CHUYÊN ĐỀ 4: BIẾN TRỞ VÀ BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN I BIẾN TRỞ: Cấu tạo gồm: + Con chạy + Cuộn dây hợp kim có điện trở suất lớn + Hai chốt nối với đầu cuộn dây biến trở Công dụng biến trở: + Biến trở điện trở có giá trị thay đổi chạy dịch chuyển từ điều chỉnh cường độ dòng điện chạy mạch + Ý nghĩa số ghi biến trở: Trên biến trở chạy có ghi ( 20W- 2A) nghĩa điện trở lớn biến trở 20W, cường độ dòng điện lớn phép qua 2A II CÁC ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KĨ THUẬT: Có hai cách ghi trị số b.trở: + Ghi trị số biến trở + Trị số đc thể vòng màu III Cách mắc biến trở vào mạch điện + Biến trở mắc nối tiếp + Biến trở mắc vừa nối tiếp vừa song song Chuyển sang mạch + Biến trở mắc mạch cầu: BÀI TẬP VẬN DỤNG I/ BÀI TẬP TỰ LUẬN Dạng 1: Biến trở mắc nối tiếp với phụ tải Khi chạy C dịch chuyển làm biến trở có giá trị Rx 1) Rtđ = Rtải + Rx Rx phần điện trở tham gia biến trở 2) I Rx cường độ dòng điện mạch URx = Utm - Utải 3) Khi C trùng với điểm đầu lúc Rx = & Rtđ = Rtải ( giá trị nhỏ điện trở tồn mạch ) I đạt giá trị lớn ( UMN khơng đổi ) 4) Ngược lại C trùng với điểm cuối lúc R tđ = Rtải + Rx ( giá trị lớn R tđ ) I đạt giá trị nhỏ ( UMN khơng đổi ) Bài 1: ( Bài sgk vật lí trang 32 ) Một bóng đèn sáng bình thường có điện trở R = 7,5 cường độ dòng điện chạy qua I = 0,6 A Bóng đèn mắc nối tiếp với biến trở chúng mắc vào hiệu điện U = 12 V Phải điều chỉnh chạy C để R AC có giá trị R2 = ? để đèn sáng bình thường ? Hướng dẫn Khi đèn sáng bình thường => Iđ = 0,6 A => Itm = 0,6 A (vì mạch nt) � Itm = U 0, ( A) RAC R1 Từ HS tìm RAC + R1 rút RAC thay R1 = 7,5 Bài 2: Cho mạch điện ( hình vẽ ) có U AB = 12 V , dịch chuyển chạy C số am pe kế thay đổi từ 0,24 A đến 0,4 A Hãy tính giá trị R1 giá trị lớn biến trở ? Hướng dẫn Khi C dịch chuyển => số đo am pe kế thay đổi từ 0,24 A đến 0,4 A nghĩa ? +) Khi C trùng A => RAC = => RMN = R1 (nhỏ ) => I = 0,4 A giá trị lớn Lúc Rtđ = R1 Biết I & U ta tính R1 Ngược lại +) Khi C trùng với B I = 0,24 A giá trị nhỏ => Rtđ = R1 + Ro biết U , R1 I ta tính Ro điện trở lớn biến trở Bài 3: Cho mạch điện ( hình vẽ ) Đèn loại V – W , UMN = 12 V không đổi – Khi điện trở biến trở R x = 20 Hãy tính cơng suất tiêu thụ đèn cho biết độ sáng đèn ? – Muốn đèn sáng bình thường phải điều chỉnh chạy cho R’x = ? Bài 4: Cho mạch điện ( hình vẽ ) Khi chạy C vị trí A vơn kế 12 V, chạy C vị trí B vơn kế 7,2 V Tính giá trị điện trở R (Biết biến trở có ghi 20 - A ) Dạng 2: Biến trở mắc vừa nối tiếp, vừa song song * Sử dụng bất đẳng thức ( �Rx �Ro ) Ro điện trở toàn phần biến trở * HS phải biết vẽ lại mạch điện để dễ dàng sử dụng định luât ôm mạch nối tiếp mạch song song Bài 6: ( Bài 11.4 b SBT L9) Cho mạch điện (như hình vẽ ),đèn sáng bình thường Với Uđm = V Iđm = 0,75 A Đèn mắc với biến trở Có điện trở lớn băng 16 UMN khơng đổi băng 12V Tính R1 biến trở để đèn sáng bình thường ? Hướng dẫn + Trước hết HS phải vẽ lại mạch điện & (Đ// RAC) nt RCB Trong đó: RAC = R1 + Khi đèn sáng bình thường => Uđ = UAC = ? -> UCB = ? + Iđ + IAC = ICB Trong đó: I AC U AC R1 ; I CB U Ud U U Ud � Id d (*) 16 R1 R1 16 R1 Học sinh giải PT (*) -> Tìm R1 Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ Biến trở có điện trở tồn phần R o = 12 Đèn loại 6V – 3W; UMN = 15 V a, Tìm vị trí chạy C để đèn sáng bình thường b, Khi định C -> Độ sáng đèn thay đổi nào? Hướng dẫn Ta có mạch điện: Bài 8: Cho mạch điện có bóng đèn mắc nối tiếp với điện trở mắc song song với biến trở có: R = 20 , đèn (12V-0,5A) vào nguồn điện 33V thấy đèn sáng bình thường a) Tính cường độ dòng điện qua R1 b) Tính điện trở biến trở c) Khi dịch chuyển chạy bên trái độ sáng đèn Bài Cho mạch điện nh hình vẽ UAB = 9V, R0 = 6 Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, R x biến trở Bỏ qua điện trở Ampekế dây nối a Con chạy biến trở vị trí ứng với R x = 2 Tính số A Ampekế Độ sáng đèn nh nào? RX A Đ B R0 b Muốn đèn sáng bình thường cần di chuyển chạy biến trở phía nào? Tính Rx để thoả mãn điều kiện II/ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Biến trở linh kiện : A Dùng để thay đổi vật liệu dây dẫn mạch B Dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện mạch C Dùng để điều chỉnh hiệu điện hai đầu mạch D Dùng để thay đổi khối lượng riêng dây dẫn mạch Câu 2: Khi dịch chuyển chạy tay quay biến trở, đại lượng sau thay đổi : A Tiết diện dây dẫn biến trở B Điện trở suất chất làm biến trở dây dẫn C Chiều dài dây dẫn biến trở D Nhiệt độ biến trở Câu 3: Trên biến trở có ghi 50 - 2,5 A Hiệu điện lớn phép đặt lên hai đầu dây cố định biến trở là: A.U = 125 V B U = 50,5V C.U= 20V D U= 47,5V Câu 4: Một điện trở chạy quấn dây hợp kim nicrôm có điện trở suất = 1,1.10-6 .m, đường kính tiết diện d1 = 0,5mm,chiều dài dây 6,28 m Điện trở lớn biến trở là: A 3,52.10-3 B 3,52 C 35,2 D 352 Câu 5: Trên biến trở chạy có ghi R b ( 100Ω - 2A ) Câu sau nói số 100Ω ? A điện trở định mức biến trở B điện trở bé biến trở C điện trở bắt buộc phải sử dụng D điện trở lớn biến trở Câu 6: Trên biến trở chạy có ghi Rb ( 100Ω - 2A ) Câu sau số 2A ? A.CĐDĐ lớn phép qua biến trở B.CĐDĐ bé phép qua biến trở C.CĐDĐ định mức biến trở D.CĐDĐ trung bình qua biến trở Câu 7: Một bóng đèn dây tóc Đ(12V – 0,5A) mắc nối tiếp với biến trở R b vào hai điểm có U = 18V, trị số biến trở để đèn sáng bình thường là: A 6Ω B 9Ω C 12Ω D 15Ω Câu 8: Cho mạch điện có sơ đồ hình 10.1, hiệu điện hai điểm A B giữ không đổi đèn sáng bình thường biến trở có điện trở Câu phát biểu đúng? A Đèn sáng mạnh lên di chuyển chạy biến trở đầu M B Đèn sáng yếu di chuyển chạy biến trở đầu M C Đèn sáng mạnh lên di chuyển chạy biến trở đầu N D Cả ba câu không Câu 9: Hiệu điện U mạch điện có sơ đồ hình 10.3 giữ không đổi Khi dịch chuyển chạy biến trở tiến dần phía đầu N số ampe kế thay đổi nào? A Giảm dần B Tăng dần lên C Không thay đổi D Lúc đầu giảm dần đi, sau tăng dần Câu 10: Câu phát biểu biến trở không đúng? A Biến trở điện trở thay đổi trị số B Biến trở dụng cụ dùng để thay đổi cường độ dòng điện C Biến trở dụng cụ dùng để thay đổi hiệu điện hai đầu dụng cụ điện D Biến trở dụng cụ dùng để đổi chiều dòng điện mạch Câu 11: Trên biến trở có ghi 30Ω-2,5A Các số ghi có ý nghĩa đây? A Biến trở có điện trở nhỏ 30Ω chịu dòng điện có cường độ nhỏ 2,5A B Biến trở có điện trở nhỏ 30Ω chịu dòng điện có cường độ lớn 2,5A C Biến trở có điện trở lớn 30Ω chịu dòng điện có cường độ lớn 2,5A D Biến trở có điện trở lớn 30Ω chịu dòng điện có cường độ nhỏ 2,5A Câu 12: Cho mạch điện hình vẽ trên: Khi dịch chyển chạy C phía M số am pe kế vôn kế thay đổi nào? A A tăng, V giảm B A tăng, V tăng C A giảm, V tăng D A giảm, V giảm C A M Rb N V Câu 13: Cho mạch điện hình vẽ: Hiệu điện hai đầu đoạn mạch 9V, bóng đèn Đ(6V- 3W ) Để đèn sáng bình thường, trị số biến trở là: A 12Ω B 9Ω C 6Ω D.3Ω Đ Rb Câu 14: Cho mạch điện hình vẽ sau: Khi dịch chyển chạy C phía N số am pe kế vôn kế thay R A V đổi nào? A A tăng, V giảm B A tăng, V tăng C A giảm, V tăng D A giảm, V giảm C M Rb N Câu 15: Công thức sau không đúng? A P = U.I B R = U.I C I = U : R D A = U.I.t ... Câu 13: Cho mạch điện hình vẽ: Hiệu điện hai đầu đoạn mạch 9V, bóng đèn Đ(6V- 3W ) Để đèn sáng bình thường, trị số biến trở là: A 12Ω B 9 C 6Ω D.3Ω Đ Rb Câu 14: Cho mạch điện hình vẽ sau: Khi... mạch điện để dễ dàng sử dụng định luât ôm mạch nối tiếp mạch song song Bài 6: ( Bài 11.4 b SBT L9) Cho mạch điện (như hình vẽ ),đèn sáng bình thường Với Uđm = V Iđm = 0,75 A Đèn mắc với biến... điện trở biến trở c) Khi dịch chuyển chạy bên trái độ sáng đèn Bài Cho mạch điện nh hình vẽ UAB = 9V, R0 = 6 Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, R x biến trở Bỏ qua điện trở Ampekế dây nối a Con chạy biến