Dạng bài tập Ứng dụng của nam châm cực hay
Dạng bài tập Ứng dụng của nam châm cực hay
Với Dạng bài tập Ứng dụng của nam châm cực hay Vật Lí lớp 9 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí 9.
Phương pháp
Học sinh cần nhớ và nắm được các kiến thức cơ bản về Nam châm vĩnh cửu và nam châm điện
1. Nam châm vĩnh cửu
Đặc điểm:
- Có hai từ cực: cực Bắc (N) và cực Nam (S). Khi để tự do cực Bắc luôn chỉ hướng Bắc, cực Nam luôn chỉ hướng Nam
- Nếu để hai nam châm lại gần nhau thì các cực cùng tên đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau.
- Có thể hút các kim loại như: sắt, niken, coban…
• Ứng dụng: Kim nam châm, labàn, Đi-na-mô xe đạp, Loa điện (loa điện có cả hai loại nam châm), động cơ điện đơn giản, máy phát điện đơn giản…
2. Nam châm điện
• Cấu tạo: Cuộn dây dẫn, lõi sắt non (để tăng tác dụng từ của nam châm)
• Đặc điểm:
- Có hai từ cực: cực Bắc (N) và cực Nam (S). Có thể thay đổi cực từ bằng cách thay đổi chiều dòng điện.
- Lực từ của nam châm điện có thể tăng (hoặc giảm) bằng cách: tăng (giảm) cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng (giảm) số vòng dây của cuộn dây hoặc thay đổi hình dạng, kích thước lõi sắt non
• Ứng dụng của NC điện: Ampe kế, rơle điện từ, rơle dòng, loa điện (loa điện có cả hai loại nam châm), máy phát điện kĩ thuật, động cơ điện trong kĩ thuật, cần cẩu, thiết bị ghi âm, chuông điện…
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1 : Nam có một thanh nam châm thẳng như trên hình vẽ. Do vô tình thanh nam châm bị gãy ra làm hai nửa bằng nhau. Khi để tự do, hai nửa này có thể chỉ hướng như la bàn không?
A. Không, vì hai nửa này đã mất hết từ tính
B. Không, vì mỗi nửa tạo thành một thanh nam châm mới chỉ có một cực từ
C. Có, vì mỗi nửa là một thanh nam châm có hai cực từ khác tên ở hai đầu
D. Có, vì mỗi nửa là một thanh nam châm có hai cực từ cùng tên ở hai đầu
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Vì mỗi thanh nam châm bất kì luôn có hai cực từ khác tên ở mỗi đầu. Nên nó có thể chỉ hướng như kim la bàn.
Ví dụ 2 : Để hút các mảnh kim loại ra khỏi bãi rác người ta sử dụng một cần cẩu có nam châm điện (như trên hình).
Để lấy các mảnh kim loại này ra khỏi cần cẩu thì người ta sẽ:
A. Đảo chiểu dòng điện qua nam châm điện
B. Ngắt điện, không cho dòng điện đi qua nam châm điện
C. Sử dụng một nam châm có lực hút lớn hơn
D. Tăng cường độ dòng chạy qua các vòng dây trong nam châm điện
Hướng dẫn giải:
Đáp án B.
Khi ngắt dòng điện qua nam châm điện thì nam châm điện mất hết từ tính nên không hút các mảnh kim loại được nữa. Dưới tác dụng của trọng lực thì các mảnh kim loại này sẽ rơi ra khỏi cần cẩu
Ví dụ 3 : Vì sao khi cho dòng điện chạy qua loa điện, thì loa điện lại phát ra âm thanh?
Hướng dẫn giải:
Vì khi có dòng điện chạy qua loa thì ống dây dao động. Màng loa được gắn với ống dây nên khi đó màng loa sẽ dao động theo ống dây và phát ra âm thanh.
Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Câu 1: Trong các dụng cụ sau đây: đi –na – mô xe đạp, bút thử điện, bóng đèn huỳnh quang, la bàn. Dụng cụ nào có sử dụng nam châm vĩnh cửu?
A. La bàn, bóng đèn huỳnh quang
B. Bút thử điện
C. Bút thử điện, đi – na – mô xe đạp
D. Đi – na – mô xe đạp, la bàn
Đáp án D.
Trong đi – na – mô xe đạp và la bàn có một bộ phận là nam châm vĩnh cửu.
Câu 2: Trong các thiết bị kể ra dưới đây, thiết bị nào có sử dụng nam châm điện?
A. Bóng đèn dây tóc B. Bàn là điện
C. Rơ le điện từ D. La bàn
Đáp án C.
Bóng đèn sợi đốt và bàn là không sử dụng nam châm điện. La bàn sử dụng nam châm vĩnh cửu. Chỉ có rơ le điện từ là có sử dụng nam châm điện để đóng ngắt mạch điện.
Câu 3: Khi loa điện hoạt động, bộ phận nào trong loa trực tiếp phát ra âm thanh?
A. Màng loa B. Cuộn dây
C. Nam châm điện D. Dòng điện
Đáp án A
Khi cường độ dòng điện qua cuộn dây thay đổi, cuộn dây sẽ dao động và làm màng loa (gắn với cuộn dây) dao động. Tuy cả cuộn dây và màng loa dao động, nhưng âm thanh mà ta nghe được là từ màng loa phát ra.
Câu 4: Trong bệnh viện, để lấy các mạt sắt nhỏ ra khỏi mắt của bệnh nhân một cách an toàn thì bác sĩ sẽ dụng dụng cụ nào trong các dụng cụ dưới đây?
A. Dùng kéo B. Dùng kìm
C. Dùng nam châm D. Dùng kim khâu
Vì sắt là kim loại có từ tính nên nó bị nam châm hút. Để lấy mạt sắt nhỏ ra khỏi mắt bệnh nhân thì bác sĩ sẽ dùng một nam châm vĩnh cửu để hút lấy mạt sắt ấy.
Bài tập vận dụng
Câu 5: Có thể sử dụng nam châm điện để nâm cái bàn ăn bằng gỗ được không? Tại sao?
Không được.
Vì bàn gỗ không có từ tính, nên nó không bị nam châm điện hút (hoặc đẩy).
Câu 6 : Hãy kể ra 3 cách để làm lực hút của nam châm điện mạnh hơn.
Cách thứ nhất: tăng cường độ dòng điện qua cuộn dây của nam châm điện
Cách thứ 2: tăng số vòng dây của nam châm điện.
Cách thứ 3: tăng khối lượng lõi sắt của nam châm điện
Câu 7 : Bạn Hưng nối trực tiếp hai cực của một ắc quy điện với cuộn dây của loa điện. Loa có kêu không? Tại sao?
Loa không kêu.
Vì dòng điện qua cuộn dây có cường độ không thay đổi. Nên cuộn dây sẽ không dao động và loa không phát ra âm thanh
Câu 8 : Trong một số mạch điện quan trọng, người ta có lắp một rơ le điện từ. Rơle điện từ trong mạch điện đóng vai trò gì?
Trong mạch điện, Rơ le điện từ được sử dụng để tự động đóng, ngắt mạch, bảo vệ mạch điện và điều khiển sự làm việc của mạch điện.
Câu 9 : Nam thấy la bàn đặt trong phòng không chỉ đúng hướng Bắc Nam. Em có kết luận gì về hiện tượng này?
Trong phòng có từ trường. Vì nếu trong phòng không có từ trường thì kim la bàn sẽ chỉ đúng hướng Bắc Nam. Nhưng ta thấy kim la bàn không chỉ đúng hướng Bắc Nam nên có thể khẳng định không gian xung quanh đấy có từ trường
Câu 10 : Vì sao khi trong các cần cẩu điện lại dùng nam châm điện mà không sử dụng nam châm vĩnh cửu?
Vì:
- Dùng nam châm điện có thể tạo ra được lực hút rất lớn, đủ để hút các vật có khối lượng lớn lên
- Có thể điều chỉnh được độ lớn của lực hút (tăng hoặc giảm)
- Khi cần lấy các vật ra thì ta chỉ cần đóng ngắt mạch điện là được.