Giáo án và PPT KHTN 7 cánh diều Bài 15: Từ trường

BÀI 15: TỪ TRƯỜNG

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV đưa ra câu hỏi và yêu cầu HS thảo luận trả lời:

+ Nam châm là vật liệu có đặc điểm gì?

+ Đề xuất 1 phương án TN để phát hiện xem một thanh kim loại có phải nam châm hay không?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. KHÁI NIỆM VỀ TỪ TRƯỜNG

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm từ trường

GV nêu vấn đề và yêu cầu HS thảo luận: Trong TN trên, kim nam châm đặt gần thanh nam châm thì chịu tác dụng của lực từ. Có phải chỉ có vị trí đó mới có lực từ tác dụng lên kim nam châm hay không?

+ Từ trường là gì? Tính chất đặc trưng của từ trường là gì?

+ Có thể phát hiện ra sự tồn tại của từ trường bằng cách nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Không gian xung quanh nam châm có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt trong đó. Ta nói rằng không gian xung quanh nam châm có từ trường.

- Kim nam châm đặt tại mỗi vị trí trong từ trường đều chỉ một hướng xác định

- Có thể phát hiện sự tồn tại của từ trường bằng cách đưa các vật bằng sắt, thép hoặc kim nam châm lại gần.

II. TỪ PHỔ

Hoạt động 2: Tạo từ phổ của nam châm

GV yêu cầu HS nghiên cứu sách giáo khoa và yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

+ Các mạt sắt sắp thành những đường như thế nào?

+ Các đường cong do mạt sắt tạo thành đi từ đâu đến đâu?

+ Ở chỗ nào các đường mạt sắt sắp xếp dày, chỗ nào sắp xếp thưa ?

+ Mật độ các đường mạt sắt ở xa nam châm như thế nào?

+ Vì sao gõ nhẹ tấm bìa, các mạt sắt lại sắp xếp thành những đường như vậy ?

Sản phẩm dự kiến:

- Hình ảnh các đường được tạo ra bởi mạt sắt xung quanh nam châm được gọi là từ phổ => Từ phổ là hình ảnh trực quan về từ trường

- Ở gần các cực số lượng mạt sắt dày, càng xa cực số lượng càng ít dần.

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ

Hoạt động 3: Tìm hiểu đường sức từ

GV yêu cầu HS thảo luận nhóm, nghiên cứu mục III SGK, trình bày thao tác để vẽ được 1 đường sức từ.

Sản phẩm dự kiến:

- Đường cong liền nét nối từ cực này sang cực kia của nam châm (vẽ theo từ phổ) là hình ảnh về đường sức từ của nam châm.

- Đường sức từ có một chiều xác định, đi ra ở cực Bắc, đi vào cực nam của nam châm. Nơi nào từ trường mạnh thì đường sức từ dày, nơi nào từ trường yếu thi đường sức thưa.

IV. CHẾ TẠO NAM CHÂM ĐIỆN

Hoạt động 4: Chế tạo nam châm điện

GV chiếu hình nam châm của cần cẩu dọn rác, giải thích hoạt động của cần cẩu và đặt vấn đề: Nam châm ở cần cẩu dọn rác là nam châm gì? Nó có gì giống và khác so với nam châm vĩnh cửu mà các em đã được biết?

Sản phẩm dự kiến:

- Cấu tạo của nam châm điện: nam châm điện gồm dây dẫn điện quấn quanh 1 lõi sắt có dòng điện chạy trong dây dẫn

- Xung quanh nam châm điện có từ trường

- Để thay đổi lực hút của nam châm điện phải thay đồi từ trường của nó bằng cách thay đổi dòng điện chạy trong cuộc dây của nam châm.

- Khi không có dòng điện chạy qua cuộn dây, nam châm điện mất từ trường nên nó không thể hút các vật có tính chất từ

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học, GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Mỗi thanh nam châm thẳng có hai cực.

B. Ở thanh nam châm thẳng, lực từ mạnh nhất ở giữa thanh.

C. Mỗi thanh nam châm chữ U chỉ có một cực.

D. Ở thanh nam châm chữ U, lực từ mạnh nhất ở giữa chữ U (phần cong nhất).

Câu 2: Chiều của đường sức từ của nam châm được vẽ như sau. Tên các từ cực của nam châm là:

A. A là cực Bắc, B là cực Nam

B. A là cực Nam, B là cực Bắc

C. A và B là cực Bắc

D. A và B là cực Nam

Câu 3: Phát biểu nào sau đây sai?

A. Xung quanh nam châm luôn có từ trường.

B. Xung quanh nam châm luôn có từ trường. Khi có nam châm khác đặt trong từ trường này thì nam châm đó sẽ chịu tác dụng của từ trường.

C. Xung quanh nam châm luôn có từ trường. Khi có vật có tính chất từ đặt trong từ trường này thì sẽ chịu tác dụng của từ trường.

D. Chỉ khi nam châm A (hay vật được làm từ vật liệu từ) đặt gần một nam châm B thì lúc đó xung quanh nam châm B mới xuất hiện một từ trường và từ trường này tác dụng lực từ lên nam châm A (hay tác dụng lực từ lên vật được làm từ vật liệu từ).

Câu 4: Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Xung quanh nam châm có từ trường của nam châm đó.

B. Ở hình ảnh từ phổ của nam châm, nơi nào mạt sắt dày thì từ trường mạnh, nơi nào mạt sắt thưa thì từ trường yếu hơn.

C. Trong từ trường của nam châm, nơi nào từ trường mạnh thì lực từ mạnh, nơi nào từ trường yếu hơn thì lực từ yếu hơn.

D. Trong từ trường của nam châm, nơi nào từ trường yếu thì đường sức từ dày, nơi nào từ trường mạnh hơn thì đường sức từ thưa hơn.

Câu 5: Câu nào sau đây là không đúng khi nói về từ trường?

A. Từ trường tồn tại trong không gian xung quanh nam châm hoặc dây dẫn có dòng điện.

B. Từ trường tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt trong nó.

C. Từ phổ là hình ảnh trực quan về từ trường.

D. Kim nam châm đặt trong từ trường luôn luôn định hướng Nam – Bắc.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Hình 15.2 mô tả cấu tạo một thiết bị tự động ngắt mạch điện khi dòng điện trong mạch tăng quá mức cho phép (được gọi là rơ le dòng). Nam châm điện N ở thiết bị này có chức năng sau: Khi dòng điện qua nam châm điện ở mức cho phép thì thanh sắt S bị lò xo L kéo sang phải làm đóng các tiếp điểm 1, 2.

Hãy giải thích tại sao khi dòng điện chạy trong mạch điện có lắp thiết bị điện M (ví dụ như động cơ điện) tăng quá mức cho phép thì dòng điện bị ngắt, do đó, động cơ được bảo vệ.

Câu 2: Làm việc nhóm tìm hiểu một ứng dụng của nam châm điện trong lĩnh vực công nghiệp qua các phương tiện truyền thông và trình bày trước lớp theo các nội dung sau:

a) Nam châm điện làm nhiệm vụ gì trong thiết bị?

b) Hoạt động của nó như thế nào để thực hiện nhiệm vụ đó?