HAT PHYSICS LEARNING · KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7 · KẾT NỐI TRI THỨC

Bài 19 – Từ trường

Chương VI · Từ · SGK trang 90–95

Bài 19 · Lớp 73 trạm tương tác36 tự luyện · 22 kiểm tra

01 · MỤC TIÊU

Phát hiện và biểu diễn từ trường

🧲 Nhận biết từ trường

Phát hiện từ trường quanh nam châm hoặc dây dẫn có dòng điện bằng kim nam châm thử.

🧩 Tạo từ phổ

Mô tả thí nghiệm dùng mạt sắt để quan sát hình ảnh từ phổ và so sánh vùng dày – thưa.

↗️ Vẽ đường sức từ

Vẽ đường sức từ của nam châm thẳng, chữ U; xác định chiều ngoài nam châm từ N đến S.

🌍 Sử dụng la bàn

Nhận biết từ trường Trái Đất, phân biệt Bắc địa lí và Bắc từ, biết cách dùng la bàn tránh nhiễu.

Yêu cầu cần đạt: Nêu khái niệm từ trường, từ phổ, đường sức từ; mô tả thí nghiệm và vẽ được sơ đồ có chiều; giải thích sự định hướng của kim nam châm trong từ trường Trái Đất và sử dụng la bàn. Mô phỏng là sơ đồ định tính, không phải phép đo độ lớn từ trường.

02 · KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

Không nhìn thấy từ trường, nhưng có thể phát hiện tác dụng của nó

I. Từ trường

Xung quanh nam châm hoặc dây dẫn có dòng điện tồn tại từ trường, có thể gây tác dụng lực từ lên vật có tính chất từ. Một kim nam châm thử đặt trong từ trường chịu tác dụng định hướng, từ đó giúp nhận biết từ trường.

Phân biệt: Khi ngắt dòng điện, từ trường do dòng điện trong dây tạo ra không còn; điều đó không có nghĩa mọi từ trường xung quanh đều biến mất, vì Trái Đất vẫn có từ trường.

II. Từ phổ

Rải đều mạt sắt trên tấm nhựa hoặc bìa mỏng đặt trên nam châm, rồi gõ nhẹ. Các mạt sắt sắp xếp thành những dải cong đặc trưng gọi là từ phổ. Vùng mạt sắt xếp thành vệt dày hơn thường cho biết từ trường mạnh hơn tương đối; gần các cực của nam châm thẳng thường quan sát rõ hơn.

Lưu ý: Từ phổ là hình ảnh được tạo bởi mạt sắt; đường sức từ là đường vẽ quy ước để biểu diễn từ trường. Không coi từng hạt sắt là một đường sức từ.

III. Đường sức từ

Đường sức từ là những đường dùng để biểu diễn từ trường. Kim nam châm nhỏ đặt cân bằng sẽ nằm dọc theo phương tiếp tuyến của đường sức tại vị trí đó; cực Bắc (N) của kim chỉ theo chiều quy ước của đường sức.

Đặc điểm các đường sức từ
Đặc điểm	Cách nhận biết
Chiều ở ngoài nam châm	Đi ra từ cực N và đi vào cực S.
Độ mau/thưa	Đường sức vẽ mau nơi từ trường mạnh hơn; vẽ thưa nơi yếu hơn.
Kim nam châm thử	Đầu N của kim chỉ cùng chiều đường sức tại điểm đặt kim.
Nam châm chữ U	Trong khe hở gần giữa hai cực, đường sức thường gần như song song.

Chuẩn sơ đồ: Nét liền biểu diễn đường sức từ, mũi tên chỉ chiều. Đường sức từ là những đường khép kín; phần bên trong vật liệu nam châm không được biểu diễn đầy đủ trong các sơ đồ giản lược ở đây.

IV. Từ trường Trái Đất

Trái Đất có từ trường nên kim la bàn có xu hướng định hướng gần Bắc – Nam. Cực Bắc địa lí và cực Bắc địa từ không trùng khít; độ lệch của kim la bàn so với hướng Bắc địa lí thay đổi theo địa điểm và thời gian.

V. La bàn và cách sử dụng

Đặt la bàn nằm ngang, cách xa nam châm, vật sắt lớn hoặc nguồn dòng điện mạnh. Chờ kim ổn định, đọc đầu N của kim và quay mặt chia độ theo hướng được chỉ định. La bàn không phải thiết bị xác định chính xác hướng Bắc địa lí nếu chưa hiệu chỉnh độ từ thiên tại nơi sử dụng.

An toàn thực hành: Không đưa mạt sắt vào mắt, miệng; thu gom mạt sắt sau thí nghiệm. Tránh đưa nam châm mạnh đến gần thiết bị y tế nhạy từ hoặc thiết bị điện tử dễ bị ảnh hưởng.

03 · QUAN SÁT – MÔ PHỎNG

Ba trạm khám phá từ trường và la bàn

Quan sát, điều chỉnh thông số, đọc hiện tượng và tự ghi nhận. Các hình SVG minh họa định tính; số lượng đường vẽ và góc hiển thị không phải số đo từ trường thực.

TRẠM 01 · PHÁT HIỆN TỪ TRƯỜNG

Dây dẫn có dòng điện làm kim nam châm đổi hướng

Nhìn theo phương vuông góc với mặt phẳng sơ đồ. Vòng tròn ở giữa là mặt cắt dây dẫn; dấu ⊙: dòng điện đi ra khỏi mặt giấy, ⊗: dòng điện đi vào mặt giấy.

Dòng điệnVị trí kim thử

Trường do dây gây raKhông có dòng điện

Hướng đầu N kim thửGần Bắc (địa từ)

Nhận xétKim vẫn chịu ảnh hưởng địa từ

TRẠM 02 · TỪ PHỔ VÀ ĐƯỜNG SỨC TỪ

Từ mạt sắt đến đường sức có chiều

Chuyển giữa hai dạng nam châm và chế độ quan sát. Khi ở chế độ từ phổ, các vệt mạt sắt chỉ cho biết hình dạng tương đối, không cho chiều đường sức.

Dạng nam châmChế độ hiển thị

Hình biểu diễnTừ phổ

Chiều ngoài nam châmTừ N đến S

Khu vực nổi bậtGần hai cực

TRẠM 03 · TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT VÀ LA BÀN

La bàn có luôn chỉ đúng Bắc địa lí?

Đổi góc từ thiên giả định và trạng thái nhiễu từ, quan sát hướng đầu N kim. Số đo chỉ là minh họa; độ từ thiên thực phải tra theo địa điểm và thời điểm.

Độ từ thiên minh họa +8°Môi trường

Hướng Bắc địa lí0° (mô hình)

Góc đầu N kim+8°

Độ tin cậyKhông bị nhiễu gần

04 · LUYỆN TẬP – KIỂM TRA

36 câu tự luyện · 22 câu kiểm tra/10 điểm

36Câu tự luyện6Nhóm kiến thức22Câu kiểm tra10Điểm tối đa

Tự luyện 36 câu theo sáu nhóm, sau đó kiểm tra và đọc giải thích. Tiến độ của Bài 19 lưu riêng trên trình duyệt. Đáp án đề kiểm tra không được tiết lộ trước khi nộp. Hai câu tự luận đối chiếu theo tiêu chí.

Phần A · Ngân hàng tự luyện: từ trường

Nhóm kiến thức Tìm theo từ khóa

0/36

Trang 1/6

Phần B · Kiểm tra cuối bài

8 câu ABCD: 2 điểm · 4 câu Đúng/Sai (4 ý/câu): 4 điểm · 8 câu trả lời ngắn: 2 điểm · 2 câu tự luận: 2 điểm. Tổng 10 điểm.

05 · SƠ ĐỒ TƯ DUY

Từ trường – từ phổ – đường sức – la bàn

Có thể kéo ngang hoặc phóng to sơ đồ để đọc rõ trên màn hình nhỏ.

Tổng kết nhanh: Kim thử phát hiện từ trường; mạt sắt tạo từ phổ; đường sức từ có chiều quy ước ngoài nam châm N → S; la bàn chịu ảnh hưởng từ trường Trái Đất.

06 · EM CÓ BIẾT?

Từ trường giúp con người xác định hướng và chế tạo thiết bị

🌏 Từ trường Trái Đất

Góp phần bảo vệ môi trường sống trước nhiều hạt mang điện từ không gian; từ trường biến thiên theo vị trí và thời gian.

🧭 Hàng hải

La bàn từ đã hỗ trợ xác định hướng trước khi có hệ thống định vị vệ tinh hiện đại.

⚡ Thí nghiệm Ørsted

Kim nam châm lệch gần dây dẫn có dòng điện đã gợi mở mối liên hệ giữa điện và từ.

🧲 Từ trường trong công nghệ

Động cơ điện, loa và nhiều cảm biến khai thác tác dụng của từ trường.

Thử thách: Trên giấy, hãy vẽ nam châm thẳng N trái – S phải; vẽ ít nhất hai đường sức bên ngoài, kèm mũi tên. Dùng kim nam châm thử (nếu có) kiểm tra hướng tại một số vị trí. Không tiến hành thực hành mạt sắt khi không có dụng cụ bảo hộ và người hướng dẫn phù hợp.

Tài liệu tham khảo: SGK/SGV Khoa học tự nhiên 7 – Kết nối tri thức với cuộc sống, Bài 19, trang 90–95. Hình SVG, hoạt động tương tác và câu hỏi được biên soạn riêng cho HAT Physics Learning.