Giáo án môn Vật lý khối 9 - Bài 25: Sự nhiễm từ của sắt, thép - Nam châm điện

Tiết: 27 Tuần: 14 @ Tiêu Trọng Tú Trường THCS Hiệp Hòa Bài 25: SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP - NAM CHÂM ĐIỆN MỤC TIÊU Kiến thức: Mô tả được thí nghiệm về sự nhiễm từ của sắt, thép. Giải thích được vì sao người ta dùng lõi sắt non để chế tạo nam châm điện. Nêu được hai cách làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật. Kỹ năng: Mắc mạch điện theo sơ đồ, sử dụng các dụng cụ đo điện. Thái độ: Cẩn thận, thực hiện an toàn điện, yêu thích môn học. CHUẨN BỊ Mỗi nhóm học sinh: 1 ống dây có khoảng 500 hoặc 700 vòng. + Một ít đinh sắt. 1 la bàn hoặc kim nam châm đặt trên giá thẳng đứng. + 1 công tắc. 1 giá thí nghiệm. + 1 ampe kế có GHĐ 1,5A và ĐCNN 0,1A. 1 biến trở. + 1 nguồn điện từ 3V đến 6V. 1 lõi sắt non và 1 lõi thép có thể đặt vừa trong lòng ống dây. 5 đoạn dây dẫn dài khoảng 50cm. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC HĐ1: Kiểm tra bài cũ - Tổ chức tình huống học tập (5’) GV nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ: 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 làm gì? GV đánh giá, chấm điểm phần trả lời của HS. HS nhớ lại kiến thức cũ, vận dụng để trả lời câu hỏi của GV. Dòng điện gây ra lực từ tác dụng lên kim nam châm đặt gần nó. Ta nói dòng điện có tác dụng từ. Nam châm điện gồm một ống dây dẫn trong có lõi sắt non. Khi cho dòng điện chạy qua ống dây, lõi sắt bị nhiễm từ và trở thành một nam châm. Khi ngắt dòng điện, lõi sắt mất hết từ tính. Trong thực tế, nam châm điện có thể được dùng làm một bộ phận của cần cẩu, rơle điện từ... ĐVĐ: Chúng ta biết sắt và thép đều là 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? ® Bài mới. 84 HĐ2: Làm thí nghiệm về sự nhiễm từ của sắt và thép (15’) GV yêu cầu HS quan sát hình 25.1 SGK, đọc mục 1 để tìm hiểu mục đích thí nghiệm, cách tiến hành thí nghiệm. Tổ chức cho các nhóm làm thí nghiệm về sự nhiễm từ của sắt và thép. GV lưu ý HS bố trí TN: Để kim nam châm đứng thăng bằng rồi mới đặt cuộn dây sao cho trục kim nam châm song song với mặt ống dây. Sau đó mới đóng mạch điện. GV nêu câu hỏi: Góc lệch của nam châm khi cuộn dây có lõi sắt, thép so với khi không có lõi sắt, thép có gì khác nhau? Yêu cầu HS báo cáo kết quả TN. SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP Thí nghiệm HS quan sát hình 25.1, nghiên cứu mục 1 SGK, nêu được mục đích thí nghiệm: So sánh sự nhiễm từ của sắt và thép. HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm: Mắc mạch điện như hình 25.1. Đóng công tắc K, quan sát góc lệch của kim nam châm so với ban đầu. Đặt lõi sắt non hoặc lõi thép vào trong lòng ống dây. Đóng công tắc K. Quan sát và nhận xét về góc lệch của kim nam châm so với trường hợp trước. Khi đóng công tắc K, kim nam châm bị lệch đi so với phương ban đầu. Khi đặt lõi sắt hoặc thép vào lòng cuộn dây, đóng công tắc K, góc lệch của kim nam châm lớn hơn so với trường hợp không có lõi sắt hoặc thép. ® Lõi sắt hoặc thép làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện. HĐ3: Làm TN, khi ngắt dòng điện chạy qua ống dây, sự nhiễm từ của sắt non và thép có gì khác nhau ® Rút ra kết luận về sự nhiễm từ của sắt, thép (10’) GV yêu cầu HS nêu mục đích TN ở hình 25.2, dụng cụ TN, cách tiến hành TN. GV hướng dẫn HS thảo luận mục đích TN, các bước tiến hành TN. Yêu cầu đại diện nhóm nhận thêm dụng cụ, tiến hành thí nghiệm. GV nêu câu hỏi: Có hiện tượng gì xảy ra với đinh sắt khi ngắt dòng điện chạy qua ống dây trong các trường hợp: ống dây có lõi sắt non, ống dây có lõi thép? Gọi đại diện nhóm làm câu C1. 85 Qua 2 thí nghiệm trên, em rút ra kết luận gì? GV có thể gợi ý: Nguyên nhân nào đã làm tăng tác dụng từ của ống dây? Sự nhiễm từ của sắt non và thép có gì khác nhau? Thông báo về sự nhiễm từ của sắt, thép khi được đặt trong từ trường: Lõi sắt hoặc lõi thép làm tăng tác dụng từ của ống dây vì khi đặt trong từ trường thì lõi sắt và thép bị nhiễm từ và trở thành một nam châm. Không những sắt, thép mà các vật liệu từ như niken, côban đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ. ²Chính vì sự nhiễm từ của sắt non và thép khác nhau nên người ta đã dùng sắt non để chế tạo nam châm điện còn thép dùng để chế tạo nam châm vĩnh cửu. HS quan sát hình 25.2 SGK, nêu được: Mục đích TN: Nêu được nhận xét về tác dụng từ của ống dây có lõi sắt non và ống dây có lõi thép khi ngắt dòng điện qua ống dây. HS làm thí nghiệm theo nhóm, quan sát chiếc đinh sắt. HS thảo luận nhóm để làm câu C1. C1: Khi ngắt dòng điện đi qua ống dây, lõi sắt non mất hết từ tính còn lõi thép thì vẫn giữ được từ tính. Kết luận Lõi sắt hoặc lõi thép làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện. Khi ngắt điện, lõi sắt non mất hết từ tính, còn lõi thép thì vẫn giữ được từ tính. HS ghi kết luận vào vở. HS lắng nghe và ghi nhớ thông tin. HĐ4: Tìm hiểu nam châm điện (10’) Yêu cầu HS làm việc với SGK và thực hiện C2, chú ý đọc và nêu ý nghĩa của dòng chữ nhỏ: 1A-22W trong hình 25.3. Có những cách nào làm tăng lực từ của nam châm điện? 86 GV có thể tổ chức cho HS làm thí nghiệm để tự rút ra kết luận về cách làm tăng lực từ của nam châm điện. NAM CHÂM ĐIỆN HS nghiên cứu SGK, làm câu C2. Cấu tạo của nam châm điện: Gồm một ống dây dẫn trong có lõi sắt non. C2: Các con số khác nhau (1000, 1500) ghi trên ống dây cho biết ống dây có thể được sử dụng với những số vòng dây khác nhau, tùy theo cách chọn để nối hai đầu ống dây với nguồn điện. Dòng chữ cho biết ống dây được dùng với dòng điện có cường độ 1A, điện trở của ống dây là 22W. HS làm thí nghiệm để biết cách làm tăng lực từ của nam châm điện (thay cho việc thực hiện C3). Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện bằng cách: Tăng cường độ dòng điện qua ống dây. Tăng số vòng dây. HĐ5: Vận dụng - Củng cố bài - Dặn về nhà (5’) Yêu cầu HS trung bình-yếu vận dụng kiến thức đã học để làm câu C4, C5, C6. Ngoài hai cách đã học, còn cách nào làm tăng lực từ của nam châm điện nữa không? Chỉ dẫn HS đọc phần Có thể em chưa biết. HS tự làm các câu C4, C5, C6. C4: Khi chạm mũi kéo vào đầu thanh nam châm thì mũi kéo bị nhiễm từ và trở thành một nam châm. Mặt khác, kéo còn 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 đi 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 đi 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. Dặn về nhà: * Học kỹ bài phần ghi nhớ, tập trả lời lại các câu từ C1 ® C6 trong bài. * Làm bài tập 25.1® 25.4 trang 31 SBT. 81 Duyệt của Tổ BM 87