Giới thiệu bài học
Bài giảng Nam châm vĩnh cửu. Từ trường - Từ phổ - Đường sức từ sẽ giúp các em nắm được nội dung kiến thức:
- Xác định các cực của nam châm
- Sự tương tác giữa các cực từ của hai nam châm
- Nhận xét và vẽ được đường sức từ của nam châm
Nội dung bài học
I. Tóm tắt lý thuyết trong bài giảng
1. Từ tính và tương tác của nam châm vĩnh cửu
a. Từ tính của nam châm
- Nam châm là gì? Là những vật có khả năng hút vật kim loại bằng sắt, niken, coban và hợp kim của chúng
- Nhận biết nam châm? Đưa vật đó lại gần đinh sắt, nếu nó hút đinh sắt thì nó là nam châm, còn không hút thì không phải nam châm
* Xét kim nam châm tự do
+ Bình thường khi cân bằng luôn chỉ hướng Bắc - Nam
+ 1 cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc [N]
+ 1 cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam [S]
* Nhận biết cực của nam châm
Với 1 nam châm thì người ta thường ghi cực bằng chữ: Cực Bắc ghi N - Cực Nam ghi S
hoặc ký hiệu bằng màu sơn: Cực Bắc - sơn màu đậm ; Cực Nam - sơn màu nhạt
b. Tương tác giữa hai nam châm
Đưa hai nam châm lại gần nhau thì sẽ xuất hiện tương tác lực hút hoặc lực đẩy.
+ Hai cực cùng tên thì đẩy nhau
+ Hai cực khác tên thì hút nhau
Do vậy có thể vận dụng để xác định cực của nam châm mất [không có] kí hiệu cực bằng cách sử dụng 1 nam châm thử có kí hiệu cực đưa lại gần. Căn cứ theo lực hút hoặc đẩy sẽ kết luận được tên cực của nam châm
2. Từ phổ
Xung quanh nam châm có từ trường, tuy nhiên mắt thường không nhìn thấy được từ trường. Do vậy đặt ra việc bố trí thí nghiệm để xác định hình ảnh của từ trường
* Thí nghiệm
- Dụng cụ: Nam châm, tấm nhựa trong phẳng, mạt sắt
- Tiến hành rải đều mạt sắt lên tấm nhựa và đặt tấm nhựa lên trên nam châm và gõ nhẹ
- Quan sát thí nghiệm: các mạt sắt bị nam châm hút sẽ sắp xếp lại thành những đường cong nối từ cực này sang cực kia.
+ Nơi mạt sắt dày thì từ trường mạnh
+ Nơi mạt sắt thưa thì từ trường yếu.
\[ \to \] Hình ảnh các đường mạt sắt xung quanh nam châm được gọi là từ phổ. Từ phổ cho ta hình ảnh trực quan về Từ trường
3. Đường sức từ
* Dùng bút tô dọc theo các đường mạt sắt từ cực nọ sang cực kia của nam châm ta được đường liền nét biểu diễn đường sức của từ trường và được gọi là Đường sức từ
* Đặt các kim nam châm dọc theo Đường sức từ thì nhận thấy các kim nam châm sắp xếp theo cùng 1 hướng: Cực Bắc của kim này nối với cực Nam của kim kia
Quy ước
- Chiều của đường sức từ là chiều đi từ cực Nam sang cực Bắc xuyên dọc kim nam châm được đặt cân bằng trên đường sức đó
- Ở bên ngoài thanh nam châm: Đường sức từ đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam của nam châm
II. Ví dụ trong bài giảng
Câu 1: Vẽ đường sức từ của nam châm chữ U
Lời giải:
- Đường sức từ có hướng ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam
- Bên trong nam châm chữ U: các đường sức từ gần như song song có hướng từ Cực Bắc sang cực Nam
- Phía bên trên nam châm chữ U: các đường sức từ là đường cong có hướng từ cực Bắc sang cực Nam
- Phía nhánh cực Bắc: đường sức từ có hướng đi ra
- Phía nhánh cực Nam: đường sức từ có hướng đi vào
Câu 2: Biết chiều của đường sức từ xác định tên cực của nam châm
Lời giải:
Vì ở bên ngoài thanh nam châm đường sức từ có hướng đi ra từ cực Bắc và đi nào cực Nam. Nên dựa vào chiều của đường sức từ xác định được cực Nam - Bắc của thanh nam châm
Các mạt sắt xung quanh nam châm được sắp xếp thành những đường cong nối từ cực này sang cực kia của nam châm. Càng ra xa nam châm, các đường này càng thưa dần
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Hình 23.4 SGK cho hình ảnh từ phổ của nam châm chữ U. Dựa vào đó hãy vẽ các đường sức từ của nó. Nhận xét về dạng của các đường sức từ ở khoảng cách giữa 2 từ cực
Xem đáp án » 18/03/2020 2,606
Hình 23.6 SGK cho hình ảnh từ phổ của hai nam châm đặt gần nhau. Hãy vẽ một số đường sức từ và chỉ rõ chiều của chúng.
Xem đáp án » 18/03/2020 1,281
Biết chiều 1 đường sức từ của thanh nam châm thẳng như trên hình 23.5 SGK. Hãy xác định tên các từ cực của nam châm.
Xem đáp án » 18/03/2020 1,178
Nhận xét về sự sắp xếp của các kim nam châm nằm dọc theo một đường sức từ [hình 23.3 SGK]
Xem đáp án » 18/03/2020 520
Đường sức từ có chiều đi vào cực nào và đi ra từ cực nào của thanh nam châm?
Xem đáp án » 18/03/2020 350
Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 9
- Giải Vật Lí Lớp 9
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 9
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 9
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 9
Giải Vở Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 23: Từ phổ – Đường sức từ giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
A – HỌC THEO SÁCH GIÁO KHOA
I – TỪ PHỔ
1. Thí nghiệm
C1. Xung quanh nam châm, các mạt sắt được sắp xếp thành những đường cong nối từ cực này sang cực kia của nam châm. Càng ra xa nam châm, các đường này càng thưa dần.
2. Kết luận
Trong từ trường của thanh nam châm, mạt sắt được sắp xếp thành những đường cong nối từ cực này sang cực kia của nam châm. Càng ra xa nam châm, những đường này càng thưa dần.
II – ĐƯỜNG SỨC TỪ
1. Vẽ và xác định chiều đường sức từ
C2. Trên mỗi đường sức từ, kim nam châm định hướng theo một chiều nhất định.
C3 Bên ngoài thanh nam châm, đường sức từ có chiều đi vào cực Nam và đi ra từ cực Bắc của thanh nam châm.
2. Kết luận
– Các kim nam châm nối đuôi nhau dọc theo một đường sức từ. Cực Bắc của kim này nối với cực Nam của kim kia.
– Mỗi đường sức từ có một chiều xác định. Bên ngoài nam châm, các đường sức từ đi ra từ cực Bắc, đi vào cực nam của nam châm.
– Nơi nào từ trường mạnh thì đường sức từ dày, nơi nào từ trường yếu thì đường sức từ thưa.
III – VẬN DỤNG
C4 Các đường sức từ của nam châm hình chữ U được vẽ trên hình 23.1. Ở khoảng giữa hai từ cực, các đường sức từ gần như song song với nhau.
C5. Đầu A của thanh nam châm là từ cực Bắc, đầu B là cực Nam
C6. Hãy vẽ một số đường sức từ vào hình 23.2.
I – BÀI TẬP TRONG SÁCH BÀI TẬP
Câu 23.1 trang 67 VBT Vật Lí 9: Vẽ các kim nam châm nằm cân bằng ở các vị trí A, B, C vào hình 23.3.
Dùng mũi tên đánh dấu chiều của các đường sức từ đi qua các điểm A, B, C. Từ đó vẽ kim nam châm qua các điểm đó. Như hình dưới đây:
Câu 23.2 trang 68 VBT Vật Lí 9: Chiều đường sức từ tại các điểm C, D, E và tên các từ cực của nam châm được chỉ rõ trên hình 23.4.
Câu 23.3 trang 68 VBT Vật Lí 9:
Chọn D. có chiều đi từ cực Bắc đến cực Nam của thanh nam châm.
Câu 23.4 trang 68 VBT Vật Lí 9:
Trên hình 23.3a [SBT]: Đầu A của nam châm là cực Nam, đầu B là cực Bắc. Trên hình 23.3b [SBT], đầu 1 của nam châm là cực Nam, đầu 2 là cực Bắc.
Câu 23.5 trang 68 VBT Vật Lí 9:
Vẽ chiều của đường sức từ của thanh nam châm và tên các từ cực của nó vào hình 23.5
Câu 23a trang 68 VBT Vật Lí 9: Hai thanh nam châm được ghép sát vào nhau như trên hình 23.6. Hãy xác định tên các từ cực của nam châm mới CD. Theo em từ phổ của thanh nam châm mới này có hình dạng như thế nào? Hãy làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán của em. Cho nhận xét?
Lời giải:
Tên các từ cực của nam châm mới CD: C là Cực bắc; D là Cực nam
Dự đoán:
C: Cực bắc
D: Cực nam
Từ phổ của thanh nam châm sẽ là đường cong đi ra từ C và đi vào D.
Kết qua kiểm tra thí nghiệm: từ phổ của thanh nam châm sẽ đi ra từ C và đi vào D.
Câu 23b trang 68 VBT Vật Lí 9: Xếp nam châm thẳng với hai thanh sắt non như mô tả trên hình 23.7. Dự đoán xem từ phổ của nam châm mới tạo thành có dạng như thế nào? Hãy đề xuất một phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
Lời giải:
Dự đoán: từ phổ của nam châm mới sẽ có dạng từ phổ của nam châm hình chữ U
Thí nghiệm kiểm tra: đặt kim nam châm thử vào trong lòng giữa hai thanh sắt non ta sẽ nhận biết được chiều của đường sức từ trong lòng 2 thanh sắt non.
Câu 23c trang 69 VBT Vật Lí 9: Từ các bài tập trên hãy rút ra cách bảo quản nam châm trong thực tế
Lời giải:
– Không nung nóng nam châm, không để nam châm ở những nơi có nhiệt độ cao.
– Không bẻ gãy, làm va đập mạnh nam châm.
– Nên để một thanh sắt non nối hai cực từ của nam châm hoặc đặt hai nam châm ngược chiều nhau.
– Không để nam châm, gần đồng hồ điện tử, máy tính cầm tay, USB, màn hình ti vi, màn hình vi tính…Vì dưới tác dụng từ của nam châm có thể làm ảnh hưởng thậm chí hư hỏng đến các thiết bị này.