Giáo án Vật Lí Lớp 9 - Tiết 27: Sự nhiễm từ của sắt, thép – Nam châm điện - Năm học 2012-2013

Ngày soạn: 29/11/2012 Ngày giảng: 01/12/2012 Tiết 27: Sự nhiễm từ của sắt, thép – nam châm điện I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Mô tả được TN về sự nhiễm từ của sắt, thép. - Mô tả được cấu tạo của nam châm điện và nêu được lõi sắt có vai trò làm tăng tác dụng từ. - Nêu được một số ứng dụng của nam châm điện và chỉ ra tác dụng của nam châm điện trong những ứng dụng này. - Nêu được hai cách làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật. 2. Kĩ năng - Giải thích được hoạt động của nam châm điện. 3. Thái độ - Có ý thức chấp hành nghiêm túc và tinh thần hợp tác trong nhóm. II. Đồ dùng dạy học 1. Giáo viên: Mỗi nhóm HS: 1 ống dây dẫn có khoảng 500 vòng. 1 nguồn điện 3V, 1 công tắc, 5 đoạn dây dẫn, 1 ít đinh ghim bắng sắt. 1 la bàn, 1 giá TN, 1 ampe kế có GHĐ 1,5A và ĐCNN là 0,1A 1 lõi sắt non và 1 lõi thép đặt vừa lòng ống dây, 1 biến trở. 2. HS: Đọc trước bài mới. III. Phương pháp - Thực hành, vấn đáp gợi mở, IV. Tiến trình dạy học 1. ổn định tổ chức (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút) ? Tác dụng từ của dòng điện được biểu hiện như thế nào. 3. Bài mới (35 phút) * Đặt vấn đề(1 phút): ? Nêu cấu tạo và hoạt động của nam châm điện đã học ở lớp 7. ? Trong thực tế, nam châm điện được dùng làm gì. - GV chúng ta đã biết, sắt và thép đều là vật liệu từ, vây sắt và thép nhiễm từ có giống nhau không? Tại sao lõi của nam châm điện là sắt non mà không phải là thép. Hoạt động 1: Tìm hiểu thí nghiệm về sự nhiễm từ của sắt và thép(13 phút) Mục tiêu: Mô tả được TN về sự nhiễm từ của sắt, thép. Đồ dùng: 1 ống dây dẫn có khoảng 500 vòng. 1 nguồn điện 3V, 1 công tắc, 5 đoạn dây dẫn, 1 ít đinh ghim bắng sắt. 1 la bàn, 1 giá TN, 1 ampe kế có GHĐ 1,5A và ĐCNN là 0,1A 1 lõi sắt non và 1 lõi thép đặt vừa lòng ống dây, 1 biến trở. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Y/c HS quan sát H 25.1, đọc SGK mục 1 ? Nêu mục đích TN. ? Nêu dụng cụ TN. ? Nêu cách tiến hành TN. - Y/c HS làm TN theo nhóm. - GV lưu ý: Để cho kim nam châm đứng thăng bẳngồi mới đặt cuộn dây sao cho trục kim nam châm song song với mặt ống dây. Sau đó mới đóng mạch điện. - Y/c các nhóm báo cáo kết quả TN, nếu sai GV hướng dẫn thực hành lại để có kết quả đúng. - Y/c HS làm TN H 25.2 theo nhóm. ? Nêu mục đích TN. ? Nêu dụng cụ TN. ? Nêu cách tiến hành TN. - Y/c các nhóm báo cáo kết quả TN trả lời C1 - Gọi HS đọc phần kết luận trong SGK - GV thông báo về sự nhiễm từ của sắt và thép: + Sở dĩ lõi sắt hoặc thép làm tăng tác dụng từ của ống dây vì khi đặt trong từ trường thì lõi sắt và thép bị nhiễm từ và trở thành 1 nam châm. + Không những sắt và thép mà các vật liệu như niken, côban,... đặt trong trong từ trường đều bị nhiễm từ. + Chính sự nhiễm từ của sắt non và thép khác nhau nên người ta đã dùng sắt non để chế tạo nam châm điện, còn thép dùng để chế tạo nam châm vĩnh cửu. I. Sự nhiễm từ của sắt, thép 1. Thí nghiệm a)+ Mục đích TN: Làm TN về sự nhiệm từ của sắt và thép + Dụng cụ TN: 1 ống dây dẫn, 1 lõi sắt non, 1 lõi thép, 1 la bàn, 1 công tắc, 1 biến trở, 1 ampe kế, 5 đoạn dây dẫn. + Tiến hành TN: Mắc mạch điện như H25.1 Đóng khoá K, quan sát góc lệch của kim nam châm so với ban đầu. Đặt lõi sắt non hoặc thép vào trong ống dây, đóng công tắc K, quan sát góc lệch của kim nam châm so với trường hợp trước. * Nhận xét: Khi đặt lõi thép hoặc sắt vào trong lòng cuộn dây, đóng khoá K, góc lệch kim nam châm lớn hơn so với trường hợp không có lõi thép hoặc sắt lõi thép hoặc sắt làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện. b)+ Mục đích TN: Nêu được nhận xét về tác dụng từ của ống dây có lõi sắt non và ống dây có lõi thép khi dòng điện qua ống dây. + Tiến hành TN: Mắc mạch điện như hình vẽ. + Quan sát hiện tượng xảy ra với đinh sắt trong 2 trường hợp. C1: Khi ngắt dòng điện đi qua ống dây, lõi sắt non mất hết từ tính, cong lõi thép thì vẫn giữ được từ tính. 2. 2. Kết luận (SGK – 66) - Lõi sắt hoặc thép làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện. - Khi ngắt dòng điện đi qua ống dây, lõi sắt non mất hết từ tính, cong lõi thép thì vẫn giữ được từ tính. Hoạt động 2: Tìm hiểu nam châm điện(20 phút) Mục tiêu: - Giải thích được hoạt động của nam châm điện. - Mô tả được cấu tạo của nam châm điện và nêu được lõi sắt có vai trò làm tăng tác dụng từ. - Nêu được một số ứng dụng của nam châm điện và chỉ ra tác dụng của nam châm điện trong những ứng dụng này. - Nêu được hai cách làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật. - Giải thích được hoạt động của nam châm điện. - Y/c HS đọc SGK, quan sát H25.3 trả lời C2. ? Nêu cấu tạo nam châm điện. ? Nêu ý nghĩa các con số ghi trên cuộn dây của nam châm điện. - Y/c HS đọc SGK mục II trả lời câu hỏi: Có thể tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng các cách nào? - Y/c HS cá nhân trả lời C3. - Y/c so sánh có giải thích. - Y/c HS cá nhân trả lời C4 – C6. ? Nêu hoạt động của nam châm điện. * Hoạt động của nam châm điện: Khi dòng điện chạy qua ống dây, thì ống dây trở thành 1 nam châm, đồng thời lõi sắt non bị nhiễm từ và trở thành nam châm nữa. Khi ngắt dòng điện lõi sắt non mất từ tính và nam châm điện ngừng hoạt động. II. Nam châm điện - Cấu tạo: Gồm một ống dây dẫn bên trong có lõi sắt non. Lõi sắt non có vai trò làm tăng tác dụng từ của nam châm. C2: Các con số (1000 - 1500) ghi trên ống dây cho biết ống dây có thể sử dụng với số vòng dây khác nhau tuỳ theo cách chọn để nối hai đầu ống dây với nguồn điện. Dòng chữ 1A - 22cho biết ống dây được dùng với dòng điện cường độ 1A và điện trở của ống dây là 22 * Có thể tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng các cách sau: + Tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây. + Tăng số vòng của ống dây. C3: Nam châm b mạnh hơn a, d mạnh hơn c, e mạnh hơn b và d. III. Vận dụng C4: Khi chạm mũi kéo vào đầu thanh nam châm thì mũi kéo bịn nhiễm từ và trở thành một nam châm. Vì kéo được làm bằng thép nên sau khi không còn tiếp xúc với nam châm nữa, nó vẫn giữ được từ tính lâu dài. C5: Muốn nam châm mất hết từ tính ta chỉ cần ngắt dòng điện đi qua ống dây của nam châm. C6: Lợi thế của nam châm điện: - Có thể chế tạo nam châm điện cực mạnh bằng cách tăng số vòng dây và tăng cường độ dòng điện đi qua ống dây. - Chỉ cần ngắt dòng điện đi qua ống dây là nam châm điện mất hết từ tính. - Có thể thay đổi tên từ cực của nam châm điện bằng cách đổi chiều dòng điện qua ống dây. 4. Củng cố(3’) - GV củng cố kiến thức cơ bản ? Nêu hoạt động của nam châm điện. 5. Hướng dẫn học ở nhà(1’) - Học bài phần ghi nhớ - Tìm hiểu phần có thể em chưa biết (SGK- 69) - Chuẩn bị bài mới: ứng dụng của nam châm.