Chương VI · Từ · SGK trang 96–98
Nhận biết cuộn dây, lõi sắt non, pin và công tắc; biết dòng điện qua cuộn dây tạo ra từ trường.
Mô tả và thực hiện được các bước quấn dây, lắp lõi, nối mạch nguồn thấp áp và thử với ghim sắt khi được hướng dẫn.
Khảo sát đóng/ngắt mạch, thay đổi dòng điện và đảo chiều dòng; nhận biết ảnh hưởng của số vòng và lõi sắt.
Giải thích nguyên lí cơ bản của cần cẩu điện từ, chuông điện; thực hành đúng quy tắc an toàn.
Nam châm điện đơn giản gồm cuộn dây dẫn có cách điện quấn thành nhiều vòng, lõi sắt non nằm trong lòng ống dây, nguồn điện thấp áp và công tắc. Khi có dòng điện qua cuộn dây, quanh nó xuất hiện từ trường. Lõi sắt non làm tác dụng từ mạnh hơn.
| Bước | Thao tác | Lưu ý |
|---|---|---|
| 1. Chuẩn bị | Dây đồng có lớp cách điện, ống nhựa, đinh sắt, pin thấp áp, công tắc, ghim sắt. | Không dùng điện lưới; nguồn theo hướng dẫn của giáo viên. |
| 2. Quấn dây | Quấn nhiều vòng tương đối đều quanh ống nhựa; giữ lớp cách điện giữa các vòng. | Chỉ tuốt lớp cách điện ở hai đầu cần tiếp xúc điện. |
| 3. Đặt lõi | Luồn đinh sắt vào trong ống dây, cố định vừa đủ. | Không để đinh chạm làm chập hai cực nguồn. |
| 4. Nối mạch | Nối pin – công tắc – cuộn dây thành mạch kín qua các tiếp điểm phù hợp. | Không nối tắt hai cực pin. |
| 5. Thử nghiệm | Đóng mạch ngắn để thử hút ghim, rồi ngắt; ghi lại kết quả. | Ngắt ngay nếu dây/pin nóng bất thường. |
Đóng/ngắt công tắc: Khi dòng điện qua cuộn dây bị ngắt, phần từ trường do dòng điện ấy tạo ra mất đi. Tăng dòng điện: với điều kiện khác giống nhau và trong giới hạn an toàn, tác dụng từ thường tăng. Đảo chiều dòng điện: làm đảo chiều từ trường, đổi tên hai cực N/S của nam châm điện.
Lõi sắt non có thể còn từ dư rất nhỏ sau khi ngắt mạch nên trong thực tế không nên khẳng định mọi vật đang bị hút đều lập tức rơi xuống. Hiệu quả và số ghim hút được phụ thuộc cấu tạo, tình trạng pin, cách lắp và điều kiện thử.
Dùng kim nam châm thử để quan sát hướng từ trường; dùng các ghim sắt tương đương và cùng cách thử để so sánh tương đối khả năng hút ở các lần thực hiện. Thay một biến mỗi lần, giữ nguyên các điều kiện khác và ghi bảng.
Cần cẩu điện từ: đóng dòng để hút vật sắt, ngắt để giảm lực hút và thả vật. Chuông điện: nam châm điện hút cần gõ; sự đóng – ngắt tự động của tiếp điểm làm cần gõ lặp lại, tạo tiếng chuông.
Mọi mô hình tương tác mang tính định tính và minh họa. Các mức tác dụng từ, ghim giấy, vị trí cực từ không phải số liệu đo hoặc tính toán định lượng từ công thức điện từ.
Thay đổi số vòng dây, mức dòng điện giả định, lõi và chiều dòng điện. Đóng hoặc ngắt công tắc để xem nam châm điện hoạt động.
Hãy chọn cách lắp của nhóm. Chỉ khi an toàn và đủ thành phần, mô hình mới cho phép thử tác dụng từ.
Lưu ý: tuyệt đối không kết nối mô hình thật với điện lưới.
Đóng/ngắt mạch cần cẩu để xem quá trình hút – thả vật bằng sắt. Chọn tiếp bước để tìm hiểu vòng lặp tiếp điểm của chuông điện.
Mô hình chuông điện mô tả chu trình theo các bước, không phải video của một bộ chuông thật. Từ dư hoặc kết cấu thực tế có thể khiến vật thả không tức thời.
Tự luyện 36 câu theo sáu nhóm, sau đó kiểm tra 22 câu theo bốn dạng. Đáp án đề kiểm tra chỉ xuất hiện sau khi nộp. Tiến độ lưu riêng cho Bài 20.
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.
Sơ đồ có thể kéo ngang hoặc phóng to trên điện thoại.
Nâng và thả những vật bằng sắt, thép thích hợp nhờ điều khiển dòng điện qua nam châm điện.
Nam châm điện hút cần gõ, tiếp điểm ngắt rồi đóng trở lại, tạo ra chuyển động lặp.
Các rơ-le truyền thống dùng nam châm điện để đóng hoặc ngắt một mạch điều khiển khác.
Thay đổi một biến một lần, lập bảng và lặp lại thí nghiệm giúp kết luận đáng tin cậy hơn.
Tham khảo: SGK/SGV Khoa học tự nhiên 7 – Kết nối tri thức với cuộc sống, Bài 20, trang 96–98. Câu hỏi, sơ đồ và mô phỏng được biên soạn riêng cho HAT Physics Learning.