Mở đầu trang 90:
Đặt kim nam châm tự do, xa nam châm hoặc vật liệu có tính chất từ khác, kim nam châm luôn nằm cân bằng theo hướng Bắc – Nam. Vì sao? Đặt kim nam châm tại các vị trí khác nhau xung quanh một nam châm thẳng như hình trên, kim nam châm nằm theo các hướng khác nhau. Vì sao?
Trả lời:
- Đặt kim nam châm tự do, xa nam châm hoặc vật liệu có tính chất từ khác, kim nam châm luôn nằm cân bằng theo hướng Bắc – Nam. Vì:
+ Trái Đất của chúng ta là một nam châm khổng lồ, có cực Bắc và cực Nam.
+ Kim nam châm cũng có cực Bắc và cực Nam.
+ Cực Bắc của kim nam châm bị cực Nam của Trái Đất hút, cực Nam của kim nam châm bị cực Bắc hút.
Do đó, kim nam châm luôn chỉ hướng Bắc – Nam.
- Đặt kim nam châm tại các vị trí khác nhau xung quanh một nam châm thẳng thì kim nam châm nằm theo các hướng khác nhau vì tại mỗi vị trí xung quanh nam châm thẳng có các đường sức từ khác nhau và kim nam châm được định hướng theo hướng của các đường sức từ đó.
I. Từ trường
Câu hỏi trang 91: Có thể phát hiện sự tồn tại của từ trường bằng cách nào?
Trả lời:
Ta có thể phát hiện ra sự tồn tại của từ trường bằng cách dùng kim nam châm.
Đưa kim nam châm vào vùng không gian cần kiểm tra. Nếu có lực từ tác dụng lên kim nam châm làm kim nam châm lệch khỏi hướng Bắc - Nam thì nơi đó có từ trường.
II. Từ phổ
Câu hỏi 1 trang 91: Các mạt sắt xung quanh nam châm (Hình 19.2) được sắp xếp thành những đường như thế nào?
Trả lời:
- Các mạt sắt xung quanh nam châm được sắp xếp thành những đường cong nối từ cực này sang cực kia của nam châm.
Câu hỏi 2 trang 91: Ở vùng nào các đường mạt sắt sắp xếp dày, vùng nào sắp xếp thưa?
Trả lời:
- Ở vùng gần 2 cực của nam châm các đường mạt sắt sắp xếp dày.
- Ở vùng xa 2 cực của nam châm các đường mạt sắt sắp xếp thưa.
III. Đường sức từ
Hoạt động 1 trang 91: Dùng bút tô dọc theo các đường mạt sắt nối từ cực nọ sang cực kia của nam châm trên tấm nhựa, ta sẽ được các đường gọi là đường sức từ (Hình 19.3).
Trả lời:
Các bạn làm theo hướng dẫn, lấy bút tô dọc theo các đường mạt sắt nối từ cực nọ sang cực kia của nam châm trên tấm nhựa, ta sẽ được các đường sức từ.
Hoạt động 2 trang 92: Đặt một kim nam châm nhỏ trên một đường sức và di chuyển kim nam châm theo đường sức từ.
- Có nhận xét gì về sự định hướng của kim nam châm khi di chuyển trên đường sức từ?
- Đánh dấu mũi tên tại mỗi vị trí đặt kim nam châm trên đường sức từ theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc của kim.
Quy ước chiều đường sức từ là chiều từ cực Nam đến cực Bắc của kim nam châm đặt cân bằng trên đường sức từ đó.
- Vẽ một số đường sức từ của nam châm thẳng và đánh dấu chiều của đường sức từ.
Trả lời:
- Khi kim nam châm khi di chuyển trên đường sức từ, nó luôn có hướng sao cho cực S (N) của kim nam châm hướng về cực N (S) của nam châm thẳng.
Câu hỏi 1 trang 92: Xác định chiều đường sức từ của một nam châm thẳng trong Hình 19.5.
Trả lời:
- Ở bên ngoài thanh nam châm, đường sức từ có chiều đi ra từ cực Bắc, đi vào từ cực Nam.
Câu hỏi 2 trang 92: Hình 19.6 cho biết từ phổ của nam châm hình chữ U. Dựa vào đó hãy vẽ đường sức từ của nó. Có nhận xét gì về các đường sức từ của nam châm này?
Trả lời:
- Nhận xét:
+ Ở bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong.
+ Ở trong lòng nam châm, đường sức từ gần như là những đường thẳng song song với nhau.
IV. Từ trường Trái Đất
Câu hỏi trang 93: Bằng cách nào chứng tỏ xung quanh Trái Đất có từ trường?
Trả lời:
Đặt kim nam châm ở trạng thái tự do, khi đã đứng cân bằng, kim nam châm luôn chỉ hướng Nam - Bắc. Dù ta có quay kim nam châm như thế nào đi chăng nữa, đặt kim nam châm ở đâu đi chăng nữa thì kim nam châm vẫn chỉ theo một hướng cố định, đó là hướng Nam - Bắc.
⇒ Chứng tỏ xung quanh Trái Đất có từ trường.
V. La bàn
Em có thể 1 trang 95: Tạo từ phổ của một nam châm nào đó để nghiên cứu từ trường của nó.
Trả lời:
Ta có thể nghiên cứu từ trường của một thanh nam châm bằng cách:
- Rắc đều một lớp mạt sắt lên tấm nhựa trong, phẳng.
- Đặt tấm nhựa này lên trên một thanh nam châm rồi gõ nhẹ.
- Hình ảnh các đường mạt sắt thu được chính là từ phổ, từ phổ cho ta một hình ảnh trực quan về từ trường.
Em có thể 2 trang 95: Sử dụng kim nam châm thử để phát hiện ở đâu có từ trường và chiều của đường sức từ tại đó.
Trả lời:
- Đưa kim nam châm vào vùng không gian cần kiểm tra. Nếu có lực từ tác dụng lên kim nam châm làm kim nam châm lệch khỏi hướng Bắc - Nam thì nơi đó có từ trường.
- Cực Bắc của kim nam châm bị hút về cực Nam của từ trường.
- Cực Nam của kim nam châm bị hút về cực Bắc của từ trường.
⇒Từ đó, ta xác định được chiều từ trường theo quy tắc vào Nam – ra Bắc.
Em có thể 3 trang 95: Sử dụng la bàn để xác định được phương hướng.
Trả lời:
Cách sử dụng la bàn để xác định hướng:
- Đặt la bàn cách xa nam châm và các vật liệu có tính chất từ, để tránh tác động của các vật này lên kim la bàn.
- Giữ la bàn trong lòng bàn tay hoặc đặt trên một mặt bàn sao cho la bàn nằm ngang trước mặt. Sau đó xoay vỏ của la bàn sao cho đầu kim màu đỏ chỉ hướng Bắc trùng khít với vạch ghi chữ N trên la bàn.
- Đọc giá trị của góc tạo bởi hướng cần xác định (hướng trước mặt) so với hướng Bắc trên mặt chia độ của la bàn để tìm hướng cần xác định.
Ví dụ: Trong hình bên dưới ta đọc được con số 20o, ta xác định được hướng cần xác định lệch so với hướng Bắc 20o về phía Đông Bắc.
