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

Giải sách bài tập Vật lý 9

Giải SBT Vật Lý 9: Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật

Bài 10.1 trang 27 SBT Vật lý 9
Bài 10.2 trang 27 SBT Vật lý 9
Bài 10.3 trang 27 SBT Vật lý 9
Bài 10.4 trang 27 SBT Vật lý 9
Bài 10.5 trang 28 SBT Vật lý 9
Bài 10.6 trang 28 SBT Vật lý 9
Bài 10.7 trang 28 SBT Vật lý 9
Bài 10.8 trang 29 SBT Vật lý 9
Bài 10.9 trang 28 SBT Vật lý 9
Bài 10.10 trang 29 SBT Vật lý 9
Bài 10.11 trang 29 SBT Vật lý 9
Bài 10.12 trang 30 SBT Vật lý 9
Bài 10.13 trang 30 SBT Vật lý 9
Bài 10.14 trang 30 SBT Vật lý 9

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.

Bài 10.1 trang 27 SBT Vật lý 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: $l = \dfrac{R.S}{\rho} = \dfrac{30.0,5.10^{ - 6}}{0,4.10^{ - 6}} = 37,5m$ $l = \dfrac{R.S}{\rho} = \dfrac{30.0,5.10^{ - 6}}{0,4.10^{ - 6}} = 37,5m$

Bài 10.2 trang 27 SBT Vật lý 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:

U_max = I_max × R_max = 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 10.3 trang 27 SBT Vật lý 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:

${R_{{\rm{max}}}} = \dfrac{\rho.l}{S} = \dfrac{\rho.N\pi.d}{S} \\= \dfrac{0,4.10^{ - 6}.500.3,14.0,04}{0,6.10^{ - 6}} = 41,9\Omega$ ${R_{{\rm{max}}}} = \dfrac{\rho.l}{S} = \dfrac{\rho.N\pi.d}{S} \\= \dfrac{0,4.10^{ - 6}.500.3,14.0,04}{0,6.10^{ - 6}} = 41,9\Omega$

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

${I_{\max }} = \dfrac{U_{\max }}{R_{\max }} = \dfrac{67}{41,9} = 1,6A$ ${I_{\max }} = \dfrac{U_{\max }}{R_{\max }} = \dfrac{67}{41,9} = 1,6A$

Bài 10.4 trang 27 SBT Vật lý 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 10.5 trang 28 SBT Vật lý 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.

Giải bài tập SBT Vật lý lớp 9 bài 10

b)

Mạch gồm đèn nối tiếp với biến trở

$=> I= I_{đèn}=I_{bt}$ $=> I= I_{đèn}=I_{bt}$

Đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở là:

${R_{bt}} =\dfrac{{12 - 2,5}}{ {0,4}} = 23,75\Omega$ ${R_{bt}} =\dfrac{{12 - 2,5}}{ {0,4}} = 23,75\Omega$

c) Số phần trăm (%) vòng dây của biến trở có dòng điện chạy qua là:

$n = \dfrac{{23,75}}{{40}}.100\% = 59,4\%$ $n = \dfrac{{23,75}}{{40}}.100\% = 59,4\%$

Bài 10.6 trang 28 SBT Vật lý 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?

Giải bài tập SBT Vật lý lớp 9 bài 10

Lời giải:

a) Điện trở của biến trở là:

${R_{bt1}} =\dfrac{U_{bt}}{I}= \dfrac{U - {U_v}}{I} = \dfrac{12 - 6}{0,5} = 12\Omega$ ${R_{bt1}} =\dfrac{U_{bt}}{I}= \dfrac{U - {U_v}}{I} = \dfrac{12 - 6}{0,5} = 12\Omega$

b) Ta có:

Mạch gồm biến trở nối tiếp với điện trở R,

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R và biến trở khi đó là:

$I = \dfrac{U_v}{R} = \dfrac{4,5}{12} = 0,375{\rm{A}}$ $I = \dfrac{U_v}{R} = \dfrac{4,5}{12} = 0,375{\rm{A}}$

Để vôn kế chỉ 4,5V, điện trở của biến trở khi đó phải là:

${R_{bt2}} = \dfrac{U}{I} - R = \dfrac{12}{0,375} - 12 = 20\Omega$ ${R_{bt2}} = \dfrac{U}{I} - R = \dfrac{12}{0,375} - 12 = 20\Omega$

Bài 10.7 trang 28 SBT Vật lý 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.

Giải bài tập SBT Vật lý lớp 9 bài 10

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 10.8 trang 29 SBT Vật lý 9

Biến trở không có kí hiệu sơ đồ nào dưới đây?

Giải bài tập SBT Vật lý lớp 9 bài 10

Lời giải:

Chọn B

Bài 10.9 trang 28 SBT Vật lý 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 10.10 trang 29 SBT Vật lý 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 10.11 trang 29 SBT Vật lý 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 10.12 trang 30 SBT Vật lý 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:

Mạch gồm bóng đèn mắc nối tiếp với biến trở

Điện trở tương đương toàn mạch:

${R_{t{\rm{d}}}} = \dfrac{U}{I} = \dfrac{12}{0,32} = 37,5\Omega$ ${R_{t{\rm{d}}}} = \dfrac{U}{I} = \dfrac{12}{0,32} = 37,5\Omega$

Điện trở của bóng đèn:

${R_đ} = \dfrac{U_đ}{I} = \dfrac{3}{0,32} = 9,375\Omega$ ${R_đ} = \dfrac{U_đ}{I} = \dfrac{3}{0,32} = 9,375\Omega$

Điện trở lớn nhất của biến trở :

$R_{bt} = R_{tđ} – R_đ = 37,5 – 9,375 = 28,125Ω$ $R_{bt} = R_{tđ} – R_đ = 37,5 – 9,375 = 28,125Ω$

Bài 10.13 trang 30 SBT Vật lý 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:

$S = \dfrac{\pi.d^2}{4} = \dfrac{3,14.{0,8}^2}{4} = 0,5024m{m^2} = 0,{5024.10^{ - 6}}{m^2}$ $S = \dfrac{\pi.d^2}{4} = \dfrac{3,14.{0,8}^2}{4} = 0,5024m{m^2} = 0,{5024.10^{ - 6}}{m^2}$

Chiều dài của dây nicrom :

$l = \dfrac{R.S}{\rho } = \dfrac{20.0,5024.{10}^{ - 6}}{1,1.{10}^{ - 6}}= 9,13m = 913cm$ $l = \dfrac{R.S}{\rho } = \dfrac{20.0,5024.{10}^{ - 6}}{1,1.{10}^{ - 6}}= 9,13m = 913cm$

b. Chu vi của lõi sứ: $C = \pi \times d = 3,14 \times 2,5 = 7,85cm$ $C = \pi \times d = 3,14 \times 2,5 = 7,85cm$

Cứ 1 vòng dây có chiều dài là 7,85 cm

n vòng dây có chiều dài là 913 cm

=> Số vòng dây quấn vào lõi sứ: $n = \dfrac{913.1}{7,85} \approx 116,3$ $n = \dfrac{913.1}{7,85} \approx 116,3$ vòng

Vì dây nicrom của biến trở này được quấn thành một lớp gồm N vòng sát nhau nên chiều dài tối thiểu của lõi sứ là:

${l_2} = N{d_1} = 116,{3.8.10^{ - 4}} = 0,093m = 9,3cm$ ${l_2} = N{d_1} = 116,{3.8.10^{ - 4}} = 0,093m = 9,3cm$

Bài 10.14 trang 30 SBT Vật lý 9

Một biến trở R_b 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 I_max và nhỏ nhất Imin là bao nhiêu?

Lời giải:

Mạch gồm: $R_1 Nt [ R_2 // R_{b}]$ $R_1 Nt [ R_2 // R_{b}]$

Điện trở

$R_2$ và

$R_b$:

$\dfrac{1}{R_{2b}} = \dfrac{1}{R_2} + \dfrac{1}{R_b}= \dfrac{1}{10} + \dfrac{1}{30} \Rightarrow {R_{2b}} = 7,5\Omega$ $\dfrac{1}{R_{2b}} = \dfrac{1}{R_2} + \dfrac{1}{R_b}= \dfrac{1}{10} + \dfrac{1}{30} \Rightarrow {R_{2b}} = 7,5\Omega$

Điện trở tương đương toàn mạch:

$R_{tđ}= R_1+ R_{2b}= 15+ 7,5 =22,5 \Omega$ $R_{tđ}= R_1+ R_{2b}= 15+ 7,5 =22,5 \Omega$

Cường độ dòng điện nhỏ nhất :

${I_{\min }} = \dfrac{U}{R_{tđ}}= \dfrac{4,5}{22,5} = 0,2{\rm{A}}$ ${I_{\min }} = \dfrac{U}{R_{tđ}}= \dfrac{4,5}{22,5} = 0,2{\rm{A}}$

Cường độ dòng điện lớn nhất : $I_{max} → R_b rất nhỏ (R_b= 0)$ $I_{max} → R_b rất nhỏ (R_b= 0)$

${I_{\max }} = {I_1} = \dfrac{U}{R_1} = \dfrac{4,5}{15} = 0,3A$ ${I_{\max }} = {I_1} = \dfrac{U}{R_1} = \dfrac{4,5}{15} = 0,3A$

.........................

Ngoài Giải SBT Lý 9 bài 10 Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật, mời các bạn tham khảo thêm Giải bài tập Vật Lí 9, Giải Vở BT Vật Lý 9, Lý thuyết Vật lý 9 để học tốt Lý 9 hoặc đề thi học học kì 1 lớp 9 cũng được cập nhật liên tục trên VnDoc.

Bài tiếp theo: Giải bài tập SBT Vật lý lớp 9 bài 11