Bài tập file word Vật lí 7 kết nối tri thức Ôn tập Chương 6: Từ (P2)

ÔN TẬP CHƯƠNG 6: TỪ

(PHẦN 2 - 20 CÂU)

Câu 1: Em biết gì về từ trường của Trái Đất?

Trả lời:

- Trái Đất là một nam châm khổng lồ. Ở bên ngoài Trái Đất, đường sức từ trường Trái Đất có chiều đi từ Nam bán cầu đến Bắc bán cầu.

- Cực Bắc địa lí và cực Bắc địa từ không trùng nhau. Cực Nam địa lí không trùng cực Nam địa từ.

Câu 2: Nam châm điện hoạt động như thế nào?

Trả lời:

Hoạt động: Khi cho dòng điện chạy vào ống dây bằng cách đóng khóa K, lúc này trong ống dây sinh ra từ trường. Khi đó ống dây trở thành một nam châm điện.

Câu 3: Giữa hai châm có tương tác như thế nào?

Trả lời:

Khi đưa hai thanh nam châm lại gần nhau:

- Hai từ cực khác tên hút nhau.

- Hai từ cực cùng tên đẩy nhau.

Câu 4: Nêu khái niệm từ trường.

Trả lời:

Từ trường là môi trường tồn tại xung quanh nam châm và dây dẫn mang dòng điện.

Câu 5: Trình bày cấu tạo nam châm điện.

Trả lời:

Cấu tạo của nam châm điện gồm: ống dây dẫn, lõi sắt non lồng trong ống dây, hai đầu ống dây nối với 2 cực của nguồn điện. Lõi sắt non có tác dụng làm tăng từ trường của nam châm điện.

Câu 6: Lấy ví dụ về một số vật liệu có từ tính.

Trả lời:

Ví dụ: Một số vật liệu có từ tính như: sắt, thép, niken, coban, …

Câu 7: La bàn dùng để làm gì?

Trả lời:

La bàn là dụng cụ dùng để xác định phương hướng trong không gian nhất định. La bàn được ứng dụng nhiều trong các hoạt động đi biển, vào rừng, sa mạc, hướng bay của máy bay, tàu thủy, tàu ngầm, tên lửa, tàu vũ trụ,...

Câu 8: Nêu ưu điểm của nam châm điện so với nam châm vĩnh cửu.

Trả lời:

- Có thể thay đổi được độ mạnh yếu của nam châm bằng cách thay đổi số vòng dây hoặc thay đổi cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây.

- Có thể tạo từ trường mạnh hơn nam châm vĩnh cửu.

- Có thể ngắt hoàn toàn từ tính của nam châm bằng cách ngắt điện.

Câu 9: Lấy ví dụ về một số vật liệu không có từ tính.

Trả lời:

Ví dụ: Một số vật liệu không có từ tính.

Câu 10: Từ trường của Trái Đất mạnh nhất ở những vùng nào?

Trả lời:

Từ trường của Trái Đất mạnh nhất ở vùng Bắc Cực và Nam Cực.

Câu 11: Dựa vào đâu để phân loại nam châm điện?

Trả lời:

Hiện nay nam châm điện có khá nhiều dạng khác nhau về mạch từ, cuộn dây, nguồn điện cung cấp. chính vì vậy mà người ta dựa vào các đặc điểm quan trọng như: Nguồn điện, các đặc tính chuyển động xung quanh của phần ứng, dựa vào đặc tính lực hút điện từ, dựa vào sự thay đổi dạng đặc tính của lực hút hay dựa vào thời gian chuyển động của phần ứng mà có những cách phân loại khác nhau.

Câu 12: Nói “Trái Đất giống như một thanh nam châm khổng lồ” là đúng hay sai?  Vì sao?

Trả lời:

- Nói “Trái Đất giống như một thanh nam châm khổng lồ” là đúng

- Vì khi đặt một kim nam châm ở một vị trí xác định ta thấy kim nam châm luôn hướng theo hướng Bắc – Nam địa lí. Xoay kim nam châm một góc xoay nào đó, sau khi cân bằng kim nam châm lại trở về theo hướng Bắc - Nam địa lí. Điều này chứng tỏ Trái Đất là một nam châm, có cực Bắc của nam châm là cực Nam địa lí và cực Nam của nam châm là cực Bắc địa lí.

⇒ Có thể coi Trái Đất giống như một thanh nam châm khổng lồ vì mỗi cực của thanh nam châm để tự do luôn hướng về một cực của Trái Đất.

Câu 13: Nêu cách chế tạo một la bàn đơn giản.

Trả lời:

- Dụng cụ: Một nam châm mạnh; hai chiếc kim khâu (hoặc hai đinh ghim) bằng thép, một miếng xốp mỏng; một cốc nhựa hoặc cốc giấy đựng nước.

- Cách làm: Xát nhẹ đầu kim khoảng 30 lần vào một cực của nam châm, sau đó xát nhẹ đầu lỗ kim vào cực kia của nam châm. Kiểm tra bằng cách cho chiếc kim đã được cọ xát hút chiếc kim bằng thép chưa được cọ xát.

- Thả miếng xốp vào cốc nước, sau đó đặt chiếc kim lên mặt xốp, chiếc kim sẽ chỉ hướng Bắc – Nam.

Câu 14: Trong lĩnh vực khoa học vật liệu, nam châm điện được sử dụng như thế nào để nghiên cứu và phát triển vật liệu mới và tiên tiến?

Trả lời:

- Tính chất vật lý: Nam châm điện có thể tạo ra từ trường mạnh để điều chỉnh cấu trúc tinh thể và tính chất vật lý của vật liệu. Bằng cách tác động từ trường lên vật liệu trong quá trình sản xuất, nghiên cứu viên có thể điều chỉnh các tính chất vật lý như độ cứng, độ dẻo, độ dẫn điện và độ từ trường của vật liệu.

- Tính chất hóa học: Từ trường có thể ảnh hưởng đến các quá trình hóa học của vật liệu, bao gồm sự tạo ra và sự phân tách pha của các hợp chất. Sử dụng nam châm điện, các nhà nghiên cứu có thể nghiên cứu cách từ trường tác động lên quá trình hình thành và biến đổi cấu trúc hóa học của vật liệu.

- Nghiên cứu nano vật liệu: sử dụng để tạo ra các điều kiện từ trường đặc biệt để nghiên cứu các tính chất đặc trưng của vật liệu ở cấp độ nano.

- Nghiên cứu và phát triển vật liệu từ trường: sử dụng để tạo ra từ trường mạnh nhằm điều khiển quá trình tự động và khai thác các vật liệu từ trường, như vật liệu từ trường mềm, vật liệu từ trường cứng và các hệ thống từ trường thông minh.

Câu 15: Làm thế nào để xác định được thanh nào là nam châm khi có hai thanh kim loại A, B bề ngoài giống hệt nhau?

Trả lời:

Dùng một sợi chỉ mềm buộc vào giữa thanh kim loại rồi treo lên, nếu khi cân bằng thanh đó luôn nằm theo hướng Bắc - Nam thì đó là thanh nam châm.

Câu 16: Hiện tượng cực quang là gì?

Trả lời:

- Mặt Trời luôn phóng vào vũ trụ một khối lượng khổng lồ các hạt mang năng lượng, kể cả hướng Trái Đất. Nhưng Trái Đất được từ trường bảo vệ, ngoại trừ ở cực Bắc và cực Nam. Nơi đó thì tấm chắn bảo vệ có thể bị xuyên qua được. Ở đây các hạt năng lượng cao của gió Mặt Trời có thể xâm nhập vào vùng khí quyển trên cùng và làm nó phát sáng. Những dải, vòng cung hoặc bằng ánh sáng xuất hiện trên trời, đó là cực quang.

- Thỉnh thoảng cực quang có thể được nhìn thấy ở miền Bắc nước Đức. Thông thường hơn người ta có thể quan sát cực quang ở vùng cao phía Bắc như Alaska, Canada hay Bắc Scandinavia.

Câu 17: Trong lĩnh vực sản xuất, nam châm điện được áp dụng như thế nào để tách các vật liệu kim loại từ các vật liệu không tương đồng trong quá trình tái chế?

Trả lời:

- Trong lĩnh vực sản xuất, nam châm điện được sử dụng để tách các vật liệu kim loại từ các vật liệu không tương đồng trong quá trình tái chế. Cụ thể, nam châm điện tạo ra một từ trường mạnh, từ trường này tạo ra một lực hút và tách kim loại ra khỏi các vật liệu không tương đồng.

- Trong quá trình tái chế kim loại, nam châm điện được sử dụng để tách các vật liệu kim loại từ các vật liệu không tương đồng như nhựa, gỗ, và các vật liệu khác. Điều này giúp tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tái chế và làm sạch kim loại.

- Việc áp dụng nam châm điện trong quá trình tái chế kim loại không chỉ giúp tách rời các kim loại một cách hiệu quả mà còn giúp giảm thiểu lượng chất thải và tối ưu hóa quy trình tái chế.  

Câu 18: Nam châm hình khối có ứng dụng như thế nào trong thực tế?

Trả lời:

- Thiết bị điện tử: Nam châm khối được sử dụng trong các loa, đầu đọc/ghi từ, động cơ điện, ổ cứng, mô-đun cảm biến, bộ biến áp, và các thiết bị điện tử khác. Chúng giúp tạo ra từ trường mạnh để truyền tín hiệu, tạo âm thanh, và hoạt động các thành phần điện tử.

- Ứng dụng công nghiệp: Nam châm khối được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp như hệ thống chuyển động và định vị, cơ cấu kẹp, khóa từ, máy cắt, máy khoan, máy cắt kim loại, và máy móc tự động hóa khác.

- Năng lượng và điện tử môi trường: Nam châm khối có thể được sử dụng trong các thiết bị năng lượng tái tạo như các động cơ gió, động cơ mặt trời, và các hệ thống lưu trữ năng lượng. Chúng cũng được sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến điện tử môi trường như các thiết bị xử lý nước và xử lý chất thải.

- Y tế: Trong lĩnh vực y tế, nam châm khối được sử dụng trong các thiết bị hỗ trợ y tế như máy MRI (cộng hưởng từ hạt nhân), thiết bị giảm đau, thiết bị điện tim, và các thiết bị chẩn đoán hình ảnh khác.

- Đồ chơi và giải trí: Nam châm khối được sử dụng trong các đồ chơi xây dựng, câu đố nam châm, đồ chơi giáo dục và các ứng dụng giải trí khác. Chúng tạo ra sức hút mạnh giữa các mảnh ghép nam châm và cho phép tạo ra các cấu trúc đa dạng và sáng tạo.

Câu 19: Theo các nhà khoa học định kỳ cứ khoảng 1 triệu năm thì cực từ của trái đất thay đổi. Các nhà vật lý địa cầu đã tính toán rằng chậm nhất là 1.000 năm nữa thì điều đó sẽ xảy ra, điều đó sẽ gây ảnh hưởng như thế nào tới Trái Đất?

Trả lời:

- Theo phỏng đoán thì khi thay đổi cực, từ trường của trái đất không ổn định và phân ra làm nhiều từ trường nhỏ, bao bọc lấy trái đất khắp mọi hướng. Sau đó thì từ trường sẽ ổn định trở lại nhưng theo hướng ngược lại. Điều đó có nghĩa là đường đi của từ trường sẽ không phải là từ Nam đến Bắc mà từ Bắc đến Nam.

- Suy giảm từ trường sẽ làm cho ngày càng có nhiều tia cực tím đến bề mặt Trái Đất, kéo theo sự thay đổi thời tiết và khí hậu. Những cơn giông tố có lẽ sẽ xảy ra thường xuyên hơn và mạnh hơn. Lốc xoáy, lũ lụt cùng các kỳ hạn hán sẽ trở thành thông lệ.

- Đối với một số loài động vật thì từ trường rất quan trọng vì chúng sử dụng từ trường để định hướng. Kiến, chim di cư, rùa và cá mập có lẽ sẽ lạc hướng nếu không có từ trường. Vì thế, nếu cực từ tiếp tục dịch chuyển với tốc độ nhanh, thì điều này sẽ là một vấn đề nghiêm trọng đối với các loài chim di cư trong tương lai.

Câu 20: Trong lĩnh vực năng lượng, làm thế nào nam châm điện được sử dụng để tạo ra nguồn năng lượng tái tạo, như trong các động cơ điện từ và các máy phát điện gió?

Trả lời:

- Trong lĩnh vực năng lượng, nam châm điện được sử dụng để tạo năng lượng tái tạo thông qua các ứng dụng như động cơ điện từ và máy phát điện gió. Trong động cơ điện từ, nam châm được sử dụng để tạo ra từ trường đổi từ cơ học thành điện, theo nguyên lý điện động học. Việc quay viên nam châm theo hình quạt hoặc xi lanh trong một cuộn dây tạo ra một cực bắc và một cực nam đổi liên tục, tạo ra một dòng điện xoay chiều trong cuộn dây.

- Trong máy phát điện gió, nam châm cũng được sử dụng để tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Cụ thể, trong một máy phát điện gió, các cánh quạt được kết nối với một trục có nam châm, và khi cánh quạt quay do sức gió, nam châm tạo ra từ trường đổi cơ học thành điện trong cuộn dây xung quanh chúng. Quá trình này tạo ra điện áp và dòng điện mà sau đó được chuyển đổi thành năng lượng điện.