Bài giảng Môn Vật lý lớp 7 - Tuần 14 - Tiết 27 - Bài 25: Sự nhiễm từ của sắt, thép, nam châm điện

Tuần 14 Tiết 27 Ngày soạn: 14.11.2012 Ngày dạy: 23.11.2012 Bài 25: Sự nhiễm từ của sắt, thép. Nam châm điện A. Mục tiêu 1. Kiến thức: Mô tả được cấu tạo của nam châm điện và nêu được lõi sắt có vai trò làm tăng tác dụng từ. 2. Kỹ năng: Mắc mạch điện theo sơ đồ, sử dụng biến trở trong mạch, sử dụng các dụng cụ đo điện 3. Thái độ + Yêu thích bộ môn, ham tìm hiểu các hiện tượng vật lí + Đề xuất các biện pháp để thu gom bụi, vụn sắt nhằm bảo vệ môi trường, tránh những ảnh hưởng tiêu cực của sóng điện từ. B. Chuẩn bị Mỗi nhóm: - 1 ống dây có khoảng 500 – 700 vòng. - 1 la bàn hoặc một kim nam châm đặt trên giá thẳng đứng. - 1 giá thí nghiệm + 1 biến trở + 1 bộ đổi nguồn. - 1 ampe kế + 5 đoạn dây dẫn + 1 ít đinh sắt. - 1 lõi sắt non và 1 lõi thép có thể đặt trong lòng ống dây. C. Tiến trình dạy học I. Tổ chức lớp II. Kiểm tra bài cũ ? Phát biểu quy tắc nắm tay phải? Chữa bài 24.5/Sbt/28? ? Chữa bài 24.1 và 24.2/Sbt/28? III. Bài mới Hoạt động của thầy và trò Nội dung ? Tác dụng từ của dòng điện được biểu hiện như thế nào? ? Nêu cấu tạo và hoạt động của nam châm điện mà em đã học ở lớp 7? ? Trong thực tế nam châm điện được dùng để làm gì? Đvđ: Chúng ta đã biết, sắt và thép đều là những vật liệu từ. Vậy sắt và thép nhiễm từ có giống nhau không? Tại sao lõi của nam châm điện là sắt non mà không phải là thép? Nam châm điện có lợi gì so với nam châm vĩnh cửu? ? Yêu cầu Hs làm việc cá nhân, quan sát H25.1 và trả lời các câu hỏi: ? Nêu mục đích TN? Trong TN này cần quan sát cái gì? ? Để làm TN này cần những dụng cụ gì và cách tiến hành như thế nào? - Hd Hs bố trí TN: Để kim nam châm đứng thăng bằng rồi mới đặt cuộn dây sao cho trục của kim nam châm song song với mặt ống dây, sau đó mới đóng mạch điện. - Hs làm Tn theo nhóm và quan sát góc lệch của kim nam châm trong 2 TH ? Góc lệch của kim nam châm khi cuộn dây có lõi sắt (thép) so với khi không có lõi sắt, thép có gì khác nhau? ? Lõi thép có tác dụng gì? I. Sự nhiễm từ của sắt, thép 1. Thí nghiệm * TN 1: H 25.1 - Hiện tượng: + Khi đóng công tắc, kim nam cham bị lệch đi so với phương ban đầu + Khi có lõi sắt (thép), góc lệch của kim nam châm lớn hơn so với khi không có lõi sắt, thép Lõi sắt (thép) làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện. ? Yêu cầu Hs quan sát H 25.2 và cho biết: ? Mục đích TN? ? Dụng cụ và cách tiến hành TN? - Cho Hs tiến hành Tn theo nhóm và tập trung quan sát chiếc đinh sắt. - Đại diện nhóm báo cáo kết quả, nhóm khác nhận xét, bổ sung ? Từ kết quả TN, em có nhận xét gì về tác dụng từ của ống dây có lõi sắt non và ống dây có lõi thép khi ngắt dòng điện qua ống dây? - Qua 2 TN trên hãy cho biết: ? Nguyên nhân nào làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện chạy qua? ? Sự nhiễm từ của sắt non và thép có gì khác nhau? - Thông báo: Sự nhiễm từ của sắt thép khi đặt trong từ trường. + Trong các nhà máy cơ khí, luyện kim có nhiều các bụi, vụn sắt, việc sử dụng các nam châm điện để thu gom bụi, vụn sắt làm sạch môi trường là một giải pháp có hiệu quả. - Thông báo: Loài chim bồ câu có một khả năng đặc biệt, đó là có thể xác định được phương hướng chính xác trong không gian. Sở dĩ như vậy bởi vì trong bộ não của chim bồ câu có các hệ thống giống như la bàn, chúng được định hướng theo từ trường của trái đất. Sự định hướng này có thể bị đảo lộn nếu trong môi trường có quá nhiều nguồn phát sóng điện từ. Vì vậy, bảo vệ môi trường tránh ảnh hưởng tiêu cực của sóng điện từ là góp phần bảo vệ thiên nhiên. * TN 2: H25.2 - Hiện tượng: Khi ngắt công tắc: + Ống dây có lõi sắt non: không còn hút được các đinh sắt + Ống dây có lõi thép: vẫn hút được các đinh sắt Khi ngắt điện, lõi sắt non mất hết từ tính, còn lõi thép vẫn giữ được từ tính lâu dài 2. Kết luận /Sgk ? Đọc thông tin Sgk và quan sát H25.3? ? Nêu cấu tạo của nam châm điện? ? Ý nghĩa các con số ghi trên ống dây? ? Có những cách nào làm tăng lực từ của nam châm điện? ? Yêu cầu Hs quan sát H25.4 và thảo luận nhóm trả lời C3? II. Nam châm điện - Cấu tạo: Gồm 1 ống dây dẫn trong có lõi sắt non - Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện bằng cách: + Tăng cường độ dòng điện qua các vòng dây + Tăng số vòng dây của ống dây ? Yêu cầu Hs hảo luận nhóm để trả lời C4, C5, C6? III. Vận dụng C4 : Vì khi chạm vào đầu thanh nam châm thì mũi kéo đã bị nhiễm từ và trở thành một nam châm. Mặt khác, kéo làm bằng thép nên sau khi không còn tiếp xúc với nam châm nữa, nó vẫn giữ được từ tính lâu dài. C5 : Chỉ cần ngắt dòng điện qua ống dây của nam châm. C6 : Lợi thế của nam châm điện : + Có thể chế tạo nam châm điện cực mạnh bằng cách tăng số vòng dây và tăng cường độ dòng điện đi qua ống dây. + Chỉ cần ngắt dòng điện qua ống dây là nam châm điện mất hết từ tính. + Có thể thay đổi tên từ cực của nam châm điện bằng cách đổi chiều dòng điện qua ống dây. IV. Củng cố ? Vì sao lõi của nam châm điện là sắt non chứ không phải là thép? ? Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện bằng cách nào? V. Hướng dẫn về nhà ? Học bài theo nội dung phần ghi nhớ. ? Làm các bài tập 25.1 – 25.8/57, 58 (SBT). ? Đọc phần ”Có thể em chưa biết”. ? Đọc trước bài mới: Bài 26: Ứng dụng của nam châm? Tuần 14 Tiết 28 Ngày soạn: 22.11.2011 Ngày dạy: 02.12.2011 Bài 26: Ứng dụng của nam châm A. Mục tiêu 1. Kiến thức: Nêu được một số ứng dụng của nam châm điện và chỉ ra tác dụng của nam châm điện trong những ứng dụng này. 2. Kỹ năng: Măc mạch điện theo sơ đồ, sử dụng biến trở trong mạch, sử dụng các dụng cụ đo điện 3. Thái độ: Yêu thích bộ môn, ham tìm hiểu hiện tượng vật lí B. Chuẩn bị Mỗi nhóm: 1 ống dây điện khoảng 100 vòng, đường kính cuộn khoảng 3 cm, 1 giá thí nghiệm + 1 biến trở, 1 nguồn điện 3V hoặc 6V + 1 ampe kế + 1 công tắc + dây nối, 1 nam châm hình chữ U, 1 loa điện có thể tháo gỡ để lộ rõ cấu tạo bên trong gồm một ống dây, nam châm, màng loa. C. Tiến trình bài giảng I. Tổ chức lớp II. Kiểm tra bài cũ ? Mô tả TN về sự nhiễm từ của sắt thép? Giải thích vì sao người ta dùng lõi sắt non để chế tạo nam châm điện? Chữa bài 25.3/Sbt/31? ? Nêu các cách làm tăng lực từ của nam châm điện? Chữa bt25.1 và 25.2/Sbt? III. Bài mới Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập ? Hãy nêu những ứng dụng của nam châm trong thực tế, kỹ thuật mà em biết? - Đvđ: Nam châm được chế tạo không mấy khó khăn và ít tốn kém nhưng lại có vai trò quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong đời sống cũng như trong kỹ thuật. Vậy nam châm có những ứng dụng nào trong thực tế? Hoạt động 2 : Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của loa điện - Thông báo : Một trong những ứng dụng của nam châm phải kể đến là loa điện. Loa điện hoạt động dựa vào tác dụng từ của dòng điện. Vậy chúng ta sẽ cùng làm TN để tìm hiểu nguyên tắc này. - Các nhóm HS mắc mạch điện như mô tả hình 26.1, tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng xảy ra đối với ống dây trong hai trường hợp. - GV lưu ý HS khi treo ống dây phải lồng một cực của ống dây vào một cực của nam châm chữ U, giá treo ống dây phải di chuyển linh hoạt khi có tác dụng lực, khi di chuyển con chạy phải dứt khoát và nhanh. ? Yêu cầu Hs quan sát trong 2 trường hợp : + Khi có dòng điện không đổi chạy qua ống dây + Khi dòng điện trong ống dây biến thiên - Hs làm TN và quan sát hiện tượng - Đại diện nhóm báo cáo kết quả - Nhóm khác nhận xét, bổ sung - Gv hướng dẫn Hs thảo luận để rút ra kết luận. - Gv thông báo : Đó chính là nguyên tắc hoạt động của loa điện. Loa điện phải có cấu tạo như thế nào ? - HS tự đọc phần cấu tạo của loa điện trong SGK, chỉ ra được các bộ phận của loa điện trên hình. - Chúng ta đã biết vật dao động thì phát ra âm thanh. Vậy quá trình biến đổi dao động điện thành dao động âm trong loa điện diễn ra như thế nào? - Chỉ định 1, 2 Hs tóm tắt quá trình - Gv mô tả lại, làm rõ hơn những diễn biến chính của hiện tượng I. Loa điện. 1. Nguyên tắc hoạt động của loa điện. a. Thí nghiệm. b. Kết luận. - Khi có dòng điện chạy qua, ống dây chuyển động. - Khi cường độ dòng điện thay đổi, ống dây dịch chuyển động dọc theo khe hở giữa hai cực của nam châm. 2. Cấu tạo của loa điện. - Bộ phận chính là một ống dây L được đặt trong từ trường của một nam châm mạnh E, một đầu ống dây gắn vào màng loa M, ống dây có thể dao động dọc theo khe hở giữa hai cực nam châm. - Loa điện biến dao động điện thành dao động âm Hoạt động 3 : Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của Rơle điện từ ? Yêu cầu Hs làm việc cá nhân, nghiên cứu H26.3 ? ? Rơle điện từ là gì ? ? Chỉ ra bộ phận chính của rơle điện từ và tác dụng của mỗi bộ phận ? - Hs tìm hiểu mạch điện 26.3 SGK, phát hiện tác dụng đóng ngắt mạch 2 của nam châm điện. ? Yêu cầu Hs giải thích trên H26.3 hoạt động của rơle điện từ ? - HS trả lời câu C1 để hiểu rõ nguyên tắc hoạt động của rơle điện từ. II. Rơle điện từ. 1. Cấu tạo và hoạt dộng của rơle điện từ. - Rơle điện từ là thiết bị dùng để đóng, ngắt tự động mạch điện, điều khiển, bảo vệ mạch điện. - Bộ phận chính là một nam châm điện và một thanh sắt non. Hoạt động 4: Vận dụng ? Cho học sinh làm việc cá nhân để trả lời C3, C4? - Tổ chức cho học sinh thảo luận trước lớp các câu trả lời của C3, C4 - Gv thống nhất và chốt lại câu trả lời đúng III. Vận dụng C3 : Được. Vì khi đưa nam châm lại gần vị trí có mạt sắt, nam châm sẽ tự động hút mạt sắt ra khỏi mắt. C4 : Khi dòng điện qua động cơ vượt quá mức cho phép, tác dụng từ của nam châm điện mạnh lên, thắng lực đàn hồi của lò xo và hút chặt lấy thanh sắt S làm cho mạch điện tự động ngắt. Động cơ ngừng hoạt động. IV. Vận dụng ? Nêu kiến thức trọng tâm của bài? ? Đọc Ghi nhớ/Sgk? ? Đọc “Có thể em chưa biết”? V. Hướng dẫn về nhà ? Học bài theo nội dung phần Ghi nhớ. ? Làm các bài tập trong Sbt? ? Đọc trước bài mới: Lực điện từ?