Giải SBT Vật lí 11 Kết nối mới bài 23: Điện trở. Định luật Ohm

23.1. Đơn vị đo điện trở là

A. ôm (Ω).

B. fara (F).

C. henry (H).

D. oát (W).

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Đơn vị đo điện trở là: ôm (Ω).

23.2. Phát biểu nào sau đây sai.

A. Điện trở có vạch màu là căn cứ để xác định trị số.

B. Đối với điện trở nhiệt có hệ số dương, khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng.

C. Đối với điện trở biến đổi theo điện áp, khi U tăng thì điện trở tăng. 

D. Đối với điện trở quang, khi ánh sáng thích hợp rọi vào thì điện trở giảm.

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Điện trở là đại lượng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn và không thay đổi theo điện áp.

23.3. Đặc điểm của điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở

A. dương khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng. 

B. dương khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm.

C. âm khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng.

D. âm khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm về bằng 0.

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Đặc điểm của điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở là dương khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng.

23.4. Nếu chiều dài và đường kính của một dây dẫn bằng đồng có tiết diện tròn được tăng lên gấp đôi thì điện trở của dây dẫn sẽ

A. không thay đổi.

B. tăng lên hai lần.

C. tăng lên gấp bốn lần.

D. giảm đi hai lần.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Điện trở là: $R=\rho\frac{l}{S}=\rho\frac{l}{\pi(\frac{d}{2})^{2}}$ (Ω)

Khi tăng chiều dài và đường kính của một dây dẫn bằng đồng có tiết diện tròn lên gấp đôi thì điện trở của dây dẫn sẽ: $R’=\rho\frac{2l}{\pi(\frac{2d}{2})^{2}}=\frac{R}{2}$ (Ω)

23.5. Chọn biến đổi đúng trong các biến đổi sau.

Α. 1 Ω = 0,001 kΩ = 0,0001 ΜΩ.

Β. 10 Ω = 0,1 kΩ = 0,00001 ΜΩ.

C. 1 kΩ = 1 000 Ω = 0,01 ΜΩ.

D. 1 MΩ = 1 000 kΩ = 1 000 000 Ω.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

1 MΩ = 1 000 kΩ = 1 000 000 Ω.

1Ω = 0, 001 kΩ = 0, 000 001 Ω.

23.6. Biến trở là

A. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh chiều dòng điện trong mạch. 

B. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ và chiều dòng điện trong mạch.

C. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

D. điện trở không thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

23.7. Trước khi mắc biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị nào dưới đây?

A. Có giá trị bằng 0.

B. Có giá trị nhỏ.

C. Có giá trị lớn.

D. Có giá trị lớn nhất.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Trước khi mắc biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị lớn nhất.

23.8. Chọn phát biểu đúng về định luật Ohm.

A. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và điện trở của dây.

B. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và không tỉ lệ với điện trở của dây.

C. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.

D. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ thuận với điện trở của dây.

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Định luật Ohm: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.

23.9. Biểu thức đúng của định luật Ohm là

A. $I=\frac{R}{U}$

B. $I=\frac{U}{R}$

C. $U=\frac{I}{R}$

D. $U=\frac{R}{I}$

Trả lời:

Đáp án đúng: B

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.

$I=\frac{U}{R}$

23.10. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng thì

A. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn không thay đổi.

B. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn giảm, tỉ lệ với hiệu điện thế.

C. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn có lúc tăng, có lúc giảm. 

D. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tăng, tỉ lệ với hiệu điện thế.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tăng, tỉ lệ với hiệu điện thế.

$I=\frac{U}{R}$

23.11. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn có dạng là

A. một đường thẳng đi qua gốc toạ độ. 

B. một đường cong đi qua gốc toạ độ.

C. một đường thẳng không đi qua gốc toạ độ.

D. một đường cong không đi qua gốc toạ độ.

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn có dạng là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ.

23.12. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. Nếu tăng hiệu điện thế lên 1,6 lần thì

A. cường độ dòng điện tăng 3,2 lần.

B. cường độ dòng điện giảm 3,2 lần.

C. cường độ dòng điện giảm 1,6 lần.

D. cường độ dòng điện tăng 1,6 lần.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.

Nên khi hiệu điện thế tăng lên 1,6 lần thì cường độ dòng điện tăng 1,6 lần.

23.13. Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế đối với hai điện trở $R_{1}, R_{2}$ trong Hình 23.1. Điện trở $R_{1}, R_{2}$ có giá trị là

A. $R_{1} = 5\Omega ;R_{2} = 20\Omega$

B. $R_{1} = 10\Omega ;R_{2} = 5\Omega$

C. $R_{1} = 5\Omega ;R_{2} = 10\Omega$

D. $R_{1} = 20\Omega ;R_{2} = 5\Omega$

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Với U = 4 (V) từ đồ thị ta xác định được: 

Điện trở R1 có $I_{1}=0,2$ (A) $\Rightarrow R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{4}{0,2}=20$ (Ω)

Điện trở R2 có $I_{2}=0,8$ (A) $\Rightarrow R_{2}=\frac{U}{I_{2}}=\frac{4}{0,8}=5$ (Ω)

23.14. Muốn đo hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn điện, nhưng không có vôn kế, một học sinh đã sử dụng một ampe kế và một điện trở có giá trị R = 50Ω mắc nối tiếp nhau sau, đó mắc vào nguồn điện, biết ampe kế chỉ 1,2 A. Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện có giá trị bằng bao nhiêu?

A. 120 V.

B. 50 V.

C. 12 V.

D. 60 V.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện có giá trị bằng: $U=IR=1,2.50=60$ (V)

23.15. Cho mạch điện như Hình 23.2. Các giá trị điện trở $R_{1} = 6\Omega, R_{2} = 4\Omega, R_{3} = 2\Omega, R_{4} = 3\Omega, R_{5} = 6\Omega$

a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở $R_{2}$ nếu cường độ dòng điện qua điện trở $R_{1}$ có giá trị 1 A.

b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở $R_{2}$ nếu cường độ dòng điện qua điện trở $R_{5}$ có giá trị 1 A.

Trả lời:

a) R1 nt {R2 // [R3 nt (R4// R5)]}

$R_{45}=\frac{R_{4}R_{5}}{R_{4}+R_{5}}=\frac{3.6}{3+6}=2$ (Ω)

$R_{345}=R_{3}+R_{45}=2+2=4$ (Ω)

Vì $R_{345} = R_{2}$, nên ta có $I_{2} = I_{345} = \frac{I_{1}}{2}=0,5$ A.

$U_{2} = I_{2}R_{2} = 0,5.4 = 2$ V.

b) Ta có: $U_{4}=U_{5}\Rightarrow \frac{I_{4}}{R_{4}}=\frac{I_{5}}{U_{5}}\Rightarrow I_{4}=2I_{5}=2$ (A)

Vì R345 = R2 nên ta suy ra: $I_{3} = I_{2} = I_{4} + I_{5} = 3$ (A)

$U_{2} = I_{2}R_{2} = 3.4 = 12$ (V).

23.16. Cho một đoạn mạch điện như Hình 23.3. Biết các giá trị điện trở: $R_{1}=1\Omega, R_{2} = 20\Omega, R_{3} = 5\Omega, R_{4} = R_{5} = 10\Omega$. Hãy tính điện trở của đoạn mạch AB

Trả lời:

Cách mắc điện trở: [R1 nt (R2 // R3)] // (R4 nt R5) 

$R_{23} = \frac{R_{2} R_{3}}{R_{2} + R_{3}} = \frac{20.5}{20 + 5} = 4\Omega$

$R_{123} = R_{1} + R_{23}=1+4 = 5\Omega$.

$R_{45} = R_{4} + R_{5} = 10 + 10 = 20\Omega$

$R_{AB} = \frac{R_{123}R_{45}}{R_{123}+R_{45}}=\frac{5.20}{5+20}=4\Omega$ 

Vậy điện trở tương đương của đoạn mạch AB là 4 Ω.

23.17. Cho mạch điện như Hình 23.4. Các giá trị điện trở: $R_{1} = 2\Omega, R_{2} = 3\Omega, R_{3} = 4\Omega, R_{4} = 6\Omega$. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB =18 V. 

a) Tính điện trở của đoạn mạch AB.

b) Tìm cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế trên mỗi điện trở.

Trả lời:

a) Đoạn mạch AB có điện trở (R1//R2) nt (R3//R4).

$R_{12}=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}=\frac{2.3}{2+3}=1,2$ (Ω)

$R_{34}=\frac{R_{3}R_{4}}{R_{3}+R_{4}}=\frac{4.6}{4+6}=2,4$ (Ω)

$R_{AB} = R_{12}+R_{34} =1,2 +2,4 =3,6$ (Ω).

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: 

$I =\frac{U_{AB}}{R_{AB}}=\frac{18}{3,6} = 5$ (A).

$I=I_{12}=I_{34}=5$ (A)

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1, R2 là 

$U_{12}=U_{1}=U_{2}=IR_{12}=5.1,2=6$ (V) 

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R3, R4 là 

$U_{34}=U_{3}=U_{4}=IR_{34}=5.2,4=12$ (V)

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 là: 

$I_{1}= \frac{U_{12}}{R_{1}}=\frac{5.1,2}{2}= 3$ (A).

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R2 là: $I_{2} = I - I_{1} = 5-3=2$ (A).

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R3 là: 

$I_{3} =\frac{U_{34}}{R_{3}}=\frac{12}{4} = 3$ (A)

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R4 là: $I_{4} = I-I_{3}=5-3= 2$ (A)

23.18. Cho mạch điện như Hình 23.5. Giá trị các điện trở: $R_{1} = 5\Omega, R_{2} = 7\Omega, R_{3} = 1\Omega, R_{4} = 5\Omega, R_{5} = 3 \Omega$. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB =21 V.

a) Tính điện trở của đoạn mạch AB (RAB).

b) Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.

Trả lời:

a) R2 // {R1 nt [(R3 nt R4) // R5]}

Ta có:

$R_{345} = \frac{(R_{3} + R_{4})R_{5}}{R_{3} + R_{4} + R_{5}} = 2\Omega$

$R_{AB} = \frac{(R_{1}+ R_{345})R_{2}}{R_{1} + R_{234} + R_{2}} = 3,5\Omega$.

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính:

$I =\frac{U_{AB}}{R_{AB}}=\frac{21}{3,5}= 6$ (A)

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R2 là: 

$I_{2}=\frac{U_{AB}}{R_{2}}=\frac{21}{7}=3$ (A)

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 là: 

$I_{1} = I - I_{2} = 3$ (A) 

Vì $R_{34} = 2R_{5}$ nên cường độ dòng điện chạy qua điện trở R5 là 

$I_{5} = 2I_{34} = 2$ (A)

$U_{1} = I_{1}R_{1} = 15V; U_{2} = U_{AB} = 21 V; U_{3} = I_{34}R_{3} = 1V$

$U_{4} = I_{34}R_{4} = 5V; U_{5} = I_{5}R_{5} = 6V$

23.19. Cho mạch điện như Hình 23.6. Cho biết các giá trị điện trở: $R_{1} = 4\Omega, R_{2} = R_{5} = 20\Omega, R_{3} = R_{6} = 12\Omega, R_{4} = R_{7} = 8\Omega$. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mach UAB =48 V.

a) Tính điện trở RAB của đoạn mạch AB

b) Tìm cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mỗi điện trở.

Trả lời:

a) ((((R1 nt R2) // R3 // R4) nt R5) // R6) nt R7

$R_{123} =\frac{(R_{1}+R_{2})R_{3}}{R_{1}+R_{2}+R_{3}}=\frac{(4+20).12}{4+20+12} = 8$ (Ω)

$R_{1234} = \frac{R_{123}R_{4}}{R_{123} + R_{4}} = \frac{8.8}{8+8}=4(\Omega)$

$R_{123456} = \frac{(R_{1234} + R_{5}) R_{6}}{R_{1234} + R_{5} + R_{6}} = \frac{(4+20).12}{4+20+12}=8(\Omega)$

$R_{AB} = R_{123456} + R_{7} = 8+8=16(\Omega)$.

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: 

$I= \frac{U_{AB}}{R_{AB}}=\frac{48}{16}= 3$ A.

Ta có: $\frac{I_{5}}{I_{6}} = \frac{R_{6}}{R_{12345}}\Rightarrow I_{6}=2I_{5}\Rightarrow I_{5} =\frac{I}{3}= 1$ A.

$I_{6} = I - I_{5} = 3-1=2$A.

$U_{1234} =I_{5}.R_{1234} = 4$ V.

$I_{1} = I_{2} = \frac{U_{1234}}{R_{1} + R_{2}} = \frac{4}{24} = \frac{1}{6}$ A.

$I_{3} = \frac{U_{1234}}{R_{3}} = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}$ A

$I_{4} = \frac{U_{1234}}{R_{4}} = \frac{4}{8} = \frac{1}{2}$ A

$I_{7} = I = 3$A

$U_{1} = I_{1}.R_{1} = \frac{2}{3} V $

$U_{2} = I_{2}.R_{2} = \frac{10}{3}V$ 

$U_{3} = U_{4} = U_{1234} = 4V$ 

$U_{5} = I_{5}R_{5} = 20 V$

$U_{6} = U_{1234} + U_{5} = 24V$ 

$U_{7} = U_{AB} – U_{6} = 24 V$

23.20. Cho mạch điện như Hình 23.7. Giá trị các điện trở: $R_{1} = R_{3} = 3\Omega, R_{2} = 2\Omega, R_{4} = 1\Omega, R_{5} = 4\Omega$. Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là I = 3A

Tính:

a) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB và hiệu điện thể của mỗi điện trở. 

b) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và D; E và D.

Trả lời:

a) Ta có: [(R1 + R3) // (R2 + R4)] nt R5

$R_{AB}= R_{5} +\frac{(R_{1}+R_{3})(R_{2} + R_{4})}{R_{1}+R_{2}+R_{3}+R_{4}}=4+\frac{(3+3)(2+1)}{3+3+2+1}=6$ Ω

$U_{AB}= IR_{AB}=3.6=18 V$

Ta có: $\frac{I_{13}}{I_{24}}= \frac{R_{24}}{R_{13}} \Rightarrow I_{13} = \frac{I_{24}}{2} = \frac{I}{3} =1A$

$\Rightarrow I_{24} =2 A$.

$U_{1} = I_{13}R_{1} = 3V; U_{2} = I_{24}R_{2} = 4V$; 

$U_{3} = I_{13}R_{3} = 3 V; U_{4} = I_{24}R_{4} = 2 V; U_{5} = IR_{5} = 12V$ 

b) $U_{AB} = U_{5}+ U_{1} = 15 V; U_{ED} = U_{EB} + U_{BD} = U_{4} – U_{3} = -1 V$.

23.21. Cho mạch điện như Hình 23.8. Giá trị các điện trở: R1 = R3 = R5 = 18 Ω, R4 = 2 Ω, R2 = 3 Ω. Biết dòng điện chạy qua điện trở R4 là 1 A.

a) Tính điện trở của đoạn mạch AB

b) Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB.

Trả lời:

a) $R_{AB} = \frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}+\frac{(R_{3}+R_{4})R_{5}}{R_{3}+R_{4}+R_{5}}= 1,5$ Ω.

b) Ta có: $\frac{I_{34}}{I_{5}}=\frac{R_{5}}{R_{34}}\Rightarrow I_{5}=3I_{34}=3A$

Tương tự ta có: $I_{1}= 3A, I_{2} = 1A$

c) $U_{AB} = I.R_{AB} = 4.1,5 = 6 V$

23.22. Cho mạch điện như Hình 23.9. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là UAB = 6 V. Khi K mở ampe kế A chỉ 1,2 A. Khi K đóng, ampe kế A1, A2 chỉ lần lượt 1,4 A và 0,5 A. Bỏ qua điện trở của các ampe kế.

Tính điện trở: R1, R2, R3.

Trả lời:

Khi khoá K mở, ta có: $U_{AB} = 1,2(R_{1} + R_{2})$

Khi khoá K đóng, ta có: 

$U_{AB} = 1,4R_{1} + 0,5R_{3}$ 

$U_{AB} = 1,4R_{1} + 0,9R_{2}$ 

Ta thu được: $R_{1} = 3\Omega, R_{2} = 2\Omega, R_{3} = 3,6\Omega$

23.23. Cho mạch điện như Hình 23.10. Cho biết: R1 = 15 Ω, R2 = R3 = R4 = 10 Ω. Điện trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể.

a) Tìm điện trở của đoạn mạch AB

b) Biết ampe kế chỉ 3 A. Tính hiệu điện thế UAB và cường độ dòng điện chạy qua các điện trở.

Trả lời:

a) Ta có: [R2 nt (R3//R4)]//R1 

$R_{34}=\frac{R_{3}.R_{4}}{R_{3}+R_{4}}=\frac{10.10}{10+10}=5Ω$

$R_{234}=R_{2}+R_{34}=10+5=15 Ω$

=> $R_{AB} = \frac{R_{1}R_{234}}{R_{1}+R_{234}}=\frac{15.15}{15+15}=7,5 Ω$. 

b) Vì $I_{A}=I_{1}+I_{3};R_{1}=R_{234}$ và $R_{3} = R_{4}$

nên $I_{A} = 3I_{3} = 1, 5I_{1}$

$I_{1} = 2A; I_{3} = I_{4} = 1A; I_{2} = I_{3} + I_{4} = 2A ; U_{AB}=U_{1}=I_{1}R_{1}=30V$

23.24. Cho đoạn mạch như Hình 23.11. Tính điện trở của đoạn mạch AB, biết các điện trở có giá trị bằng nhau và bằng R. Biết dây nối có điện trở không đáng kể.

Trả lời:

Vì điện thế tại điểm C và B như nhau nên ta có thể vẽ lại được mạch điện như sau:

Cấu trúc mạch: R1 // [R4 nt (R2 // R3)].

$R_{23}=\frac{R_{2}R_{3}}{R_{2}+R_{3}}=\frac{R.R}{R+R}=\frac{R}{2}$ Ω

$R_{234}=R_{4}+R_{23}=R+\frac{R}{2}=\frac{3R}{2}$ Ω

$R_{AB}=\frac{R_{234}R_{1}}{R_{234}+R_{1}}=\frac{R\frac{3R}{2}}{R+\frac{3R}{2}}=\frac{3R}{5}$ Ω