Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Chương II: Điện từ học - Bài 21: Nam chân vĩnh cửu

FeNam châm điệnTừ trường của trái đấtNam châm vĩnh cữuNăm 1820 nhà bác học Ơ-xtét (Oersted) người Đan Mạch phát kiến về sự liên hệ giữa điện và từ. (Mà hàng nghìn năm về trước con người vẫn coi là hai hiện tượng tách biệt, không liên hệ gì với nhau)Là cơ sở cho sự ra đời của động cơ điện. Giải phóng sức lao động cho con người. Với những ý nghĩa quan trọng đó chúng ta sẽ nghiên cứu điện và từ qua chương II. ĐIỆN TỪ HỌC1777 - 1851Trong điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng?Máy phát điện xoay chiều có cấu tạo và hoạt động như thế nào?Vì sao ở hai đầu mỗi đường dây tải điện phải đặt máy biến thế? CHƯƠNG II: ĐIỆN TỪ HỌCNam châm điện có đặc điểm gì giống và khác nam châm vĩnh cửu?Từ trường tồn tại ở đâu? Làm thế nào để nhận biết từ trường? Biểu diễn từ trường bằng hình vẽ như thế nào?Lực điện từ do từ trường tác dụng lên dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng có đặc điểm gì ?Tổ Xung Chi là nhà phát minh của Trung Quốc thế kỉ V. Ông đã chế ra xe chỉ nam.Đặc điểm của xe này là, dù xe có chuyển động theo hướng nào thì hình nhân trên xe cũng chỉ tay về hướng Nam.Bí quyết nào đã làm cho hình nhân trên xe của Tổ Xung Chi luôn luôn chỉ hướng Nam?     BÀI 21NAM CHÂM VĨNH CỬUI. Từ tính của nam châm1. Thí nghiệmC2: Đặt kim nam châm trên giá thẳng đứng như hình 21.1+ Khi đã đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng nào?Trả lời:+Khi đã đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng Nam Bắc địa lí.NamB¾c+Khi đã đứng cân bằng trở lại, nam châm vẫn chỉ hướng Nam-Bắc như cũ. NamB¾cTrả lời:+Khi đã đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng Nam Bắc địa lí.C2:+Xoay cho kim nam châm lệch khỏi hướng vừa xác định, buông tay. Khi đã đứng cân bằng trở lại, kim nam châm còn chỉ hướng như lúc đầu nữa không? Làm lại thí nghiệm hai lần và cho nhận xét?I. Từ tính của nam châm1. Thí nghiệm2. Kết luận	Bình thường, kim (hoặc thanh) nam châm tự do, khi đã đứng cân bằng luôn chỉ hướng Nam-Bắc. Một cực của nam châm (còn gọi là từ cực) luôn chỉ hướng Bắc (được gọi là cực Bắc), còn cực kia luôn chỉ hướng Nam (được gọi là cực Nam).NSS (South): cực NamHút sắt, thép, niken, coban, gađôlini Không hút đồng, nhôm, hợp kim Inox N (North): cực BắcCách sơn màu, ký hiệu từ cựcFeCoNiCuAlChúng ta hãy quan sát một số thanh nam châmNam châm chữ UNam châm thẳngKim nam châm (nam châm thử)I. Từ tính của nam châm1. Thí nghiệm2. Kết luận:II. Tương tác giữa hai nam châm1. Thí nghiệm: C3: Đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau (Hình 21.3). Quan sát hiện tượng và cho nhận xét. H×nh 21.3I. Từ tính của nam châm1. Thí nghiệm2. Kết luận:II. Tương tác giữa hai nam châm1. Thí nghiệm: C3: Đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau (Hình 21.3). Quan sát hiện tượng và cho nhận xét. Trả lời: Các cực khác tên thì hút nhau.H×nh 21.3I. Từ tính của nam châm1. Thí nghiệm2. Kết luận:II. Tương tác giữa hai nam châm1. Thí nghiệm:C4: Đổi đầu của một trong hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm?I. Từ tính của nam châm1. Thí nghiệm2. Kết luận:II. Tương tác giữa hai nam châm1. Thí nghiệm:C4: Đổi đầu của một trong hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm?Trả lời: Các cực cùng tên của hai nam châm đẩy nhau.Các bước thí nghiệm b1: Đưa hai cực từ N – S lại gần nhau b2: Đưa hai cực từ N – N lại gần nhau b3: Đưa hai cực từ S – S lại gần nhauKết quả:Hai cực từ gần nhauHiện tượngN – S N – N S – S Hút nhauĐẩy nhauĐẩy nhauI. Từ tính của nam châm1. Thí nghiệm2. Kết luận:II. Tương tác giữa hai nam châm1. Thí nghiệm: 2. Kết luậnQua phần II em có mấy cách để nhận biết các cực của nam châm?+Căn cứ vào màu sơn.+ Căn cứ vào kí hiệu bằng chữ viết ( N hoặc S).+Căn cứ vào sự định hướng của nam châm.+ Căn cứ vào sự tương tác giữa hai nam châm.Khi đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau thì chúng hút nhau nếu các từ cực khác tên, đẩy nhau nếu các từ cực cùng tên.I. Từ tính của nam châmII. Tương tác giữa hai nam châmC5: Theo em, có thể giải thích thế nào hiện tượng hình nhân trên xe của Tổ Xung Chi luôn luôn chỉ hướng Nam?Trả lời: Có thể nhà phát minh người Trung Quốc Tổ Xung Chi đã lắp trên xe một thanh nam châm vĩnh cửu. * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam.* Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.III. Vận dụngI. Từ tính của nam châmII. Tương tác giữa hai nam châm* Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam.* Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.III. Vận dụngC6: Người ta dùng la bàn để xác định hướng Bắc, Nam. Tìm hiểu cấu tạo của la bàn. Hãy cho biết bộ phận nào của la bàn có tác dụng chỉ hướng. Giải thích. Biết rằng mặt số của la bàn có thể quay độc lập với kim nam châm.Trả lời C6: Bộ phận chỉ hướng của la bàn là kim nam châm. Bởi vì tại mọi vị trí trên Trái Đất (trừ hai cực) kim nam châm luôn chỉ hướng Nam-BắcIII. Vận dụngI. Từ tính của nam châmII. Tương tác giữa hai nam châm* Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam.* Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.C8: Xác định các từ cực của thanh nam châm bên phải (h21.5)Trả lời: Trên hình 21.5, sát với cực có ghi chữ N (cực Bắc) của thanh nam châm treo trên dây là cực Nam(S) của thanh nam châm. Cực còn lại của thanh nam châm là cực Bắc (N). H×nh 21.5I. Từ tính của nam châmII. Tương tác giữa hai nam châm* Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam.* Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.ABSNIII. Vận dụngC8: Xác định tên các từ cực của thanh nam châm trên hình 21.5.Trả lời: Trên hình 21.5, sát với cực có ghi chữ N (cực Bắc) của thanh nam châm treo trên dây là cựu Nam (S) của thanh nam châm. Cực còn lại của thanh nam châm là cực Bắc (N). H×nh 21.5I. Từ tính của nam châmII. Tương tác giữa hai nam châm* Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam.* Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.SNSN901800270ĐTBN00 Bài tập 1: Quan sát hai thanh nam châm trên hình vẽ. Giải thích tại sao thanh nam châm 2 lại lơ lửng trên thanh nam châm 1?III. Vận dụng21I. Từ tính của nam châmII. Tương tác giữa hai nam châm* Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam.* Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.Trả lời: Vì hai đầu cùng từ cực của 2 nam châm đặt gần nhau nên chúng đẩy nhau.28III. Vận dụngBài tập 2: Trên thanh nam châm chỗ nào hút sắt mạnh nhất ?A. Phần giữa của thanh.B. Chỉ có từ cực Bắc.C. Cả hai từ cực.D. Mọi chỗ đều hút sắt mạnh như nhau.SSS§I. Từ tính của nam châmII. Tương tác giữa hai nam châm* Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam.* Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.28Bài tập 3. Có một thanh nam châm thẳng bị gãy tại chính giữa của thanh, hỏi lúc này một nửa của thanh nam châm sẽ như thế nào?Chỉ còn từ cực BắcChỉ còn từ cực NamCòn một trong hai từ cực Vẫn có hai từ cực Nam và từ cực BắcSSS§I. Từ tính của nam châmII. Tương tác giữa hai nam châm* Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam.* Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.III. Vận dụngHướng dẫn về nhà.* Nắm vững phần ghi nhớ Sgk trang 60.* Làm các bài tập còn lại trong Sbt.* Tiếp tục tìm hiểu về ứng dụng của nam châm vĩnh cửu trong cuộc sống hàng ngày.* Xem trước bài 22.*CÓ THỂ EM CHƯA BIẾTVào năm 1600, nhà vật lí người Anh W. Ghin-bớt, đã đưa ra giả thuyết trái đất là một nam châm khổng lồ. Để kiểm tra giả thuyết của mình, W. Ghin-bớt đã làm một quả cầu lớn bằng sắt nhiễm từ, gọi là “ Trái Đất tí hon” và đặt các cực từ của nó ở các địa cực. Đưa la bàn lại gần trái đất tí hon ông thấy trừ hai từ cực, còn ở mọi điểm trên quả cầu, kim la bàn đều chỉ hướng Nam –Bắc. Hiện nay vẫn chưa có sự giải thích chi tiết và thoả đáng về nguồn gốc từ tính của trái đất.