Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Bài 21: Nam châm vĩnh cửu (tiếp theo)

CHƯƠNG II: Bài 21: NAM CHÂM VĨNH CỬU I. MỤC TIÊU: Biết được cách nhận biết 1 vật là nam châm thì có đặc điểm gì. Nắm được đặc điểm tương tác của 2 nam châm khi để chúng gần nhau. II. CHUẨN BỊ: Các nam châm trong hình 21.2. La bàn. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 1. Hoạt động 1: Sửa bài kiểm tra 1 tiết GV nhận xét về bài làm của HS, nhấn mạnh các sai sót mà đa số các em mắc phải khi làm bài. 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu về từ tính của nam châm: Hoạt dộng của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài HS hoạt động cá nhân theo yêu cầu của GV. HS quan sát và nhận xét về hướng chỉ của hai đầu kim nam châm. Nhận xét: Hai đầu kim luôn chỉ về hai hướng Bắc-Nam địa lí. HS tự rút ra kết luận . 1. Thí nghiệm: - Yêu cầu 1 HS đọc câu C1 và cho HS trả lời cá nhân câu hỏi trên. - Yêu cầu HS quan sát hình 21.1 và mô tả bằng lời thí nghiệm trong hình vẽ bằng cách đọc câu C2 : + Có nhận xét gì về hướng chỉ ban đầu của kim nam châm? + Khi xoay kim lệch khỏi vị trí ban đầu rồi buông tay, có nhận xét gì về hướng chỉ của kim nam châm sau đó? - GV có thể gọi 1 HS lên bảng và tự làm lại thí nghiệm trên. 2. Kết luận: Qua thí nghiệm trên, có thể rút ra kết luận gì về sự định hướng của hai đầu kim nam châm? * Chú ý: Các em có nhận xét gì về màu sắc của hai đầu nam châm? Hoặc hai đầu nam châm có chữ gì? I. Từ tính của nam châm: Nam châm nào cũng có hai cực: + Cực Bắc: Màu xanh, chữ N. + Cực Nam: Màu đỏ, chữ S Khi để tự do: Cực Bắc luôn chỉ về hướng Bắc; Cực Nam luôn chỉ về hướng Nam. 3. Hoạt động 3: Tương tác giữa hai nam châm: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - Quan sát và mô tả các dụng cụ thí nghiệm cần thiết. - HS quan sát và nhận xét các hiện tượng xảy ra, rồi từ đó rút ra kết luận. 1. Thí nghiệm: - GV yêu cầu HS mô tả các dụng cụ cần thiết để làm thí nghiệm trong hình 21.3 - Gọi 2 HS lần lượt đọc các câu C3, C4 và chú ý quan sát nhận xét về các hiện tượng xảy ra khi tiến hành thí nghiệm theo các câu này. 2. Kết luận: - Từ các thí nghiệm trên, các em có thể rút ra kết luận gì về tương tác giữa hai cực của nam châm khi để chúng ở gần nhau. II. Tương tác giữa hai nam châm: Khi hai cực của hai nam châm để gần thì chúng tương tác với nhau: + Các từ cực cùng tên đẩy nhau. + Các từ cực khác tên hút nhau 4. Vận dụng- Hướng dẫn về nhà: Yêu cầu HS đọc các câu C5 và C6 ; GV hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi trên. Dặn dò: Về làm hết bài tập trong SBT. IV.RÚT KINH NGHIỆM: BÀI 22: TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN – TỪ TRƯỜNG I. MỤC TIÊU: Hiểu được vì sao nói rằng dòng điện có tác dụng từ. Biết được môi trường nào có tồn tại từ trường, cách nhận biết từ trường. II. CHUẨN BỊ: Các dụng cụ thí nghiệm hình 22.1: Nguồn điện, dây dẫn, kim nam châm, khoá K... III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: Nam châm là gì? Làm cách nào nhận biết nam châm? Nam châm có mấy cực? Cách nhận biết? Tương tác giữa các cực từ của nam châm. 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu về lực từ: Hoạt dộng của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài -HS quan sát hình vẽ và liệt kê các thiết bị điện cần thiết. - Quan sát và nhận xét vị trí của kim nam châm. - HS hoạt động cá nhân đọc to phần kết luận trong SGK 1. Thí nghiệm: - GV yêu cầu HS liệt kê các dụng cụ cần thiết để tiến hành thí nghiệm. Có nhận xét gì vị trí đặt các dụng cụ thí nghiệm: Dây dẫn và kim nam châm. - Yêu cầu HS đọc to câu C1 và quan sát thí nghiệm để có hể rút ra kết luận về lực từ. 2. Kết luận: Gọi 2 HS đọc to phần kết luận. I. Lực từ: Dòng điện chạy qua dây dẫn có hình dạng bất kỳ đều gây ra tác dụng lực ( gọi là lực từ) lên kim nam châm đặt gần nó. Ta nói rằng dòng điện có tác dụng từ. 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu về từ trường: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi của GV? - HS quan sát thí nghiệm và trả lời các câu C2 và C3 - 3 HS đọc to phần kết luận trong sách giáo khoa. - HS hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi của GV và từ đó rút ra được cách nhận biết sự tồn tại của từ trường 1. Thí nghiệm: - GV gọi 2 HS đọc to phần mô tả thí nghiệm trong SGK. - Bình thường kim nam châm chỉ theo hướng nào? - GV tiến hành làm thí nghiệm và yêu cầu HS chú ý quan sát để trả lời các câu C2 và C3. 2. Kết luận: Từ các thí nghiệm trên, GV yêu cầu HS rút ra kết luận về từ trường: Cần nêu rõ điều kiện nào thì một môi trường được gọi là từ trường. 3. Cách nhận biết từ trường: - Từ trường có thể nhận biết bằng các giác quan được không? - Từ trường có tính chất gì? - Ta có thể dùng dụng cụ gì để nhận biết từ trường? - Từ các thí nghiệm đã làm ở trên, có thể sử dụng kim nam châm để nhận biết từ trường được không? Cho biết cách thực hiện? II. Từ trường: Không gian xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện tồn tại một từ trường. Nam châm hoặc dòng điện đều có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt gần nó. * Cách nhận biết từ trường: Người ta dùng kim nam châm ( gọi là nam châm thử) để nhận biết từ trường: Đưa kim nam châm vào vùng cần thử: Nếu có lực từ tác dụng lên kim nam châm thì nơi ấy có từ trường. 4. Vận dụng – Hướng dẫn về nhà: - Yêu cầu HS đọc câu C4: . Bình thường kim nam châm chỉ theo hướng nào? . Kim nam châm để gần dây dẫn không có dòng điện thì có hiện tượng gì xảy ra? Nếu dây dẫn có dòng điện thì kim nam châm có còn ở vị trí ban đầu nữa hay không? - Yêu cầu HS đọc và trả lời câu C5 - Nếu ở 1 vị trí mà nơi đó kim nam châm bị lệch khỏi hướng Bắc – Nam địa lí thì ta có thể kết luận gì về môi trường ở nơi đó? - GV yêu cầu HS đọc và trả lời câu C6 -Dặn dò: Học bài và làm các bài tập trong SBT. IV.RÚT KINH NGHIỆM: Bài 23: TỪ PHỔ – ĐƯỜNG SỨC TỪ I. MỤC TIÊU: Nắm được định nghĩa từ phổ. Biết vẽ và xác định chiều của đường sức từ. II. CHUẨN BỊ: Tấm nhựa trong ( tấm bìa) phẳng. Mạt sắt. Thanh nam châm thẳng, thanh nam châm chữ U. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: - Lực từ xuất hiện khi nào? Vì sao nói dòng điện có tác dụng từ? - Từ trường là gì? Làm cách nào nhận biết sự tồn tại của từ trường? Hoạt động 2: Tìm hiểu về từ phổ: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài 2 HS đọc to phần mô tả thí nghiệm và hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi của GV. Quan sát thí nghiệm và trả lời các câu hỏi của GV. HS đọc to phần kết luận và đưa ra định nghĩa từ phổ. 1. Thí nghiệm: GV yêu cầu HS đọc phần mô tả thí nghiệm trong sách giáo khoa nhiều lần: + Thí nghiệm cần những thiết bị gì? + Vì sao không dùng các kim loại khác mà phải dùng sắt? + Nam châm có tác dụng như thế nào lên sắt? - GV tiến hành làm thí nghiệm cho HS quan sát: Yêu cầu HS đọc và trả lời câu C1: + Hình ảnh của các mạt sắt? + Độ dày, mỏng của các mạt sắt có giống nhau không? 2. Kết luận: - Từ những điều quan sát được trong thí nghiệm, ta có thể kết luận được điều gì? I. Từ phổ: - 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. - Nơi nào mạt sắt dày thì từ trường mạnh, nơi nào mạt sắt thưa thì từ trường yếu. - Từ phổ là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ. Có thể thu được từ phổ bằng cách rắc mạt sắt lên tấm nhựa đặt trong từ trường và gõ nhẹ. Hoạt động 3: Tìm hiểu về đường sức từ: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân theo yêu cầu của GV. - HS hoạt động nhóm dưới sự hướng dẫn của GV để xác định chiều của đường sức từ. 1. Vẽ và xác định chiều đường sức từ: - Nhắc lại hình ảnh các đường mạt sắt được tạo ra xung quanh thanh nam châm? - Hướng dẫn HS dùng bút chì vẽ dọc theo các đường mạt sắt: Các đường vừa vẽ đó biểu diễn đường sức của từ trường, gọi là đường sức từ. - Hướng dẫn HS dùng các kim nam châm nhỏ đặt nối tiếp nhau trên 1 đường sức từ vừa vẽ được. - Yêu cầu HS đọc và thực hiện các câu C2 và C3 . - Cho biết tương tác giữa các cực khi hai nam châm đặt gần nhau? 2 Kết luận: - Có nhận xét gì về vị trí của các kim nam châmâ: Các kim nằm như thế nào đối với các đường sức từ ? Các cực của các kim nam châm có vị trí như thế nào đối với nhau? II. Đường sức từ: Các đường sức từ có chiều nhất định. Ở bên ngoài thanh nam châm, chúng là những đường cong đi ra từ cực Bắc, đi vào cực nam của nam châm. 4. Hoạt động 4:Vận dụng – Hướng dẫn về nhà: Yêu cầu HS quan sát và nhận xét hình ảnh các đường sức từ của nam châm chữ U ở hỉnh 23.4 ; Từ đó yêu cầu HS hoàn thành câu C4. Nhắc lại chiều của các đường sức từ? Yêu cầu HS hoàn thành câu C5 và câu C6. - Về nhà học bài và làm các bài tập trong SBT. IV. RÚT KINH NGHIỆM: Bài 24: TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA. I. MỤC TIÊU: Biết được từ phổ của ống dây có dòng điện chạy qua. Hiểu và vận dụng được qui tắc nắm tay phải. II. CHUẨN BỊ: Tấm nhựa. Mạt sắt. Ống dây dẫn có dòng điện chạy qua. Kim nam châm. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: Từ phổ là gì? Làm cách nào thu được từ phổ? Làm bài tập 23.1 trong SBT? Cho biết chiều qui ước của các đường sức từ? Giải bài tập 23.2 trong SBT? 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu từ phổ, đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - 2 HS đọc to phần mô tả thí nghiệm. - HS hoạt động theo nhóm làm thí nghiệm theo sự hướng dẫn của GV. - HS hoạt động cá nhân hoàn thành các câu C1, C2 và C3 1. Thí nghiệm: - GV yêu cầu HS đọc phần mô tả thí nghiệm. - Gọi đại diện các nhóm lên nhận dụng cụ thí nghiệm. - Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm như đã mô tả . - Yêu cầu HS quan sát hình ảnh từ phổ vừa thu được. - Nhắc lại hình ảnh từ phổ của thanh nam châm? - Yêu cầu HS đọc và trả lời câu C1. - Làm cách nào nhận biết được hình dạng các đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua? - Yêu cầu HS đọc và hoàn thành câu C2 và C3 I. Từ phổ, đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua: - Phần từ phổ ở bên ngoài của ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài của thanh nam châm giống nhau. Trong lòng ống dây cũng có các đường sức từ, được sắp xếp gần như song song với nhau. - Đường sức từ của ống dây là những đường cong khép kín. - Giống như thanh nam châm, tại hai đầu ống dây, các đường sức từ có chiều cùng đi vào 1 đầu và cùng đi ra ở đầu kia. Đầu đi vào gọi là cực nam, đầu đi ra gọi là cực Bắc. 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu về qui tắc nắm tay phải: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân quan sát hình vẽ và dự đoán kết quả thí nghiệm. - HS hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm để tìm mối quan hệ giữa chiều dòng điện với chiều của đường sức từ. - HS chú ý lắng nghe và lặp lại quy tắc nắm tay phải nhiều lần. - Chú ý theo dõi sự hướng dẫn của GV. 1. Chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào yếu tố nào: - Yêu cầu HS quan sát hình 24.1 : Chiều dòng điện có chiều như thế nào? - Nếu đổi chiều dòng điện qua dây dẫn: Hãy dự đoán xem chiều đường sức từ của ống dây có thay đổi không? - Có thể xác định chiều đường sức từ qua ống dây dựa vào dụng cụ nào? - GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm đổi chiều dòng điện và dùng nam châm thử kiểm tra lại dự đoán của em. - Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận gì về mối liên hệ giữa chiều dòng điện và chiều của đường sức từ? Có cách nào xác định chiều đường sức từ khi đã biết chiều dòng điện không? 2. Quy tắc nắm tay phải: - GV giới thiệu quy tắc nắm tay phải. - Yêu cầu HS đọc to quy tắc này nhiều lần. - Hướng dẫn HS cách vận dụng quy tắc này để tìm chiều đường sức từ khi biết chiều dòng điện và ngược lại tìm chiều dòng điện khi biết chiều của đường sức từ. II. Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây. 4. Vận dụng – Hướng dẫn về nhà: Yêu cầu HS đọc và thực hiện các câu C4 ,C5 và C6 . Học bài và làm bài tập 24.1 đến 24.5 trong SBT. IV. RÚT KINH NGHIỆM: Bài 25: SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP – NAM CHÂM ĐIỆN I. MỤC TIÊU: Phân biệt sự khác nhau trong tính chất từ của sắt và của thép. Biết cách chế tạo nam châm điện, cách làm tăng lực từ của nam châm điện. II. CHUẨN BỊ: - Nguồn điện. - Lõi sắt non. - Dây dẫn. - Đinh sắt. Khoá K. - Ống dây. Lõi thép. - Điện kế. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: Phát biểu quy tắc nắm tay phải? Sửa bài tập 24.1 Sửa bài tập 24.3 và 24.4 trong SBT 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu sự nhiễm từ của sắt, thép: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS quan sát hình vẽ và mô tả các dụng cụ thí nghiệm cần thiết. - HS hoạt động cá nhân chú ý theo dõi thí nghiệm và rút ra các kết luận cần thiết về tính chất nhiễm từ của sắt và của thép. 1. Thí nghiệm: - Yêu cầu HS quan sát hình 25.1 và mô tả các dụng cụ thí nghiệm cần thiết. - Điện kế là dụng cụ dùng để làm gì? Hoạt động của điện kế như thế nào? - GV yêu cầu HS quan sát góc lệch của kim điện kế khi đóng khoá K cho dòng điện chạy qua cuộn dây. - GV đặt lõi sắt non vào trong lòng cuộn dây, rồi đóng khoá K: Có nhận xét gì về độ lệch của kim điện kế? Hiện tượng đó chứng tỏ điều gì? - GV bố trí thí nghiệm như hình 25.2: Hiện tượng gì xảy ra với đinh sắt khi: + Ống dây có lõi sắt non đang hút đinh sắt? + Ống dây có lõi thép đang hút đinh sắt? Từ các thí nghiệm trên, yêu cầu HS đọc và trả lời câu C1? 2. Kết luận: - Lõi thép hoặc sắt có tác dụng gì? - Khi ngắt dòng điện, có nhận xét gì về từ tính của lõi sắt non và của lõi thép? - Còn những chất liệu gì có thể bị nhiễm từ? I. Sự nhiễm từ của sắt, thép: - Sắt, thép, niken, côban và các vật liệu từ khác đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ. - Ống dây có sắt non có từ tính mạnh hơn ống dây có lõi thép. - Sau khi bị nhiễm từ, sắt non không giữ được từ tính lâu dài, còn thép thì giữ được từ tính lâu dài. 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu nam châm điện: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân thực hiện các yêu cầu của GV - So sánh tính chất từ của sắt và của thép? - GV giải thích vì sao người ta dùng sắt để làm nam châm điện. - Nhắc lại khả năng bị nhiễm từ của sắt khi có dòng điện chạy qua và khi ngắt dòng điện? - Yêu cầu HS đọc và trả lời câu C2. - Gọi 2 HS đọc phần thông báo về cách tăng lực từ. - Yêu cầu HS đọc và hoàn thành câu C3 II. Nam châm điện: Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số vòng của ống dây. 4. Vận dụng – Hướng dẫn về nhà: Kéo được làm bằng gì? Khi 1 vật có khả năng hút sắt, ta có thể kết luận gì về từ tính của vật? Nam châm điện được cấu tao như thế nào? GV yêu cầu HS đọc các câu C4, C5 và C6 và hướng dẫn HS hoàn thành các câu hỏi này. Về nhà học bài và làm bài tập 25.1 đến 25.4 trong SBT. IV. RÚT KINH NGHIỆM: Bài 26: ỨNG DỤNG CỦA NAM CHÂM I. MỤC TIÊU: Nắm được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của loa điện và rơle điện từ. II. CHUẨN BỊ: Các dụng cụ thí nghiệm trong hình 26.1 Loa điện. Rơle điện từ. Chuông điện. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 1. Hoạt động 1: Tìm hiểu về loa điện: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi của GV. - Đại diện mỗi nhóm lên nhận dụng cụ thí nghiệm. - HS hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi của GV. - HS tìm hiểu về loa điện thông qua hình vẽ trong SGK và các kiến thức do GV cung cấp. 1. Nguyên tắc hoạt động của loa điện: * Thí nghiệm: - Yêu cầu HS quan sát và mô tả các dụng cụ thí nghiệm trong hình 26.1 - Biến trở là gì? Công dụng của nó? - GV yêu cầu đại diện mỗi nhóm lên nhận dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm như trong SGK. - Muốn tăng hay giảm cường độ dòng điện qua cuộn dây thì điện trở của biến trở phải như thế nào? Vì sao? - Khi ống dây chuyển động chứng tỏ điều gì? * Kết luận: Từ thí nghiệm trên, ta có thể rút ra kết luận gì? 2. Cấu tạo của loa điện: - GV yêu cầu HS đọc phần mô tả cấu tạo của loa điện trong sách giáo khoa. - GV yêu cầu HS quan sát hình 26.2 và nêu các bộ phận chính của loa điện. - GV thông báo thêm cho HS về hoạt động của loa điện khi có dòng điện chạy qua. I. Loa điện: 1. Nguyên tắc hoạt động: Loa điện hoạt động dựa vào tác dụng từ của nam châm lên ống dây có dòng điện chạy qua. 2. Cấu tạo: Bộ phận chính của loa điện gồm 1 ống dây đặt trong từ trường của nam châm. Một đầu của ống dây được gắn chặt với màn loa. Ống dây có thể di chuyển dọc theo khe hở giữa hai từ cực của nam châm. 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu rơle điện từ: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân để tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của rơle điện từ và của chuông điện. - HS hoạt động nhóm để trả lời câu C2 1. Cấu tạo và hoạt động của rơle điện từ: - GV cho HS đọc phần mô tả công dụng và nguyên tắc cấu tạo của rơle điện từ. - Yêu cầu HS đọc và trả lời câu C1. 2. Ví dụ về ứng dụng của rơle điện từ: Chuông báo động. - GV có thể vẽ to hình 26.4 để HS dễ quan sát cấu tạo của hệ thống chuông điện - Yêu cầu HS đọc câu C2 và hướng dẫn HS trả lời câu hỏi trên. II. Rơle điện từ: Rơle điện từ là 1 thiết bị tự động đóng, ngắt mạch điện, bảo vệ và điều khiểnsự làm việc của mạch điện. * Ứng dụng: Rơ le điện từ được ứng dụng để chế tạo chuông điện và nhiều thiết bị tự động khác. 4. Vận dụng – Hướng dẫn về nhà: Yêu cầu HS đọc và hoàn thành các câu C3 và C4. Dặn dò: Học bài và làm bài tập 26.1 đến 26.4. IV. RÚT KINH NHGIỆM: