Giáo án và PPT KHTN 7 chân trời Bài 21: Nam châm điện

BÀI 21: NAM CHÂM ĐIỆN

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS xem video về cần cẩu điện và suy nghĩ nguyên nhân cần cẩu điện hút được các vật nặng bằng sắt thép. Cần cẩu điện hút được các vật nặng bằng sắt, thép có phải nhờ nam châm vĩnh cửu?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. NAM CHÂM ĐIỆN

Hoạt động 1: Thí nghiệm về nam châm điện

GV chuẩn bị dụng cụ cho từng nhóm và hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm theo SGK hình 21.1. Yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

+ Mô tả hiện tượng xảy ra giữa đinh vít và các kẹp giấy trong hai trường hợp có dòng điện và không có dòng điện đi qua ống dây.

+ Nếu xem đinh vít trở thành nam châm khi có dòng điện đi qua ống dây, làm thế nào để xác định các cực của nam châm này?

+ Vì sao khi ngắt dòng điện, đinh vít không còn hút các kẹp giấy?

Sản phẩm dự kiến:

- Nam châm điện gồm một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua và bên trong ống dây có lõi sắt.

- Khi có dòng điện đi qua ống dây, lõi sắt không trở thành nam châm và không có khả năng hút các vật bằng sắt, thép,...

2. ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐẾN TỪ TRƯỜNG CỦA NAM CHÂM ĐIỆN

Hoạt động 2: Khảo sát ảnh hưởng của độ lớn dòng điện đến từ trường của nam châm điện

GV yêu cầu HS lặp lại thí nghiệm hình 21.1 nhưng tăng độ mạnh của dòng điện bằng cách sử dụng hai viên pin như hình 21.2. GV yêu cầu HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi 4 SGK và câu hỏi phần luyện tập.

+ Quan sát Hình 21.2, ta có thể kết luận gì về lực từ và từ trường của nam châm điện khi sử dụng hai viên pin thay vì một viên pin?

+ Giải thích vì sao chiếc cần cẩu đã nêu ở phần mở đầu có thể tạo ra lực từ mạnh

Sản phẩm dự kiến:

- Khi tăng (giảm) độ lớn dòng điện, thì độ lớn lực từ của nam châm điện cũng tăng (giảm)

- Khi đổi chiều dòng điện thì từ trường của nam châm điện cũng đổi chiều và độ lớn lực từ không đổi

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

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

Câu 1: Nam châm điện có cấu tạo gồm

A. một lõi kim loại bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua, các dây dẫn có lớp vỏ cách điện.

B. một lõi sắt bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua, các dây dẫn có lớp vỏ cách điện.

C. một lõi vật liệu bất kì bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua, các dây dẫn có lớp vỏ cách điện.

D. một lõi sắt bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua, các dây dẫn không có lớp vỏ cách điện.

Câu 2: Nếu ta thay nam châm thẳng bằng nam châm hình chữ U có lõi sắt cùng loại và giữ nguyên dòng điện thì

A. lực hút sẽ yếu đi.

B. lực hút sẽ mạnh lên.

C. lực hút không thay đổi vì dòng điện không thay đổi.

D. từ trường trong lõi sắt sẽ yếu đi vì phải chia làm hai.

Câu 3: Nam châm điện có lợi thế hơn so với nam châm vĩnh cửu do nam châm điện

A. không phân chia cực Bắc và cực Nam.

B. mất từ tính khi không còn dòng điện chạy qua.

C. nóng lên khi có dòng điện chạy qua.

D. có kích cỡ nhỏ hơn nam châm vĩnh cửu.

Câu 4: Khi có dòng điện chạy qua nam châm điện không hút được vật liệu nào sau đây?

A. Sắt.

B. Thép.

C. Đồng.

D. Niken.

Câu 5: Cách nào dưới đây có thể làm tăng lực từ của một nam châm điện?

A. Dùng một dây dẫn to quấn ít vòng.

B. Dùng dây dẫn nhỏ quấn nhiều vòng.

C. Tăng số vòng dây và giảm hiệu điện thế đặt vào hai đầu ống dây.

D. Tăng đường kính và chiều dài của ống dây.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Cho hai ống dây như nhau, một ống có lõi sắt và một ống không có lõi sắt. Cho dòng điện có cùng cường độ đi qua hai ống dây. Dựa vào đường sức từ trường mô tả ở hình dưới đây, em hãy giải thích vì sao nam châm điện cần có lõi sắt.

Câu 2: Một học sinh thực hiện thí nghiệm được mô tả như hình dưới dây. Học sinh này kết luận nam châm điện có thể hút được quả cân bằng đồng thau. Theo em, kết luận đó có đúng không? Giải thích vì sao.