Một số cần cẩu dùng lực từ có thể nhấc được các vật nặng hàng chục tấn bằng sắt, thép lên cao. Có phải chúng hoạt động nhờ nam châm vĩnh cửu không?
Bài 21. Nam châm điện
Câu hỏi khởi động (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 102)
Thảo luận (1)
Câu hỏi 1 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 102)
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 cuộn dây.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhi không có dòng điện chạy qua ống dây và đinh vít thì các kẹp giấy không bị hút.
Khi có dòng điện chạy qua ống dây và đinh vít thì các kẹp giấy bị hút.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 2 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 102)
Nếu xem đinh vít trở thành nam châm khi có dòng điện đi qua cuộn dây, làm thế nào để xác định các cực của nam châm này (Hình 21.1)?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTa có thể dùng kim nam châm hay thanh nam châm (đã biết từ cực) để xác định tên cực của nam châm đinh vít dựa vào tương tác giữa hai nam châm.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 3 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 103)
Vì sao khi ngắt dòng điện, đinh vít không còn hút các kẹp giấy?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhi ngắt dòng điện, đinh vít không còn hút các kẹp giấy vì nó đã mất đi từ tính, không có khả năng hút được các vật làm từ sắt, thép,... nữa.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 4 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 103)
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?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhi sử dụng hai viên pin thay cho một viên pin, độ lớn dòng điện tăng làm lực từ và từ trường của nam châm điện càng mạnh, chúng sẽ hút được càng nhiều chiếc kẹp giấy.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Luyện tập (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 103)
Giải thích vì sao chiếc cần cẩu đã nêu ở đầu bài học có thể tạo ra lực từ mạnh.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiChiếc cần cẩu đã nêu ở đầu bài học có năng lượng rất lớn, năng lượng này đã chuyển hóa thành điện năng, điện năng lớn nên độ lớn lực từ của nam châm điện trong cần cẩu lớn.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 5 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 103)
Hãy mô tả chiều của dòng điện trong Hình 21.3.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiChiều của dòng điện trong Hình 21.3: Khi bật công tắc, trong mạch xuất hiện dòng điện đi từ cực dương của pin, qua cuộn dây và đi vào cực âm của pin theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 6 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 103)
Đặt một kim nam châm bên cạnh đầu đinh vít. Quan sát và nhận xét chiều của kim nam châm trước và sau khi đổi chiều dòng điện.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiGiả sử đặt kim nam châm cạnh cực Nam của nam châm điện:
- Trước khi đổi chiều: chiều của kim nam châm là chiều Bắc - Nam.
- Sau khi đổi chiều: chiều của kim nam châm là chiều Nam - Bắc.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Vận dụng (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 104)
Quan sát sơ đồ cấu tạo của một chuông điện đơn giản. Hãy giải thích vì sao khi nhấn và giữ công tắc thì nghe tiếng chuông reo liên tục cho đến khi thả ra (loại công tắc trong hình chỉ đóng mạch điện khi nhấn và giữ nút).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảitham khảo
Khi nhấn công tắc, mạch điện trở thành một mạch kín, dòng điện sẽ đi từ cực dương về cực âm, dòng điện sẽ đi qua dây dẫn và đi vào dây dẫn quấn quanh lõi sắt, và đi qua thanh sắt, khi dòng điện đi qua dây dẫn ở lõi sắt và thanh sắt đến búa gõ chuông thì búa gõ chuông được coi như một nam châm điện, nam châm điện tương tác với chuông và làm cho chuông reo liên tục.
Đến khi nhả ra thì mạch hở, không có dòng điện cung cấp vào mạch nữa nên chuông không còn reo.
(Trả lời bởi Mai Trung Hải Phong)
Bài tập 1 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 104)
Khi chế tạo nam châm điện đơn giản, ta chọn vật liệu nào để làm lõi của nam châm điện?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải