Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 21: Nam châm điện

Video giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 21: Nam châm điện

Mở đầu trang 102 Bài 21 KHTN lớp 7: Một số cần cẩu dùng lực từ có thể nhấc được các vật nặng hàng chục tấn bằng sắt, thép lên cao. Có phải chúng hoạt động nhờ nam châm vĩnh cửu không?

Trả lời:

Cần cẩu dùng lực từ có thể nhấc được các vật nặng hàng chục tấn bằng sắt, thép lên cao nhờ hoạt động của nam châm điện chứ không phải nam châm vĩnh cửu.

1. Nam châm điện

Câu hỏi thảo luận 1 trang 102 KHTN lớp 7: Mô tả hiện tượng xảy ra giữa đinh vít và các kẹp giấy trong hai trường hợp có dòng điện và không có dòng điện đi qua cuộn dây.

Trả lời:

Khi không có dòng điện chạy qua ống dây và đinh vít thì các kẹp giấy không bị hút.

Khi có dòng điện chạy qua ống dây và đinh vít thì các kẹp giấy bị hút.

Câu hỏi thảo luận 2 trang 102 KHTN lớp 7: Nếu xem đinh vít trở thành nam châm khi có dòng điện đi qua cuộn dây, làm thế nào để xác định các cực của nam châm này (Hình 21.1)?

Trả lời:

Ta có thể dùng kim nam châm hay thanh nam châm (đã biết từ cực) để xác định tên cực của nam châm đinh vít dựa vào tương tác giữa hai nam châm.

Câu hỏi thảo luận 3 trang 103 KHTN lớp 7: Vì sao khi ngắt dòng điện, đinh vít không còn hút kẹp giấy nữa?

Trả lời:

Khi ngắt dòng điện thì đinh vít mất từ tính (không còn là nam châm nữa) nên không còn hút kẹp giấy nữa.

2. Ảnh hưởng của dòng điện đến từ trường của nam châm điện

Câu hỏi thảo luận 4 trang 103 KHTN lớp 7: Quan sát Hình 21.2, ta có thể kết luận gì về lực từ và từ trường của nam châm điện khi sử dụng hai viên pin thay vì một viên pin?

Trả lời:

Khi sử dụng 2 pin thì tạo ra nam châm mạnh hơn (hút được nhiều đinh vít hơn).

Khi sử dụng 1 pin thì tạo ra nam châm yếu hơn (hút được ít đinh vít hơn).

Luyện tập trang 103 KHTN lớp 7: Giải thích vì sao chiếc cần cẩu đã nêu ở đầu bài học có thể tạo ra lực từ mạnh.

Trả lời:

Chiếc cần cẩu có thể tạo ra từ trường mạnh do nó là nam châm điện được tạo ra với dòng điện rất lớn.

Câu hỏi thảo luận 5 trang 103 KHTN lớp 7: Hãy mô tả chiều của dòng điện trong Hình 21.3.

Trả lời:

Dòng điện đi từ cực dương của nguồn điện qua nam châm điện rồi đến cực âm của nguồn điện. Do, đã đổi ngược pin nên chiều dòng điện đi qua cuộn dây ngược với chiều dòng điện ở thí nghiệm đầu.

Câu hỏi thảo luận 6 trang 103 KHTN lớp 7: Đặt một kim nam châm bên cạnh đầu đinh vít. Quan sát và nhận xét chiều của kim nam châm trước và sau khi đổi chiều dòng điện.

Trả lời:

Khi đổi chiều dòng điện ta thấy lực hút của đinh vít lên kim nam châm thay đổi làm cực kim nam châm bị hút trước đó bị đẩy ra xa và đầu kia bị hút lại. 

Vận dụng trang 104 KHTN lớp 7: Quan sát sơ đồ cấu tạo của một chuông điện đơn giản. Hãy giải thích vì sao khi nhấn và giữ công tắc thì nghe tiếng chuông reo liên tục cho đến khi thả ra (loại công tắc trong hình chỉ đóng mạch điện khi nhấn và giữ nút).

Trả lời:

Khi nhấn và giữ công tắc thì mạch kín làm lõi sắt thanh nam châm hút thanh sắt lại và búa gõ vào chuông nên tạo ra tiếng chuông, đồng thời khi bị hút làm hở mạch chỗ tiếp điểm khiến lõi sắt mất từ tính làm thanh sắt bị nhả ra và lại làm cho mạch kín nên lõi sắt lại hút thanh sắt và lại tạo ra tiếng chuông như trước, hiện tượng đóng ngắt liên tục như trên tạo ra tiếng chuông liên tục cho đến khi thả công tắc ra.

Bài tập (trang 104)

Bài 1 trang 104 KHTN lớp 7: Khi chế tạo nam châm điện đơn giản, ta chọn vật liệu nào để làm lõi của nam châm điện?

Trả lời:

Khi chế tạo nam châm điện đơn giản, ta chọn sắt non làm lõi của nam châm điện để khi ngắt điện nam châm không còn từ tính vì sắt non không giữ được từ tính.

Bài 2 trang 104 KHTN lớp 7: Nêu các ứng dụng của nam châm điện.

Trả lời:

Các ứng dụng của nam châm điện dùng trong loa điện, rơ le điện từ, chuông điện, cần cẩu điện, ….

Bài 3 trang 104 KHTN lớp 7: Dùng nam châm điện sẽ có những ưu điểm và hạn chế nào so với dùng nam châm vĩnh cửu?

Trả lời:

- Ưu điểm của nam châm điện so với nam châm vĩnh cửu là có thể tạo ra từ trường  mạnh, điều khiển đóng ngắt hay tăng giảm lực từ dễ dàng, được ứng dụng nhiều trong các thiết bị điện.

- Nhược điểm của nam châm điện so với nam châm vĩnh cửu là phụ thuộc vào nơi có nguồn điện và dòng điện phải được duy trì một cách liên tục (tránh mất điện khi đang làm việc).