Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây

Giải Vở Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 10: Biến trở – Điện trở dùng trong kĩ thuật giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

I – BIẾN TRỞ

1. Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của biến trở

C1. Nhận dạng các loại biến trở. Trong mỗi loại có bộ phận nào có thể chuyển động được?

+ biến trở con chạy: con chạy

+ biến trở tay quay: tay quay

+ biến trở than

C2 Nếu mắc biến trở vào mạch điện ở hai đầu AB thì khi dịch chuyển con chạy C, điện trở của mạch điện không thay đổi điện trở.

Vì nếu mắc 2 đầu A, B của cuộn dây này nối tiếp vào mạch điện thì khi dịch chuyển con chạy C không làm thay đổi chiều dài cuộn dây có dòng điện chạy qua.

C3. Nếu mắc biến trở vào mạch điện ở hai đầu AN, nếu dịch chuyển con chạy hoặc tay quay C, điện trở của mạch điện cũng thay đổi.

Vì chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua sẽ thay đổi và điện trở của biến trở cũng thay đổi theo.

C4. Hoạt động của biến trở:

+ Theo sơ đồ ở hình 10.2a: dịch chuyển con chạy → thay đổi chiều dài → thay đổi điện trở của biến trở.

+ Theo sơ đồ ở hình 10.2b: dịch chuyển con chạy → thay đổi chiều dài → thay đổi điện trở của biến trở.

+ Theo sơ đồ ở hình 10.2c: dịch chuyển con chạy → thay đổi chiều dài → thay đổi điện trở của biến trở.

2. Sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện

C5 Vẽ sơ đồ mạch điện ở hình 10.3 SGK vào hình 10.1

C6.

+ Đẩy con chạy C về phía M thì đèn sáng hơn. Vì biến trở có giá trị điên trở giảm dần, cường độ dòng điện trong mạch tăng lên.

+ Để đèn sáng mạnh nhất thì phải dịch con trở của biến trở tới vị trí M vì khi đó điện trở của biến trở là nhỏ nhất nên cường độ dòng điện lớn nhất.

3. Kết luận

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

II – CÁC ĐIỆN TRỞ THƯỜNG DÙNG TRONG KĨ THUẬT

C7. Lớp than hay lớp kim loại mỏng lại có điện trở lớn vì:Các điện trở này được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lỏi cách điện nên khi áp điện vào hai đầu thì điện trở tham gia vào mạch sẽ có tiết diện S rất nhỏ. Mặt khác R = ρ.(l/S) nên khi S rất nhỏ thì R rất lớn, có thể lên đến cỡ MΩ.

C8.

+ Điện trở ở hình 10.4a SGK có giá trị là: 680 kΩ

+ Điện trở ở hình 10.4b SGK: 27.10² Ω

Vòng màu 1 chỉ giá trị của điện trở là: 20

Vòng màu 2 chỉ giá trị của điện trở là: 7

Vòng màu 3 chỉ giá trị của điện trở là:10²

Vòng màu 4 chỉ giá trị của điện trở là: sai số 1%

Giá trị tổng cộng của điện trở là: 2700 Ω

III – VẬN DỤNG

C9 . Giá trị của các điện trở kĩ thuật cùng loại có trong bộ dụng cụ thí nghiệm:

R = 45 × 10² Ω = 4,5 kΩ

Bởi vì vàng tương ứng với 4, xanh lục tương ứng với 5, và đỏ tương ứng với giá trị số mũ 2. Vòng màu cuối cho biết sai số của điện trở có thể trong phạm vi 5% ứng với màu kim loại vàng.

C10. Số vòng dây của biến trở được tính như sau:

Ta có: Tiết diện của dây dẫn: S = 0,5 mm² = 0,5.10^-6 m²

Tra bảng 1, SGK, tr26 ta tìm được dây nicrom có điện trở suất: ρ = 1,10.10^-6 Ωm

Chiều dài của dây hợp kim là: l = R.S/ρ = 20.0,5.10^-6/(1,1.10^-6) = 9,09 m

Vì dây được quấn đều chung quanh một lỏi sứ tròn đường kính d = 2 cm = 0,02 m nên một vòng quấn sẽ chiếm một chiều dài bằng chu vi của lỏi: C = π.d (lấy π = 3,14)

Số vòng dây của biến trở là: N = l/(π.d) = 145 vòng

I – BÀI TẬP TRONG SÁCH BÀI TẬP

Câu 10.1 trang 32 VBT Vật Lí 9: Chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở được tính theo công thức:

Câu 10.2 trang 33 VBT Vật Lí 9:

a) Số ghi trên biến trở 50 Ω – 2,5 A có nghĩa là: điện trở lớn nhất của biến trở là 50 Ω và cường độ dòng điện lớn nhất mà biến trở chịu được là 2,5 A.

b) Hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt lên hai đầu cuộn dây của biến trở là:

U_max = I_max × R_max = 2,5 × 50 = 125 V.

c) Tiết diện của dây dẫn dùng làm biến trở là:

S = ρl/R = (1,1.10^-6.50)/50 = 1,1.10^-6 m² = 1,1 mm²

Câu 10.3 trang 33 VBT Vật Lí 9:

a) Điện trở lớn nhất của biến trở là:

b) Biến trở chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là:

Câu 10.4 trang 33 VBT Vật Lí 9:

Phát biểu đúng là: Chọn A. Đèn sáng mạnh lên khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu M.

Câu 10.5 trang 33 VBT Vật Lí 9: a) Vẽ sơ đồ mạch điện vào hình 10.2

b) Đèn sáng bình thường thì I = I_Đđm = 0,4 A

Khi đó biến trở có điện trở là: R_bt = (12 − 2,5) : 0,4 = 23,75 Ω

c) Vì điện trở của biến trở tỉ lệ với số vòng dây quấn biến trở nên khi đèn sáng bình thường thì phần trăm (%) vòng dây của biến trở có dòng điện chạy qua là: (23,75/40).100% = 59,375%

Câu 10.6 trang 33 VBT Vật Lí 9:

a) Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R → U_V = U_R = 6 V

Biến trở và R ghép nối tiếp nên I = I_A = I_b = I_R = 0,5A và U_b = U – U_R = 6 V

Điện trở của biến trở là:

b) Giá trị của R là:

Khi điều chỉnh biến trở đê vôn kế chỉ U_V’ = 4,5 V, thì cường độ dòng điện qua biến trở lúc này là:

Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở lúc này là: U_b’ = U – U_R’ = 12 – 4,5 = 7,5 V

Giá trị của biến trở lúc này là:

Câu 10a trang 33 VBT Vật Lí 9: Trong biến trở con chạy ở hình 10.1a SGK ,để con chạy C ở một vị trí xác định và lần lượt mắc nói tiếp vào mạch điện hai đầu A và M, rồi hai đầu A và N của biến trở vào mạch điện thì trong hai lần đó cường độ dòng điện có bằng nhau không ? Vì sao?

Lời giải:

Không bằng nhau vì khi nối tại 2 điểm A và M thì dòng điện không chạy qua cuộn dây nào của biến trở. Nếu mắc tại hai điểm A và N thì dòng điện chạy qua tất cả các cuộn dây của biến trở.

Câu 10b trang 34 VBT Vật Lí 9: Trong biến trở tay quay ở hình 10.1b lần lượt mắc hai chốt A và N rồi B và N thì cường độ dòng điện chạy trong mạch có khác nhau không? Vì sao?

Lời giải:

Không bằng nhau vì khi nối tại 2 điểm B và N thì dòng điện không chạy qua cuộn dây nào của biến trở. Nếu mắc tại hai điểm A và N thì dòng điện chạy qua tất cả các cuộn dây của biến trở.

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bài 10: Biến trở – Điện trở dùng trong kĩ thuật