Bài 14. Cảm ứng điện từ. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều Vở thực hành Khoa học tự nhiên 9

14.1

Chúng ta đã biết ở lớp 7, dòng điện chạy qua cuộn dây quấn quanh lõi thép thì sinh ra từ trường. Vậy, từ trường có thể sinh ra dòng điện không?

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức lớp 7 để dự đoán

Lời giải chi tiết:

Chúng ta đã biết ở lớp 7, dòng điện chạy qua cuộn dây quấn quanh lõi thép thì sinh ra từ trường. Vậy, từ trường có thể sinh ra dòng điện

14.2

Quan sát thí nghiệm 1 (Hình 14.1 SGK KHTN 9) và trả lời câu hỏi sau: Sự thay đổi của kim điện kế chứng tỏ điều gì?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

Sự thay đổi của kim điện kế chứng tỏ có dòng điện chạy trong mạch

14.3 1

1. Quan sát Hình 14.2 SGK KHTN 9 và cho biết số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào (tăng hay giảm) khi đưa cực Bắc của nam châm lại gần cuộn dây dẫn theo phương vuông góc với tiết diện của cuộn dây.

Phương pháp giải:

Quan sát hình và thí nghiệm để trả lời

Lời giải chi tiết:

1. Số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn tăng khi đưa cực Bắc của nam châm lại gần cuộn dây dẫn theo phương vuông góc với tiết diện của cuộn dây

14.3 2

2. Trong trường hợp thí nghiệm như Hình 14.1b thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào?

Phương pháp giải:

Quan sát hình và thí nghiệm để trả lời

Lời giải chi tiết:

2. Trong trường hợp thí nghiệm như Hình 14.1b thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn giảm

14.4 1

Quan sát thí nghiệm 2 (Hình 14.3 SGK KHTN 9), trả lời câu hỏi và thực hiện yêu cầu sau:

1. Khi đóng hoặc mở công tắc thì số đường sức tử xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

1. Khi đóng hoặc mở công tắc thì số đường sức tử xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn tăng

14.4 2

2. Từ hai thí nghiệm dùng thanh năm châm vĩnh cửu dịch chuyển và nam châm điện ở trên, hãy nêu giả thuyết về nguyên nhân xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

2. Từ hai thí nghiệm dùng thanh năm châm vĩnh cửu dịch chuyển và nam châm điện ở trên, nguyên nhân xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây là do sự thay đổi số đường sức từ đi qua cuộn dây

14.5 1

1. Đề xuất một số cách làm biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức của bản thân

Lời giải chi tiết:

1. Một số cách làm biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn: đưa thanh nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây

14.5 2

2. Đề xuất một số phương án thí nghiệm làm xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức của bản thân

Lời giải chi tiết:

2. Một số phương án thí nghiệm làm xuất hiện dòng điện cảm ứng: đưa thanh nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây

14.6 1

Quan sát thí nghiệm 3 (Hình 14.4 SGK KHTN 9), thực hiện yêu cầu và trả lời câu hỏi sau:

1. Mô tả sự sáng của hai đèn LED khi nam châm quay.

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

1. Hai đèn Led sẽ sáng rồi tắt rồi lại sáng luân phiên

14.6 2

2. Khi cực nam châm quay lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

2. Khi cực nam châm quay lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn tăng nếu đưa lại gần, giảm nếu ra xa

14.6 3

3. Chứng tỏ khi nam châm quay, dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn gắn hai đèn LED có mối liên hệ với sự biến thiên của số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

3. Khi nam châm quay thì số đường sức từ qua cuộn dây thay đổi nên xuất hiện dòng điện

14.7 1

Quan sát thí nghiệm 4 (Hình 14.6 SGK KHTN 9), trả lời câu hỏi và thực hiện yêu cầu sau:

1. Khi tiết diện của cuộn dây giảm thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

1. Khi tiết diện của cuộn dây giảm thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn giảm

14.7 2

2. Từ kết quả thí nghiệm, chứng tỏ số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

2. Khi tiết diện của cuộn dây giảm thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn giảm nên xuất hiện dòng điện trong mạch

14.8 1

1. Khi làm biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn, thí nghiệm 3 và 4 đã chứng tỏ điều gì?

Phương pháp giải:

Dựa vào hai thí nghiệm 3 và 4

Lời giải chi tiết:

1. Khi làm biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn, thí nghiệm 3 và 4 đã chứng tỏ xuất hiện dòng điện chạy trong mạch

14.8 2

2. Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín

Phương pháp giải:

Dựa vào hai thí nghiệm 3 và 4

Lời giải chi tiết:

2. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là có sự thay đổi số đường sức từ qua cuộn dây

14.9

Dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì?

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết về dòng điện xoay chiều

Lời giải chi tiết:

Dòng điện xoay chiều có đặc điểm là cường độ tăng, giảm tuần tự và chiều luân phiên thay đổi theo thời gian

14.10 1

Quan sát thí nghiệm tạo dòng điện xoay chiều (Hình 14.8 SGK KHTN 9), trả lời các câu hỏi và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Khi quay chậm cuộn dây dẫn thì hai đèn LED thay đổi sáng, tối luân phiên như thế nào? Khi quay nhanh cuộn dây dẫn, có phân biệt được sự thay đổi này không?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

1. Khi quay chậm cuộn dây dẫn thì hai đèn LED thay đổi sáng, tối luân phiên. Khi quay nhanh cuộn dây dẫn, có phân biệt được sự thay đổi

14.10 2

2. Số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên (tăng giảm luân phiên) theo thời gian như thế nào?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

2. Số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn tăng khi quay nhanh

14.10 3

3. Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn đi qua đèn LED có đặc điểm gì

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

3. Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn đi qua đèn LED có đặc điểm là thay đổi chiều liên tục

14.10 4

4. Nêu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

4. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều là làm thay đổi số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây tức là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

14.11

Quan sát Hình 14.9 SGK KHTN 9 và cho biết cách dẫn dòng điện xoay chiều xuất hiện trong khung dây quay trong từ trường đều ra mạch ngoài như thế nào?

Phương pháp giải:

Dựa vào thí nghiệm tạo dòng điện xoay chiều

Lời giải chi tiết:

Thí nghiệm trên cho thấy, khi quay cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn biến thiên (tăng, giảm luân phiên) theo thời gian tạo ra dòng điện xoay chiều. Dòng điện này đi qua hai chổi quét tì vào hai vành khuyên ở hai đầu cuộn dây đến đèn tạo thành mạch kín.

14.12

Trường hợp nào dưới đây không xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín?

A. Cho cuộn dây dẫn kín chuyển động theo phương song song với các đường sức từ của nam châm thẳng.

B. Cho cuộn dây dẫn kín quay cắt ngang các đường sức từ của nam châm thẳng.

C. Cho cực Bắc của nam châm điện chuyển động lại gần tâm của cuộn dây dẫn kín.

D. Đóng và ngắt dòng điện vào nam châm điện đặt cạnh tâm của cuộn dây dẫn kín.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ, nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Lời giải chi tiết:

A. Cho cuộn dây dẫn kín chuyển động theo phương song song với các đường sức từ của nam châm thẳng: Khi cuộn dây di chuyển song song với các đường sức từ, từ thông qua cuộn dây không thay đổi, do đó không xuất hiện dòng điện cảm ứng.

B. Cho cuộn dây dẫn kín quay cắt ngang các đường sức từ của nam châm thẳng: Khi cuộn dây quay cắt ngang các đường sức từ, từ thông qua cuộn dây liên tục thay đổi, do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng.

C. Cho cực Bắc của nam châm điện chuyển động lại gần tâm của cuộn dây dẫn kín: Khi nam châm di chuyển, từ thông qua cuộn dây thay đổi, do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng.

D. Đóng và ngắt dòng điện vào nam châm điện đặt cạnh tâm của cuộn dây dẫn kín: Khi đóng hoặc ngắt dòng điện, từ trường của nam châm điện thay đổi, dẫn đến từ thông qua cuộn dây thay đổi, do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Đáp án A

14.13

Trường hợp nào dưới đây thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều?

A. Cho cực Bắc của nam châm chuyển động lại gần tâm cuộn dây.

B. Cho cực Nam của nam châm chuyển động ra xa tâm cuộn dây.

C. Cho nam châm quay cạnh cuộn dây.

D. Cho cuộn dây lại gần nam châm.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ, nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Lời giải chi tiết:

A. Cho cực Bắc của nam châm chuyển động lại gần tâm cuộn dây: Từ trường qua cuộn dây thay đổi, nhưng đây không phải là dòng điện xoay chiều vì chỉ có một hướng chuyển động.

B. Cho cực Nam của nam châm chuyển động ra xa tâm cuộn dây: Từ trường qua cuộn dây cũng thay đổi, nhưng tương tự như trường hợp A, dòng điện sinh ra không phải là dòng xoay chiều.

C. Cho nam châm quay cạnh cuộn dây: Khi nam châm quay, từ trường qua cuộn dây thay đổi liên tục theo cả hai chiều (tăng và giảm), điều này làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều trong cuộn dây.

D. Cho cuộn dây lại gần nam châm: Từ trường qua cuộn dây thay đổi, nhưng cũng chỉ có một hướng chuyển động, không tạo ra dòng điện xoay chiều.

Đáp án C