Bài giảng Vật lý 8 - Chương 2: Điện từ học - Tiết 23, bài 21: Nam châm vĩnh cửu

Tiết 23 – Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Năm 1820 nhà bác học ơ-xtét người Đan Mạch phát kiến về sự liên hệ giữa điện và từ, (mà hàng nghìn năm về trước con người vẫn coi là hai hiện tượng tách biệt, không liên hệ gì với nhau). Là cơ sở cho sự ra đời của động cơ điện. Giải phóng sức lao động cho con người. Với những ý nghĩa quan trọng đó, chúng ta sẽ nghiên cứu điện và từ qua chương II. Điện từ học Trong điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng? Máy phát điện xoay chiều có cấu tạo và hoạt động như thế nào? Vì sao ở hai đầu mỗi đường dây tải điện phải đặt máy biến thế? chương II: Điện từ học Ta sẽ nghiên cứu: Nam châm điện có đặc điểm gì giống và khác nam châm vĩnh cửu? Từ trường tồn tại ở đâu? Làm thế nào để nhận biết từ trường? Biểu diễn từ trường bằng hình vẽ như thế nào? Lực điện từ do từ trường tác dụng lên dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng có đặc điểm gì ? Tổ Xung Chi là nhà phát minh của Trung Quốc thế kỉ V. Ông đã chế ra xe chỉ nam. Đặc điểm của xe này là dù xe có chuyển động theo hướng nào thì hình nhân trên xe cũng chỉ tay về hướng Nam. Bí quyết nào đã làm cho hình nhân trên xe của Tổ Xung Chi luôn luôn chỉ hướng Nam? Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm C1: Nhớ lại kiến thức về từ tính của nam châm ở lớp 5 và lớp 7, em hãy đề xuất một phương án thí nghiệm để phát hiện xem một thanh kim loại có phải là nam châm không? Trả lời câu C1: Đưa thanh kim loại lại gần vụn sắt. Nếu thanh kim loại nào hút vụn sắt thì nó là nam châm. Từ tính của nam châm Thí nghiệm Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu C2: Đặt kim nam châm trên giá thẳng đứng như hình 21.1 + Khi đã đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng nào? Trả lời C2: +Khi đã đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng Nam Bắc địa lí. C2: +Xoay cho kim nam châm lệch khỏi hướng vừa xác định, buông tay. Khi đã đứng cân bằng trở lại, kim nam châm còn chỉ hướng như lúc đầu nữa không? Làm lại thí nghiệm hai lần và cho nhận xét? +Khi đã đứng cân bằng trở lại, nam châm vẫn chỉ hướng Nam-Bắc như cũ. Nam Bắc Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: Bình thường, kim (hoặc thanh) nam châm tự do, khi đã đứng cân bằng luôn chỉ hướng Nam-Bắc. Một cực của nam châm( còn gọi là từ cực) luôn chỉ hướng Bắc (được gọi là cực Bắc), còn cực kia luôn chỉ hướng Nam (được gọi là cực Nam). Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Chúng ta hãy quan sát một số thanh nam châm Nam châm chữ U Nam châm thẳng Kim nam châm Cách sơn mầu, ký hiệu cực từ S (South): cực Nam S N N (North): cực Bắc Hút sắt, thép, niken, coban, gađôlini… Không hút đồng, nhôm… Nam châm còn hút được S N Không hút được nhôm đồng và KL không thuộc vật liệu từ Sắt, thép, niken, coban, gađôlini… Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C3: Đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau (Hình 21.3 ). Quan sát hiện tượng và cho nhận xét. Trả lời câu C3: Các cực khác tên thì hút nhau. Hình 21.3 Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C3: Đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau (Hình 21.3 ). Quan sát hiện tương và cho nhận xét. Trả lời câu C3: Các cực khác tên thì hút nhau. Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C3: Đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau (Hình 21.3 ). Quan sát hiện tương và cho nhận xét. Trả lời câu C3: Các cực khác tên thì hút nhau. Tiết 23:Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C3: Đưa hai từ cực khác tên của hai nam châm lại gần nhau (Hình 21.3 ). Quan sát hiện tương và cho nhận xét. Trả lời câu C3: Các cực khác tên thì hút nhau. Tiết 23:Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C4: Đổi đầu của một trong hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm? Trả lời câu C4: Các cực cùng tên của hai nam châm đẩy nhau. Tiết 23:bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C4: Đổi đầu của một trông hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm? Trả lời câu C4: Các cực cùng tên của hai nam châm đẩy nhau. Tiét 23:Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C4: Đổi đầu của một trông hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm? Trả lời câu C4: Các cực cùng tên của hai nam châm đẩy nhau. Tiêt 23:bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C4: Đổi đầu của một trông hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm? Trả lời câu C4: Các cực cùng tên của hai nam châm đẩy nhau. Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: C4: Đổi đầu của một trông hai nam châm rồi đưa lại gần nhau. Có hiện tượng gì xảy ra với các nam châm? Trả lời câu C4: Các cực cùng tên của hai nam châm đẩy nhau. Tiêt 23: bài 21: Nam châm vĩnh cửu Tiết 23:Bài 21: Nam châm vĩnh cửu Từ tính của nam châm Thí nghiệm 2. Kết luận: II. Tương tác giữa hai nam châm Thí nghiệm: 2. Kết luận: Khi đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau thì chúng hút nhau nếu các từ cực khác tên, đẩy nhau nếu các từ cực cùng tên. Qua phần II em lại có thêm cách nào để nhận biết nam châm? Trả lời: Có thể dùng đặc tính hút đẩy của hai nam châm để nhận biết nam châm. Và qua đây em có mấy cách để nhận biết các cực của nam châm? +Căn cứ vào màu sơn. + Căn cứ vào kí hiệu bằng chữ viết ( N hoặc S). +Căn cứ vào sự định hướng của nam châm. + Căn cứ vào sự tương tác giữa hai nam châm. Tiết 23:Bài 21: Nam châm vĩnh cửu I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm III. Vận dụng C5: Theo em, có thể giải thích thế nào hiện tượng hình nhân trên xe của Tổ Xung Chi luôn luôn chỉ hướng Nam? Trả lời C5: Có thể nhà phát minh người Trung Quốc Tổ Xung Chi đã lắp trên xe một thanh nam châm. * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. Tiết 23: bài 21: Nam châm vĩnh cửu I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm III. Vận dụng C6: Người ta dùng la bàn để xác định hướng Bắc, Nam. Tìm hiểu cấu tạo của la bàn. Hãy cho biết bộ phận nào của la bàn có tác dụng chỉ hướng. Giải thích. Biết rằng mặt số của la bàn có thể quay độc lập với kim nam châm. * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. T Đ N B Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm Trả lời C6: Bộ phận chỉ hướng của la bàn là kim nam châm. Bởi vì tại mọi vị trí trên Trái Đất (trừ hai cực) kim nam châm luôn chỉ hướng Nam-Bắc * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. III. Vận dụng T Đ N B Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu III. Vận dụng C8: Xác định tên các từ cực của thanh nam châm trên hình 21.5. Trả lời câu C8: Trên hình 21.5 ( SGK, sát với cực có ghi chữ N (cực Bắc) của thanh nam châm treo trên dây là cựu Nam(S) của thanh nam châm. Cực còn lại của thanh nam châm là cực Bắc (N). N S Hình 21.5 I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. Tiết 23:Bài 21: Nam châm vĩnh cửu III. Vận dụng C8: Xác định tên các từ cực của thanh nam châm trên hình 21.5. Trả lời câu C8: Trên hình 21.5 SGK, sát với cực có ghi chữ N (cực Bắc) của thanh nam châm treo trên dây là cực Nam của thanh nam châm. Hình 21.5 I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. Tiết 23:Bài 21: Nam châm vĩnh cửu III. Vận dụng C8: Xác định tên các từ cực của thanh nam châm trên hình 21.5. TRả lời câu C8: Trên hình 21.5 ( SGK, sát với cực có ghi chữ N (cực Bắc) của thanh nam châm treo trên dây là cực Nam của thanh nam châm. Hình 21.5 I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. Tiết 23:bài 21: Nam châm vĩnh cửu III. Vận dụng C8: Xác định tên các từ cực của thanh nam châm trên hình 21.5. Trả lời câu C8: Trên hình 21.5 SGK, sát với cực có ghi chữ N (cực Bắc) của thanh nam chẩm treo trên dây là cựu Nam của thanh nam châm. Hình 21.5 I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. Tiết 23: Bài 21: Nam châm vĩnh cửu III. Vận dụng C8: Xác định tên các từ cực của thanh nam châm trên hình 21.5. TRả lời câu C8: Trên hình 21.5 ( SGK, sát với cực có ghi chữ N (cực Bắc) của thanh nam chẩm treo trên dây là cựu Nam của thanh nam châm. Hình 21.5 I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. Tiết 23: bài 21: Nam châm vĩnh cửu Bài tập 1: Quan sát hai thanh nam châm trên hình vẽ. Giải thích tại sao thanh nam châm 2 lại lơ lửng trên thanh nam châm 1? I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. III. Vận dụng III. Vận dụng Bài tập 2: Trên thanh nam châm chỗ nào hút sắt mạnh nhất ? A. Phần giữa của thanh. B. Chỉ có từ cực Bắc. C. Cả hai từ cực. D. Mọi chỗ đều hút sắt mạnh như nhau. Tiết 23:bài 21: Nam châm vĩnh cửu I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. S S S Đ III. Vận dụng Bài tập 3. Trên hình vẽ mô tả tính chất từ của Trái Đất. Các từ cực và các cực địa lí của Trấi Đất có trùng nhau không? Hỏi từ cực nằm gần cực Bắc địa lí là từ cực gì? Cực Bắc địa lí Từ cực Nam I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. Tiết 23: bài 21: Nam châm vĩnh cửu III. Vận dụng Bài tập 4. Có một thanh nam châm thẳng bị gãy tại chính giữa của thanh, hỏi lúc này một nửa của thanh nam châm sẽ như thế nào? Chỉ còn từ cực Bắc Chỉ còn từ cực Nam Còn một trong hai từ cực Vẫn có hai từ cực Nam và từ cực Bắc I. Từ tính của nam châm II. Tương tác giữa hai nam châm * Nam châm nào cũng có hai cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam. * Khi hai nam châm đặt gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. S S S Đ Tiết 23:bài 21: Nam châm vĩnh cửu *Có thể em chưa biết Vào năm 1600, nhà vật lí người Anh W. Ghin-bớt, đã đưa ra giả thuyết Trái Đất là một nam châm khổng lồ. Để kiểm tra giả thuyết của mình, W. Ghin-bớt đã làm một quả cầu lớn bằng sắt nhiễm từ, gọi là “ Trái Đất tí hon” và đặt các cực từ của nó ở các địa cực. Đưa la bàn lại gần trái đất tí hon ông thấy trừ hai từ cực, còn ở mọi điểm trên quả cầu, kim la bàn đều chỉ hướng Nam –Bắc. Hiện nay vẫn chưa có sự giải thích chi tiết và thoả đáng về nguồn gốc từ tính của trái đất. Hướng dẫn về nhà. *Nắm vững phần ghi nhớ Sgk trang 60. *Làm các bài tập 21 trong Sbt trang. *Tiếp tục tìm hiểu về ứng dụng của nam châm vĩnh cửu trong cuộc sống hàng ngày. Xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo và các em học sinh.