Giải Vật lí 9 Bài 10: Biến trở - Điện trở tiêu dùng trong kĩ thuật là tài liệu vô cùng hữu ích giúp những em học trò lớp 9 mang thêm nhiều gợi ý tham khảo để giải những nghi vấn trang 29, 30 chương I Điện học được nhanh chóng và thuận lợi hơn.
Giải Vật lý 9: Biến trở - Điện trở tiêu dùng trong kĩ thuật được trình bày rõ ràng, tỷ mỉ, dễ hiểu nhằm giúp học trò nhanh chóng biết cách làm bài, đồng thời là tư liệu hữu ích giúp thầy giáo thuận tiện trong việc hướng dẫn học trò học tập. Vậy sau đây là nội dung chi tiết Giải bài tập Vật lí 9 Bài 10 trang 29, 30 mời những bạn cùng theo dõi và tải tại đây.
Lý thuyết Biến trở - Điện trở tiêu dùng trong kĩ thuật
1. Biến trở
- Biến trở là điện trở mang thể thay đổi được trị số và mang thể sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
- Cấu tạo gồm hai phòng ban chính:
+ Con chạy hoặc tay quay
+ Cuộn dây bằng hợp kim mang điện trở suất to
- Kí hiệu
- Hoạt động: Lúc di chuyển con chạy (hoặc tay quay) thì sẽ làm thay đổi chiều dài của cuộn dây mang dòng điện chạy qua ⇒ làm thay đổi điện trở của biến trở.
2. Những loại biến trở thường tiêu dùng
Sở hữu nhiều cách phân loại biến trở:
- Phân loại biến trở theo chất liệu cấu tạo:
+ Biến trở dây quấn (B, C)
+ Biến trở than (A)
- Phân loại biến trở theo phòng ban điều chỉnh:
+ Biến trở con chạy (B)
+ Biến trở tay quay (A, C)
3. Những điện trở thường tiêu dùng trong kĩ thuật
a) Cấu tạo
Những điện trở được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lõi cách điện (thường bằng sứ).
b) Nhận dạng cách ghi trị số điện trở
- Cách 1: Trị số được ghi trên điện trở
- Cách 2: Trị số được thể hiện bằng những vòng màu sơn trên điện trở
Cách tính toán trị giá điện trở:
+ Đối với điện trở 4 vạch màu:
- Vạch màu thứ nhất: Chỉ trị giá hàng chục trong trị giá điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ trị giá hàng đơn vị trong trị giá điện trở
- Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với trị giá số mũ của 10 tiêu dùng nhân với trị giá điện trở
- Vạch màu thứ 4: Chỉ trị giá sai số của điện trở
+ Đối với điện trở 5 vạch màu:
- Vạch màu thứ nhất: Chỉ trị giá hàng trăm trong trị giá điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ trị giá hàng chục trong trị giá điện trở
- Vạch màu thứ ba: Chỉ trị giá hàng đơn vị trong trị giá điện trở
- Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với trị giá số mũ của 10 tiêu dùng nhân với trị giá điện trở
- Vạch màu thứ 5: Chỉ trị giá sai số của điện trở
Ví dụ:
- Điện trở ở vị trí bên trái mang trị giá được tính như sau: 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 trị giá số mũ 2. Vòng màu cuối cho biết sai số của điện trở mang thể trong phạm vi 5% ứng với màu kim loại vàng.
- Điện trở ở vị trí giữa mang trị giá được tính như sau: R = 380 × 103 Ω = 380 KΩ bởi vì cam tương ứng với 3, xám tương ứng với 8, đen tương ứng với 0, và cam tương ứng với trị giá số mũ 3. Vòng màu cuối cho biết trị giá sai số là 2% ứng với màu đỏ.
- Điện trở ở vị trí bên phải mang trị giá được tính như sau: R = 527 × 104 Ω = 5270 KΩ bởi vì xanh lục tương ứng với 5, đỏ tương ứng với 2, và tím tương ứng với 7, vàng tương ứng với số mũ 4, và nâu tương ứng với sai số 1%. Vòng màu cuối cho biết sự thay đổi trị giá của điện trở theo nhiệt độ là 10 PPM/°C.
Giải bài tập Vật lí 9 trang 29, 30
Bài C2 (trang 29 SGK Vật lí 9)
Phòng ban chính của những biến trở trên những hình 10.1a,b gồm con chạy (hoặc tay quay) C và cuộn dây dẫn bằng hợp kim mang điện trở suất to (nikêlin hay nicrom), được quấn đều đặn dọc theo một lỏi bằng sứ. Nếu mắc hai đầu A, B của cuộn dây này tiếp nối vào mạch điện thì lúc dịch chuyển con chạy C, biến trở mang tác dụng thay đổi điện trở ko? Vì sao?
Gợi ý đáp án
Trong trường hợp trên, đầu ra của con chạy C ko sẽ ko còn được kết nối với nguồn điện nên nếu dịch chuyển con chạy C thì dòng điện vẫn chạy qua toàn bộ cuộn dây của biến trở. Lúc đó con chạy sẽ ko mang tác dụng làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây mang dòng điện chạy qua, vì vậy biến trở ko mang tác dụng thay đổi điện trở tham gia vào mạch điện nữa.
Bài C3 (trang 29 SGK Vật lí 9)
Biến trở được mắc nốì tiếp vào mạch điện, chẳng hạn với hai điểm A và N của những biến trở ở hình 10.la và b. Lúc đó nếu dịch chuyển con chạy hoặc tay quay c thì điện trở của mạch mang thay đổi ko? Vì sao?
Gợi ý đáp án
Trong trường hợp trên, nếu dịch chuyển con chạy hoăc tay quay C thì chiều dài của phần cuộn dây mang dòng điện chạy qua sẽ thay đổi và điện trở của biến trở cũng thay đổi theo. Vì vậy điện trở của mạch điện cũng thay đổi.
Bài C4 (trang 29 SGK Vật lí 9)
Trên hình 10.2 (SGK) vẽ những kí hiệu sơ đồ của biến trở. Hãy mô tả hoạt động của biến trở mang kí hiệu sơ đồ a, b, c.
Gợi ý đáp án
Lúc dịch chuyển con chạy thì sẽ làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây mang dòng điện chạy qua và do đó làm thay đổi điện trở của biến trở.
Cụ thể nếu đầu con chạy dịch chuyển sang bên trái thì chiều dài phần điện trở tham gia vào mạch điện sẽ giảm dẫn tới điện trở của biến trở lúc này giảm theo. Nếu dịch con chạy sang bên phải thì điện trở của phần biến trở tham gia mạch điện sẽ tăng.
Bài C5 (trang 29 SGK Vật lí 9)
Vẽ sơ đồ mạch điện như hình 10.3 (SGK).
Gợi ý đáp án
Sơ đồ của mạch điện như hình 10.1.
Bài C6 (trang 29 SGK Vật lí 9)
Tìm hiểu trị số điện trở to nhất của biến trở được sử dụng và cường độ to nhất của dòng điện cho phép chạy qua biến trở đó.
+ Mắc mạch điện theo hình 10.3. Đẩy con chạy C về sát điểm N để biến trở mang điện trở to nhất.
+ Đóng công tắc rồi dịch chuyển con chạy C để đèn sáng hơn. Vì sao?
+ Để đèn sáng mạnh nhất thì phải dịch con chạy của biến trở tới vị trí nào? Vì sao?
Gợi ý đáp án
+ Để con chạy C ở điểm N thì biến trở mang trị giá điên trở to nhất, vì lúc đó dòng điện chạy qua tất cả cuộn dây của biến trở.
+ Để đèn sáng mạnh nhất thì phải dịch con trở của biến trở tới vị trí sao cho điện trở của biến trở là nhỏ nhất ( vì biến trở mắc tiếp nối với đèn trong mạch), đó là điểm M.
Lúc con chạy đặt ở điểm M thì dòng điện hầu như ko chạy qua cuộn dây của biến trở, điện trở của biến trở lúc đó là nhỏ nhất.
Bài C7 (trang 30 SGK Vật lí 9)
Trong kĩ thuật, chẳng hạn trong những mạch điện của Radio, tivi… người ta cần sử dụng những điện trở mang kích thước nhỏ với những trị số khác nhau, mang thể tới vài trăm megavon (1MΩ = 106Ω ). Những điện trở này được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lỏi cách điện (thường bằng sứ). Hãy giảng giải vì sao lớp than hay lớp kim loại mỏng đó lại mang điện trở to.
Gợi ý đáp án
Những điện trở này được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lỏi cách điện (thường bằng sứ), nên lúc áp điện vào hai đầu thì điện trở tham gia vào mạch sẽ mang tiết diện S rất nhỏ (ko được nhầm lẫn với tiết diện của lõi sứ)
Mặt khác nên lúc S rất nhỏ thì R rất to, mang thể lên tới cỡ MΩ
Bài C8 (trang 30 SGK Vật lí 9)
Hãy nhận dạng hai cách ghi trị số những điện trở kĩ thuật nêu dưới đây.
Cách 1: Trị số được ghi trên điện trở (hình 10.4a)
Cách 2: Trị số được thể hiện bằng những vòng màu sơn điện trở (hình 10.4b và hình Hai ở bìa 3).
Gợi ý đáp án
Cách 1: Những điện trở mang kích thước to thường được ghi trị số trực tiếp trên thân. Ví dụ như những điện trở công xuất, điện trở sứ.
Cách 2: Những điện trở mang kích thước nhỏ được ghi trị số bằng những vạch màu theo một quy ước chung của toàn cầu (xem bảng Một SGK. Trang 31).
Cách đọc: Điện trở thường được ký hiệu bằng 4 vòng màu, điện trở xác thực thì ký hiệu bằng 5 vòng màu
* Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu:
Vòng số 4 là vòng ở cuối xoành xoạch mang màu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng chỉ sai số của điện trở, lúc đọc trị số ta bỏ qua vòng này.
- Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo tới vòng số 2, số 3
- Vòng số Một và vòng số Hai là hàng chục và hàng đơn vị
- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10.
- Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 (mũ vòng 3)
- Sở hữu thể tính vòng số 3 là số con số ko "0" thêm vào
- Màu nhũ chỉ mang ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số 10 là số âm.
*Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu: (điện trở xác thực)
- Vòng số 5 là vòng cuối cùng, là vòng ghi sai số, trở 5 vòng màu thì màu sai số mang nhiều màu, do đó gây khó khăn cho ta lúc xác định đâu là vòng cuối cùng, tuy nhiên vòng cuối luôn mang khoảng cách xa hơn một tẹo.
- Đối diện vòng cuối là vòng số 1
- Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng màu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 tuần tự là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị
- Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10 (mũ vòng 4)
- Sở hữu thể tính vòng số 4 là số con số ko "0" thêm vào
Bài C9 (trang 30 SGK Vật lí 9)
Đọc trị số của những điện trở kĩ thuật cùng loại như hình 10.4a mang trong bộ dụng cụ thí nghiệm
Gợi ý đáp án
Ví dụ đọc trị số điện trở như hình vẽ sau:
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 trị giá số mũ 2. Vòng màu cuối cho biết sai số của điện trở mang thể trong phạm vi 5% ứng với màu kim loại vàng.
Bài C10 (trang 30 SGK Vật lí 9)
Một biến trở con chạy mang điện trở to nhất là 20Ω. Dây điện trở của biến trở là dây hợp kim nicrom mang tiết diện 0,5mm 2 và được quấn đều chung quanh một lỏi sứ tròn đường kính 2cm. Tính số vòng dây của biến trở này.
Gợi ý đáp án
Ta mang: Tiết diện của dây dẫn: S = 0,5 mm2 = 0,5.10-6 m2
Tra bảng 1, SGK, tr26 ta tìm được dây nicrom mang điện trở suất: ρ = 1,10.10-6 Ωm
Chiều dài của dây hợp kim là: = 20.0,5.10-6/(1,1.10-6) = 9,09m
Vì dây được quấn đều chung quanh một lỏi sứ tròn đường kính d = 2cm = 0,02m 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: