Bài viết về chuyên đề Nam châm vĩnh cửu được biên soạn trực tiếp bởi HOCMAI giới thiệu tới các em học sinh. Bài viết gồm phần lý thuyết, phần hướng dẫn giải bài tập trong SGK Vật lý 9 và phần bài tập trắc nghiệm.
Bài viết tham khảo thêm:
I – Lý thuyết Vật lí 9 bài 21 Nam châm vĩnh cửu
1. Nam châm vĩnh cửu
Nam châm vĩnh cửu là các vật được cấu tạo bởi các vật liệu từ cứng có khả năng giữ được từ tính không bị mất từ trường, chúng được sử dụng như những nguồn để tạo từ trường.
– Nam châm nào cũng sẽ có hai cực.
– Khi để tự do, cực luôn chỉ về hướng Bắc được gọi là cực Bắc, cực luôn chỉ về hướng Nam được gọi là cực Nam.
– Kí hiệu:
- N (North) | Cực Bắc
- S (South) | Cực Nam
2. Đặc điểm của nam châm vĩnh cửu
– Bị sắt hút hoặc hút sắt (Ngoài ra còn hút được coban, niken, gadolini…). Ở hai từ cực của nam châm sẽ hút sắt mạnh nhất
– Nam châm hầu như không hút được đồng, nhôm và những kim loại không thuộc vật liệu từ.
– Luôn có hai cực gồm cực Bắc (N) – Được sơn màu đỏ và cực Nam (S) – Được sơn màu xanh hoặc trắng
– Khi để hai nam châm lại gần nhau thì các cực trái dấu sẽ hút nhau, các cực cùng dấu sẽ đẩy nhau.
– Khi một nam châm thẳng bị gãy thì các nam châm nhỏ sẽ được tạo thành.
3. Kim nam châm vĩnh cửu
Kim nam châm vĩnh cửu luôn chỉ về hướng hai hướng Bắc – Nam địa lý (la bàn)
– Cách xác định hướng Bắc và hướng Nam địa lí: Đặt một kim nam châm thử tại bất kỳ một vị trí nào ở trên Trái Đất. Cực từ Bắc sẽ chỉ về hướng Bắc địa lí còn cực từ Nam chỉ về hướng Nam địa lí.
4. Ứng dụng của nam châm vĩnh cửu
Các ứng dụng của nam châm vĩnh cửu: Kim nam châm, la bàn, Loa điện (Loa có cả hai loại nam châm), Đi-na-mô xe đạp, máy phát điện đơn giản, động cơ điện đơn giản,…
II – Giải bài tập Nam châm vĩnh cửu SGK Vật lí 9
Câu C1 | Trang 58 SGK Vật Lý 9
Nhớ lại kiến thức về từ tính của nam châm đã học ở lớp 5 và lớp 7, hãy đề xuất và thực hành một thí nghiệm để phát hiện xem một thanh kim loại có phải là một thanh nam châm hay không ?
Gợi ý đáp án
Đưa thanh kim loại ấy đến gần vụn kim loại (vụn sắt trộn lẫn vụn đồng, nhôm,… Nếu thanh kim loại hút được vụn sắt thì có nghĩa nó là nam châm.
Câu C2 | Trang 58 SGK Vật Lý 9
Đặt kim nam châm lên giá thẳng đứng theo như mô tả hình 21.:
- Khi đã được đứng cân bằng, kim nam châm sẽ nằm dọc theo hướng nào?
- Xoay kim nam châm lệch khỏi hướng vừa được xác định rồi buông tay. Khi đã đứng cân bằng trở lại, kim nam châm có còn chỉ về hướng như lúc đầu nữa hay không? Làm lại thí nghiệm hai lần và đưa ra nhận xét.
Gợi ý đáp án
- Khi đã đứng ở vị trí cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng Nam – Bắc.
- Khi đã đứng tại vị trí cân bằng trở lại, kim nam châm vẫn chỉ về hướng Nam – Bắc như lúc đầu.
Câu C3 | Trang 59 SGK Vật Lý 9
Đưa từ cực của hai nam châm xích lại gần nhau (hình 21.3). Quan sát hiện tượng rồi cho nhận xét.
Gợi ý đáp án
Khi đưa từ cực của hai nam châm xích lại gần nhau thì cực Bắc kim nam châm sẽ bị hút về phía cực Nam thanh nam châm.
Câu C4 | Trang 59 SGK Vật Lý 9
Đổi đầu một trong hai thanh nam châm rồi đưa chúng xích lại gần nhau. Hiện tượng gì sẽ xảy ra với các nam châm?
Gợi ý đáp án
Khi đổi đầu một trong hai thanh nam châm rồi đưa chúng xích lại gần nhau, các cực cùng tên của hai thanh nam châm sẽ đẩy nhau.
Câu C5 | Trang 59 SGK Vật Lý 9
Theo em, có thể giải thích thế nào về hiện tượng hình nhân đặt ở trên xe của Tổ Xung Chi luôn chỉ về hướng Nam?
Gợi ý đáp án
Có thể Tổ Xung Chi đã cho lắp đặt trên xe một thanh nam châm (Đây chỉ là giả thuyết đưa ra gắn với nội dung bài học, giúp học sinh tập vận dụng kiến thức để giải thích được hiện tượng đã nêu)
Câu C6 | Trang 59 SGK Vật Lý 9
Người ta sử dụng la bàn để xác định hướng Bắc – Nam (hình 21.4). Hãy tìm hiểu cấu tạo của la bàn. Sau đó cho biết bộ phận nào của la bàn sẽ có tác dụng chỉ hướng. Giải thích điều đó? Biết rằng mặt số của la bàn có thể quay độc lập được với kim nam châm.
Gợi ý đáp án
Kim nam châm là bộ phận chỉ hướng của la bàn. Tại mọi vị trí ở trên Trái Đất, kim nam châm sẽ luôn chỉ hướng Nam – Bắc (trừ tại hai cực của Trái Đất).
Câu C7 | Trang 60 SGK Vật Lý 9
Hãy xác định tên từ cực của những nam châm thường được dùng trong phòng thí nghiệm (nam châm chữ U, nam châm thẳng, kim nam châm).
Gợi ý đáp án
Đầu của thanh nam châm ghi chữ N là cực Bắc, đầu ghi chữ S là cực Nam.
Câu C8 | Trang 60 SGK Vật Lý 9
Xác định tên các từ cực của thanh nam châm ở trên hình 21.5
Gợi ý đáp án
Trên hình 21.5, gần với cực cực Bắc (có ghi chữ N) của thanh nam châm treo ở trên dây là cực Nam của thanh nam châm.
III. Bài tập Trắc nghiệm về Nam châm vĩnh cửu
Câu 1: Nam châm vĩnh cửu sẽ có:
A) Một cực
B) Hai cực
C) Ba cực
D) Bốn cực
Đáp án:
→ Đáp án B là đáp án chính xác
Câu 2: Có hai thanh kim loại là A và B có bề ngoài giống hệt nhau, trong đó có một thanh là nam châm. Làm thế nào để có thể xác định được thanh nào là thanh nam châm?
A) Đưa thanh A lại gần thanh B, nếu A hút được B thì A là thanh nam châm.
B) Đưa thanh A lại gần thanh B, nếu thanh A đẩy B thì A là thanh nam châm.
C) Dùng một sợi chỉ mềm buộc ở giữa thanh kim loại rồi treo lên, nếu khi thanh đó cân bằng luôn nằm theo hướng Bắc – Nam thì đó chính là thanh nam châm.
D) Đưa thanh kim loại lên trên cao rồi thả rơi tự do, nếu thanh ấy luôn rơi lệch về một cực của Trái Đất thì đó chính là nam châm.
Đáp án:
A: Không thể vì chưa biết được thanh còn lại có phải là sắt hay là không.
B: Không thể vì thanh còn lại phải là nam châm thì mới đẩy nhau được.
C: Có thể vì nam châm luôn chỉ về hướng Bắc – Nam
D: không thể
→ Đáp án C là đáp án chính xác
Câu 3: Một nam châm vĩnh cửu sẽ có đặc tính nào ở dưới đây?
A) Khi bị cọ xát thì sẽ hút các vật nhẹ.
B) Khi bị nung nóng lên thì sẽ có thể hút các vụn sắt.
C) Có thể hút được các vật bằng sắt.
D) Một đầu có thể hút, còn đầu còn lại thì đẩy các vụn sắt.
Đáp án:
→ Đáp án C là đáp án chính xác
Câu 4: Trên chỗ nào của thanh nam châm sẽ hút sắt mạnh nhất?
A) Phần ở giữa của thanh
B) Chỉ có từ cực Bắc
C) Cả hai từ cực
D) Mọi chỗ đều sẽ hút sắt mạnh như nhau
Đáp án:
→ Đáp án C là đáp án chính xác
Câu 5: Khi nào thì hai thanh nam châm hút được nhau?
A) Khi hai cực Bắc để lại gần nhau.
B) Khi để hai cực khác tên để gần nhau.
C) Khi hai cực Nam để lại gần nhau.
D) Khi để hai cực cùng tên lại gần nhau.
Đáp án:
→ Đáp án B là đáp án chính xác
Câu 6: Khi một thanh nam châm thẳng bị gãy, vỡ thành hai nửa. Nhận định nào sau đây là chính xác?
A) Mỗi nửa sẽ tạo thành nam châm mới và chỉ có một từ cực ở một đầu
B) Hai nửa đều sẽ mất hết từ tính.
C) Mỗi nửa sẽ tạo thành một nam châm mới và có hai cực cùng tên ở hai đầu.
D) Mỗi nửa sẽ tạo thành một nam châm mới và có hai cực từ khác tên ở hai đầu.
Đáp án:
→ Đáp án D là đáp án chính xác
Câu 7: Vì sao có thể nói rằng Trái Đất giống như là một thanh nam châm khổng lồ?
A) Vì Trái Đất hút tất cả các vật thể về phía nó.
B) Vì Trái Đất hút được các vật bằng sắt về phía nó.
C) Vì Trái Đất hút được các thanh nam châm về phía nó.
D) Vì mỗi cực của thanh nam châm để tự do sẽ luôn hướng về một cực của Trái Đất.
Đáp án:
Khi ta đặt một kim nam châm ở một vị trí xác định thì ta thấy kim nam châm luôn hướng theo về hướng Bắc – Nam địa lí. Khi xoay kim nam châm một góc xoay nào đấy, sau khi kim nam châm cân bằng lại trở về theo hướng Bắc – Nam địa lí. Điều đó chứng tỏ Trái Đất là một nam châm, có cực Nam của nam châm chính là cực Bắc địa lí, cực Bắc của nam châm chính là cực Nam địa lí và
⇒ Có thể xem Trái Đất giống như là một thanh nam châm khổng lồ bởi vì mỗi cực của thanh nam châm để tự do sẽ luôn hướng về một cực của Trái Đất
→ Đáp án D là đáp án chính xác
Câu 8: Trong bệnh viện, các bác sĩ phẫu thuật có thể lấy được các mạt sắt nhỏ li ti bằng dụng cụ nào sau đây ra khỏi mắt bệnh nhân một cách an toàn?
A) Dùng kéo
B) Dùng nam châm
C) Dùng kìm
D) Dùng một viên bi còn tốt
Đáp án:
Trong bệnh viện, các bác sĩ khi phẫu thuật có thể lấy được các mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân bằng nam châm một cách an toàn bởi vì khi đưa nam châm lại gần vị trí có mạt sắt, nam châm sẽ tự động hút mạt sắt ra khỏi mắt.
→ Đáp án B là đáp án chính xác
Câu 9: Đặt hai nam châm như sau:
Thanh nam châm (2) có thể lơ lửng ở trên thanh nam châm (1) bởi vì:
A) Lực hút ở giữa hai nam châm bởi vì 2 cực cùng tên ở gần nhau.
B) Lực đẩy ở giữa hai nam châm bởi vì 2 cực cùng tên ở gần nhau.
C) Lực hút ở giữa hai nam châm bởi vì 2 cực khác tên ở gần nhau.
D) Lực đẩy ở giữa hai nam châm bởi vì 2 cực khác tên ở gần nhau.
Đáp án:
Hai nam châm trong ống như hình có cực cùng tên gần nhau ⇒ Chúng sẽ đẩy nhau. Lực đẩy này cân bằng cùng với trọng lực → Thanh nam châm ở trên lơ lửng
→ Đáp án B là đáp án chính xác
Câu 10: Dụng cụ nào ở dưới đây không có nam châm vĩnh cửu?
A) La bàn
B) Loa điện
C) Rơ le điện từ
D) Đinamô xe đạp
Đáp án:
Rơ le điện từ chỉ có một nam châm điện chứ không có nam châm vĩnh cửu
→ Đáp án C là đáp án chính xác
Trên đây là nội dung chi tiết về chuyên đề Nam châm vĩnh cửu HOCMAI biên soạn giới thiệu đến các em học sinh. Mong rằng với những kiến thức đã chia sẻ trong bài, HOCMAI sẽ giúp các em học tập tốt hơn môn Vật Lý 9.
