Bài 21. Nam châm vĩnh cửu

Năm 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 HỌC
1777 - 1851
Trong 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 HỌC
Nam 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 21
NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
1. Thí nghiệm
C1: Nhớ lại kiến thức về từ tính của nam châm ở lớp 5 và lớp 7, em hãy đề xuất một phương án thí nghiệm để phát hiện xem một thanh kim loại có phải là nam châm không?
Trả lời:
Đưa thanh kim loại lại gần vụn sắt. Nếu thanh kim loại nào hút vụn sắt thì nó là nam châm.
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
1. Thí nghiệm
C2: 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.
Nam
Bắc
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
+Khi đã đứng cân bằng trở lại, nam châm vẫn chỉ hướng Nam-Bắc như cũ.
Nam
Bắc
Trả lời:
+Khi đã đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng Nam Bắc địa lí.
C2:
+Xoay cho kim nam chõm l?ch kh?i hu?ng v?a xỏc d?nh, buụng tay. Khi dó d?ng cõn b?ng tr? l?i, kim nam chõm cũn ch? hu?ng nhu lỳc d?u n?a khụng? L�m l?i thớ nghi?m hai l?n v� cho nh?n xột?
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
1. Thí nghiệm
2. 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).
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
N
S
S (South): cực Nam
Hút sắt, thép, niken, coban, gađôlini…
Không hút đồng, nhôm, hợp kim Inox…
N (North): cực Bắc
Cách sơn màu, ký hiệu từ cực
Fe
Co
Ni
Cu
Al
Chúng ta hãy quan sát một số thanh nam châm
Nam châm chữ U
Nam châm thẳng
Kim nam châm (nam châm thử)
I. Từ tính của nam châm
1. Thí nghiệm
2. Kết luận:
II. Tương tác giữa hai nam châm
1. Thí nghiệm:
C3: Đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau (Hình 21.3). Quan sát hiện tượng và cho nhận xét.
Hình 21.3
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
1. Thí nghiệm
2. Kết luận:
II. Tương tác giữa hai nam châm
1. 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.
Hình 21.3
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
1. Thí nghiệm
2. Kết luận:
II. Tương tác giữa hai nam châm
1. 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?
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
1. Thí nghiệm
2. Kết luận:
II. Tương tác giữa hai nam châm
1. 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.
Bài 21. NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
1. Thí nghiệm
2. Kết luận:
II. Tương tác giữa hai nam châm
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận
Qua 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.
Bài 21. NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
II. Tương tác giữa hai nam châm
C5: 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 dụng
Bài 21. NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
II. 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 dụng
C6: 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.
Bài 21. NAM CHÂM VĨNH CỬU
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-Bắc
III. Vận dụng
I. Từ tính của nam châm
II. 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.
Bài 21. NAM CHÂM VĨNH CỬU
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).
Hình 21.5
I. Từ tính của nam châm
II. 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.
Bài 21. NAM CHÂM VĨNH CỬU
III. Vận dụng
C8: 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).
Hình 21.5
I. Từ tính của nam châm
II. 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.
Bài 21. NAM CHÂM VĨNH CỬU
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 dụng
I. Từ tính của nam châm
II. 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.
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
Trả lời: Vì hai đầu cùng từ cực của 2 nam châm đặt gần nhau nên chúng đẩy nhau.
28
III. Vận dụng
Bài 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.
S
S
S
Đ
I. Từ tính của nam châm
II. 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.
28
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
III. Vận dụng
* Bài tập 3. Trên hình vẽ mô tả tính chất từ của Trái Đất. Các từ cực và các cực địa lí của Trái Đất có trùng nhau không? Thật ra la bàn có chỉ đúng hướng cực Bắc không?
I. Từ tính của nam châm
II. 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.
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
Các từ cực và các cực địa lí của Trái Đất có trùng nhau không?
Thật ra la bàn có chỉ đúng hướng cực Bắc không?
Thực chất cực Bắc địa lí là từ cực nào?
III. Vận dụng
* Bài tập 3. Trên hình vẽ mô tả tính chất từ của Trái Đất. Các từ cực và các cực địa lí của Trái Đất có trùng nhau không? Hỏi từ cực nằm gần cực Bắc địa lí là từ cực gì?
I. Từ tính của nam châm
II. 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.
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
Từ cực và cực địa lí không trùng nhau.
Thực ra la bàn chỉ mang tính tương đối.
Nếu coi Trái Đất như một nam châm, thì cực Bắc địa lí là từ cực Nam
28
Bài tập 4. 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 Bắc

Chỉ còn từ cực Nam

Còn một trong hai từ cực

Vẫn có hai từ cực Nam và từ cực Bắc
S
S
S
Đ
Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU
I. Từ tính của nam châm
II. 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 dụng
TỔNG KẾT BÀI HỌC
N
S
Hướng 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.
Xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo và các em học sinh.
*CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
Vào 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.