Mở đầu trang 86: Em đã bao giờ nhìn thấy hay có một vật gọi là “nam châm” chưa? Bằng cách nào có thể xác định được vật đó là nam châm?
Trả lời:
- Chắc hẳn ai trong số chúng ta cũng đã từng nhìn thấy nam châm. Vì nam châm rất phổ biến trong đời sống và có nhiều hình dạng khác nhau.
Em đã bao giờ nhìn thấy hay có một vật gọi là “nam châm” chưa? (ảnh 1)
- Muốn xác định vật đó có phải là nam châm hay không ta đưa lại gần vật bằng sắt. Nếu hút vật bằng sắt thì đó là nam châm.
I. Nam châm là gì?
II. Tính chất từ của nam châm
Hoạt động trang 86: Hãy thực hiện các thí nghiệm dưới đây để tìm hiểu các tính chất của nam châm.
Dụng cụ: một nam châm thẳng, một nam châm chữ U, một kim nam châm có thể quay xung quanh một trục, một số vật nhỏ làm bằng sắt, thép, đồng, nhôm, gỗ (Hình 18.1).
Tiến hành:
Thí nghiệm 1:
Đưa thanh nam châm thẳng và nam châm hình chữ U lại gần các vật sắt, thép, đồng, nhôm, gỗ (Hình 18.2).
a) Hai đầu nam châm hút vật liệu nào và không hút vật liệu nào?
b) Các vật liệu đặt ở hai đầu hay ở giữa của nam châm thì bị hút mạnh nhất?
Thí nghiệm 2:
- Đặt một kim nam châm nằm cân bằng trên một mũi nhọn (kim nam châm tự do) (Hình 18.3), quan sát hướng chỉ của hai đầu kim khi kim đã nằm cân bằng.
- Đẩy nhẹ cho kim quay một góc nhỏ rồi buông tay, quan sát hướng chỉ của kim nam châm khi đã nằm cân bằng.
Trả lời:
Thí nghiệm 1:
a) Hai đầu nam châm hút vật bằng sắt, thép và không hút vật bằng đồng, nhôm, gỗ.
b) Các vật liệu đặt ở hai đầu nam châm thì bị hút mạnh nhất.
Thí nghiệm 2:
- Đặt một kim nam châm nằm cân bằng trên một mũi nhọn (kim nam châm tự do) (Hình 18.3), hướng chỉ của hai đầu kim khi kim đã nằm cân bằng là hướng Bắc – Nam.
- Đẩy nhẹ cho kim quay một góc nhỏ rồi buông tay, hướng chỉ của kim nam châm khi đã nằm cân bằng vẫn chỉ theo hướng Bắc – Nam.
Câu hỏi 1 trang 87: Một đầu kim luôn chỉ hướng nào và đầu kia của kim luôn chỉ hướng nào (hướng bắc hay hướng nam)?
Trả lời:
- Khi kim nam châm đã nằm cân bằng, đầu sơn màu đỏ luôn chỉ theo hướng Bắc, đầu sơn màu xanh luôn chỉ theo hướng Nam.
Câu hỏi 2 trang 87: Từ các thí nghiệm trên có thể rút ra những tính chất gì của nam châm?
Trả lời:
Từ các thí nghiệm trên, ta kết luận: Nam châm có tính chất từ.
Câu hỏi 3 trang 87: Dùng kim nam châm xác định các hướng nam, bắc, đông, tây ở trong phòng học.
Trả lời:
Khi kim nam châm nằm cân bằng:
+ Đầu kim nam châm màu đỏ chỉ về đâu thì đó là hướng Bắc.
+ Đầu kim nam châm màu xanh (hoặc trắng) chỉ về đâu thì đó là hướng Nam.
+ Hướng Đông nằm phía bên phải hướng Bắc - Nam.
+ Hướng Tây nằm phía bên trái hướng Bắc - Nam.
Câu hỏi 4 trang 87: Làm thế nào để xác định được cực Bắc và cực Nam của một nam châm khi trên nam châm không đánh dấu cực?
Trả lời:
- Cách 1:
Đặt nam châm trên miếng xốp rồi thả vào chậu nước, sao cho nam châm nổi trên mặt nước. Nam châm sẽ quay tự do, đến khi nằm cân bằng trên mặt nước thì:
+ Một đầu của nam châm hướng về phía Bắc ⇒ đó là cực Bắc của nam châm.
+ Đầu còn lại hướng về phía Nam ⇒ đó là cực Nam của nam châm.
- Cách 2:
Treo nam châm bằng một sợi dây chỉ mềm sao cho thanh nam châm nằm ngang. Nam châm sẽ quay tự do, đến khi nằm cân bằng thì:
+ Một đầu của nam châm hướng về phía Bắc ⇒ đó là cực Bắc của nam châm.
+ Đầu còn lại hướng về phía Nam ⇒ đó là cực Nam của nam châm.
III. Tương tác giữa hai nam châm
Hoạt động trang 88: Thí nghiệm:
Treo thanh nam châm thẳng bằng hai sợi chỉ lên thanh ngang của giá đỡ, để cho thanh nam châm nằm cân bằng. Đưa một cực của thanh nam châm khác lại gần một đầu thanh nam châm được treo (Hình 18.4). Sau đó đưa cực kia của nam châm lại gần thanh nam châm được treo. Mô tả hiện tượng xảy ra.
Trả lời:
+ Khi đưa cực Bắc của thanh nam châm lại gần cực Bắc của thanh nam châm đang treo ta thấy hai thanh nam châm này đẩy nhau.
+ Khi đưa cực Nam của thanh nam châm lại gần cực Bắc của thanh nam châm đang treo ta thấy hai thanh nam châm này hút nhau.
Câu hỏi trang 88: Qua thí nghiệm có thể rút ra kết luận gì về tương tác giữa hai nam châm?
Trả lời:
Kết luận:
Khi đưa hai thanh nam châm lại gần nhau:
+ Hai cực cùng tên đẩy nhau.
+ Hai cực khác tên hút nhau.
IV. Định hướng của một kim nam châm tự do
Hoạt động trang 88:
Thí nghiệm:
- Đặt một kim nam châm tự do tại vị trí gần một nam châm (Hình 18.5). Xác định hướng của kim nam châm.
- Đẩy kim nam châm lệch khỏi hướng vừa xác định rồi buông tay. Khi kim đã đứng yên, kim còn chỉ hướng lúc đầu nữa không? Làm lại thí nghiệm 2 lần và nhận xét.
- Làm lại thí nghiệm trên ở vị trí khác của kim nam châm.
Trả lời:
- Đặt một kim nam châm tự do tại vị trí gần một nam châm (Hình 18.5). Hướng của kim nam châm chỉ sao cho cực S của kim nam châm luôn hướng về cực N của thanh nam châm.
- Đẩy kim nam châm lệch khỏi hướng vừa xác định rồi buông tay. Khi kim đã đứng yên, kim vẫn chỉ hướng lúc đầu.
- Tiến hành làm lại thí nghiệm ở những vị trí khác của kim nam châm, ta thấy kim nam châm chỉ theo những hướng khác nhau và cực S của kim nam châm luôn hướng về phía cực N của thanh nam châm.
Câu hỏi trang 88: Từ thí nghiệm trên rút ra nhận xét gì về tác dụng của một nam châm lên một kim nam châm?
Trả lời:
Nhận xét: Kim nam châm đặt gần nam châm sẽ chịu tác dụng của nam châm làm cho kim nam châm nằm theo một hướng xác định.
Em có thể trang 89: Giải thích được việc dùng khối nam châm có kích thước lớn, sức hút mạnh để dọn rác sắt vụn dưới lòng sông, lòng kênh.
Trả lời:
Vì nam châm có tác dụng từ, có thể hút các vật bằng sắt nên người ta sử dụng khối nam châm có kích thước lớn để dọn rác sắt vụn dưới lòng sông, lòng kênh.