Bài tập — Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. C. Điện trở dây dẫn: $R = \rho l / S$ ; điện trở suất $\rho$ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. C. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại. D. Định luật Ôm: $I = U/R$ ; $R$ không phụ thuộc $U$ hay $I$ .

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Điện trở là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn. B. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. C. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Điện trở suất phụ thuộc vào bản chất của chất và nhiệt độ. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Một dây dẫn có điện trở $R = 12, \Omega$ được mắc vào hai đầu có hiệu điện thế $U = 24, \text{V}$ . Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Áp dụng định luật Ôm: $I = U/R = 24/12 = 2, \text{A}$ . Nếu giữ nguyên hiệu điện thế mà tăng điện trở lên gấp đôi, cường độ dòng điện giảm một nửa còn $1, \text{A}$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Một đoạn mạch gồm $R_1 = 3\ \Omega$ nối tiếp với ( $R_2 = 6\ \Omega$ song song $R_3 = 6\ \Omega$ ), mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế $U = 24\ \text{V}$ . Tính điện trở tương đương, cường độ dòng điện qua mạch chính và qua mỗi điện trở, hiệu điện thế trên mỗi điện trở.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Một đoạn mạch gồm ( $R_1 = 4\ \Omega$ nối tiếp $R_2 = 12\ \Omega$ ) song song với $R_3 = 8\ \Omega$ , mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế $U = 32\ \text{V}$ . Tính điện trở tương đương, cường độ dòng điện trong mạch chính và trong mỗi nhánh.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một nguồn điện có suất điện động $\mathcal{E} = 10\ \text{V}$ , điện trở trong $r = 2\ \Omega$ , mắc với mạch ngoài có điện trở $R$ thay đổi được. Tìm $R$ để công suất tiêu thụ trên mạch ngoài lớn nhất và tính công suất lớn nhất đó.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-C, 2-D, 3-A, 4-B.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (C): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Điện trở dây dẫn: $R = \rho l / S$ ; điện trở suất $\rho$ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ."
- Câu 2 (D): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Định luật Ôm: $I = U/R$ ; $R$ không phụ thuộc $U$ hay $I$ ."
- Câu 3 (A): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Điện trở là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn."
- Câu 4 (B): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Điện trở suất phụ thuộc vào bản chất của chất và nhiệt độ."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Điện trở là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn. Điện trở của một dây dẫn kim loại đồng chất, tiết diện đều, có chiều dài $l$ và tiết diện $S$ được tính bằng công thức: $R = \rho \frac{l}{S}$ Trong đó $\rho$ là điện trở suất của chất làm dây dẫn, đơn vị ôm nhân mét ( $\Omega \cdot \text{m}$ ).
- Tổng kết ghi nhớ: Điện trở dây dẫn: $R = \rho l / S$ ; điện trở suất $\rho$ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ.; Định luật Ôm: $I = U/R$ ; $R$ không phụ thuộc $U$ hay $I$ .; Ghép nối tiếp: $R = R_1 + R_2 + \dots$ , $I$ bằng nhau.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một dây dẫn có điện trở $R = 12, \Omega$ được mắc vào hai đầu có hiệu điện thế $U = 24, \text{V}$ . Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm (Điện trở dây dẫn: $R = \rho l / S$ ; điện trở suất $\rho$ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ.; Định luật Ôm: $I = U/R$ ; $R$ không phụ thuộc $U$ hay $I$ .; Ghép nối tiếp: $R = R_1 + R_2 + \dots$ , $I$ bằng nhau.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Áp dụng định luật Ôm: $I = U/R = 24/12 = 2, \text{A}$ . Nếu giữ nguyên hiệu điện thế mà tăng điện trở lên gấp đôi, cường độ dòng điện giảm một nửa còn $1, \text{A}$ .
Bài 4: $R = 6\ \Omega$ ; $I = 4\ \text{A}$ ; $U_1 = 12\ \text{V}$ ; $U_{23} = 12\ \text{V}$ ; $I_2 = I_3 = 2\ \text{A}$ .
Bài 5: $R = \dfrac{16}{3} \approx 5{,}33\ \Omega$ ; $I = 6\ \text{A}$ ; $I_{12} = 2\ \text{A}$ ; $I_3 = 4\ \text{A}$ .
Bài 6: $R = r = 2\ \Omega$ ; $P_{\max} = \dfrac{\mathcal{E}^2}{4r} = 12{,}5\ \text{W}$ .

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

R = \rho l / S

; điện trở suất

\rho

phụ thuộc bản chất và nhiệt độ. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

I = U/R

;

R

không phụ thuộc

U

hay

I

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Một dây dẫn có điện trở $R = 12, \Omega$ được mắc vào hai đầu có hiệu điện thế $U = 24, \text{V}$ . Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.

Lời giải: Áp dụng định luật Ôm: $I = U/R = 24/12 = 2, \text{A}$ . Nếu giữ nguyên hiệu điện thế mà tăng điện trở lên gấp đôi, cường độ dòng điện giảm một nửa còn $1, \text{A}$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Một đoạn mạch gồm

R_1 = 3\ \Omega

nối tiếp với (

R_2 = 6\ \Omega

song song

R_3 = 6\ \Omega

), mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế

U = 24\ \text{V}

. Tính điện trở tương đương, cường độ dòng điện qua mạch chính và qua mỗi điện trở, hiệu điện thế trên mỗi điện trở.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Một đoạn mạch gồm (

R_1 = 4\ \Omega

nối tiếp

R_2 = 12\ \Omega

) song song với

R_3 = 8\ \Omega

, mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế

U = 32\ \text{V}

. Tính điện trở tương đương, cường độ dòng điện trong mạch chính và trong mỗi nhánh.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một nguồn điện có suất điện động

\mathcal{E} = 10\ \text{V}

, điện trở trong

r = 2\ \Omega

, mắc với mạch ngoài có điện trở

R

thay đổi được. Tìm

R

để công suất tiêu thụ trên mạch ngoài lớn nhất và tính công suất lớn nhất đó.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-C, 2-D, 3-A, 4-B.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (C): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Điện trở dây dẫn: $R = \rho l / S$ ; điện trở suất $\rho$ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ."
Câu 2 (D): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Định luật Ôm: $I = U/R$ ; $R$ không phụ thuộc $U$ hay $I$ ."
Câu 3 (A): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Điện trở là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn."
Câu 4 (B): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Điện trở suất phụ thuộc vào bản chất của chất và nhiệt độ."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Điện trở là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn. Điện trở của một dây dẫn kim loại đồng chất, tiết diện đều, có chiều dài $l$ và tiết diện $S$ được tính bằng công thức: $R = \rho \frac{l}{S}$ Trong đó $\rho$ là điện trở suất của chất làm dây dẫn, đơn vị ôm nhân mét ( $\Omega \cdot \text{m}$ ).
Tổng kết ghi nhớ: Điện trở dây dẫn: $R = \rho l / S$ ; điện trở suất $\rho$ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ.; Định luật Ôm: $I = U/R$ ; $R$ không phụ thuộc $U$ hay $I$ .; Ghép nối tiếp: $R = R_1 + R_2 + \dots$ , $I$ bằng nhau.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một dây dẫn có điện trở $R = 12, \Omega$ được mắc vào hai đầu có hiệu điện thế $U = 24, \text{V}$ . Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm (Điện trở dây dẫn: $R = \rho l / S$ ; điện trở suất $\rho$ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ.; Định luật Ôm: $I = U/R$ ; $R$ không phụ thuộc $U$ hay $I$ .; Ghép nối tiếp: $R = R_1 + R_2 + \dots$ , $I$ bằng nhau.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Áp dụng định luật Ôm: $I = U/R = 24/12 = 2, \text{A}$ . Nếu giữ nguyên hiệu điện thế mà tăng điện trở lên gấp đôi, cường độ dòng điện giảm một nửa còn $1, \text{A}$ .

Bài 4:

R = 6\ \Omega

;

I = 4\ \text{A}

;

U_1 = 12\ \text{V}

;

U_{23} = 12\ \text{V}

;

I_2 = I_3 = 2\ \text{A}

Bài 5:

R = \dfrac{16}{3} \approx 5{,}33\ \Omega

;

I = 6\ \text{A}

;

I_{12} = 2\ \text{A}

;

I_3 = 4\ \text{A}

Bài 6:

R = r = 2\ \Omega

;

P_{\max} = \dfrac{\mathcal{E}^2}{4r} = 12{,}5\ \text{W}