của toàn mạch: \(R_{td}=R_1+R_2=30+10=40\Omega\) + Do 2 điện trở mắc nối tiếp nên mạch chỉ có thể chịu được dòng điện có cường độ tối đa là \(I=1A\) \=> Hiệu điện thế giới hạn của mạch là: \(U_{giới hạn}=I.R_{tđ}=1.40=40V\) \=> Chọn phương án D Bài 15 Video hướng dẫn giải Bài 15 (trang 55 SGK Vật Lý 9): Có thể mắc song song hai điện trở đã cho ở câu 14 vào hiệu điện thế nào dưới đây?
Phương pháp giải: + Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: \(\dfrac{1}{{{R_{td}}}} = \dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}\) + Vận dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\) Lời giải chi tiết: Hiệu điện thế giới hạn của R1 là: U1 max = I1 max.R1 = 2.30 = 60V Hiệu điện thế giới hạn của R2 là: U2 max = I2 max.R2 = 1.10 = 10V Vì R1 và R2 ghép song song nên U1 = U2 = U. Do vậy hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch không được vượt quá hiệu điện thế cực đại của cả R1 và R2. U ≤ U1 max = 60V và U ≤ U2 max = 10V Ta chọn Umax = 10V là thỏa mãn cả hai điều kiện trên. Chọn A Bài 16 Video hướng dẫn giải Bài 16 (trang 55 SGK Vật Lý 9): Một dây dẫn đồng chất, chiều dài l, tiết diện S có điện trở là 12Ω được gập đôi thành dây dẫn mới có chiều dài l/2. Điện trở của dây dẫn mới này có trị số:
Phương pháp giải: Vận dụng biểu thức tính điện trở: \(R = \rho \dfrac{l}{S}\) Lời giải chi tiết: + Ban đầu dây dẫn có: \(\left\{ \begin{array}{l}{l_1} = l\\{S_1} = S\\{R_1} = 12\Omega \end{array} \right.\) + Khi gập đôi dây dẫn, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{l_2} = \dfrac{l}{2}\\{S_2} = 2S\\{R_2} = ?\end{array} \right.\) Mặt khác, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1} = \rho \dfrac{{{l_1}}}{{{S_1}}}\\{R_2} = \rho \dfrac{{{l_2}}}{{{S_2}}}\end{array} \right.\) Ta suy ra: \(\begin{array}{l}\dfrac{{{R_1}}}{{{R_2}}} = \dfrac{{\rho \dfrac{{{l_1}}}{{{S_1}}}}}{{\rho \dfrac{{{l_2}}}{{{S_2}}}}} = \dfrac{{{l_1}{S_2}}}{{{l_2}{S_1}}} = \dfrac{{l.2S}}{{\dfrac{l}{2}.S}} = 4\\ \Rightarrow {R_2} = \dfrac{{{R_1}}}{4} = \dfrac{{12}}{4} = 3\Omega \end{array}\) \=> Chọn phương án D. Bài 17 Video hướng dẫn giải Bài 17 (trang 55 SGK Vật Lý 9): Khi mắc nối tiếp hai điện trở \(R_1\) và \(R_2\) vào hiệu điện thế \(12V\) thì dòng điện qua chúng có cường độ \(I = 0,3A\). Nếu mắc song song hai điện trở này cũng vào hiệu điện thế \(12V\) thì dòng điện mạch chính có cường độ \(I' = 1,6A\). Hãy tính \(R_1\) và \(R_2\). Phương pháp giải: + Vận dụng biểu thức định luật ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\) + Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp: \({R_{td}} = {R_1} + {R_2}\) + Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch có các điện trở mắc song song: \(\dfrac{1}{{{R_{td}}}} = \dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}\) Lời giải chi tiết: Ta có: + Khi mắc nối tiếp hai điện trở: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{nt}} = 12V\\{I_{nt}} = I = 0,3A\end{array} \right.\) Điện trở tương đương của mạch khi mắc nối tiếp 2 điện trở: \({R_{nt}} = \dfrac{{{U_{nt}}}}{{{I_{nt}}}} = \dfrac{{12}}{{0,3}} = 40\Omega \) + Khi mắc song song hai điện trở: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{//}} = 12V\\{I_{//}} = I' = 1,6A\end{array} \right.\) Điện trở tương đương của mạch khi mắc song song 2 điện trở: \({R_{//}} = \dfrac{{{U_{//}}}}{{{I_{//}}}} = \dfrac{{12}}{{1,6}} = 7,5\Omega \) + Mặt khác, ta có: \({R_{nt}} = {R_1} + {R_2}\) và \(\dfrac{1}{{{R_{//}}}} = \dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}\) Suy ra ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1} + {R_2} = 40\\\dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}} = 1/7,5\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{R_1} = 30\Omega \\{R_2} = 10\Omega \end{array} \right.\) Hoặc \({R_1} = 10\Omega \\{R_2} = 30\Omega\) Bài 18 Video hướng dẫn giải Bài 18 (trang 56 SGK Vật Lý 9):
Phương pháp giải: + Áp dụng biểu thức tính công suất: \(P = {I^2}R = \dfrac{{{U^2}}}{R}\) + Sử dụng biểu thức tính tiết diện: \(S = \pi {r^2} = \pi \dfrac{{{d^2}}}{4}\) + Áp dụng công thức tính điện trở: \(R = \rho \dfrac{l}{S}\) Lời giải chi tiết:
Để nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn càng lớn thì dây phải có điện trở càng lớn, tức là điện trở suất lớn. Vì vậy, bộ phận chính của những dụng cụ đốt nóng bằng điện đều làm bằng dây dẫn có điện trở suất lớn.
Điện trở của ấm khi điện khi hoạt động bình thường là: \(R = \dfrac{{U_{dm}^2}}{P} = \dfrac{{{{220}^2}}}{{1000}} = 48,4\Omega \) c) Ta có: + Chiều dài của dây điện trở: \(l = 2m\) + Điện trở suất của nicrom: \(\rho = 1,{1.10^{ - 6}}\Omega m\) + Điện trở của dây: \(R = 48,4\Omega \) + Tiết diện của dây điện trở: \(S = \pi {r^2} = \pi \dfrac{{{d^2}}}{4}\) Mặt khác, ta có: \(R = \rho \dfrac{l}{S} = \rho \dfrac{l}{{\pi \dfrac{{{d^2}}}{4}}}\) Ta suy ra: \(d = \sqrt {\dfrac{{4\rho l}}{{\pi R}}} = \sqrt {\dfrac{{4.1,{{1.10}{ - 6}}.2}}{{\pi .48,4}}} \approx 2,{4.10{ - 4}}m\) Bài 19 Video hướng dẫn giải Bài 19 (trang 56 SGK Vật Lý 9): Một bếp điện loại 220V - 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 l nước có nhiệt độ ban đầu 25oc. Hiệu suất của quy trình đun là 85%.
Phương pháp giải: + Đọc số chỉ trên dụng cụ tiêu thụ điện + Sử dụng biểu thức tính nhiệt lượng: \(Q = {I^2}Rt = Pt\) + Sử dụng biểu thức: \(Q = mc\Delta t\) + Vận dụng biểu thức tính hiệu suất: \(H = \dfrac{{{Q_i}}}{{{Q_{tp}}}}\) + Đổi đơn vị: \(1kWh = 3600000J\) Lời giải chi tiết: a) Ta có: + Khối lượng của nước: \({m_n} = 2kg\) + Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra trên điện trở để đun sôi \(2l\) nước là: \({Q_1} = A = Pt = 1000t\) + Nhiệt lượng lượng cần cung cấp cho \(2l\) nước để nhiệt độ tăng từ \({25^0}C\) lên \({100^0}C\) là: \({Q_2} = {m_n}.c.\Delta t = 2.4200.\left( {100 - 25} \right) = 630000J\) + Theo đầu bài, ta có hiệu suất của quá trình đun là \(H = 85\% = 0,85\) Mặt khác, ta có \(H = \dfrac{{{Q_2}}}{{{Q_1}}} = 0,85\) Ta suy ra: \({Q_2} = 0,85{Q_1}\) \(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 630000 = 0,85.1000t\\ \Rightarrow t = 741s\end{array}\) \( \Rightarrow t = 12,35\) phút
+ Nhiệt lượng lượng cần cung cấp cho \(4l\) nước để nhiệt độ tăng từ \({25^0}C\) lên \({100^0}C\) là: \(Q' = {m_n}.c.\Delta t = 4.4200.\left( {100 - 25} \right) = 1260000J\) + Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra để đun sôi \(4l\) nước là: \(Q = \dfrac{{Q'}}{H} = \dfrac{{1260000}}{{0,85}} = 1482352,941J\) Lượng điện năng mà bếp điện tiêu thụ trong một tháng là: \(A = 30Q = 30.1482352,941 \\= 44470588,24J = 12,35kWh\) \=> Số tiền phải trả của bếp điện trong 1 tháng là: \(T = A.700 = 12,35.700 = 8645\) đồng
Lại có: \(R = \rho \dfrac{l}{S}\) (1) + Khi gập đôi dây điện trở của bếp này, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}l' = \dfrac{l}{2}\\S' = 2S\end{array} \right.\) Điện trở của bếp khi này: \(R' = \rho \dfrac{{l'}}{{S'}}\) (2) Lấy \(\dfrac{{\left( 2 \right)}}{{\left( 1 \right)}}\) ta được: \(\dfrac{{R'}}{R} = \dfrac{{l'S}}{{lS'}} = \dfrac{{\dfrac{l}{2}S}}{{l.2S}} = \dfrac{1}{4}\) \( \Rightarrow R' = \dfrac{R}{4} = \dfrac{{48,4}}{4} = 12,1\Omega \) + Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra trên điện trở để đun sôi \(2l\) nước là: \({Q_3} = \dfrac{{{Q_2}}}{H} = \dfrac{{630000}}{{0,85}} = 741176,47J\) (\({Q_2}\) đã tính ở ý a Mặt khác, ta có: \({Q_3} = \dfrac{{{U^2}}}{{R'}}.t' = 741176,47\) Ta suy ra: \(t' = \dfrac{{{Q_3}R'}}{{{U^2}}} = \dfrac{{741176,47.12,1}}{{{{220}^2}}} \\= 185,3s\) \( \Rightarrow t \approx 3,08\) phút Bài 20 Video hướng dẫn giải Bài 20 (trang 56 SGK Vật Lý 9): Một khu dân cư sử dụng công suất điện trung bình là 4,95 kW với hiệu điện thế 220V. Dây tải điện từ trạm cung cấp tới khu dân cư này có điện trở tổng cộng là 0,4Ω.
Phương pháp giải: + Vận dụng biểu thức tính công suất \(P = UI\) + Sử dụng biểu thức định luật ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\) + Sử dụng biểu thức tính điện năng tiêu thụ: \(A = Pt = {I^2}Rt\) Lời giải chi tiết: + Gọi \({U_1}\) - là hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tại trạm cung cấp điện \({U_2} = 220V\) - hiệu điện thế tới khu dân cư. + Công suất trung bình khu dân cư tiêu thụ: \({P_2} = 4,95kW = 4,{95.10^3} = 4950W\) Ta suy ra, cường độ dòng điện trên đường dây truyền tải là: \(I = \dfrac{{{P_2}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{4950}}{{220}} = 22,5A\) Hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tại trạm cung cấp điện: \({U_1} = {U_2} + I.R = 220 + 22,5.0,4 = 229V\)
+ Điện năng tiêu thụ của khu dân cư trong một tháng (30 ngày): \(A = {P_2}t = 4,95.6.30 = 891kWh\) + Tiền điện mà khu dân cư này phải trả trong một tháng (30 ngày) là: \(T = A.700 = 891.700 = 623700\) đồng
\(A = {I^2}R.t = 22,{5^2}.0,4.6.30 = 36450Wh \\= 36,45kWh\) Loigiaihay.com Bài tập phần tự kiểm tra Bài 1 (trang 54 SGK Vật Lý 9): Cường độ dòng điện I chạy qua 1 dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào hiệu điện thế U giữa 2 đầu đoạn dây đó?... |