Bài 21. Nam châm vĩnh cửu

trường THCS Trường Thọ
* Huyện an lão *
Môn: Vật lí lớp 9

Tiết 23 - Nam châm vĩnh cửu
Nhiệt liệt chào mừng các thầy, cô giáo về dự tiết học ngày hôm nay!
Nhắc lại những nội dung kiến thức đã học ở chương I - điện học ?
Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn có mối quan hệ như thế nào với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó?
Điện trở là gì? Điện trở phụ thuộc như thế nào và chiều dài và tiết diện của dây dẫn? Căn cứ vào đâu để biết chính xác chất này dẫn điện tốt hơn chất kia?
Công suất điện của một dụng cụ điện được tính bằng công thức nào?
Điện năng tiêu thụ của một thiết bị điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Có những biện pháp nào để sử dụng an toàn và tiết kiệm điện?
Năm 1820 nhà bác học ơ-xtét 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 thầy trò chúng ta sẽ nghiên cứu điện và từ qua chương II. Điện từ học
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?
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?
C1
- Đưa các thanh kim loại lại gần vụn sắt. Nếu thanh kim loại nào hút vụn sắt thì nó là nam châm.
? Có phải mọi kim loại đều bị nam châm hút không? Muốn trả lời câu hỏi này em làm thí nghiệm như thế nào ?
* Ngoài, sắt, thép, nam châm còn hút được Niken, cô ban, gađôlini.Các kim loại này là những vật liệu từ. Nam châm có đặc tính hút sắt hầu như không hút đồng, nhôm và các kim loại không thuộc vật liệu từ.
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?
- Khi đã đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng Nam - Bắc địa lí.
Bắc
Nam
C2
H 21.1
+ 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 ?
+ Khi đã đứng cân bằng trở lại, nam châm vẫn chỉ hướng Nam - Bắc như cũ.
C2
Bắc
Nam
- 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).
Kết luận:
Trên hình vẽ là hình ảnh một số nam châm vĩnh cửu (thường gọi là nam châm) được dùng trong phòng thí nghiệm và đời sống.
Nam châm chữ U
Nam châm thẳng
Kim nam châm
Hình 21.2
- Người ta sơn các màu khác nhau để phân biệt các từ cực của nam châm. Nhiều khi trên nam châm có ghi chữ N ( tiếng Anh viết là North ) chỉ từ cực Bắc, chữ S ( tiếng Anh viết là South ) chỉ từ cực Nam.
- 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).
Em hãy xác định tên cực từ của các nam châm hiện có trong phòng thí nghiệm?
? Vậy ta có thể nhận biết một nam châm bằng cách nào?
Cách 1: Dùng đặc tính hút sắt để nhận biết
- 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).
Cách 2: Dùng tính chất: khi ở trạng thái cân bằng nam châm luôn chỉ hướng Nam - Bắc.
Đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau ( Hình 21.3 ). Quan sát hiện tượng và cho nhận xét?
C3
- Các cực khác tên của hai nam châm đặt gần nhau thì hút nhau.
Đổi đầu của một trong hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm ?
C4
- Các cực cùng tên của hai nam châm đặt gần nhau thì đẩy nhau.
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.
? Qua phần II em lại có thêm cách nào để nhận biết nam châm?
Trả lời: Có thể dùng đặc tính hút đẩy của hai nam châm để nhận biết nam châm.
? Như vậy ta có mấy cách để nhận biết một nam châm?
Cách 1: Dùng đặc tính hút sắt để nhận biết
Cách 2: Dùng tính chất: khi ở trạng thái cân bằng nam châm luôn chỉ hướng Nam - Bắc.
Cách 3: Có thể dùng đặc tính hút đẩy của hai nam châm để nhận biết nam châm.

Kết luận ( SGK)
? Ta cũng có thể nhận biết các cực của nam châm bằng những cách nào?
+ 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
Trả lời : Có thể nhà phát minh người Trung Quốc Tổ Xung Chi đã lắp trên xe một thanh 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.
Theo em, có thể giải thích thế nào hiện tượng hình nhân trên xe của Tổ Xung Chi luôn luôn chỉ hướng Nam?
C5
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?
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.
C6
Trả lời: 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
* 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.
Xác định tên các từ cực của thanh nam châm trên hình 21.5.
N
S
Hình 21.5
C8
Trả lời: Trên hình 21.5 ( SGK, 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).
Bài tập 1: 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
Bài tập:
BT2. Điền vào chỗ (...) cho hợp lí
Nam châm bao giờ cũng có (1)........Một cực của nam châm luôn chỉ (2)..........., còn cực kia luôn chỉ (3)...........
Người ta sơn các màu khác nhau để phân biệt (4).......của nam châm. Nhiều khi trên nam châm ghi chữ N chỉ (5)....., chữ S chỉ (6)....
c) Hai nam châm sẽ (7).....nếu các cực khác tên đặt (8).......,sẽ đẩy nhau nếu các cực (9)...........
hai cực
hướng Bắc ( Nam )
hướng Nam (B?c)
các từ cực
cực Bắc
cực Nam
hút nhau
gần nhau
cùng tên đặt gần nhau
Bài tập 3.
Trên hình vẽ bên 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? Từ đó suy ra từ cực gần cực Nam địa lí ?
Cực Bắc địa lí
Từ cực Nam
Cực Nam địa lí
Từ cực Bắc
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?
A. Chỉ còn từ cực Bắc
B. Chỉ còn từ cực Nam
C. Còn một trong hai từ cực
D. Vẫn có hai từ cực Nam và từ cực Bắc
Bài tập 5. 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?
1
2
Trả lời: Vi` hai cực cùng tên của hai nam châm đặt gần nhau nên chúng đẩy nhau, do đó nam châm 2 luôn lơ lửng trên nam châm 1
N
N
S
S
*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.
Hướng dẫn về nhà.
*Nắm vững phần ghi nhớ SGK trang 60.
*Làm các bài tập 21 trong SBT
*Tiếp tục tìm hiểu về ứng dụng của nam châm vĩnh cửu trong cuộc sống hàng ngày.
- Khi học ở lớp 7 chúng ta đã biết, cuộn dây có dòng điện chạy qua có tác dụng từ . Phải chăng chỉ có dòng điện chạy qua cuộn dây mới có tác dụng từ? Khi dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kì thì nó có tác dụng từ hay không ?
xin chân thành cám ơn
các thầy cô giáo
và các em học sinh đã về dự tiết học !
+ 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