Giải SBT Vật lý lớp 9 bài 26: Ứng dụng của nam châm

1. Giải bài tập sách bài tập vật lý lớp 9 bài 26: Ứng dụng của nam châm

Bài 1: Để làm nam châm điện mạnh với dòng điện có cường độ cho trước thì nên cuốn nhiều hay ít vòng dây dẫn quanh một ống dây cách điện

Lời giải:

Nên dùng dây dẫn mảnh để quấn nhiều vòng. Vì tác dụng từ của nam châm điện tăng khi số vòng dây của nam châm điện tăng mà không phụ thuộc vào tiết diện của dây dẫn.

Bài 2: Một thanh thép có một đầu được sơn màu đỏ, đầu kia được sơn màu xanh. Dùng một nam châm điện hình U để từ hóa thanh thép này (hình 26.1)

Lời giải:

Cách đặt thanh thép được mô tả trên hình 26.1a.

Các đường sức từ của từ trường nam châm điện đi vào thanh thép tạo thành các đường cong khép kín. Thanh thép bị từ hóa, nằm định hướng theo chiều của từ trường, có nghĩa là các đường sức từ đi vào đầu sơn xanh và đi ra đầu sơn đỏ của thanh thép. Đầu sơn đỏ của thanh thép sau khi bị từ hóa đã trở thành cực Bắc.

Bài 3: Điện kế dùng trong các trường hơp cần thiết đế phát hiện dòng điện yếu. Điện kế tự làm lấy gồm một cái hộp trong đó gắn cố định một la bàn thông thường với hai cuộn dây dân mắc nối tiêp, cách điện quấn quanh hộp (hình 26.2).

a) Mức độ phát hiện được dòng điện nhỏ của điện kế này phụ thuộc vào những yếu tố nào?o

b) Kim của la bàn sẽ nằm như thế nào đối với các vòng dây khi có dòng điện chạy qua hai cuộn dây đó? Vị trí ban đầu của kim nam châm khi chưa có dòng điện đi qua đã được chỉ ra ở trên hình vẽ.

Lời giải:

a) Độ nhạy của điện kế phụ thuộc vào số vòng dây của ống dây và độ lớn của cường độ dòng điện qua ống dây.

b) Kim của la bàn sẽ nằm dọc theo các đường sức từ bên trong ống dây, có nghĩa là nằm vuông góc với dây dẫn trên bề mặt hộp.

Bài 4: Ampe kế điện từ loại đơn giản gồm một ống dây D và một tấm sắt S đặt gần một đầu ống dây (hình 26.3) Tấm sắt S gắn liền với kim chỉ thị K có thể quay quanh trục O. Hãy giải thích hoạt động của ampe kế khi có dòng điện đi qua ống dây.

Lời giải:

Tấm sắt được hút vào trong lòng ống dây khi có dòng điện đi qua ống dây. Khi đó kim chỉ thị K quay quanh trục O và đầu kim dịch chuyển trên mặt bảng chia độ và cho biết giá trị của dòng điện qua dây D.

Bài 5: Trong loa điện, lực nào đã làm cho màng loa dao động phát ra âm?

A. lực hút nam châm điện tác dụng vào màng loa làm bằng sắt non.

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

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

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

Lời giải:

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

Bài 6: Trong chuông báo động gắn vào cửa để khi cửa bị mở thì chuông kêu, rơ le điện từ có tắc dụng gì.

A. Làm bật một lò xo đàn hồi gõ vào chuông

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

C. Làm cho cánh cửa mở đạp mạnh vào chuông

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

Lời giải:

Chọn B. Đóng công tắc của chuông điện làm cho chuông kêu

Bài 7: Tại sao khi cho dòng điện không đổi vào cuộn dây của loa điện thì loa lại không kêu?

Lời giải:

Không. Dòng điện không đổi không tạo ra được suất điện động cảm ứng trong cuộn dây nên không sinh ra lực từ tương tác giữa nam châm vĩnh cửu với cuộn dây nên màng loa không rung.

2. Lý thuyết về Ứng dụng của nam châm

Ampe kế, rơle điện từ, rơle dòng, loa điện (loa điện có cả hai loại nam châm), máy phát điện kĩ thuật, động cơ điện trong kĩ thuật, cần cẩu, thiết bị ghi âm, chuông điện…

I - LOA ĐIỆN

- Cấu tạo:

Bộ phận chính của loa điện gồm:

+ Ống dây L

+ Nam châm chữ E

+ Màng loa M

Màng loa là nơi âm thanh được phát ra để đến với tai người nghe. Tùy từng loại loa khác nhau mà nguyên lý làm rung màng loa là khác nhau.

Ống dây có thể dao động dọc theo khe nhỏ giữa hai từ cực của nam châm.

- Hoạt động:

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

+ Trong loa điện, khi dòng điện có cường độ thay đổi được truyền từ micrô qua bộ phận tăng âm đến ống dây thì ống dây dao động. Phát ra âm thanh . Biến dao động điện thành âm thanh

II - RƠLE ĐIỆN TỬ

- Rơle điện từ:

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

+ Bộ phận chủ yếu của rơle gồm một nam châm điện và một thanh sắt non

- Rơle dòng

+ Rơle dòng là một thiết bị tự động ngắt mạch điện bảo vệ động cơ, thường mắc nối tiếp với động cơ.

3. Bài tập vận dụng liên quan

Bài 1: Nam có một thanh nam châm thẳng như trên hình vẽ. Do vô tình thanh nam châm bị gãy ra làm hai nửa bằng nhau. Khi để tự do, hai nửa này có thể chỉ hướng như la bàn không?

A. Không, vì hai nửa này đã mất hết từ tính

B. Không, vì mỗi nửa tạo thành một thanh nam châm mới chỉ có một cực từ

C. Có, vì mỗi nửa là một thanh nam châm có hai cực từ khác tên ở hai đầu

D. Có, vì mỗi nửa là một thanh nam châm có hai cực từ cùng tên ở hai đầu

Lời giải:

Đáp án C

Vì mỗi thanh nam châm bất kì luôn có hai cực từ khác tên ở mỗi đầu. Nên nó có thể chỉ hướng như kim la bàn.

Bài 2: Để hút các mảnh kim loại ra khỏi bãi rác người ta sử dụng một cần cẩu có nam châm điện. Để lấy các mảnh kim loại này ra khỏi cần cẩu thì người ta sẽ:

A. Đảo chiểu dòng điện qua nam châm điện

B. Ngắt điện, không cho dòng điện đi qua nam châm điện

C. Sử dụng một nam châm có lực hút lớn hơn

D. Tăng cường độ dòng chạy qua các vòng dây trong nam châm điện

Lời giải:

Đáp án B.

Khi ngắt dòng điện qua nam châm điện thì nam châm điện mất hết từ tính nên không hút các mảnh kim loại được nữa. Dưới tác dụng của trọng lực thì các mảnh kim loại này sẽ rơi ra khỏi cần cẩu

Bài 3: Trong các dụng cụ sau đây: đi –na – mô xe đạp, bút thử điện, bóng đèn huỳnh quang, la bàn. Dụng cụ nào có sử dụng nam châm vĩnh cửu?

A. La bàn, bóng đèn huỳnh quang

B. Bút thử điện

C. Bút thử điện, đi – na – mô xe đạp

D. Đi – na – mô xe đạp, la bàn

Lời giải:

Vì khi có dòng điện chạy qua loa thì ống dây dao động. Màng loa được gắn với ống dây nên khi đó màng loa sẽ dao động theo ống dây và phát ra âm thanh.

Bài 4: Khi loa điện hoạt động, bộ phận nào trong loa trực tiếp phát ra âm thanh?

A. Màng loa    

B. Cuộn dây

C. Nam châm điện    

D. Dòng điện

Lời giải:

Đáp án C.

Bóng đèn sợi đốt và bàn là không sử dụng nam châm điện. La bàn sử dụng nam châm vĩnh cửu. Chỉ có rơ le điện từ là có sử dụng nam châm điện để đóng ngắt mạch điện.

Bài 5: Trong bệnh viện, để lấy các mạt sắt nhỏ ra khỏi mắt của bệnh nhân một cách an toàn thì bác sĩ sẽ dụng dụng cụ nào trong các dụng cụ dưới đây?

A. Dùng kéo    

B. Dùng kìm

C. Dùng nam châm    

D. Dùng kim khâu

Lời giải:

Đáp án A

Khi cường độ dòng điện qua cuộn dây thay đổi, cuộn dây sẽ dao động và làm màng loa (gắn với cuộn dây) dao động. Tuy cả cuộn dây và màng loa dao động, nhưng âm thanh mà ta nghe được là từ màng loa phát ra.

Bài 6: Có thể sử dụng nam châm điện để nâm cái bàn ăn bằng gỗ được không? Tại sao?

Lời giải:

Không được.

Vì bàn gỗ không có từ tính, nên nó không bị nam châm điện hút (hoặc đẩy).

Bài 7: Hãy kể ra 3 cách để làm lực hút của nam châm điện mạnh hơn.

Lời giải:

Cách thứ nhất: tăng cường độ dòng điện qua cuộn dây của nam châm điện

Cách thứ 2: tăng số vòng dây của nam châm điện.

Cách thứ 3: tăng khối lượng lõi sắt của nam châm điện

Quý khách có thể tham khảo thêm bài viết liên quan như: Định luật bảo toàn năng lượng Vật lý lớp 9