A. Hoạt động khởi động
Nam châm được chế tạp không khó khăn và ít tốn kém nhưng lại có vai trò quan trọng trong đời sống và kĩ thuật. Hãy quan sát cuộn dây dẫn có lõi sắt non bên trong. Đó là nam châm điện.
Hãy mô tả cấu tạo của nam châm điện?
Lõi sắt trong nam châm có tác dụng gì?
Nam châm điện có những ứng dụng gì trong đời sống và trong kĩ thuật ?
Trả lời:
Cấu tạo nam châm điện: gồm một cuộn dây dẫn có lõi sắt non bên trong.
Lõi sắt non (hoặc lõi thép) làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện chạy qua.
Ứng dụng:
Thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và máy rút tiền tự động
– Các màn hình ti vi và máy tính
– Động cơ điện và máy phát điện
– Rơ-le
B. Hoạt động hình thành kiến thức
I. Sự nhiễm từ của sắt, thép. Nam châm điện
1. Sự nhiễm từ của sắt, thép
a) Dụng cụ: sgk trang 82
b) Bố trí thí nghiệm: sgk trang 82
c) Từ kết quả thí nghiệm, hãy hoàn thành các nhận xét sau
Khi có lõi sắt non (hoặc lõi thép), góc lệch của kim nam châm (so với phương ban đầu) ... hơn khi không có lõi sắt non (hoặc lõi thép) trong lòng ống dây.
Từ tính của ống dây có lõi sắt non (hoặc lõi thép) ... hơn từ tính của ống dây không có lõi sắt non (hoặc lõi thép).
Lõi sắt non (hoặc lõi thép) làm ... tác dụng ... của ống dây có dòng điện chạy qua.
Trả lời:
c) Khi có lõi sắt non (hoặc lõi thép), góc lệch của kim nam châm (so với phương ban đầu) lớn hơn khi không có lõi sắt non (hoặc lõi thép) trong lòng ống dây.
Từ tính của ống dây có lõi sắt non (hoặc lõi thép) mạnh hơn từ tính của ống dây không có lõi sắt non (hoặc lõi thép).
Lõi sắt non (hoặc lõi thép) làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện chạy qua.
2. So sánh sự nhiễm từ của sắt và thép
Lõi sắt non và lõi thép đều làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện chạy qua. Vậy tính chất từ của lõi sắt non và lõi thép có giống nhau không? Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra điều này.
Bố trí và tiến hành thí nghiệm: sgk trang 83
Hoàn thành các nhận xét sau:
- Ống dây có lõi sắt non đang hút đinh sắt, khi ngắt công tắc ta thấy các đinh sắt ...
- Ống dây có lõi thép đang hút đinh sắt, khi ngắt công tắc ta thấy các đinh sắt ...
- Khi ngắt điện, lõi thép ... từ tính, lõi sắt non ... từ tính.
Hãy điền từ vào bảng sau để so sánh sự nhiễm từ của sắt và thép
Giống nhau | Khác nhau |
Sắt, thép khi đặt trong từ trường đều bị ... | Sau khi đã bị nhiễm từ, sắt non ... được từ tính lâu dài, còn thép thì ... từ tính lâu dài |
Trả lời
- Tính chất từ của lõi sắt non và lõi thép không giống nhau.
- Ống dây có lõi sắt non đang hút đinh sắt, khi ngắt công tắc ta thấy các đinh sắt rơi ra khỏi lõi sắt.
- Ống dây có lõi thép đang hút đinh sắt, khi ngắt công tắc ta thấy các đinh sắt vẫn bị lõi thép hút thêm một thời gian.
- Khi ngắt điện, lõi thép giữ được từ tính, lõi sắt non mất hết từ tính.
Giống nhau | Khác nhau |
Sắt, thép khi đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ. | Sau khi đã bị nhiễm từ, sắt non không giữ được từ tính lâu dài, còn thép thì vẫn giữ được từ tính lâu dài |
3. Nam châm điện
Quan sát hình ảnh nam châm điện trong sách giáo khoa (hình 43.7)
Hãy chỉ ra các bộ phận khác nhau của nam châm điện?
Hãy cho biết ý nghĩa của các con số ghi trên ống dây?
Làm thế nào để tăng tác dụng từ lên nam châm điện?
Trả lời:
Các bộ phận của nam châm điện là: Ống dây, khuôn nhựa, kẹp giấy, chốt cắm. Bộ phận quan trọng nhất là ống dây.
Ý nghĩa của các con số:
0, 1000, 1500: Số vòng dây của ống dây sẽ sử dụng khi cắm ở giữa 2 chốt tương ứng.
\(1A,22Ω\): Dòng điện định mức của ống dây và điện trở của ống.
Các làm tăng tác dụng từ của ống dây: Cho vào giữa ống dây một lõi sắt non hoặc lõi thép.
II. Ứng dụng của nam châm
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
a) Cấu tạo
Hãy nhớ lại kiến thức về âm đã học và cho biết nguồn phát ra âm có đặc điểm gì? Loa điện là một nguồn âm. Quan sát hình 47.4 trong sách giáo khoa để nghiên cứu xem loa điện gồm các bộ phận chính nào?
Trả lời câu hỏi:
Khi loa điện hoạt động thì bộ phận nào của loa dao động
Do đâu mà màng loa có thể dao động được?
b) Nguyên tắc hoạt động của loa điện
Sơ đồ và tiến hành thí nghiệm: sgk trang 85.
Hoàn thành các kết luận sau
Khi cường độ dòng điện chạy qua ống dây, ống dây ...
Khi cường độ dòng điện chạy qua ống dây thay đổi, ống dây ... dọc theo khe hở giữa hai cực của nam châm.
Thông tin: sgk trang 85
Câu hỏi: Quá trình biến đổi dao động điện thành âm thanh trong loa điện diễn ra như thế nào?
Trả lời:
a) Nguồn phát ra âm có đặc điểm là khi phát ra âm thì chúng dao động
Loa điện gồm các bộ phận chính: Màng loa, ống dây, lõi sắt, nam châm.
Khi loa điện hoạt động thì màng loa dao động.
Do sự dao động của nam châm điện (ống dây) làm cho màng loa dao động tạo ra âm thanh.
b) Nguyên tắc hoạt động của loa điện
Khi cường độ dòng điện chạy qua ống dây không đổi, ống dây đứng yên.
Khi cường độ dòng điện chạy qua ống dây thay đổi, ống dây dao động dọc theo khe hở giữa hai cực của nam châm.
Quá trình biến đổi dao động điện thành âm thanh trong loa điện diễn ra như sau: Khi cường độ dòng điện thay đổi được truyền từ micro qua bộ phận tăng âm đến ống dây thì ống dây dao động. Vì màng loa được gắn chặt với ống dây nên phát ra âm thanh đúng như âm thanh nó nhận được.
2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của rơ-le điện từ
a) Cấu tạo (sgk trang 86)
b) Nguyên tắc hoạt động
Quan sát hình 47.6 trong sách giáo khoa trang 86 để trả lời câu hỏi sau:
Bình thường có dòng điện chạy qua mạch 2 (có bóng đèn) hay không? Vì sao?
Để bóng đèn sáng thì mạch 2 phải như thế nào?
Khi khóa K ngắt, cuộn dây của nam châm điện có hút thanh sắt hay không?
Khi đóng khóa K, có hiện tượng gì xảy ra với thanh sắt? Vì sao?
Tại sao khi đóng công tắc K để dòng điện chạy trong mạch điện 1 thì bóng đèn ở mạch 2 lại sáng?
Hoàn thành kết luận sau:
- Rơ-le điện từ là một thiết bị tự động ...,… mạch điện, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện.
- Bộ phận chủ yếu của rơ-le điện từ gồm một ... điện và một thanh ... non.
- Khi đóng khóa K để có dòng điện chạy trong mạch 1 thì ... sẽ hút thanh ... và ... mạch điện 2.
Trả lời:
b)
Bình thường, không có dòng điện chạy qua mạch điện 2 vì mạch hở.
Để cho bóng đèn sáng thì mạch điện 2 phải kín.
Khi khoá K ngắt, cuộn dây của nam châm điện không hút thanh sắt.
Khi đóng khoá K, cuộn dây trở thành nam châm điện, hút thanh sắt.
Khi đóng công tắc K dòng điện chạy trong mạch điện 1 thì bóng đèn ở mạch 2 sáng vì khi đó mạch kín.
Rơle điện từ là một thiết bị tự động đóng, ngắt mạch điện, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện.
Bộ phận chủ yếu của rơle điện từ gồm một nam châm điện và một thanh sắt non.
Khi đóng khoá K để có dòng điện chạy trong mạch 1 thì nam châm điện sẽ hút thanh sắt và đóng kín mạch điện 2.
