Bài 21. Nam châm vĩnh cửu

TRƯỜNG THCS MÊ LINH
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 chúng ta sẽ nghiên cứu điện và từ qua chương II. Điện từ học.
Trong điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng?
Chương II: Điện từ học
Trong chương này chúng ta cùng tìm hiểu một số nội dung chính sau:
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 được 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?
Máy phát điện xoay chiều có cấu tạo và hoạt động như thế nào?
Vì sao ở hai đầu đường dây tải điện phải đặt máy biến thế?
Tiết 23 - B�i 21: Nam châm vĩnh cửu
- 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? Qua b�i h?c n�y cỏc em s? tỡm du?c cõu tr? l?i.
I. Từ tính của nam châm:
TL: Đưa thanh kim loại lại gần vụn sắt, thép. Nếu thanh kim loại nào hút vụn sắt, thép thì nó là nam châm.


Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
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?
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?
TL C2:
+ Khi ®· ®øng c©n b»ng, kim nam ch©m n»m däc theo h­íng Nam - B¾c ®Þa lÝ.
Bắc
Nam
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
C2: Đặt kim nam châm trên giá thẳng đứng như hình 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?

Nam
Bắc
TL:+ Khi ®· ®øng c©n b»ng trë l¹i, nam ch©m vÉn chØ h­íng Nam - B¾c nh­ cò.
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 B×nh th­êng, kim (hoÆc thanh) nam ch©m tù do, khi ®· ®øng c©n b»ng lu«n chØ h­íng Nam - B¾c. Mét cùc cña nam ch©m (cßn gäi lµ tõ cùc) lu«n chØ h­íng B¾c (®­îc gäi lµ cùc B¾c), cßn cùc kia lu«n chØ h­íng Nam (®­îc gäi lµ cùc Nam).
Ngoài sắt, thép nam châm còn hút được ni ken, cô ban, gađôlini … các kim loại này là các vật liệu từ. Nam châm hầu như không hút đồng, nhôm và các kim loại không thuộc nhóm vật liệu từ.
Nam châm chữ U
Nam châm thẳng
Kim nam châm
- Người ta sơn các màu khác nhau để phân biệt các từ cực của nam châm, màu sơn phụ thuộc vào nhà sản xuất (thông thường màu đỏ là cực bắc)
- Nhiều khi trên nam châm có ghi chữ
N (North), chỉ cực Bắc. Chữ S (South) chỉ cực Nam.
Một số nam châm dùng trong phòng thí nghiệm và trong cuộc sống
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 B×nh th­êng, kim (hoÆc thanh) nam ch©m tù do, khi ®· ®øng c©n b»ng lu«n chØ h­íng Nam - B¾c. Mét cùc cña nam ch©m (cßn gäi lµ tõ cùc) lu«n chØ h­íng B¾c (®­îc gäi lµ cùc B¾c), cßn cùc kia lu«n chØ h­íng Nam (®­îc gäi lµ cùc Nam).
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.
C4: Đổi đầu của một trong hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm?
N
S
N
S
N
N
S
S
NX: Từ cực Bắc của thanh nam châm hút
từ cực Nam của kim nam châm, như vậy
các cực khác tên thì hút nhau.
NX: Từ cực Nam của thanh nam châm đẩy
từ cực Nam của kim nam châm, như vậy
các cực cùng tên thì đẩy nhau.
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 B×nh th­êng, kim (hoÆc thanh) nam ch©m tù do, khi ®· ®øng c©n b»ng lu«n chØ h­íng Nam - B¾c. Mét cùc cña nam ch©m (cßn gäi lµ tõ cùc) lu«n chØ h­íng B¾c (®­îc gäi lµ cùc B¾c), cßn cùc kia lu«n chØ h­íng Nam (®­îc gäi lµ cùc Nam).
II. Tương tác giữa hai nam châm:
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 Khi ®­a tõ cùc cña hai nam ch©m l¹i gÇn nhau th× chóng hót nhau nÕu c¸c tõ cùc kh¸c tªn, ®Èy nhau nÕu c¸c tõ cùc cïng tªn.
* Theo em có những cách nào để nhận biết các từ cực của một nam châm?
Dựa vào cách sơn màu.
Dựa vào kí hiệu của các cực (N, S).
Dựa vào sự định hướng của nam châm (khi dó t? do).
Dựa vào sự tương tác giữa 2 nam châm.
*Qua các nhận xét trên em hãy nêu kết luận
về sự tương tác giữa hai nam châm?
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 B×nh th­êng, kim (hoÆc thanh) nam ch©m tù do, khi ®· ®øng c©n b»ng lu«n chØ h­íng Nam - B¾c. Mét cùc cña nam ch©m (cßn gäi lµ tõ cùc) lu«n chØ h­íng B¾c (®­îc gäi lµ cùc B¾c), cßn cùc kia lu«n chØ h­íng Nam (®­îc gäi lµ cùc Nam).
II. Tương tác giữa hai nam châm:
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 Khi ®­a tõ cùc cña hai nam ch©m l¹i gÇn nhau th× chóng hót nhau nÕu c¸c tõ cùc kh¸c tªn, ®Èy nhau nÕu c¸c tõ cùc cïng tªn.
III. Vận dụng:
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 C5: Có thể nhà phát minh người Trung Quốc Tổ Xung Chi đã lắp trên xe một thanh nam châm, c?c nam c?a nam chõm g?n v�o tay hỡnh nhõn.
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.

T
Đ
N
B
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 B×nh th­êng, kim (hoÆc thanh) nam ch©m tù do, khi ®· ®øng c©n b»ng lu«n chØ h­íng Nam - B¾c. Mét cùc cña nam ch©m (cßn gäi lµ tõ cùc) lu«n chØ h­íng B¾c (®­îc gäi lµ cùc B¾c), cßn cùc kia lu«n chØ h­íng Nam (®­îc gäi lµ cùc Nam).
II. Tương tác giữa hai nam châm:
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 Khi ®­a tõ cùc cña hai nam ch©m l¹i gÇn nhau th× chóng hót nhau nÕu c¸c tõ cùc kh¸c tªn, ®Èy nhau nÕu c¸c tõ cùc cïng tªn.
III. Vận dụng:
T
Đ
N
B
TLC6: Bộ phận chỉ hướng của la bàn là kim nam châm. Bởi vì tại mọi nơi trên trái đất (trừ hai địa cực) kim nam châm luôn chỉ hướng Nam – Bắc
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 B×nh th­êng, kim (hoÆc thanh) nam ch©m tù do, khi ®· ®øng c©n b»ng lu«n chØ h­íng Nam - B¾c. Mét cùc cña nam ch©m (cßn gäi lµ tõ cùc) lu«n chØ h­íng B¾c (®­îc gäi lµ cùc B¾c), cßn cùc kia lu«n chØ h­íng Nam (®­îc gäi lµ cùc Nam).
II. Tương tác giữa hai nam châm:
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 Khi ®­a tõ cùc cña hai nam ch©m l¹i gÇn nhau th× chóng hót nhau nÕu c¸c tõ cùc kh¸c tªn, ®Èy nhau nÕu c¸c tõ cùc cïng tªn.
III. Vận dụng:
C8: X¸c ®Þnh tªn c¸c tõ cùc cña thanh nam ch©m trªn h×nh 21.5.
Hình 21.5
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 B×nh th­êng, kim (hoÆc thanh) nam ch©m tù do, khi ®· ®øng c©n b»ng lu«n chØ h­íng Nam - B¾c. Mét cùc cña nam ch©m (cßn gäi lµ tõ cùc) lu«n chØ h­íng B¾c (®­îc gäi lµ cùc B¾c), cßn cùc kia lu«n chØ h­íng Nam (®­îc gäi lµ cùc Nam).
II. Tương tác giữa hai nam châm:
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 Khi ®­a tõ cùc cña hai nam ch©m l¹i gÇn nhau th× chóng hót nhau nÕu c¸c tõ cùc kh¸c tªn, ®Èy nhau nÕu c¸c tõ cùc cïng tªn.
III. Vận dụng:
C8: X¸c ®Þnh tªn c¸c tõ cùc cña thanh nam ch©m trªn h×nh 21.5.
Hình 21.5
? Nếu 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
d
I. Từ tính của nam châm:
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 B×nh th­êng, kim (hoÆc thanh) nam ch©m tù do, khi ®· ®øng c©n b»ng lu«n chØ h­íng Nam - B¾c. Mét cùc cña nam ch©m (cßn gäi lµ tõ cùc) lu«n chØ h­íng B¾c (®­îc gäi lµ cùc B¾c), cßn cùc kia lu«n chØ h­íng Nam (®­îc gäi lµ cùc Nam).
II. Tương tác giữa hai nam châm:
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
 Khi ®­a tõ cùc cña hai nam ch©m l¹i gÇn nhau th× chóng hót nhau nÕu c¸c tõ cùc kh¸c tªn, ®Èy nhau nÕu c¸c tõ cùc cïng tªn.
III. Vận dụng:
21.4 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?
TL 21.4 Thanh nam châm 2 không rơi, vì hai cực để gần nhau của hai nam châm có cùng tên. Trong trường hợp này, lực đẩy của nam châm cân bằng với trọng lượng của nam châm 2. Nếu đổi đầu một trong hai nam châm thì không có hiện tượng đó nữa.
Tiết 23: Nam châm vĩnh cửu
CỦNG CỐ:
Nam châm hút sắt, thép, cô ban…(các vật liệu từ).
Nam ch©m nµo còng cã 2 tõ cùc. Khi ®Ó tù do, cùc lu«n chØ h­íng Bắc gäi lµ tõ cùc Bắc (N), cßn cùc lu«n chØ h­íng Nam gäi lµ tõ cùc Nam(S).
Khi ®Æt 2 nam ch©m gÇn nhau, c¸c tõ cùc cïng tªn ®Èy nhau, c¸c tõ cùc kh¸c tªn hót nhau.
Các cách xác định từ cực của một nam châm (có nhiều cách).
La bàn dùng để xác định phương hướng:bộ phận chính là một kim nam châm tự do, cách xác định là xoay sao cho kim nam châm trùng với phương Bắc - Nam ghi trên la bàn.
Hướng dẫn về nhà:
1). Về nhà các em học bài và học phần ghi nhớ SGK trang 60.
2). Về nhà làm bài tập từ 21.1 đến 21.6 trong sách bài tập.
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.