Bài giảng Vật lý Khối 9 - Bài 25: Sự nhiễm điện của sắt, thép. Nam châm điện

KIỂM TRA BÀI CŨPhát biểu quy tắc nắm tay phải. Hãy xác định chiều của đường sức từ trong ống dây và các từ cực của ống dây biết chiều mũi tên là chiều dòng điện? (theo hình sau).Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây. ABSNKIỂM TRA BÀI CŨABMột nam châm điện mạnh có thể hút được một xe tải nặng hàng chục tấn, trong khi đó chưa có một nam châm vĩnh cửu nào có được lực hút mạnh như thế. Vậy nam châm điện được tạo ra như thế nào và có gì lợi hơn so với nam châm vĩnh cửu?I. SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP1. Thí nghiệm: KNguồn điệnCông tắc KAmpe kếBiến trởỐng dâyKim nam châmLõi thépCác dây dẫnNHIỆM VỤ 1Tìm hiểu vai trò của lõi sắt non, lõi thép đối với ống dây có dòng điện chạy qua.1 - Đóng công tắc K cho dòng điện chạy qua ống dây. Quan sát góc lệch của nam châm so với phương ban đầu.2 - Đặt lõi sắt non hoặc lõi thép vào trong lòng ống dây. Đóng công tắc K. Quan sát và cho nhận xét về góc lệch của nam châm so với trường hợp ống dây không có lõi sắt (thép).3 - So sánh 2 góc lệch, so sánh từ tính của ống dây trong 2 trường hợp và rút ra kết luận. Nhiệm vụ 1: Lõi sắt (hoặc thép) có vai trò gì đối với tác dụng từ của ống dây có dòng điện chạy qua? HOÀN THÀNH PHIẾU HỌC TẬP 1 HOÀN THÀNH PHIẾU HỌC TẬP 1 K So sánh 2 góc lệch, so sánh từ tính của ống dây trong 2 trường hợp và rút ra kết luận. PHIẾU HỌC TẬP 1Nhiệm vụ 1: Kết luận 1:Bố trí thí nghiệm như hình 25.1Quan sát thí nghiệm và hoàn thành các nhận xét sau:*Khi có lõi sắt non (hoặc lõi thép), góc lệch của kim nam châm (so với phương ban đầu) hơn khi không có lõi sắt non (hoặc lõi thép) trong lòng ống dây.*Từ tính của ống dây có lõi sắt non (hoặc lõi thép)................. hơn từ tính của ống dây không có lõi sắt non hoặc lõi thép).Lõi sắt non hoặc lõi thép làm tác dụng của ống dây có dòng điện chạy qua. K KỐng dây không có lõi thép (sắt non)Ống dây có lõi thép (sắt non) PHIẾU HỌC TẬP 1 PHIẾU HỌC TẬP 1Nhiệm vụ 1: Kết luận 1:Bố trí thí nghiệm như hình 25.1Quan sát thí nghiệm và hoàn thành các nhận xét sau:*Khi có lõi sắt non (hoặc lõi thép), góc lệch của kim nam châm (so với phương ban đầu) hơn khi không có lõi sắt non (hoặc lõi thép) trong lòng ống dây.*Từ tính của ống dây có lõi sắt non (hoặc lõi thép)................. hơn từ tính của ống dây không có lõi sắt non hoặc lõi thép).Lõi sắt non hoặc lõi thép làm tác dụng của ống dây có dòng điện chạy qua.lớnmạnhtăngtừNhận xét: Lõi sắt hoặc lõi thép làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện chạy qua.ANguồnLõi thépLõi sắt nonNHIỆM VỤ 2 Nghiên cứu sự nhiễm từ của sắt non và thép.- Ống dây có lõi sắt non đang hút đinh. Ngắt công tắc K.Bố trí thí nghiệm như hình. Hãy cho biết hiện tượng xảy ra với đinh sắt trong các trường hợp sau: - Ống dây có lõi lõi thép đang hút đinh. Ngắt công tắc K.- Từ hiện tượng vừa quan sát được tiến hành hoàn thành phiếu học tập số 2 PHIẾU HỌC TẬP 2 THỜI GIANPHIẾU HỌC TẬP 2Nhiệm vụ 2: Kết luận2:Quan sát thí nghiệm hình 25.2 và hoàn thành các nhận xét sau:*Ống dây có lõi sắt non đang hút đinh sắt, khi ngắt công tắc ta thấy các đinh sắt * Ống dây có lõi thép đang hút đinh sắt, khi ngắt công tắc ta thấy các đinh sắt ............Khi ngắt điện, lõi sắt non từ tính, còn lõi thép thì ...................................ONOFFBộ môn Vật Lý Kỹ Thuật – Khoa Vật Lý – Trường ĐHSP Hà Nội 2 Lõi sắt nonLõi thépMẫu sắt NHIỆM VỤ 2PHIẾU HỌC TẬP 2Nhiệm vụ 2: Kết luận2:Quan sát thí nghiệm hình 25.2 và hoàn thành các nhận xét sau:*Ống dây có lõi sắt non đang hút đinh sắt, khi ngắt công tắc ta thấy các đinh sắt * Ống dây có lõi thép đang hút đinh sắt, khi ngắt công tắc ta thấy các đinh sắt ............Khi ngắt điện, lõi sắt non từ tính, còn lõi thép thì ...................................rơi xuống không rơi xuốngmất hếtvẫn giữ được từ tínhNhận xét 2: Khi ngắt điện, lõi sắt non mất hết từ tính còn lõi thép thì vẫn giữ được từ tính.- Khi ngắt điện, lõi sắt non mất hết từ tính còn lõi thép vẫn giữ được từ tính. - Lõi sắt hoặc lõi thép làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện. 2. Kết luận:- Sở dĩ lõi sắt hoặc lõi thép làm tăng tác dụng từ của ống dây vì khi đặt trong từ trường thì lõi sắt, thép bị nhiễm từ và trở thành một nam châm nữa.- Không những sắt, thép mà các vật liệu từ như niken, côban, đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ.II. NAM CHÂM ĐIỆN.-Nam châm điện1A - 22Nam châm điệnLõi sắt nonC2: Quan sát và chỉ ra các bộ phận của nam châm điện.1A - 22 Cấu tạo chính của nam châm điện gồm: ống dây dẫn trong có lõi sắt non. Ống dâyLõi sắt non có vai trò gì đối với nam châm điện ?Nam châm điện hoạt động như thế nào?* Nguyên tắc hoạt động:- Khi dòng điện chạy qua ống dây, thì ống dây trở thành một nam châm, đồng thời lõi sắt non bị nhiễm từ và trở thành một nam châm nữa. Khi ngắt điện, thì lõi sắt non mất từ tính và nam châm điện ngừng hoạt động. - Các con số khác nhau (1000, 1500) ghi trên ống dây cho biết: C2. Cho biết ý nghĩa của các con số khác nhau ghi trên ống dây - Dòng chữ (1A-22Ω) cho biết: Nhận xét: Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật, bằng cách tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số vòng của ống dây.* Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách nào ?Ống dây có thể được sử dụng với những số vòng dây khác nhau, tuỳ theo cách chọn để nối hai đầu ống dây với nguồn điện.ống dây được dùng với dòng điện tối đa là I = 1A và điện trở lớn nhất là R = 22Ω. Muốn đảo chiều từ cực của nam châm điện thì làm như thế nào?Đảo chiều dòng điện đi qua ống dây của nam châmC3. So sánh các nam châm điện: a và b; c và d; b, d và e nam châm nào mạnh hơn?I = 1An = 250I = 1An = 500I = 1An = 300I = 1An = 500I = 2An = 300I = 2An = 300I = 2An = 750a.b.c.d.b.d.e.* Các biện pháp bảo vệ môi trường:- Trong các nhà máy cơ khí, luyện kim có nhiều các bụi, vụn sắt, việc sử dụng các nam châm điện để thu gom bụi, vụn sắt làm sạch môi trường là một giải pháp hiệu quả.* Các biện pháp bảo vệ môi trường:- Loài chim bồ câu có một khả năng đặc biệt, đó là có thể xác định được phương hướng chính xác trong không gian.- Sở dĩ như vậy bởi vì trong não bộ của chim bồ câu có các hệ thống giống như la bàn, chúng được định hướng theo từ trường trái đất. Sự định hướng này có thể bị đảo lộn nếu trong môi trường có quá nhiều nguồn phát sóng điện từ. Vì vậy, bảo vệ môi trường tránh ảnh hưởng tiêu cực của sóng điện từ là góp phần bảo vệ thiên nhiên.III. Vận dụngTrả lời: Khi chạm vào đầu thanh nam châm thì mũi kéo bị nhiễm từ và trở thành một nam châm. Mặt khác, kéo làm bằng thép nên sau khi không còn tiếp xúc với nam châm nữa nó vẫn giữ được từ tính lâu dài. C4. Khi chạm mũi kéo vào đầu thanh nam châm thì sau đó mũi kéo hút được các vụn sắt. Giải thích vì sao?SNIII. Vận dụng C5. Muốn nam châm điện mất hết từ tính thì làm thế nào? Đáp án: Muốn nam châm điện mất hết từ tính ta chỉ cần ngắt dòng điện đi qua ống dây của nam châm.Lợi thế của nam châm điện: - Có thể chế tạo nam châm điện cực mạnh bằng cách tăng số vòng dây và tăng cường độ dòng điện đi qua ống dây. - Chỉ cần ngắt dòng điện đi qua ống dây là nam châm điện mất hết từ tính.- Có thể thay đổi tên từ cực của nam châm điện bằng cách đổi chiều dòng điện qua ống dây. C6. Nam châm điện được tạo ra như thế nào, có gì lợi hơn so với nam châm vĩnh cửu? cần Cẩu điệnTàu điện chạy trên đệm từmạch điện 2SPPchuông điệnmạch điện 1tiếp điểm TChuông báo độngMột số ứng dụng của nam châm điện trong đời sống và kỹ thuậtHọc mà vuiCách chế tạo một nam châm điện và một la bàn đơn giản* Nam châm điện Dùng dây dẫn có vỏ bọc cách điện quấn quanh một chiếc đinh sắt. Khi đó chiếc đinh có thể hút được sắt, thép và trở thành một nam châm điện. Mắc hai đầu dây dẫn vào hai cực của một quả pin. Pin* La bàn Đặt chiếc kim khâu dọc theo chiếc đinh trên, sau vài phút kim cũng trở thành một nam châm. Đặt miếng xốp nhỏ trên mặt nước rồi đặt kim này lên miếng xốp. Kim luôn định hướng theo phương Nam – Bắc.PinBẮCNAM* Nam châm điệnCách chế tạo một nam châm điện và một la bàn đơn giản1. Học bài theo SGK và vở ghi.2. Xem trước nội dung bài 26: Ứng dụng của nam châm và tìm hiểu các nội dung sau: + Nguyên tắc hoạt động của loa điện. + Tìm hiểu hoạt động Rơle điện từ?3. Bài tập về nhà: 25.1, 25.3 SBTKCTHƯỚNG DẪN VỀ NHÀ1. Điều nào sau đây là đúng khi nói về sự nhiễm từ của sắt ?A. Sắt đặt trong ống dây có dòng điện chạy qua, nó sẽ bị nhiễm từ.B. Khi lõi sắt trong ống dây đang bị nhiễm từ, nếu cắt dòng điện thì lõi sắt sẽ mất từ tính.C. Sự nhiễm từ của sắt được ứng dụng trong việc chế tạo nam châm điện.D. Cả ba phát biểu trên.OBài tập củng cố2. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sự nhiễm từ của thép ?A. Khi đặt một lõi thép trong từ trường, lõi thép bị nhiễm từ.B. Trong cùng một điều kiện như nhau, thép nhiễm từ mạnh hơn sắt.C. Khi đã nhiễm từ, thép duy trì từ tính kém hơn sắt.D. Một đáp án khác.O1. Có hiện tượng gì xảy ra với một thanh thép khi đặt nó vào trong lòng một ống dây có dòng điện chạy qua?Thanh thép bị nóng lênThanh thép phát sángThanh thép bị đẩy ra khỏi ống dâyThanh thép trở thành một nam châmD2. Khi đặt một thanh sắt non vào trong lòng ống dây dẫn có dòng điện 1 chiều chạy qua thì thanh sắt trở thành một nam châm. Hướng Bắc Nam của nam châm mới được tạo thành so với hướng Bắc Nam của ống dây thì:Cùng hướngNgược hướng Vuông gócTạo thành một góc 450 A3. Có cách nào làm tăng từ lực của một nam châm điện?Dùng dây dẫn to quấn ít vòngDùng dây dẫn nhỏ quấn nhiều vòngTăng số vòng dây dẫn và giảm hiệu điện thế đặc vào hai đầu ống dây.Tăng đường kính và chiều dài ống dâyB4. Vì sao lõi của nam châm điện không làm bằng thép mà lại làm bằng sắt non.Vì lõi thép nhiễm từ yếu hơn sắt nonVì dùng lõi thép thì sau khi nhiễm từ sẻ biến thành một nam châm vĩnh cửuVì dùng lõi thép không thể làm thay đổi cường độ lực từ của nam châm điện.Vì dùng lõi thép thì lực từ giảm đi so với chưa có lõi.B