Ứng dụng của nam châm chi tiết Vật Lý 9

Bài viết về chuyên đề Ứng dụng của nam châm là bài viết tiếp theo HOCMAI giới thiệu đến các em học sinh. Để học tốt chuyên đề này, các em hãy tham khảo thật kĩ phần tóm tắt kiến thức và phần giải bài tập trong SGK Vật Lý 9 ngay sau đây nhé!

 

Bài viết tham khảo thêm:

• Từ phổ – Đường sức từ
• Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua
• Sự nhiễm từ của sắt, thép – Nam châm điện

 

I – Kiến thức trọng tâm Ứng dụng của nam châm

1. Loa điện

a) Nguyên tắc hoạt động của loa điện

Nguyên tắc hoạt động của loa điện: Dựa vào tác dụng từ của nam châm lên ống dây có dòng điện chạy qua.

• Khi có dòng điện chạy qua, ống dây sẽ chuyển động.
• Khi cường độ của dòng điện thay đổi, ống dây dịch chuyển dọc theo khe hở ở giữa hai cực của nam châm.

b) Cấu tạo của loa điện

Bộ phận chính của loa điện gồm có một ống dây L được đặt ở trong từ trường của một nam châm mạnh E, một đầu của ống dây sẽ được gắn chặt vào màng loa M.

– Quá trình biến đổi dao động điện trở thành âm thanh ở trong loa điện:

Màng loa được gắn chặt cùng với ống dây nên khi ống dây có dao động, màng loa cũng dao động theo và phát ra âm thanh đúng với âm thanh mà nó đã nhận được từ micro. Loa điện biến dao động điện trở thành âm thanh.

2. Rơle điện từ

Role điện từ là một thiết bị tự động ngắt, đóng mạch điện, giúp bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện.

– Cấu tạo: Bộ phận chủ yếu gồm có một nam châm điện và một thanh sắt non.

– Ứng dụng: Sử dụng để làm chuông báo động

Khi đóng cửa chuông sẽ không kêu vì mạch điện 2 hở.

Khi cửa bị hé mở, chuông sẽ kêu vì cửa mở đã làm hở mạch điện 1, nam châm điện đã mất hết từ tính, miếng sắt sẽ rơi xuống và tự động ngắt mạch điện 2.

Ngoài ra nam châm vĩnh cửu và nam châm điện được ứng dụng ở trong đời sống như: điện thoại, máy phát điện, cần cẩu điện, la bàn, các thiết bị ghi âm,…

 

II – Giải bài tập Ứng dụng của nam châm SGK Vật lí 9

Câu C1 | Trang 71 SGK Vật Lý 9 

Tại sao khi đóng công tắc K để dòng điện chạy ở trong mạch điện 1 thì động cơ M tại mạch điện 2 làm việc?

Trả lời

Khi đóng công tắc K thì có cường độ của dòng điện chạy qua ống dây vậy nên ống dây có lực từ hút thanh sắt giúp cho hai mạch điện đóng với nhau nên mạch điện 2 làm việc.

Câu C2 | Trang 71 SGK Vật Lý 9

Nghiên cứu sơ đồ ở hình 26.4 để nhận biết được các bộ phận chính của hệ thống chuông báo động và cho biết rằng:

• Khi đóng cửa, chuông có kêu hay không, vì sao?
• Vì sao chuông lại kêu khi cửa hé mở?

Trả lời

• Khi đóng cửa, mạch điện 1 kín vậy nên dòng điện đi qua làm nam châm điện hút miếng sắt non S → Mạch điện 2 hở nên sẽ chuông không kêu.
• Khi cửa bị hé mở, chuông kêu bởi vì cửa mở đã làm hở mạch điện 1, lúc này nam châm điện mất hết từ tính, miếng sắt bị rơi xuống và tự động đóng mạch điện 2.

Câu C3 | Trang 72 SGK Vật Lý 9

Trong bệnh viện, bác sĩ làm thế nào để có thể lấy mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân trong khi không sử dụng các dụng cụ ý tế như panh hoặc kim? Bác sĩ có thể sử dụng nam châm được hay không? Vì sao?

Trả lời

Khi không sử dụng panh hoặc kim thì bác sĩ có thể dùng nam châm, bởi vì nam châm sẽ hút được mạt sắt ra khỏi mắt của bệnh nhân.

Câu C4 | Trang 72 SGK Vật Lý 9

Hình 26.5 mô tả lại cấu tạo của một rơle dòng, là kiểu rơle mắc nối tiếp với thiết bị cần được bảo vệ. Bình thường, khi có dòng điện qua động cơ điện ở mức cho phép thì thanh sắt S sẽ bị lò xo L kéo sang phải làm đóng những tiếp điểm 1, 2. Động cơ làm việc bình thường. Hãy giải thích vì sao khi dòng điện chạy qua động cơ tăng quá mức cho phép thì mạch điện sẽ tự động ngắt và động cơ cũng ngừng làm việc?

Trả lời

Khi dòng điện chạy qua động cơ tăng quá mức cho phép, nam châm điện có tác dụng từ mạnh lên, lực đàn hồi của lò xo bị thắng và hút chặt lấy thanh sắt S. Điều này làm cho mạch điện tự động ngắt. 

Mặt khác, thanh sắt khi bị hút mạnh về phía của nam châm điện thì nó tự động mở công tắc K. Vậy nên, khi lò xo kéo thanh sắt trở lại đóng những tiếp điểm 1, 2 thì mạch điện vẫn sẽ bị ngắt. Muốn động cơ làm việc trở lại, ta cần phải đóng công tắc K.

 

III. Bài tập Trắc nghiệm Ứng dụng của nam châm

Câu 1: Nam châm điện được sử dụng ở trong thiết bị:

A) Máy phát điện

B) Làm các la bàn

C) Rơle điện từ

D) Bàn ủi điện

Trả lời

→ Đáp án C

Câu 2: Trong loa điện, lực nào đã làm cho màng loa dao động và phát ra âm?

A) Lực hút của nam châm điện tác dụng lên màng loa làm bằng sắt non.

B) Lực từ của một nam châm vĩnh cửu tác dụng vào cuộn dây có dòng điện biến đổi chạy qua được gắn vào màng loa.

C) Lực từ của một nam châm vĩnh cửu tác dụng lên miếng sắt được gắn vào màng loa.

D) Lực từ của một nam châm điện tác dụng lên một cuộn dây dẫn kín được gắn vào màng loa.

Trả lời

Lực từ của một nam châm vĩnh cửu tác dụng vào cuộn dây có dòng điện biến đổi chạy qua được gắn vào màng loa đã làm cho màng loa dao động và phát ra âm

→ Đáp án B

Câu 3: Xét các bộ phận chính trong một loa điện gồm:

• Nam châm (1) 
• Ống dây (2)
• Màng loa (3) 

Các bộ phận trực tiếp gây ra âm là:

A) (2)

B) (3)

C) (2) và (3)

D) (1)

Trả lời

Loa có một bộ phận quan trọng được gọi là màng rung (hay màng loa). Màng rung là nơi âm thanh được phát ra đến tai người nghe. Tùy từng loại loa khác nhau mà nguyên lý làm rung màng rung lại khác nhau → Bộ phận trực tiếp gây ra âm chính là màng loa

→ Đáp án B

Câu 4: Loa điện hoạt động dựa vào:

A) Tác dụng của từ trường vào khung dây dẫn có dòng điện chạy qua.

B) Tác dụng từ của nam châm vào ống dây có dòng điện chạy qua.

C) Tác dụng của dòng điện vào dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua.

D) Tác dụng từ của từ trường vào dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua.

Trả lời

Loa điện hoạt động được dựa vào tác dụng từ của nam châm vào ống dây có dòng điện chạy qua

→ Đáp án B

Câu 5: Trong các vật dụng sau đây: Chuông điện, bàn là điện, la bàn, rơle điện từ. Vật dụng nào có sử dụng nam châm vĩnh cửu ?

A) Chuông điện

B) Rơle điện từ

C) La bàn

D) Bàn là điện

Trả lời

→ Đáp án C

Câu 6: Trong chuông báo động được gắn vào cửa để lúc cửa bị mở thì chuông kêu, vậy rơle điện từ có tác dụng từ gì?

A) Làm bật một lò xo đàn hồi gõ lên chuông.

B) Đóng công tắc của chuông điện làm chuông kêu.

C) Làm cho cánh cửa mở ra đập mạnh vào chuông.

D) Làm cánh cửa rút chốt hãm cần rung chuông.

Trả lời

Trong chuông báo động được gắn vào cửa để khi cửa bị mở thì chuông sẽ kêu, rơle điện từ có tác dụng từ vì khi cửa hé mở, chuông kêu bởi cửa mở đã khiến hở mạch điện 1, nam châm điện mất hết từ tính vậy nên miếng sắt rơi xuống và tự động đóng mạch điện 2.

→ Đáp án B

Câu 7: Khi cho dòng điện không đổi chạy qua cuộn dây của loa điện thì loa:

A) Loa không kêu bởi vì lực tác dụng vào cuộn dây khi đó là một lực không đổi nên không làm màng loa rung được.

B) Loa không kêu bởi vì lực tác dụng lên cuộn dây khi đó bằng 0 vậy nên loa không phát ra được âm thanh.

C) Loa kêu như bình thường.

D) Loa kêu yếu hơn bởi vì lực tác dụng vào cuộn dây khi đó giảm.

Trả lời

Khi cho dòng điện không đổi chạy qua cuộn dây của loa điện thì loa không kêu, bởi vì lực tác dụng vào cuộn dây khi đó là một lực không đổi nên không làm màng loa rung được.

→ Đáp án A

Câu 8: Để chế tạo ra một nam châm điện mạnh ta cần có điều kiện:

A) Cường độ dòng điện chạy qua ống dây lớn, ống dây có nhiều vòng và lõi làm bằng thép.

B) Cường độ dòng điện chạy qua ống dây lớn, ống dây có nhiều vòng và lõi làm bằng sắt non.

C) Cường độ dòng điện chạy qua ống dây lớn, ống dây có ít vòng và lõi làm bằng sắt non.

D) Cường độ dòng điện chạy qua ống dây nhỏ, ống dây có ít vòng và lõi làm bằng thép.

Trả lời

Để chế tạo ra một nam châm điện mạnh ta cần có điều kiện cường độ dòng điện chạy qua ống dây lớn, ống dây có nhiều vòng và lõi làm bằng sắt non. 

→ Đáp án B

Câu 9: Ampe kế điện từ kiểu đơn giản gồm có một ống dây D và một tấm sắt S được đặt gần một đầu ống dây. Tấm sắt S gắn liền cùng với kim chỉ thị K có thể quay xung quanh trục O. Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì kim điện kế:

A) Kim chỉ thị không dao động.

B) Không xác định được kim chỉ thị có bị lệch hay là đứng yên không dao động.

C) Kim chỉ thị dao động và chỉ ra giá trị của dòng điện qua tấm sắt S.

D) Kim chỉ thị bị kéo lệch đi và chỉ ra giá trị của dòng điện thông qua dây D trên bảng chỉ thị.

Trả lời

Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì kim chỉ thị bị kéo lệch đi và chỉ ra giá trị của dòng điện thông qua dây D trên bảng chỉ thị.

→ Đáp án D

Câu 10: Trong bệnh viện, làm thế nào mà những bác sĩ phẫu thuật có thể lấy được các mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt bệnh nhân? Hãy tìm hiểu và chọn ra cách làm đúng ở trong các cách làm sau:

A) Dùng nam châm

B) Dùng một viên pin còn tốt

C) Dùng panh

D) Dùng kìm

Trả lời

Trong bệnh viện bác sĩ có thể lấy được mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân bằng cách đưa nam châm đến gần vị trí có mạt sắt, nam châm sẽ tự động hút mạt sắt ra khỏi mắt

→ Đáp án A

 

Trên đây là toàn bộ nội dung HOCMAI giới thiệu tới các em học sinh về chuyên đề Vật lý 9: Ứng dụng của nam châm. Tham khảo thật kỹ bài viết để nắm chắc kiến thức và đạt kết quả cao hơn khi học môn Vật Lý 9 các em nhé!