Tự chọn lý 9 chủ đề 3

Ngày soạn 28/11/2005
Tuần 13
CHỦ ĐỀ III
NAM CHÂM - TỪ TRƯỜNG - LỰC ĐIỆN TỪ

Tiết 25-26 NAM CHÂM VĨNH CỮU. TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN
TỪ TRƯỜNG - ĐƯỜNG SỨC TỪ
I. Lý thuyết:
1. Nam châm vĩnh cữu:
Nam châm vĩnh cữu là nam châm mà từ tính nó không bị mất đi
Mỗi nam châm đều có hai cực , khi để nam châm tự do cực luôn luôn chỉ hướng bắc địa lí gọi là cực Bắc, còn cực luôn luôn chỉ hướng nam địa lí gọi là cực Nam
Kí hiệu : Cực Bắc là chữ N ; cực Nam là chữ S
2.Tương tác giữa hai nam châm:
Khi đặt hai nam châm gần nhau thì chúng tương tác với nhau : các cực cùng tên đẩy nhau , các cực khác tên thí hút nhau
3.Tác dụng từ của dòng điện:
Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kì đều tác dụng lực ( gọi là lực từ) lên kim nam châm đặt gần nó . Ta nói: D01ng điện có tác dụng từ.
4. Từ trường:
+ Không gian xung quanh nam châm , xung quanh dòng điện có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt trong nó . Ta nói không gian đó có từ trường
+ Tại mỗi vị trí nhất định trong từ trường của thanh nam châm hay của dòng điện , kim nam châm đều chỉ một hướng xác định
+ Để nhận biết trong một vùng không gian có từ trưiờng hay không ngưới ta dùng kim nam châm thử
5.Từ phổ:
Từ phổ cho ta một hình ảnh trực quan về từ trường . Có thể thu được từ phổ bằng cách rắc mạt sắt lên tấm bìa đặt trong từ trường rồi gõ nhẹ cho các mạt sắt tự sắp xếp trên tấm bìa
6. Đường sức từ:
+ Đường sức từ chính là hình ảnh cụ thể của từ trường
+ Các đường sức từ có chiều xác định . Ở bên ngoài nam châm , chúng là những đường cong có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam của nam châm



7. Từ phổ ,đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua :
+ Phần từ ở ngoài ống dây có dòng điện chạy qua giống từ phổ bên ngoàicủa một thanh nam châm.
+ Đường sức từ của ống dây có dòng điện là những đường cong khép kín , bên trong lòng ống dây đường sức từ là những đoạn thẳng song song
+ Tại hai đầu ống dây , các đường sức từ có chiều cùng đi vào một đầu và cùng đi ra ở đầu kia . Chính vì vậy , người ta coi hai đầu ống dây có dòng điện chạy qua cũng là hai cực từ : đầu có các đường sức từ đi ra là cực Bắc , đầu có các đường sức từ đi vào là cực Nam
8. Quy tắc nám tay phải:
Nắm ống dây bằng tay phải sao cho bốn ngón tay nắm lại chỉ chiều dòng điện qua ống dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều đường sức từ trong lòng ống dây
II. Phương pháp giải bài tập:
1.Cách xác định một vật bằng kim loại có phải là một nam châm hay không Căn cứ vào một trong các đặc điểm sau:
+ Có khả năng hút sắt hay bị sắt hút
+ Khi để quay tự do , nó luôn luôn định hướng Bắc- Nam
2.Cách xác định các cực từ của một nam châm
Cách 1: căn cứ vào kí hiệu trên nam châm
Cách 2: Nếu nam châm bị mất cáckí hiệu có thể sử dụng một nam châm khác còn kí hiệu các cực từ , cho chúng tươnt tác với nhau
3.Cách nhận biết trong dây dẫn có dòng điện hay không
Có thể căn cứ vào tác dụng từ của dòng điện
+ Đặt dây dẫn lại gần một kim nam châm có thể quay tự do trên một mũi nhọn
+Nếu thấy kim nam châm bị lệch khỏi hứơng Bắc- Nam ban đầu thì kết luận trong dây dẫn có dòng điện
+ Nếu tháy kim nam châm không bị lệch khỏi hướnh Bắc- Nam ban đầu thì kết luận trong dây dẫn không có dòng điện chạy qua
4.Cac�h nhận biết trong vùng không gian đó có từ trường hay không
Căn cứ vào tác dụng từ trường lên kim nam châm thử
+Đưa nam châm thử vào vùng không gian cần kiểm tra
+ Nếu thấy kim nam châm bị lệch khỏi hướng Bắc- Nam ban đầu thì kết luận trong vùng không gian đó có từ trường
+ Nếu kim nam châm không lệch khỏi hướng Bắc - Nam ban đầu thì kết luận trong vùng không gian đó không có từ trường
5. Cách xác định chiều dòng điện ( hoặc chiều đường sức từ) của một ống dây có dòng điện chạy qua
A�p dụng quy tắc nắm tay phải

6. Cách xác định vị trí ( sự định hướng) của kim nam châm khi đặt gần một nam châm khác hoặc đặt gần một ống dây có dòng điện chạy qua
+ Vẽ dạng đường sức từ của nam châm hoặc ống dây có dòng điện chạy qua
+ Xác định chiều của đường sức từ
+ Xác định sự định hướng của nam châm theo quy tắc: Trục của kim nam châm nằm dọc theo phương tiếp tuyến của đường sức từ tại điểm đặt kim nam châm, chiều sao cho các đường sức từ đi ra từ cực bắc và đi vào cực nam


Ngày soạn 05/12/05
Tuần 14
Tiết 27-28 BÀI TẬP


Bài 1: Đưa thanh kim loại đến gần một cái đinh ghim , hiện tượng nào cho phép ta kết luận thanh kim loại là một nam châm?
Giải: Khi đưa thanh kim loại đến gần một đinh ghim , nếu thanh kim loại hút đinh ghim thì thanh kim loại là nam kim loại là nam châm , nếu không hút thì đó không phải là nam châm
Bài 2: Có hai thanh kim loại luôn hút nhau bất kể đưa đầu nàocủa chúng lại gần . Có thể kết luận gì về từ tính của hai thanh kim loại này ?
Giải:
+ Một trong hai thanh là nam châm , thanh còn lại không phải là nam châm
+ Nếu cả hai thanh là nam châm thì giả sử ban đầu chúng hút nhau , sau đó nếu đổi đầu của một thanh thì chúng sẽ đẩy nhau
Bài 3: Hãy nêu cách khác nhau để xác định tên cực của một thanh nam châm khi hai đầu của nam châm mất dấu
Giải:
Cách 1: Dựa vào một kim nam châm đã biết cực . Đưa đầu thanh nam châm lại gần cực bắc của kim nam châm đã được gắn tự do trên mũi nhọn , nếu thấy nó hút thì đầu đưa lại gần nó là cực nam, đầu còn lại là cực bắc
Cách 2: Đặt thanh nam châm trên một miếng xốp mỏng rồi thả nổi trên mặt nước trong một chậu , chò cho chúng cân bằng , đầu thanh nam châm hướng về phía bắc chính là cực bắc , đầu còn lại là cực nam
Bài 4: Bố trí thí nghiệm như hình vẽ, sao cho lúc công tắc mở , dây dẫn song song với kim nam châm ( đứng yên) .Hỏi khi đóng công tắc K , hiện tưởng gì xảy ra với kim nam châm? Lúc trở lại cân bằng , kim nam châm còn nằm song song với dây dẫn nữa không ?





Giải:
+ Đóng công tắc K ta thấy kim nam châm bị quay lệch đi một góc nhỏ
+ Khi trở lại cân bằng , kim nam châm không con � nằm song song với dây nữa
Bài 5: Hãy vẽ thêm kim nam châm tại các vị trí trong hình

A NN B

C
Bài 6: Trên hình vẽ là dạng đường sức từ của một ống dây có dòng điện chạy qua







Dùng quy tắc nắm tay phải hãy xác định chiều của đường sức từ của ống dây
Nếu đặt một kim nam châm ( có thể quay tự do) tại điểm A thì kim nam châm sẽ định hướng như thế nào? Vẽ hình minh hoạ
Giải:
Chiều đường sức từ như hình vẽ






Sự định hướng của kim nam châm theo quy luật các đường sức từ đi ra từ cực bắc và đi vào cực nam , nên tại A cực bắc của kim nam châm hướng vào trong lòng ống dây
Bài 7 Hãy vẽ thêm chiều dòng điện trong các hình vẽ sau:










Ngày soạn 12/12/05
Tuần 15
Tiết 29 - 30 NAM CHÂM ĐIỆN
LỰC ĐIỆN TỪ - ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU


I Lý thuyết
1. Sự nhiễm từ của sắt thép
+Khi đặt sắt và thép trong từ trường chúng đều bị nhiễm từ . Trong những điều kiện như nhau , sắt non nhiễm từ mạnh hơn thép, nhưng thép duy trì từ tính tốt hơn
+ Những nguyên tố nhiễm từ mạnh : Sắt (thép) , kền, côban, gađôlini ( gọi chung là nhóm sắt từ
2. Nam châm điện
+ Nam châm điện: Khi có dòng điện chạy qua ống dây có lõi sắt , lõi sắt trở thành một nam châm
+ Có thề làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách tăng cường độ dòng điện qua ống dây hoặc tăng số vòng của ống dây
3. Lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện
Một đoạn dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ thì có lực từ tác dụng lên nó
4. Chiều của lực điện từ. Quy tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đi xuyên vào lòng bàn tay , chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều dòng điện thì ngón cái choãi ra 90o chỉ chiều của lực điện từ







5. Lực điện từ tác dụng lên khung dây dẫn có dòng điện
+ Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường thì có lực từ tác dụng lên nó







+ Lực tác dụng lên khung dây có dòng điệnlàm cho khung quay quanh trục OO`, trừ một vị trí duy nhất lực điện từ không làm khung quay đó là khi mặt phẳng khung vuông góc với đường cảm ứng từ
6. Động cơ điện một chiều
+ Động cơ điện một chiều là thiết bị biến điện năng của dòng điện một chiều thành cơ năng . Động cơ hoạt động dựa trên cơ sở lực điện từ của từ trường tác dụng lên khung dây có dòng điện chạy qua
+ Cấu tạo của động cơ điện một chiều gồm hai bộ phận chính là nam châm tạo ra từ trường và khung dây dẫn có