Hướng dẫn giải nhanh vật lí 11 CTST bài 17: Điện trở. Định luật Ohm

I. ĐIỆN TRỞ

Thảo luận 1 trang 99 sgk vật lý 11 ctst

Nêu nguyên nhân chính gây ra điện trở của vật dẫn.

Đáp án:

Nguyên nhân là do sự mất trật tự của mạng tinh thể (sự chuyển động nhiệt của ion, sự méo mạng và nguyên tử tạp chất lẫn vào).

Thảo luận 2 trang 100 sgk vật lý 11 ctst

Tìm hiểu và giải thích vì sao người ta thường sử dụng đồng để làm dây dẫn điện.

Đáp án:

Người ta chọn đồng để làm dây điện vì

- Đồng được coi là chất dẫn điện lí tưởng, dẫn điện tốt hơn vàng và chỉ đứng sau bạc một chút.

- Độ dẻo rất cao, rất dễ uốn, dát mỏng.... 

- Khả năng chịu nhiệt cao

- Giá thành rẻ so với bạc

III. ĐỊNH LUẬT OHM

Thảo luận 3 trang 100 sgk vật lý 11 ctst

Các công thức (17.1) và công thức (17.3) có tương đương nhau không? Giải thích.

Đáp án:

Về mặt toán học hai công thức tương đương nhau nhưng:

Biểu thức (17.1) dùng để tính điện trở của một vật bất kì R=U/I

Biểu thức (17.3) mô tả mối quan hệ giữa hiệu điện thế giữa hai đầu một điện trở R và cường độ dòng điện chạy qua điện trở đó (giá trị điện trở không phụ thuộc vào hiệu điện thể đặt vào hai đầu vật dẫn): I = U/R

Luyện tập trang 101 sgk vật lý 11 ctst

Đặt hiệu điện thế U=1,5V vào hai đầu một sợi dây dẫn bằng dồng có điện trở R=0,6Ω. Tính cường độ dòng điện chạy qua sợi dây đồng.

Đáp án:

I = U/R = 1,5/0,6 = 2,5A

Thảo luận 4 trang 101 sgk vật lý 11 ctst

Xác định giá trị điện trở của đoạn dây bằng đồng có đường đặc vôn-ampe như Hình 17.3.

Đáp án:

Tại U=25 V thì I=6 A=> R = U/I = 25/6 ≈ 4,1667Ω

Luyện tập trang 101 sgk vật lý 11 ctst

Đặt hiệu điện thế U (U có thể điều chỉnh được) vào hai đầu của một điện trở là một đoạn dây bằng đồng dài 10 m, đường kính tiết diện 1 mm và điện trở suất 1.69.10$^{−8}$ Ωm ở 20 °C. Dùng ampe kế đo cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây đồng. Điều chỉnh U, tương ứng với mỗi giá trị của U ta thu được một giá trị của I. Kết quả thể hiện trong Bảng 17.3.

a) Dựa vào Bảng 17.3, em hãy vẽ đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở trên.

b) Tính điện trở của đoạn dây dẫn. So sánh với giá trị thu được từ đường đặc trưng vôn – ampe.

Đáp án:

a) I = U/0,22

b) R = $\frac{\rho 4l}{\pi d^{2}}$=$1,69.10^{-8}$.$\frac{4.10}{\pi 0,001^{2}}$ ≈0,22Ω

⇒ Hai giá trị R tính được bằng nhau.

III. ĐÈN SỢI ĐỐT VÀ ĐIỆN TRỞ NHIỆT 

Thảo luận 5 trang 101 sgk vật lý 11 ctst

Thảo luận về ảnh hưởng của nhiệt độ lên điện trở của đèn sợi đốt. 

Đáp án:

Khi dòng điện chạy qua đèn sợi đốt làm bằng dây dẫn kim loại, năng lượng của dòng điện biến thành nhiệt năng do va đập và truyền động các ion dương và electron. Nhiệt độ của đèn sợi đốt tăng lên, làm tăng cường sự va đập giữa các electron và ion dương, dẫn đến tăng điện trở của đèn sợi đốt.

Khi điện trở của đèn sợi đốt tăng, nó giới hạn dòng điện chạy qua và điều này làm cho nó không phát ra ánh sáng mạnh như khi nhiệt độ thấp hơn. Đây là nguyên nhân tạo ra sự biến đổi trong cường độ ánh sáng của đèn khi được kích hoạt.

Vận dụng trang 102 sgk vật lý 11 ctst

Nêu một vài ứng dụng của điện trở nhiệt. 

Đáp án:

Ứng dụng của điện trở nhiệt

• Cảm biến nhiệt trong các máy móc thiết bị, như máy điều hòa nhiệt độ, tủ lạnh, máy lạnh, lò vi sóng, lò nướng, bếp cảm ứng, ấm đun nước, bộ sạc pin, 

• Ngắt điện bảo vệ mạch điện quá nhiệt.

Bài tập 1 trang 102 sgk vật lý 11 ctst

Thông tin kĩ thuật của một loại cáp điện được in trên vỏ sản phẩm như sau: Diện tích tiết diện: 1,5mm$^{2}$, điện trở mỗi km chiều dài: 12,1Ω. Hãy xác định điện trở suất của vật liệu làm cáp điện này. 

Đáp án:

ρ =$\frac{RS}{l}$=$\frac{12,1.1,5.10^{-6}}{1000}$ = 1,815.10$^{-8}$Ωm

Bài tập 2 trang 102 sgk vật lý 11 ctst

Đường đặc trưng vôn – ampe của hai điện trở R1 và R2 được cho bởi Hình 17.1.

a) Lập luận để xác định điện trở nào có giá trị lớn hơn.

b) Tính giá trị mỗi điện trở. 

Đáp án:

Với cùng một giá trị hiệu điện thế U ta sẽ thu được I1,I2 lần lượt ứng với điện trở $R_{1}$, $R_{2}$. Mà $I_{1}$ > $I_{2}$ ⇒ $R_{1}$ < $R_{2}$

b) $R_{1}$ = 10/1,25=8Ω

$R_{2}$ = 10/0,5=20Ω