CHỦ ĐỀ VI: TỪ

BÀI 18 - NAM CHÂM

I. NHẬN BIẾT (4 câu)

Câu 1: Nam châm là gì?

Trả lời:

Nam châm là những vật có từ tính có thể hút được các vật bằng sắt, thép, …

Câu 2: Nam châm vĩnh cửu là gì?

Trả lời:

Những nam châm có từ tính tồn tại lâu dài được gọi là nam châm vĩnh cửu.

Câu 3: Nêu tác dụng của nam châm lên các vật liệu khác nhau.

Trả lời:

Nam châm chỉ tương tác với các vật liệu từ như: sắt, thép, cobalt, nickel, …

Câu 4: Trình bày sự định hướng của thanh nam châm.

Trả lời:

• Khi nam châm để tự do, đầu luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc (kí hiệu N – North), còn đầu luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam (kí hiệu S – South).
• Khi đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau:
• Các từ cực cùng tên đẩy nhau.
• Các từ cực khác tên hút nhau.

II. THÔNG HIỂU (4 câu)

Câu 1: Kể tên một số dạng nam châm thông dụng.

Trả lời:

Một số dạng nam châm thông dụng: nam châm thẳng, nam châm chữ U, kim nam châm, nam châm đất hiếm (loại tròn).

Câu 2: Lấy một số ví dụ về thiết bị có sử dụng nam châm vĩnh cửu.

Trả lời:

Ví dụ: Một số dụng cụ hoặc thiết bị có sử dụng nam châm vĩnh cửu: Loa, cảm biến, thiết bị lò vi sóng, thiết bị điều khiển tự động,...

Câu 3: Để xác định bộ phận nào của thiết bị có từ tính, ta làm như thế nào?

Trả lời:

Cách đơn giản để xác định được bộ phận nào có từ tính là đưa một miếng sắt hoặc thép vào các bộ phận trong thiết bị, bộ phận nào hút thanh sắt hoặc thanh thép thì bộ phận đó có từ tính.

Câu 4: Hai thanh kim loại hút nhau thì hai thanh kim loại đó có phải nam châm không?

Trả lời:

Hai thanh kim loại này đều bị nhiễm điện nên mới có thể hút nhau. Không nhất thiết là hai thanh kim loại này là nam châm vì cũng không đẩy nhau.

III. VẬN DỤNG (4 câu)

Câu 1: Một hỗn hợp chứa niken, sắt, đồng. Em hãy đề xuất biện pháp để tách đồng ra khỏi hỗn hợp này.

Trả lời:

Dùng nam châm đưa lại gần hỗn hợp, niken và sắt sẽ bị nam châm hút ra khỏi hỗn hợp, trong hỗn hợp chỉ còn lại đồng.

Câu 2: Có hai thanh kim loại A, B bề ngoài giống hệt nhau. Làm thế nào để xác định được thanh nào là nam châm?

Trả li:

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 3: Có hai thanh nam châm A và B, thanh nam châm B bị mất ký hiệu cực, thanh nam châm A không bị mất ký hiệu cực. Làm thế nào để xác định cực của thanh nam châm B?

Trả lời:

Đưa cực bắc của thanh nam châm A lại gần một đầu của thanh nam châm B, Nếu hai đầu hút nhau thì đó là cực nam, nếu hai đầu đẩy nhau thì đó là cực bắc của nam châm B.

Câu 4: Khi đặt các thanh nam châm ở gần nhau thì sẽ xảy ra hiện tượng gì?

Trả lời:

Các thanh nam châm bị lệch khỏi hướng nam bắc ban đầu.

IV. VẬN DỤNG CAO (3 câu)

Câu 1: Nêu ứng dụng của nam châm vĩnh cửu trong đời sống

Trả lời:

• Máy vi tính và điện tử: Trong mỗi máy tính đều có chứa nam châm. Nó giúp lưu trữ các dữ liệu trên ổ đĩa cứng và hiển thị các hình ảnh và dữ liệu trên màn hình. Bên cạnh đó, nó là thành phần xuất hiện cả trong các loa thường gắn với máy tính, tivi, radio, giúp chuyển đổi điện năng thành cơ năng. Trong các thiết bị điện tử, nam châm nắm vai trò điều khiển điện và các kim loại đến các vị trí thích hợp.
• Trong công nghiệp: Trong máy phát điện, nam châm giúp chuyển đổi từ năng lượng cơ học thành điện năng. Ngược lại, đối với nhiều loại động cơ khác, nó lại giúp chuyển điện năng thành các dạng chuyển động cơ học khác.
• Thiết bị y tế: Nam châm vĩnh cửu giúp tạo nên các máy móc, thiết bị ứng dụng trong y học như máy chụp X quang, máy MRI. Với các thiết bị theo dõi cơ thể ở một tần số vô tuyến điện cụ thể nào đó, các proton tích điện trong cơ thể hấp thụ tần số này và phản ánh trở lại máy, nó cũng tương tự như cách hoạt động của hệ thống radar. Ngoài ra, nam châm được sử dụng như một liệu pháp điều trị một số bệnh như viêm khớp hay lưu thông máu kém.

Câu 2: Nêu ứng dụng của nam châm chữ U trong đời sống.

Trả lời:

• Trong chế tạo đàn ghita: Nam châm chữ U được sử dụng để gắn các dây đàn ghita vào cần đàn, giúp dây đàn giữ được độ căng và âm thanh phát ra được vang hơn.
• Trong ngành đường sắt: Nam châm chữ U được sử dụng trong hệ thống đóng mở cửa tự động ở các nhà ga, ga tàu điện ngầm, giúp cửa đóng mở một cách chính xác và an toàn.
• Trong thử nghiệm vật lý: Nam châm chữ U được sử dụng trong các thí nghiệm vật lý để nghiên cứu về từ trường, giúp tạo ra một từ trường mạnh và ổn định để nghiên cứu các hiện tượng từ.
• Trong thiết bị an ninh: Nam châm chữ U được sử dụng trong các thiết bị an ninh như cửa từ, cổng từ, giúp phát hiện các vật kim loại mang theo người hoặc hàng hóa.
• Thử nghiệm và nghiên cứu khoa học: Nam châm chữ U thường được sử dụng trong các thử nghiệm và nghiên cứu khoa học để tạo ra các điều kiện có sự tương tác nam châm, từ đó tạo ra các hiện tượng và dữ liệu quan trọng cho các nghiên cứu về từ trường và vật lý.
• Đóng gói sản phẩm: Trong ngành công nghiệp sản xuất, nam châm chữ U có thể được sử dụng để đóng gói sản phẩm. Chúng có thể giữ các thành phần sản phẩm lại với nhau trong quá trình vận chuyển hoặc lưu trữ.
• Bảo dưỡng và sửa chữa: Nam châm chữ U cũng có thể được sử dụng trong các hoạt động bảo dưỡng và sửa chữa máy móc và thiết bị, giúp cố định các linh kiện trong quá trình tháo lắp và sửa chữa.
• Các ứng dụng giáo dục: Nam châm chữ U thường được sử dụng trong các đồ chơi và sản phẩm giáo dục để trình bày các khái niệm về từ trường và tương tác nam châm một cách trực quan.

Câu 3: Nam châm đất hiếm thường được dùng để làm gì?

Trả lời:

• Rất nhiều loại máy móc đã được tạo ra bởi nam châm đất hiếm để phục vụ cuộc sống con người và những quá trình sản xuất. Cơ năng sẽ được chuyển hóa thành điện năng, điện năng chuyển hóa thành thế năng nhờ nam châm đất hiếm. Khi dùng trong máy phát điện, nam châm đất hiếm chính là nam châm vĩnh cửu để duy trì hoạt động cho máy.
• Chúng cũng xuất hiện trong một số chế phẩm phân bón, nhằm tăng khả năng chịu đựng và năng suất cây trồng. Công nghệ tuyển khoáng cũng có sự tham gia của nam châm đất hiếm. Nam châm đất hiếm có khả năng chống mối mọt, bảo vệ những đồ nội thất hoặc công trình thi công...
• Một số ứng dụng khác như dùng chế tạo đèn cacton cho các thiết bị TV, làm thành phần xúc tác trong dây chuyền công nghệ lọc dầu; làm vật liệu siêu dẫn và phát quang; dùng trong dây chuyền xử lý ô nhiễm môi trường...
• Nam châm đất hiếm hiện nay còn trở thành phụ tùng của các loại xe đạp, xe máy, máy phát điện, xe lăn điện...
• Với điều kiện ở những vùng nông thôn, vùng biển đầy gió như nước ta, nam châm đất hiếm còn được sử dụng để tạo nên các tubin gió. Ngoài ra chúng cũng được ứng dụng để chế tạo máy phát điện chạy bằng sức gió.