Giải SBT Lý 9 bài 10 Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật

Giải bài tập SBT Vật lý lớp 9 bài 10 hướng dẫn giải chi tiết cho 14 bài tập trong sách bài tập Vật lý 9, giúp các em dễ dàng so sánh đối chiếu với bài làm của mình, từ đó nâng cao kỹ năng giải Lý 9 và học tốt môn Vật lý hơn. Sau đây là nội dung chi tiết, mời các bạn tham khảo.

Gii SBT Vt Lí 9 Bài 10: Biến tr - Đin tr dùng trong kĩ thuật
Bài 1 trang 27 sách bài tp Vt Lí 9:
Cn làm mt biến tr đin tr ln nhất làm 30Ω bằng dây dẫn Nikêlin điện
tr sut là 0,40.10
-6
Ω.m và tiết din 0,5mm
2
. Tính chiu dài ca dây dn.
Li gii:
Chiu dài ca dây dẫn là: l = RS/ρ = (30.0,5.10
-6
)/(0,4.10
-6
) = 37,5m.
Bài 2 trang 27 sách bài tp Vt Lí 9:
Trên mt biến tr con chạy có ghi 50Ω 2,5A.
a) Hãy cho biết ý nghĩa của hai s ghi này.
b) Tính hiệu điện thế ln nhất được phép đặt lên hai đầu cun dây ca biến tr.
c) Biến tr đưc làm bng dây hợp kim nicrom có đin tr sut 1,10.10
-6
Ω.m và có
chiu dài 50m. Tính tiết din ca dây dẫn dùng để làm biến tr.
Li gii:
a) Ý nghĩa của hai s ghi:
+) 50Ω - đin tr ln nht ca biến tr;
+) 2,5A ờng độ dòng điện ln nht mà biến tr chịu được.
b) Hiệu điện thế ln nhất được đặt lên hai đầu cun dây ca biến tr là:
U
max
= I
max
× R
max
= 2,5 × 50 = 125V.
c) Tiết din ca dây là:
S = ρl/R = 1,1.10
-6
× 50/50 = 1,1.10
-6
m
2
= 1,1mm
2
.
Bài 3 trang 27 sách bài tp Vt Lí 9:
Cun dây ca mt biến tr con chạy được làm bng hợp kim Nikêlin đin tr
sut 0,40. 10
-6
Ω.m, tiết diện đều 0,6mm
2
gm 500 vòng qun thành mt
lp quanh lõi s tr tròn đường kính 4cm
a) Tính điện tr ln nht ca biến tr này.
b) Hiệu điện thế ln nhất được phép đặt lên hai đu cun dây cu biến tr 67V.
Hi biến tr này chịu được dòng điện có cường độ ln nht là bao nhiêu?
Li gii:
a) Điện tr ln nht ca biến tr là:
b) Biến tr chịu được dòng điện có cường độ ln nht là:
Bài 4 trang 27 sách bài tp Vt Lí 9:
Cho mạch điện sơ đ như hình 10.1, trong đó hiệu đin thế giữa hai điểm A
B đưc gi không đổi và đèn sáng bình thường khi biến tr điện tr bng 0. Câu
phát biểu nào dưới đây đúng?
A. Đèn sáng mnh lên khi di chuyn con chy ca biến tr v đầu M
B. Đèn sáng yếu đi khi chuyển con chy ca biến tr v đầu M
C. Đèn sáng mnh lên khi di chuyn con chy ca biến tr v đầu N
D. C ba câu trên đều không đúng
Li gii:
Chọn A. Đèn sáng mạnh lên khi chuyn con chy ca biến tr v đầu M. dòng
đin có chiều đi từ cc (+) qua dây dn qua các thiết b ri v cc (-) nên đầu M
khi con chạy chưa dịch chuyn chiều dài chưa thay đổi thì điện trnh nht nên
đèn sáng nhất.
Bài 5 trang 28 sách bài tp Vt Lí 9:
Một bóng đèn hiệu điện thế định mức 2,5V và cường độ dòng điện dnh mc
0,4A được mc vi mt biến tr con chạy để s dng vi nguồn điện hiệu điện
thế không đổi 12V
a) Đèn biến tr phi mc với nhau như thế nào để đèn có th sáng bình thưng?
V sơ đồ mạch điện này
b) Để đèn sáng bình thường thì phải điều chnh biến tr có điện tr là bao nhiêu?
c) Nếu biến tr có điện tr ln nhất là 40Ω thì khi đèn sáng bình thường dòng điện
chy qua bao nhiêu phần trăm (%) tổng s vòng dây biến tr?
Li gii:
a) Phi mc ni tiếp bóng đèn và biến tr với nhau. Sơ đồ mạch như hình 10.2.
b) Đèn sáng bình thường khi biến tr có điện tr là: R
bt
= (12-2,5)/0,4 = 23,75Ω.
c) S phần trăm (%) vòng dây của biến tr có dòng điện chy qua là:
n = 23,75/40 = 0,59375 = 54%.
Bài 6 trang 28 sách bài tp Vt Lí 9:
Trong mạch điện đ v hình 10.2, nguồn điện hiệu đin thế không đổi
12V
a) Điu chnh con chy ca biến tr để vôn kế ch 6V thì ampe kế ch 0,5A. Hi
khi đó biến tr điện tr là bao nhiêu?
b) Phải điều chnh biến tr có điện tr là bao nhiêu để vôn kế ch 4,5V?
Li gii:
a) Điện tr ca biến tr là: R
b1
= (U-U
V
)/I = (12-6)/0,5 = 12Ω.
Khi điều chnh biến tr để vôn kếs ch 4,5 V thì ta có:
+ T s liu câu a ta tính được đin tr:
R = U
V
/I = 6/0,5 = 12Ω.
ờng độ dòng điện chạy qua điện tr R và biến tr khi đó là:
I = U
V
/R = 4,5/12 = 0,375A.
Để vôn kế ch 4,5V, điện tr ca biến tr khi đó phải là:
R
b2
= U/I-R = 12/0,375 - 12 = 20Ω.
Bài 7 trang 28 sách bài tp Vt Lí 9:
Hiệu điện thế U trong mạch điện đồ như hình 10.3 đưc gi không đổi. Khi
dch chuyn con chy ca biến tr tiến dn v đầu N thì s ch ca ampe kế s thay
đổi như thế nào?
A. Gim dần đi
B. Tăng dần lên.
C. Không thay đổi.
D. Lúc đầu gim dần đi, sau đó tăng dần lên.
Li gii:
Chn A. Gim dần đi
Chiều dòng điện đi từ cc (+) qua dây dn, thiết b đin ri v cc (-) ca ngun
đin. Khi con chy tiến dn v đu N chiu dài ca biến tr tăng dần làm cho điện
tr ca dây dẫn tăng dần, khi U không đổi thì s ch ca ampe kế t l nghch vi
đin tr nên nó s gim dần đi.
Bài 8 trang 29 sách bài tp Vt Lí 9:
Biến tr không có kí hiệu sơ đồ nào dưới đây?
Li gii:
Chn B
Bài 9 trang 29 sách bài tp Vt Lí 9:
Câu phát biểu nào dưới đây về biến tr là không đúng?
A. Biến tr là điện tr có th thay đổi tr s
B. Biến tr là dng c có thế được dùng để thay đổi cường độ dòng điện
C. Biến tr là dng c th được dùng để thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu
dng c đin.
D. Biến tr là dng c có th được dùng để đổi chiều dòng điện trong mch
Li gii:
Chn D. Biến trdng c có th đưc dùng để đổi chiu dòng điện trong mch.
Bài 10 trang 29 sách bài tp Vt Lí 9:
Trước khi mc biến tr vào mạch đ điu chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều
chnh biến tr giá tr nào dưới đây?
A. Có giá tr 0
B. Có giá tr nh
C. Có giá tr ln
D. Có giá tr ln nht.
Li gii:
Chọn D. Trước khi mc biến tr vào mạch để điu chỉnh cường độ dòng điện thì
cần điều chnh biến tr có giá tr ln nht.
Bài 11 trang 29 sách bài tp Vt Lí 9:
Trên mt biến tr có ghi 30Ω – 2,5A. Các s ghi này có ý nghĩa gì dưới đây
A. Biến tr điện tr nh nhất 30Ω chịu được dòng điện cường độ nh
nht là 2,5A
B. Biến tr điện tr nh nhất 30Ω chịu được dòng điện cường độ ln
nht là 2,5A
C. Biến tr điện tr ln nhất 30Ω chịu được dòng điện cường độ ln
nht là 2,5A
D. Biến tr điện tr ln nhất 30Ω chịu được dòng điện cường độ nh
nht là 2,5A
Li gii:
Chn C. Biến tr điện tr ln nhất là 30Ω chịu được dòng điện cường độ
ln nht là 2,5A.
Bài 12 trang 30 sách bài tp Vt Lí 9:
Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức là 3V và khi ra sáng bình thưng thì dòng
điện qua đèn có cường độ là 0,32A. Mắc bóng đèn này nối tiếp vi biến tr ri mc
vào hiệu đin thế không đổi 12V. Hi biến tr này phi giá tr ln nht ti thiu
là bao nhiêu để đèn có thể sáng bình thường?
Li gii:
Đin tr tương đương toàn mạch: R
= U/I = 12/0,32 = 37,5Ω
Đin tr của bóng đèn: R
Đ
= U/I = 3/3,2 = 9,375Ω
Đin tr ln nht ca biến tr:
R
b
= R
R
Đ
= 37,5 9,375 = 28,125Ω
Bài 13 trang 30 sách bài tp Vt Lí 9:
Người ta dùng dây nicrom đin tr sut 1,1. 10
-6
Ω.m đường kính tiết
din là d
2
= 0,8mm để qun mt biến tr có điện tr ln nhất là 20Ω
a) Tính độ dài l
1
của đoạn dây nicrom cần dùng để qun bến tr nói trên.
b) Dây nicrom ca biến tr này được qun thành mt lp gm nhng vòng sát
nhau trên mt lõi s đường kính d
2
= 2,5cm. Tính chiu dài ti thiu l
2
ca lõi
s này.
Li gii:
a) Tiết din ca dây nicrom:
S = (πd
2
)/4 = (3,14 × 0,8
2
)/4 = 0,5024mm
2
= 0,5024.10-6m
2
Chiu dài ca dây nicrom:
l = (R×S)/ρ = (20 × 0,5024.10
-6
)/(1,1.10
-6
) = 9,13m = 913cm
b) Chu vi ca lõi sứ: C = π x d = 3,14 x 2,5 = 7,85cm
C 1 vòng dây có chiu dài là 7,85cm
n vòng dây có chiu dài là 913cm
S vòng dây qun vào lõi sắt: n = (913 × 1)/7,85 ≈ 116,3 vòng
Bài 14 trang 30 sách bài tp Vt Lí 9:
Mt biến tr R
b
giá tr ln nhất 30Ω được mc với hai điện tr R
1
= 15Ω
R
2
= 10Ω thành hai đoạn mạch đồ nhình 10.5, trong đó hiệu điện thế
không đổi U = 4,5V. Hỏi khi điều chnh biến tr thì cường độ dòng điện chy qua
biến tr R
1
giá tr ln nht I
max
và nh nht Imin là bao nhiêu?
Li gii:
Đin tr R
2
và R
b
Đin tr tương đương toàn mạch:
R
= R
1
+ R
2b
= 15 + 7,5 = 22,5 Ω
ờng độ dòng điện nh nht: I
min
= U/R
= 4,5/22,5 = 0,2A
ng độ dòng điện ln nht: I
max
R
b
rt nh (Rn = 0)
I
max
= I
1
= U/R
1
= 4,5/15 = 0,3A
| 1/7

Preview text:

Giải SBT Vật Lí 9 Bài 10: Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật
Bài 1 trang 27 sách bài tập Vật Lí 9:
Cần làm một biến trở có điện trở lớn nhất làm 30Ω bằng dây dẫn Nikêlin có điện
trở suất là 0,40.10-6Ω.m và tiết diện 0,5mm2. Tính chiều dài của dây dẫn. Lời giải:
Chiều dài của dây dẫn là: l = RS/ρ = (30.0,5.10-6)/(0,4.10-6) = 37,5m.
Bài 2 trang 27 sách bài tập Vật Lí 9:
Trên một biến trở con chạy có ghi 50Ω – 2,5A.
a) Hãy cho biết ý nghĩa của hai số ghi này.
b) Tính hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt lên hai đầu cuộn dây của biến trở.
c) Biến trở được làm bằng dây hợp kim nicrom có điện trở suất 1,10.10-6Ω.m và có
chiều dài 50m. Tính tiết diện của dây dẫn dùng để làm biến trở. Lời giải:
a) Ý nghĩa của hai số ghi:
+) 50Ω - điện trở lớn nhất của biến trở;
+) 2,5A – cường độ dòng điện lớn nhất mà biến trở chịu được.
b) Hiệu điện thế lớn nhất được đặt lên hai đầu cuộn dây của biến trở là:
Umax = Imax × Rmax = 2,5 × 50 = 125V.
c) Tiết diện của dây là:
S = ρl/R = 1,1.10-6 × 50/50 = 1,1.10-6 m2 = 1,1mm2.
Bài 3 trang 27 sách bài tập Vật Lí 9:
Cuộn dây của một biến trở con chạy được làm bằng hợp kim Nikêlin có điện trở
suất 0,40. 10-6Ω.m, có tiết diện đều là 0,6mm2 và gồm 500 vòng quấn thành một
lớp quanh lõi sứ trụ tròn đường kính 4cm
a) Tính điện trở lớn nhất của biến trở này.
b) Hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt lên hai đầu cuộn dây cảu biến trở là 67V.
Hỏi biến trở này chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là bao nhiêu? Lời giải:
a) Điện trở lớn nhất của biến trở là:
b) Biến trở chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là:
Bài 4 trang 27 sách bài tập Vật Lí 9:
Cho mạch điện có sơ đồ như hình 10.1, trong đó hiệu điện thế giữa hai điểm A và
B được giữ không đổi và đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở bằng 0. Câu
phát biểu nào dưới đây đúng?
A. Đèn sáng mạnh lên khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu M
B. Đèn sáng yếu đi khi chuyển con chạy của biến trở về đầu M
C. Đèn sáng mạnh lên khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu N
D. Cả ba câu trên đều không đúng Lời giải:
Chọn A. Đèn sáng mạnh lên khi chuyển con chạy của biến trở về đầu M. Vì dòng
điện có chiều đi từ cực (+) qua dây dẫn qua các thiết bị rồi về cực (-) nên ở đầu M
khi con chạy chưa dịch chuyển chiều dài chưa thay đổi thì điện trở là nhỏ nhất nên đèn sáng nhất.
Bài 5 trang 28 sách bài tập Vật Lí 9:
Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 2,5V và cường độ dòng điện dịnh mức
0,4A được mắc với một biến trở con chạy để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V
a) Đèn và biến trở phải mắc với nhau như thế nào để đèn có thể sáng bình thường?
Vẽ sơ đồ mạch điện này
b) Để đèn sáng bình thường thì phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu?
c) Nếu biến trở có điện trở lớn nhất là 40Ω thì khi đèn sáng bình thường dòng điện
chạy qua bao nhiêu phần trăm (%) tổng số vòng dây biến trở? Lời giải:
a) Phải mắc nối tiếp bóng đèn và biến trở với nhau. Sơ đồ mạch như hình 10.2.
b) Đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở là: Rbt = (12-2,5)/0,4 = 23,75Ω.
c) Số phần trăm (%) vòng dây của biến trở có dòng điện chạy qua là: n = 23,75/40 = 0,59375 = 54%.
Bài 6 trang 28 sách bài tập Vật Lí 9:
Trong mạch điện có sơ đồ vẽ ở hình 10.2, nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V
a) Điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5A. Hỏi
khi đó biến trở có điện trở là bao nhiêu?
b) Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để vôn kế chỉ 4,5V? Lời giải:
a) Điện trở của biến trở là: Rb1 = (U-UV)/I = (12-6)/0,5 = 12Ω.
Khi điều chỉnh biến trở để vôn kế có số chỉ 4,5 V thì ta có:
+ Từ số liệu ở câu a ta tính được điện trở: R = U /I = 6/0,5 = 12Ω. V
Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R và biến trở khi đó là: I = UV/R = 4,5/12 = 0,375A.
Để vôn kế chỉ 4,5V, điện trở của biến trở khi đó phải là:
Rb2 = U/I-R = 12/0,375 - 12 = 20Ω.
Bài 7 trang 28 sách bài tập Vật Lí 9:
Hiệu điện thế U trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.3 được giữ không đổi. Khi
dịch chuyển con chạy của biến trở tiến dần về đầu N thì số chỉ của ampe kế sẽ thay đổi như thế nào? A. Giảm dần đi B. Tăng dần lên. C. Không thay đổi.
D. Lúc đầu giảm dần đi, sau đó tăng dần lên. Lời giải: Chọn A. Giảm dần đi
Chiều dòng điện đi từ cực (+) qua dây dẫn, thiết bị điện rồi về cực (-) của nguồn
điện. Khi con chạy tiến dần về đầu N chiều dài của biến trở tăng dần làm cho điện
trở của dây dẫn tăng dần, khi U không đổi thì số chỉ của ampe kế tỉ lệ nghịch với
điện trở nên nó sẽ giảm dần đi.
Bài 8 trang 29 sách bài tập Vật Lí 9:
Biến trở không có kí hiệu sơ đồ nào dưới đây? Lời giải: Chọn B
Bài 9 trang 29 sách bài tập Vật Lí 9:
Câu phát biểu nào dưới đây về biến trở là không đúng?
A. Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số
B. Biến trở là dụng cụ có thế được dùng để thay đổi cường độ dòng điện
C. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ điện.
D. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để đổi chiều dòng điện trong mạch Lời giải:
Chọn D. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để đổi chiều dòng điện trong mạch.
Bài 10 trang 29 sách bài tập Vật Lí 9:
Trước khi mắc biến trở vào mạch để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều
chỉnh biến trở giá trị nào dưới đây? A. Có giá trị 0 B. Có giá trị nhỏ C. Có giá trị lớn
D. Có giá trị lớn nhất. Lời giải:
Chọn D. Trước khi mắc biến trở vào mạch để điều chỉnh cường độ dòng điện thì
cần điều chỉnh biến trở có giá trị lớn nhất.
Bài 11 trang 29 sách bài tập Vật Lí 9:
Trên một biến trở có ghi 30Ω – 2,5A. Các số ghi này có ý nghĩa gì dưới đây
A. Biến trở có điện trở nhỏ nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ nhỏ nhất là 2,5A
B. Biến trở có điện trở nhỏ nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A
C. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A
D. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ nhỏ nhất là 2,5A Lời giải:
Chọn C. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.
Bài 12 trang 30 sách bài tập Vật Lí 9:
Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức là 3V và khi ra sáng bình thường thì dòng
điện qua đèn có cường độ là 0,32A. Mắc bóng đèn này nối tiếp với biến trở rồi mắc
vào hiệu điện thế không đổi 12V. Hỏi biến trở này phải có giá trị lớn nhất tối thiểu
là bao nhiêu để đèn có thể sáng bình thường? Lời giải:
Điện trở tương đương toàn mạch: Rtđ = U/I = 12/0,32 = 37,5Ω
Điện trở của bóng đèn: RĐ = U/I = 3/3,2 = 9,375Ω
Điện trở lớn nhất của biến trở:
Rb = Rtđ – RĐ = 37,5 – 9,375 = 28,125Ω
Bài 13 trang 30 sách bài tập Vật Lí 9:
Người ta dùng dây nicrom có điện trở suất là 1,1. 10-6Ω.m và có đường kính tiết
diện là d2 = 0,8mm để quấn một biến trở có điện trở lớn nhất là 20Ω
a) Tính độ dài l1 của đoạn dây nicrom cần dùng để quấn bến trở nói trên.
b) Dây nicrom của biến trở này được quấn thành một lớp gồm những vòng sát
nhau trên một lõi sứ có đường kính d2 = 2,5cm. Tính chiều dài tối thiểu l2 của lõi sứ này. Lời giải:
a) Tiết diện của dây nicrom:
S = (πd2)/4 = (3,14 × 0,82)/4 = 0,5024mm2 = 0,5024.10-6m2
Chiều dài của dây nicrom:
l = (R×S)/ρ = (20 × 0,5024.10-6)/(1,1.10-6) = 9,13m = 913cm
b) Chu vi của lõi sứ: C = π x d = 3,14 x 2,5 = 7,85cm
Cứ 1 vòng dây có chiều dài là 7,85cm
n vòng dây có chiều dài là 913cm
⇒ Số vòng dây quấn vào lõi sắt: n = (913 × 1)/7,85 ≈ 116,3 vòng
Bài 14 trang 30 sách bài tập Vật Lí 9:
Một biến trở Rb có giá trị lớn nhất là 30Ω được mắc với hai điện trở R1 = 15Ω và
R2 = 10Ω thành hai đoạn mạch có sơ đồ như hình 10.5, trong đó hiệu điện thế
không đổi U = 4,5V. Hỏi khi điều chỉnh biến trở thì cường độ dòng điện chạy qua
biến trở R1 có giá trị lớn nhất Imax và nhỏ nhất Imin là bao nhiêu? Lời giải: Điện trở R2 và Rb
Điện trở tương đương toàn mạch:
Rtđ = R1 + R2b = 15 + 7,5 = 22,5 Ω
Cường độ dòng điện nhỏ nhất: Imin = U/Rtđ = 4,5/22,5 = 0,2A
Cường độ dòng điện lớn nhất: Imax ⇒ Rb rất nhỏ (Rn = 0)
Imax = I1 = U/R1 = 4,5/15 = 0,3A