Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo bài 12

Mở đầu trang 55 Khoa học tự nhiên 9: Hình bên là một loại đèn pin sử dụng bóng đèn LED được nạp điện bằng cách bóp tay vào cần nạp điện. Bên trong đèn pin có nam châm, cuộn dây dẫn và một pin sạc lithium để nạp điện. Loại đèn này hoạt động dựa vào nguyên tắc nào?

Lời giải:

Cần nạp điện bị bóp làm di chuyển bánh răng bên trong đẩy nam châm chạy xuyên qua cuộn dây từ đầu này sang đầu kia rồi ngược lại, từ đó số lượng đường sức từ trường đi xuyên qua mặt cắt cuộn dây thay đổi theo thời gian và xuất hiện dòng điện trong cuộn dây khép kín.

Câu hỏi 1 trang 55 Khoa học tự nhiên 9: Tiến hành Thí nghiệm 1, từ đó cho biết ở trường hợp nào thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện.

Lời giải:

Trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện khi dịch chuyển nam châm trượt trên giá đỡ lại gần và ra xa cuộn dây dẫn và khi quay nam châm trước cuộn dây dẫn.

Câu hỏi 2 trang 56 Khoa học tự nhiên 9: Tiến hành Thí nghiệm 2, từ đó cho biết ở trường hợp nào thì trong cuộn dây dẫn B xuất hiện dòng điện.

Lời giải:

Cuộn dây dẫn B có dòng điện chạy qua trong khi đóng công tắc điện hoặc trong khi ngắt công tắc điện.

Câu hỏi 3 trang 56 Khoa học tự nhiên 9: Từ Thí nghiệm 1 và 2, có thể kết luận gì về sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng?

Lời giải:

Từ hai thí nghiệm 1 và 2, dòng điện xuất hiện khi từ trường quanh ống dây dẫn thay đổi.

Câu hỏi 4 trang 57 Khoa học tự nhiên 9: Nêu nhận xét về mối liên hệ giữa sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn và sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn.

Lời giải:

Trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng mỗi khi có sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn.

Câu hỏi 5 trang 57 Khoa học tự nhiên 9: Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn.

Lời giải:

Trong cuộn dây dẫn, dòng điện cảm ứng xuất hiện khi có sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn.

Luyện tập 1 trang 57 Khoa học tự nhiên 9: Giải thích vì sao khi cho nam châm vĩnh cửu quay quanh trục thẳng đứng trước một cuộn dây dẫn thì kim điện kế bị lệch.

Lời giải:

Trên thực tế, số lượng đường sức từ phân bố quanh nam châm vĩnh cửu là không đều. Khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng vì khi nam châm quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây thay đổi.

Luyện tập 2 trang 57 Khoa học tự nhiên 9: Đề xuất một cách khác để làm biến đổi số đường sức từ xuyên qua một cuộn dây dẫn mềm đặt cạnh một nam châm vĩnh cửu. Lập phương án và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra xem trong cuộn dây dẫn có dòng điện cảm ứng hay không.

Lời giải:

Phương án thí nghiệm: Di chuyển cuộn dây lại gần hoặc ra xa nam châm, hai đầu cuộn dây nối với kim điện kế.

Kết quả: cuộn dây dẫn có xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Luyện tập 3 trang 57 Khoa học tự nhiên 9: Trả lời câu hỏi ở phần Mở đầu bài học.

Lời giải:

Cần nạp điện bị bóp làm di chuyển bánh răng bên trong đẩy nam châm chạy xuyên qua cuộn dây từ đầu này sang đầu kia rồi ngược lại, từ đó số lượng đường sức từ trường đi xuyên qua mặt cắt cuộn dây thay đổi theo thời gian và xuất hiện dòng điện trong cuộn dây khép kín

Vận dụng trang 57 Khoa học tự nhiên 9:

a) Nêu tên một số dụng cụ, thiết bị mà hoạt động của chúng dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

b) Giải thích cách tạo ra dòng điện cảm ứng của một trong những dụng cụ, thiết bị đã nêu ở câu a.

Lời giải:

a) Dòng điện ba pha, máy phát điện.

b) Máy phát điện: đặt cuộn dây vào giữa hai cực của nam châm, hai đầu cuộn dây nối với pin để lưu trữ điện hoặc đèn LED nhỏ, cố định nam châm, quay cuộn dây quanh trục, dòng điện cảm ứng sinh ra trong cuộn dây.