Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 14: Nam châm

Video giải Khoa học tự nhiên 7 Bài 14: Nam châm

Mở đầu trang 76 Bài 14 KHTN lớp 7: Cách đây hơn hai nghìn năm, người Hy Lạp đã biết đến những viên đá màu đen có khả năng hút sắt (hình 14.1). Chúng được gọi là nam châm hay còn được gọi là đá dẫn đường, vì chúng có thể được dùng để xác định phương hướng.

Ngày nay, nam châm được dùng rất phổ biến từ các vật dụng thông thường như bộ phận giữ cánh cửa, kim la bàn, … cho đến các thiết bị hiện đại trong khoa học kĩ thuật.

Nam châm có tính chất gì mà chúng lại được sử dụng nhiều như thế?

Trả lời:

Nam châm có thể hút được các vật liệu từ, hút (hoặc đẩy) một nam châm khác khi chúng đặt gần nhau.

I. Sự định hướng của thanh nam châm

Thực hành trang 76 KHTN lớp 7: Treo một thanh nam châm bằng một đoạn dây mảnh vào một giá đỡ, sao cho thanh nam châm không chịu lực tác dụng của gió, của nam châm hay vật bằng sắt khác,… (hình 14.2)

+ Khi thanh nam châm đã nằm yên, ghi lại hướng trục dài của nó.

+ Xoay thanh nam châm lệch khỏi hướng vừa xác định, buông tay. Khi thanh nam châm đã nằm yên trở lại, hãy xác định xem nó có nằm theo hướng như lúc ban đầu nữa không.

+ So sánh kết quả của em với kết quả của nhóm bạn khác.

+ Rút ra kết luận về sự định hướng của thanh nam châm tự do.

Trả lời:

- Sau khi thanh nam châm đã nằm yên trở lại, hướng của nó chỉ hướng Bắc – Nam.

- Kết quả của em và các nhóm bạn khác là như nhau.

- Từ đó, rút được kết luận, thanh nam châm tự do luôn nằm theo một hướng xác định Bắc – Nam nếu như không chịu tác động của bất kì ngoại lực nào.

Câu hỏi 1 trang 76 KHTN lớp 7: Trong thí nghiệm ở hình 14.2, treo thanh nam châm gần một nam châm khác thì ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm như thế nào?

Trả lời:

Trong thí nghiệm hình 14.2, khi treo thanh nam châm gần một nam châm khác thì hướng của nó sẽ bị thay đổi.

Luyện tập 1 trang 77 KHTN lớp 7: Cho một kim nam châm có thể quay dễ dàng trên giá đỡ (hình 14.4). Hãy tiến hành thí nghiệm để xác định khi được tự do, kim nam châm này định hướng như thế nào?

Trả lời:

Đặt hệ thống nam châm trên một mặt phẳng cố định sao cho kim nam châm không chịu lực tác dụng của gió, của nam châm hay các vật liệu từ khác. Khi kim nam châm đã nằm yên, nó nằm dọc theo hướng địa lí nam bắc. Cực từ bắc của nam châm hướng về phía cực Bắc của Trái Đất, cực từ nam của nam châm hướng về phía cực Nam của Trái Đất.

II. Nam châm tác dụng lên vật làm từ các vật liệu khác nhau

Thực hành trang 77 KHTN lớp 7: Treo thanh nam châm A vào giá đỡ bằng một đoạn dây mảnh.

+ Khi thanh nam châm A đã nằm yên, đưa cực từ bắc của thanh nam châm B lại gần cực bắc của thanh nam châm A. Quan sát xem cực từ này hút hay đẩy nhau.

+ Làm tương tự cho cực từ nam của thanh nam châm A.

Trả lời:

+ Khi đưa cực từ bắc của thanh nam châm B lại gần cực từ bắc của thanh nam châm A, ta thấy, hai cực từ này đẩy nhau. 

+ Với trường hợp đưa cực từ bắc của thanh nam châm B lại gần cực từ nam của thanh nam châm A, ta thấy, 2 cực từ này hút nhau.

Luyện tập 2 trang 77 KHTN lớp 7: Có hai thanh nam châm giống hệt nhau, ở thanh A có kí hiệu chỉ rõ tên các cực từ, ở thanh B chưa có tên các cực từ. Làm thế nào để biết tên các cực từ ở thanh B?

Trả lời:

Treo thanh nam châm B vào giá đỡ bằng một đoạn dây mảnh, để thanh B có thể di chuyển tự do dễ dàng. 

Ta đưa cực từ bắc (cực N) của thanh A lần lượt lại gần 2 đầu của thanh B:

+ Nếu thấy 2 cực này hút nhau thì xác định đó là cực từ nam (cực S) của thanh B.

+ Nếu thấy 2 cực này đẩy nhau thì xác định đó là cực từ bắc (cực N) của thanh B.

Thực hành trang 78 KHTN lớp 7:

Dụng cụ 

Một thanh nam châm và các vật làm bằng đồng, nhôm, sắt, nhựa, thủy tinh, gỗ, …

Tiến hành

+ Lần lượt đưa các cực từ của thanh nam châm lại gần mỗi vật nói trên.

+ Ghi các kết quả thí nghiệm vào bảng.

+ Rút ra kết luận.

Trả lời:

Kết luận: Nam châm có tác dụng lên một số vật liệu từ như sắt, không có tác dụng trên các vật liệu như đồng, nhôm, nhựa, thủy tinh và gỗ.

Tìm hiểu thêm trang 78 KHTN lớp 7: Tại các cực từ, nam châm tác dụng mạnh nhất lên vật liệu từ hoặc lên nam châm.

Có hai thanh giống hệt nhau, một thanh là nam châm, một thanh là sắt. Không dùng thêm dụng cụ nào khác, làm thế nào để xác định được thanh nào là nam châm, thanh nào là sắt?

Trả lời:

Tại các cực từ, nam châm tác dụng mạnh nhất lên vật liệu từ hoặc lên nam châm; vậy ta sẽ lần lượt đặt hai thanh vuông góc với nhau, đầu của thanh này ở giữa thanh kia:

- Nếu 2 thanh hút nhau rất mạnh thì thanh đặt nằm ngang là thanh sắt, thanh còn lại là nam châm.

- Nếu 2 thanh gần nhau không hút nhau thì thanh đặt nằm ngang là thanh nam châm, thanh còn lại là thanh sắt. 

Vận dụng trang 78 KHTN lớp 7: Một hỗn hợp có chứa nickel, sắt hoặc cobalt. Em có thể sử dụng nam châm để tách nickel, sắt hoặc cobalt ra khỏi hỗn hợp này không? Tại sao?, sắt hoặc cobalt ra khỏi hỗn hợp này không? Tại sao?

Trả lời:

Em không thể sử dụng nam châm để tách nickel, sắt hoặc cobalt; do cả 2 chất đó đều là các vật liệu từ và đều chịu tác dụng lực từ của nam châm