Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, 2 đại lượng này có quan hệ gì với nhau, điều này sẽ giúp gì trong quá trình giải bài tập Vật lý 9? Hãy cùng tìm hiểu!
I. Lý thuyết Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn
1. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế
– Cường độ của dòng điện khi chạy qua một dây dẫn bất kỳ sẽ có tỉ lện thuận với hiệu điện thế được đặt vào 2 đầu của đoạn dây dẫn đó
– Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng lên (hoặc giảm đi) bao nhiêu lần thì tương ứng cường độ dòng điện đặc ở 2 đầu dây dẫn đó cũng tăng lên (hoặc giảm đi) bấy nhiêu lần.
2. Đồ thị biểu diễn về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn
Đồ thị để biểu diễn về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn được biểu diễn là một đường thẳng đi qua gốc của trục tọa độ biểu diễn bởi 2 đại lượng U, I (U = 0,I = 0).
II. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn: Giải bài tập
Câu 1 (trang số 4 SGK Vật Lý 9): Từ kết quả thí nghiệm, hãy cho biết khi thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn có mối quan hệ như thế nào với hiệu điện thế.
Hướng dẫn giải
Kết quả của thí nghiệm đã cho thấy khi tăng lên (hoặc giảm đi) hiệu điện thế giữa hai đầu của dây dẫn bao nhiêu lần thì cho ra kết quả cường độ của dòng điện chạy qua dây dẫn đó cũng tăng lên (hoặc giảm đi) tương ứng bấy nhiêu lần.
Câu 2 (trang 5 SGK Vật Lý 9): Dựa trên số liệu tại bảng 1 (trong SGK) mà các em học sinh thu được từ thí nghiệm, hãy biểu diễn đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa 2 đại lượng I và U. Sau khi vẽ đồ thị hãy nhận xét đồ thị có đi qua trục tọa độ hay không?
Hướng dẫn giải
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa 2 đại lượng I và U được vẽ như hình dưới đây. Từ đó, ta đưa ra kết luận đồ thị biểu diễn là đồ thị đi qua trục tọa độ.
Câu 3 (trang 5 SGK Vật Lý 9): Từ đồ thị hình 1.2 trong SGK, các em học sinh hãy xác định:
- Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn khi hiệu điện thế lần lượt là 2,5V; 3,5V
- Xác định giá trị U, I ứng với một điểm M bất kì trên đồ thị đó.
Hướng dẫn giải
Dựa vào đồ thị ta thấy:
- Khi U = 2,5V thì I = 0,5A.
- Khi U = 3,5V thì I = 0,7A.
– Lấy một điểm M bất kì trên đồ thị.
- Từ M kẻ đường thẳng song song với trục hoành, cắt trục tung tại I3 = 1,1A
- Từ M kẻ đường thẳng song song với trục tung, cắt trục hoành tại U3 =5,5V
Câu 4 (trang 5 SGK Vật Lý 9): Trong bảng 2 đã cho một số giá trị của 2 đại lượng U và I đo được từ một thí nghiệm của một dây dẫn. Các em học sinh hãy dự đoán giá trị sẽ phải có trong các ô còn trống
Hướng dẫn giải
Dựa trên mối quan hệ giữa 2 đại lượng U và I, các em học sinh có thể dự đoán các giá trị còn trống lần lượt là: 0,125A; 4,0V; 5,0V; 0,3A.
Câu 5 (trang 5 SGK Vật Lý 9): Trả lời câu hỏi nêu ra ở đầu bài học.
Hướng dẫn giải
Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
Câu 1 (trang 4 sách bài tập Vật Lí 9): Khi đặt vào dây dẫn đã cho một hiệu điện thế 12V thì cường độ của dòng điện chạy qua nó tương ứng là 0,5A. Vậy khi điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó tăng lên thành 36V thì cường độ chạy qua nó là bao nhiêu.
Hướng dẫn giải
Do cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
⇒ Ta có: 12/0,5 = 36/I .
Vậy cường độ dòng điện chạy qua khi hiệu đến thế là 36V là: I = (36×0,5)/12 = 1,5 (A)
Đáp án: 1,5 A
Bài 2 (trang 4 sách bài tập Vật Lí 9): Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn là 1,5A khi đó được mắc vào hiệu điện thế 12V. Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn đó tăng thêm 0,5A thì hiệu điện thế phải là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
khi cường độ dòng điện qua dây dẫn đó tăng thêm 0,5A ta có:
Cường độ dòng điện mới là I = 1,5 + 0,5 = 2 (A)
Vậy hiệu điện thế khi cường độ dòng điện tăng lên là: (12×2)/1,5 = 16 (V)
Đáp án: 16 V
Bài 3 (trang 4 sách bài tập Vật Lí 9): Một dây dẫn được mắc vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,3A. Một bạn học sinh nói rằng: Nếu giảm hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đi 2V thì dòng điện chạy qua dây khi đó có cường độ là 0,15A. Theo em kết quả này đúng hay sai? Vì sao?
Hướng dẫn giải
Do hiệu điện thế đặt ở 2 đầu dây dẫn giảm đi 2V nên hiệu điện thế mới đi qua dây dẫn là 4V
Lúc này, đó cường độ dòng điện được tính tương tự như câu 2 các em học sinh sẽ ra kết quả là 0,2V.
⇒ Phát biểu của bạn học sinh là sai
Bài 4 (trang 4 sách bài tập Vật Lí 9): 1.4. Khi đặt hiệu điện thế 12V vào hai đầu một dây thì dòng điện chạy qua có cường độ 6mA. Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn đó có cường độ giảm đi 4mA thì hiệu điện thế là:
A. 3V
B. 8V
C. 5V
D. 4V
Hướng dẫn giải
Do cường độ dòng điện giảm đi 4mA Nên cường độ dòng điện mới là 2mA.
Ta có: 6/2 = 12/U → U = 12 x 2/6 = 4V.
Như vậy đáp án đúng là D
Bài 5 (trang 4 sách bài tập Vật Lí 9): Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó
A. Không thay đổi khi thay đổi hiệu điện thế
B. Tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế
C. Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế
D. Giảm khi tăng hiệu điện thế
Hướng dẫn giải
Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn sẽ tương ứng tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào đầu hai dây dẫn đó.
Vậy đáp án đúng là C
Bài 6 (trang 5 sách bài tập Vật Lí 9): Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai đầu một dây dẫn lên gấp 4 lần thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó sẽ thay đổi như thế nào?
A. Tăng 4 lần
B. Giảm 4 lần
C. Tăng 2 lần
D. Giảm 2 lần
Hướng dẫn giải
Do hiệu điện thế có tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện nên khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng lên 4 lần thì cường độ dòng điện chạy qua day dẫn đó cũng tỉ lệ thuận tăng lên 4 lần.
Vậy đáp án đúng là A