Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Bài 21: Nam châm vĩnh cửu

Ngày dạy: Bài 21: NAM CHÂM VĩNH CửU. I. MụC TIÊU: 1. Kiến thức: -Mô tả được từ tính của nam châm. -Biết cách xác định các từ cực Bắc, Nam của nam châm vĩnh cửu. -Biết được các từ cực loại nào thì hút nhau, loại nào thì đẩy nhau. -Mô tả được cấu tạo và giải thích được hoạt động của la bàn. 2.Kĩ năng: -Xác định cực của nam châm. -Giải thích được hoạt động của la bàn, biết sử dụng la bàn để xác định phương hướng. 3.Thái độ: Yêu thích môn học, có ý thức thu thập thông tin. II.CHUẩN Bị : Đối với nhóm HS: -2 thanh nam châm thẳng, trong đó một thanh được bọc kín để che phần sơn màu và tên các cực. -Hộp đựng mạt sắt. -1 nam châm hình móng ngựa. -Kim nam châm đặt trên mũi nhọn thẳng đứng -La bàn. -Giá TN và một sợi dây để treo thanh nam châm. III. Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. HOAT ĐộNG 1: GIớI THIệU MụC TIÊU CHƯƠNG II-Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP.(4 phút) -GV nêu những mục tiêu cơ bản của chương II. -ĐVĐ: +Cách 1: Như SGK. +Cách 2: Bài đầu tiên chúng ta nhớ lại cá đặc điểm của nam châm vĩnh cửu mà ta đã biết từ lớp 5 và lớp 7. -Cá nhân HS đọc SGK tr57 để nắm được những mục tiêu cơ bản của chương II. HOạT ĐộNG 2: NHớ LạI KIếN THứC ở LớP 5, LớP 7 Về Từ TíNH CủA NAM CHÂM.( 10 phút) I. Từ TíNH CủA NAM CHÂM. -GV: Tổ chức cho HS nhớ lại kiến thức cũ: +Nam châm là vật có đặc điểm gì? +Dựa vào kiến thức đã biết hãy nêu phương án loại sắt ra khỏi hỗn hợp (sắt, gỗ, nhôm, đồng, nhựa, xốp). -GV: hướng dẫn thảo luận, để đưa ra phương án đúng. -Yêu cầu các nhóm tiến hành TN câu C1. -Gọi HS các nhóm báo cáo kết quả TN. -GV nhấn mạnh lại: Nam châm có tính hút sắt. (lưu ý có HS cho rằng nam châm có thể hút các kim loại). 1.Thí nghiệm. -HS nhớ lại kiến thức cũ: Nam châm hút sắt hay bị sắt hút, nam châm có hai cực bắc và nam... -HS nêu phương án loại sắt ra khỏi hỗn hợp (sắt, gỗ, nhôm, đồng, nhựa, xốp). -Các nhóm HS thực hiện TN câu C1. C1: Đưa thanh kim loại lại gần vụn sắt trộn lẫn vụn nhôm, đồng,...Nếu thanh kim loại hút vụn sắt thì nó là nam châm. HOạT ĐộNG 3: PHáT HIệN THÊM TíNH CHấT Từ CủA NAM CHÂM.(10 phút) -Yêu cầu HS đọc SGK để nắm vững yêu cầu của câu C2. Gọi một HS nhắc lại nhiệm vụ. -GV giao dụng cụ TN cho các nhóm, nhắc HS chú ý theo dõi, quan sát để rút ra kết luận. -Yêu cầu đại diện các nhóm trình bày từng phần của câu C2. Thảo luận chung cả lớp để rút ra kết luận. - GV gọi HS đọc kết luận tr 58 và yêu cầu HS ghi lại kết luận vào vở. - GV gọi HS đọc phần thông báo SGK tr 59 để ghi nhớ: + Quy ước kí hiệu tên cực từ, đánh dấu bằng màu sơn các cực từ của nam châm. +Tên các vật liệu từ. - GV có thể gọi 1,2 HS để kiểm tra phần tìm hiểu thông tin của mục thông báo. GV có thể đưa ra một số màu sơn đối với các cực từ thường có ở PTN như màu đỏ cực bắc, màu xanh hoặc trắng là cực nam....tùy nơi sản xuất vì vậy để phân biệt cực từ của nam châm chúng ta có thể dựa vào kí hiệu hoặc có thể phân biệt bằng các TN đơn giản. - GV yêu cầu HS dựa vào hình vẽ trong SGK và nam châm có ở bộ TN của các nhóm gọi tên các loại nam châm. -Cá nhân HS đọc câu C2, nắm vững yêu cầu. -Các nhóm thực hiện từng yêu cầu của câu C2. Cả nhóm chú ý quan sát, trao đổi trả lời câu C2. -Đại diện nhóm trình bày từng phần của câu C2. Tham gia thảo luận trên lớp. C2: +Khi đã đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng Nam-Bắc. +Khi đã đứng cân bằng trở lại, nam châm vẫn chỉ hướng Nam-Bắc như cũ. 2.Kết luận. Bất kì nam châm nào cũng có hai từ cưc. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. Các nhân HS đọc phần thông báo SGK ghi nhớ kí hiệu tên cực từ, đánh dấu màu từ cực của nam châm và tên các vật liệu từ. N S -HS quan sát hình vẽ kết hợp với nam châm có sẵn trong bộ TN của các nhóm để nhận biết các nam châm. -1,2 HS gọi tên các nam chẩm trong bộ TN của nhóm mình. *HOạT ĐộNG 4: TìM HIểU Sự TƯƠNG TáC GIữA HAI NAM CHÂM.( 10 phút) II. TƯƠNG TáC GIữA HAI NAM CHÂM -GV yêu cầu HS dựa vào hình vẽ 21.3 SGK và các yêu cầu ghi trong câu C3, C4 làm TN theo nhóm. `-GV hướng dẫn HS thảo luận câu C3, C4 qua kết quả TN. -GV gọi 1 HS nêu kết luận về tương tác giữa các nam châm qua TN Yêu cầu ghi vở kết luận. 1.Thí nghiệm: -HS: Làm TN theo nhóm để trả lời câu C3, C4. -HS tham gia thảo luận trên lớp câu C3, C4. C3: Đưa cực Nam của thanh nam châm lại gần kim nam châm. Cực Bắc của kim nam châm bị hút về phía cực Nam của thanh nam châm. C4: Đổi đầu của một trong hai nam châm rồi đưa lại gần các cực cùng tên của hai nam châm đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau. 2.Kết luận: Khi đặt hai nam châm gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. HOạT ĐộNG 5 : VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà -Yêu cầu HS nêu đặc điểm của nam châm và hệ thống lai kiến thức đã học. -Vận dụng câu C6. Yêu cầu HS nêu cấu tạo và hoạt động Tác dụng của la bàn. -Tương tự hướng dẫn HS thảo luận câu C7, C8. -Với câu C7, yêu cầu HS xác định cực từ của các nam châm có trong bộ TN. Với kim nam châm (không ghi tên cực) phải xác định cực từ như thế nào? -GV lưu ý HS thường nhầm lẫn kí hiệu N là cực Nam. -GV: (Bổ sung bài tập) Cho hai thanh thép giống hệt nhau, 1 thanh có từ tính. Làm thế nào để phân biệt hai thanh? Nếu HS không có phương án trả lời đúng Gv cho các nhóm tiến hành TN so sánh từ tính của thanh nam châm ở các vị trí khác nhau trên thanh. HDVN: -Đọc phần có thể em chưa biết. -Đọc kĩ bài và làm bài tập 21 (SBT) -HS nêu được đặc điểm của nam châm như phần ghi nhớ cuối bài và ghi nhớ tại lớp. -Cá nhân HS tìm hiểu về la bàn và trả lời câu C6. C6: Bộ phận chỉ hướng của la bàn là kim nam châm bởi vì tại mọi vị trí trên Trái Đất ( trừ ở hai địa cực) kim nam châm luôn chỉ hướng Nam-Bắc địa lý. La bàn dùng để xác định phương hướng dùng cho người đi biển, đi rừng, xác định hướng nhà... 180 90 0 Đ N B T -Yêu cầu với câu C7: Đầu nào của nam châm có ghi chữ N là cực Bắc. Đầu nào ghi chữ S là cực Nam. Với kim nam châm HS phải dựa vào màu sắc hoặc kiểm tra: +Dùng nam châm khác đã biết cực từ đưa lại gần, dựa vào tương tác giữa hai nam châm để xác định tên cực. +Đặt kim nam châm tự do, dựa vào định hướng của kim nam châm để biết được tên cực từ của kim nam châm. -HS thảo luận đưa ra câu trả lời. -HS: Từ tính của nam châm tập trung chủ yếu ở hai đầu nam châm. *********************************************** Ngày dạy: Tuần 12 - Tiết:24 Bài 22: TáC DụNG Từ CủA DòNG ĐIệN-Từ TRƯờNG. I. MụC TIÊU: 1.Kiến thức : -Mô tả được TN về tác dụng từ của dòng điện. -Trả lời được câu hỏi, từ trường tồn tại ở đâu. -Biết cách nhận biết từ trường. 2.Kĩ năng : - Lắp đặt TN. -Nhận biết từ trường. 3.Thái độ : -Ham thích tìm hiểu hiện tượng vật lý. II. CHUẩN Bị. Đối với mỗi nhóm HS : - 2 giá TN. - Biến trở -Nguồn điện 3V hoặc 4,5V. -1 Ampekế, thang đo - 1 la bàn. -Các đoạn dây nối. III. Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. HOạT ĐộNG 1 : KIểM TRA BàI Cũ-Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP.(14 phút) -GV gọi HS1 lên bảng chữa bài tập 21.2 ; 21.3 từ kết quả đó nêu các đặc điểm của nam châm. -Yêu cầu cả lớp lắng nghe , nêu nhân xét. *ĐVĐ : Như SGK. -HS1 : Lên bảng trả lời câu hỏi. HS khác nêu nhận xét. Bài 21.2 : Nếu 2 thanh thép luôn hút nhau bất kể đưa các đầu nào của chúng lại gần nhau. Có thể kết luận được rằng một trong hai thanh này không phải là nam châm vì nếu cả hai đều là nam châm thì khi đổi đầu, chúng phải đẩy nhau. Bài 21.3 : Để xác định tên cực của một thanh nam châm khi màu sơn đánh dấu cực đã bị tróc hết có thể làm theo một trong các cách sau : +Để thanh nam châm tự do Dựa vào định hướng của thanh nam châm để xác định cực. +Dùng một nam châm khácđã biết tên cực Dựa vào tương tác giữa hai nam châm để biết tên cực của thanh nam châm. HOạT ĐộNG 2 : PHáT HIệN TíNH CHấT Từ CủA DòNG ĐIệN. (14 phút) -Yêu cầu HS nghiên cứu cách bố trí TN trong hình 22.1 (tr.81-SGK). -Gọi HS nêu mục đích TN, cách bố trí, tiến hành TN. -Yêu cầu các nhóm tiến hành TN, quan sát để trả lời câu hỏi C1. A 180 270 90 0 + - A B K M N -GV bố trí TN sao cho đoạn dây dẫn AB song song với trục của kim nam châm (kim nam châm nằm dưới dây dẫn), kiểm tra điểm tiếp xúc trước khi đóng công tắc Quan sát hiện tượng xảy ra với kim nam châm. Ngắt công tắc Quan sát vị trí của kim nam châm lúc này. -TN chứng tỏ điều gì ? -GV thông báo : Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kỳ đều gây tác dụng lực ( gọi là lực từ) lên kim nam châm đặt gần nó. Ta nói rằng dòng điện có tác dụng từ. I.Lực điện từ 1. Thí nghiệm. -Cá nhân HS nghiên cứu TN hình 22.1, nêu mục đích TN, cách bố trí và tiến hành TN. +Mục đích TN : Kiểm tra xem dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng có tác dụng từ hay không ? +Bố trí TN : Như hình 22.1 (đặt dây dẫn song song với trục của kim nam châm) +Tiến hành TN : Cho dòng điện chạy qua dây dẫn, quan sát hiện tượng xảy ra. -Tiến hành TN theo nhóm, sau đó trả lời câu hỏi C1. C1 : Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn kim nam châm bị lệch đi. Khi ngắt dòng điện kim nam châm lại trở về vị trí cũ. -HS rút ra kết luận : Dòng điện gây ra tác dụng lực lên kim nam châm đặt gần nó chứng tỏ dòng điện có tác dụng từ. -HS ghi kết luận vào vở. 2.Kết luận : Dòng điện có tác dụng từ. HOạT ĐộNG 3 : TìM HIểU Từ TRƯờNG.( 8 phút) *Chuyển ý : Trong TN trên, nam châm được bố trí nằm dưới và song song với dây dẫn thì chịu tác dụng của lực từ. Có phải chỉ có vị trí đó mới có lực từ tác dụng lên kim nam châm hay không ? Làm thế nào để trả lời được câu hỏi này ? -Gọi HS nêu phương án kiểm tra - - Thống nhất cách tiến hành TN. -Yêu cầu các nhóm chia các bạn trong nhóm làm đôi, một nửa tiến hành TN với dây dẫn có dòng điện, một nửa tiến hành với kim nam châm thống nhất trả lời câu C3, C3 -TN chứng tỏ không gian xung quanh nam châm và xung quanh dòng điện có gì đặc biệt ? -Yêu cầu HS đọc kết luận phần 2 (SGK tr.61) để trả lời câu hỏi : Từ trường tồn tại ở đâu ? -HS nêu phương án TN trả lời câu hỏi GV đặt ra. HS có thể đưa ra phương án đưa kim nam châm đến các vị trí khác nhau xung quanh dây dẫn. II. Từ TRƯờNG. 1.Thí nghiệm. -HS tiến hành TN theo nhóm để trả lời câu hỏi C2, C3. C2 : Khi đưa kim nam châm đến các vị trí khác nhau xung quanh dây dẫn có dòng điện hoặc xung quanh thanh nam châm Kim nam châm lệch khỏi hướng Nam-Bắc địa lý. C3 : ở mỗi vị trí, sau khi nam châm đã đứng yên, xoay cho nó lệch khỏi hướng vừa xác định, buông tay, kim nam châm luôn chỉ một hướng xác định. -TN chứng tỏ không gian xung quanh nam châm và xung quanh dòng điện có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt trong nó. -HS nêu kết luận ghi vở : 2.Kết luận : Không gian xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện tồn tại một từ trường. HOạT ĐộNG 4 : TìM HIểU CáCH NHậN BIếT Từ TRƯờNG. -GV : Người ta không nhận biết trực tiếp từ trường bằng giác quan Vậy có thể nhận biết từ trường bằng cách nào ? -GV có thể gợi ý HS cách nhận biết từ trường đơn giản nhất : Từ các Tn đã làm ở trên, hãy rút ra cách dùng kim nam châm (nam châm thử) để phát hiện từ trường ? 3.Cách nhận biết từ trường. -HS : Nêu cách nhận biết từ trường : Dùng kim nam châm thử đưa vào không gian cần kiểm tra. Nếu có lực từ tác dụng lên kim nam châm thì nơi đó có từ trường. *HOạT ĐộNG 5 : VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà. (10 phút) -Yêu cầu HS nhắc lại cách bố trí và tiến hành TN chứng tỏ xung quanh dòng điện có từ trường. -GV thông báo : TN này được gọi là TN Ơ-xtét do nhà bác học Ơ-xtét tiến hành năm 1820. Kết quả của Tn mở đầu cho bước phát triển mới của điện từ học thế kỉ 19 và 20. -Yêu cầu cá nhân HS hoàn thành C4#Cách nhận biết từ trường. -Tương tự với câu C5, C6. *H D V N : Học và làm bài tập 22 SBT. - Xem trước bài 23 -HS nêu lại được cách bố trí và TN chứng tỏ xung quanh dòng điện có từ trường. -Cá nhân HS hoàn thành câu C4 : Để phát hiện ra trong dây dẫn AB có dòng điện hay không ta đặt kim nam châm lại gần dây dẫn AB. Nếu kim nam châm lệch khỏi hướng Nam-Bắc thì dây dẫn AB có dòng điện chạy qua và ngược lại. C5 : Đặt kim nam châm ở trạng thái tự do, khi đã đứng yên, kim nam châm luôn chỉ hướng Nam-Bắc chứng tỏ xung quanh Trái Đất có từ trường. C6 : Tại một điểm trên bàn làm việc, người ta thử đi thử lại vẫn thấy kim nam châm luôn nằm dọc theo một hướng xác định, không trùng với hướng Nam-Bắc. Chứng tỏ không gian xung quanh nam châm có từ trường. ****************************************************