BÀI 39. TỔNG KẾT CHƯƠNG II – ĐIỆN TỪ HỌC
I. SƠ ĐỒ KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
II. HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC
- Xung quanh nam châm và dòng điện có từ trường. - Sau khi bị nhiễm từ ⟹ sắt non không giữ được từ tính lâu ⟹ thép giữ được từ tính lâu dài. |
1. Các quy tắc
Quy tắc | Mục đích | Nội dung |
| Nắm tay phải | Xác định chiều của đường sức từ trong lòng ống dây | 4 ngón tay hướng theo chiều dòng điện, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây. |
| Bàn tay trái | Xác định chiều của lực điện từ | Đặt bàn tay trái sao cho đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ. |
2. Động cơ điện một chiều
Cấu tạo | Nguyên tắc hoạt động | Năng lượng chuyển hóa |
- Nam châm tạo ra từ trường. - Khung dây dẫn có dòng điện chạy qua. | Dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua. | Điện năng được chuyển hóa thành cơ năng. |
3. Máy phát điện xoay chiều
Cấu tạo | Nguyên tắc hoạt động | Năng lượng chuyển hóa |
- Nam châm. - Cuộn dây · bộ phận đứng yên: stato · bộ phận quay: rôto | Khi cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường của nam châm hay cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. | Cơ năng được chuyển hóa thành điện năng. |
4. Truyền tải điện năng đi xa
- Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây: \({P_{hp}} = \frac{{R{P^2}}}{{{U^2}}}\) - Để giảm hao phí trên đường dây tải điện, phải tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. |
5. Máy biến thế
Cấu tạo | Nguyên tắc hoạt động | Tác dụng |
- Hai cuộn dây có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau. - Một lõi pha silic chung cho cả hai cuộn dây. | Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều. | - Làm biến đổi hiệu điện thế: \(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}\) - Đặt máy tăng thế ở đầu đường dây tải, đặt máy hạ thế ở nơi tiêu thụ để giảm hao phí trên đường dây tải điện. |
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 105 SGK Vật Lí 9):
Viết đầy đủ câu sau đây:
Muốn biết ở một điểm A trong không gian có từ trường hay không, ta làm như sau: Đặt tại A một kim nam châm, nếu thấy có….. tác dụng lên …. thì ở A có từ trường.
Lời giải:
Muốn biết ở một điểm A trong không gian có từ trường hay không, ta làm như sau: Đặt tại A một kim nam châm, nếu thấy có lực từ tác dụng lên kim nam châm thì ở A có từ trường.
Bài 2 (trang 105 SGK Vật Lí 9):
Làm thế nào để biến một thanh thép thành một nam châm vĩnh cửu?
A. Dùng búa đập mạnh vào thép.
B. Hơ thanh thép trên ngọn lửa.
C. Đặt thanh thép vào trong lòng ống dây dẫn có dòrng điện một chiều chạy qua.
D. Đăt thanh thép vào trong lòng ống dây dẫn có dòng điện xoay chiều chạy qua.
Lời giải: Chọn C.
Đặt thanh thép vào trong lòng ống dây dẫn có dòng điện một chiều chạy qua thì thanh thép bị nhiễm từ và biến thành một nam châm vĩnh cửu.
Bài 3 (trang 105 SGK Vật Lí 9):
Viết đầy đủ câu sau đây:
Quy tắc tìm chiều của lực điện từ tác dụng lên một dòng điện phát biểu như sau: Đặt bàn tay ….sao cho các ….đi xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cố tay đến…..chỉ chiều dòng điện thì …..chỉ chiều của lực điện từ.
Lời giải:
Quy tắc tìm chiều của lực điện từ tác dụng lên một dòng điện phát biểu như sau: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đi xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều dòng điện thì ngón cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực điện từ.
Bài 4 (trang 105 SGK Vật Lí 9):
Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là gì?
A. Đặt một nam châm ở gần cuộn dây.
B. Đặt một nam châm ở trong lòng cuộn dây.
C. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây lớn.
D. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.
Lời giải: Chọn D.
Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.
Bài 5 (trang 105 SGK Vật Lí 9):
Viết đầy đủ câu sau đây:
Khi khung dây dẫn kín quay trong từ trường của một nam châm vĩnh….cửu thì trong khung dây xuất hiện một dòng điện…..vì………..
Lời giải:
Khi khung dây dẫn kín quay trong từ trường của một nam châm vĩnh cửu thì trong khung dây xuất hiện một dòng điện cảm ứng xoay chiều vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của khung dây biến thiên.
Bài 6 (trang 105 SGK Vật Lí 9):
Cho một thanh nam châm thẳng mà các chữ chỉ tên cực của nam châm đã bị mất, làm thế nào để xác định được cực Bắc của nam châm đó?
Lời giải:
Cách 1: Treo thanh nam châm bằng một sợi dây chỉ mềm ở chính giữa để cho thanh nam châm nằm ngang. Đầu quay về hướng Bắc địa lí là cực Bắc của thanh nam châm.
Cách 2: Lần lượt đưa các đầu của thanh nam châm chưa biết tên cực lại cực Bắc của một thanh nam châm đã biết tên cực. Nếu chúng hút nhau thì tên cực là Nam và nếu đẩy nhau thì đó là cực Bắc.
Bài 7 (trang 105 SGK Vật Lí 9):
a) Phát biểu quy tắc tìm chiều của đường sức từ biểu diễn từ trường của một ông dây có dòng điện một chiều chạy qua.
b) Hãy vẽ một đường sức từ ở trong lòng cuộn dây có dòng điện chạy qua trên hình 9.1.
Lời giải:
a) Nắm ống dây bằng tay phải sao cho bốn ngón tay nắm lại hướng theo chiếu dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
b) Sử dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta vẽ một đường sức từ ở trong lòng cuộn dây như hình
Bài 8 (trang 106 SGK Vật Lí 9):
Nêu chỗ giống nhau về cấu tạo của hai loại máy phát điện xoay chiều và sự khác nhau về hoạt động của hai máy đó.
Lời giải:
Hình 34.1 vẽ sơ đồ cấu tạo của máy phát điện có cuộn dây quay và hình 34.2 vẽ sơ đồ máy phát điện có nam châm quay
| Hình 34.1 | Hình 34.2 |
| Giống nhau | + Đều có cuộn dây và nam châm. + Đều có bộ phận quay và bộ phận đứng yên. | |
| Khác nhau | + Cuộn dây quay, nam châm đứng yên + Có bộ góp điện gồm vành khuyên và thanh quét | + Cuộn dây đứng yên, nam châm quay + Không có bộ góp điện gồm vành khuyên và thanh quét |
Bài 9 (trang 106 SGK Vật Lí 9):
Nêu tên hai bộ phận chính của động cơ điện một chiều và giải thích tại sao khi cho dòng diện chạy qua, động cơ lại quay được.
Lời giải:
Hai bộ phận chính là nam châm và khung dây dẫn. Khung quay được vì khi ta cho dòng điện một chiều vào khung dây thì từ trường của nam châm sẽ tác dụng lên khung dây những lực điện từ làm cho khung quay.
Bài 10 (trang 106 SGK Vật Lí 9):
Đặt nam châm điện vuông góc với một dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi chạy qua như hình 39.2. Xác định các chiều của điện từ tác dụng lên điểm N của dây dẫn.
Lời giải:
Đường sức từ do cuộn dây của nam châm điện tạo ra tạo N hướng từ trái sang phải. Áp dụng quy tắc bàn tay trái, lực điện hướng từ ngoài vào trong và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ
Bài 11 (trang 106 SGK Vật Lí 9):
Máy biến thế.
a) Vì sao để vận tải điện năng đi xa người ta phải dùng máy biến thế?
b) Trên cùng một đường dây tải điện, nếu dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt trên đường dây sẽ giảm đi bao nhiêu lần?
c) Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có 4400 vòng, cuộn thứ cấp 120 vòng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều 220 Tìm hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp.
Lời giải:
- Để vận tải điện năng đi xa người ta phải dùng máy biến thế để giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây.
- Nếu dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt trên đường dây sẽ giảm đi 1002 = 10000 lần.
- Vận dụng công thức máy biến áp: \(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}\Rightarrow {{U}_{2}}=\frac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}{{U}_{1}}=\frac{220.120}{4400}=6\,V.\)
Bài 12 (trang 106 SGK Vật Lí 9):
Giải thích vì sao không thể dùng dòng điện không đổi để chạy máy biến thế.
Lời giải:
Dòng điện không đổi không tạo ra từ trường biến thiên, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thứ cấp không biến đối nên trong cuộn dây này không xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Bài 13 (trang 106 SGK Vật Lí 9):
Trên hình 39.3 vẽ một khung dây đặt trong từ trường. Trường hợp nào dưới đây trong khung dây không xuất hiện dòng điện xoay chiều? Hãy giải thích vì sao?
a) Khung dây quay quanh trục PQ nằm ngang
b) Khung dây quay quanh trục AB thẳng đứng
Lời giải:
Trường hợp a trong khung dây không xuất hiện dòng điện xoay chiều: Khi khung dây quay quanh trục PQ nằm ngang thì đường sức từ xuyên qua tiết diện S của khung đây luôn không đổi, luôn bằng 0. Do đó, trong khung dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài tổng kết chương 2 điện từ học do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.