Mở đầu trang 86

Đề bài: Em đã bao giờ nhìn thấy hay có một vật gọi là “nam châm” chưa? Bằng cách nào có thể xác định được vật đó là nam châm?

Lời giải:

Em hãy liên hệ với những vật quen thuộc trong cuộc sống: nam châm có thể có trong đồ chơi, cánh cửa tủ lạnh, các loa nhỏ, hộp đựng bút nam châm…

Để xác định một vật có phải là nam châm hay không, em có thể làm theo cách đơn giản sau:

• Bước 1: Tìm một vài vật nhỏ bằng sắt hoặc thép (ví dụ: kẹp giấy, đinh, ghim sắt).
• Bước 2: Đưa vật cần kiểm tra lại gần các vật bằng sắt, thép đó.
• Bước 3: Quan sát:
  • Nếu vật đó hút được các vật bằng sắt, thép → đó là nam châm.
  • Nếu không hút → không phải nam châm.

II. Tính chất từ của nam châm

Hoạt động trang 86 – 87 (Tìm hiểu tính chất từ của nam châm)

Thí nghiệm 1 (trang 87)

Đề bài:

a) Hai đầu nam châm hút vật liệu nào và không hút vật liệu nào?

b) Các vật liệu đặt ở hai đầu hay ở giữa của nam châm thì bị hút mạnh nhất?

Lời giải:

a) Em đưa nam châm thẳng và nam châm chữ U lại gần lần lượt các vật và quan sát:

• Nam châm hút được: vật bằng sắt, vật bằng thép.
• Nam châm không hút: vật bằng đồng, nhôm, gỗ.

→ Kết luận: Nam châm chỉ hút được các vật bằng sắt và thép (cùng một số kim loại có thành phần là sắt).

b) Em lần lượt đặt một vật bằng sắt (ví dụ một chiếc đinh nhỏ) ở các vị trí khác nhau trên thanh nam châm (hai đầu và ở giữa), rồi nhấc nam châm lên và cảm nhận lực hút:

• Khi đặt ở hai đầu nam châm: vật bị hút rất mạnh, dính chặt vào nam châm.
• Khi đặt ở giữa nam châm: vật bị hút yếu hơn, có khi gần như không bị hút.

→ Kết luận: Các vật liệu đặt ở hai đầu của nam châm thì bị hút mạnh nhất.

Thí nghiệm 2 (trang 87)

Đề bài:

• Đặt một kim nam châm cân bằng trên một mũi nhọn (kim nam châm tự do), quan sát hướng chỉ của hai đầu kim khi kim đã nằm cân bằng.
• Đẩy nhẹ cho kim quay một góc nhỏ rồi buông tay, quan sát hướng chỉ của kim nam châm khi đã nằm cân bằng.

Lời giải:

• Lần thứ nhất (khi kim đã nằm cân bằng): hai đầu của kim nam châm chỉ theo hướng Bắc – Nam (một đầu chỉ về phương Bắc, đầu kia chỉ về phương Nam).
• Lần thứ hai (sau khi đẩy nhẹ cho kim quay một góc rồi buông tay): khi kim đã đứng yên trở lại, hai đầu của kim nam châm vẫn chỉ hướng Bắc – Nam như lúc đầu.

→ Như vậy, dù em xoay kim theo hướng nào thì sau khi cân bằng, kim nam châm tự do vẫn luôn quay về hướng Bắc – Nam.

Câu hỏi trang 87

Câu 1 trang 87

Đề bài: Một đầu kim luôn chỉ hướng nào và đầu kia của kim luôn chỉ hướng nào (hướng Bắc hay hướng Nam)?

Lời giải:

Khi kim nam châm tự do nằm cân bằng:

• Một đầu của kim luôn chỉ về phương Bắc địa lí → đầu này gọi là cực Bắc (kí hiệu là N, viết tắt của North).
• Đầu kia của kim luôn chỉ về phương Nam địa lí → đầu này gọi là cực Nam (kí hiệu là S, viết tắt của South).

(Trong các nam châm bán sẵn, người ta thường sơn hai đầu hai màu khác nhau – ví dụ đỏ và xanh – để phân biệt cực Bắc và cực Nam.)

Câu 2 trang 87

Đề bài: Từ các thí nghiệm trên có thể rút ra những tính chất gì của nam châm?

Lời giải:

Em tổng hợp lại kết quả của hai thí nghiệm vừa làm để rút ra các tính chất của nam châm:

• Tính chất 1 (từ Thí nghiệm 1): Nam châm có khả năng hút được sắt và một số hợp kim của sắt (như thép). Lực hút mạnh nhất ở hai đầu của nam châm.
• Tính chất 2 (từ Thí nghiệm 2): Khi đặt cân bằng tự do (có thể quay tự do), kim nam châm luôn chỉ theo hướng Bắc – Nam xác định.

Cả hai tính chất trên gọi chung là tính chất từ của nam châm.

Câu 3 trang 87

Đề bài: Dùng kim nam châm xác định các hướng Nam, Bắc, Đông, Tây ở trong phòng học.

Lời giải:

Đây là phần thực hành. Em làm theo các bước sau:

• Bước 1: Đặt kim nam châm ở nơi bằng phẳng, không có vật bằng sắt thép ở gần (vì các vật này có thể làm kim bị lệch).
• Bước 2: Chờ kim nam châm nằm cân bằng.
• Bước 3: Xác định:
  • Đầu kim màu đỏ (cực Bắc) chỉ về phương Bắc.
  • Đầu kim còn lại chỉ về phương Nam.
• Bước 4: Đứng hướng mặt về phương Bắc, em xác định tiếp:
  • Tay phải chỉ về phương Đông.
  • Tay trái chỉ về phương Tây.

→ Như vậy em đã xác định được đủ 4 hướng trong phòng học.

Câu hỏi trang 87 – Xác định cực Bắc và cực Nam

Câu hỏi trang 87

Đề bài: Làm thế nào để xác định được cực Bắc và cực Nam của một nam châm khi trên nam châm không đánh dấu cực?

Lời giải:

Em vận dụng tính chất 2 vừa học: kim nam châm (hoặc thanh nam châm) tự do luôn chỉ theo hướng Bắc – Nam.

Cách làm:

• Bước 1: Buộc thanh nam châm bằng một sợi chỉ tơ vào giữa thanh, rồi treo cho thanh có thể quay tự do trong không khí.
• Bước 2: Chờ thanh nam châm nằm yên (cân bằng).
• Bước 3: Quan sát:
  • Đầu nào chỉ về phương Bắc → đó là cực Bắc (N).
  • Đầu còn lại chỉ về phương Nam → đó là cực Nam (S).

(Để xác định phương Bắc trong phòng, em có thể nhờ một kim nam châm khác hoặc dùng la bàn.)

III. Tương tác giữa hai nam châm

Hoạt động trang 88 – Thí nghiệm tương tác giữa hai nam châm

Mô tả hiện tượng

Đề bài: Treo thanh nam châm thẳng bằng hai sợi chỉ lên thanh ngang của giá đỡ, để cho thanh nam châm nằm cân bằng. Đưa một cực của thanh nam châm khác lại gần một đầu thanh nam châm được treo. Sau đó đưa cực kia của nam châm lại gần thanh nam châm được treo. Mô tả hiện tượng xảy ra.

Lời giải:

Em tiến hành thí nghiệm và quan sát hiện tượng theo từng giai đoạn:

• Khi đưa một cực của nam châm cầm tay lại gần đầu thanh nam châm treo: thanh nam châm treo bị đẩy ra xa (hoặc bị hút lại gần, tuỳ vào cực đưa đến).
• Khi đưa cực còn lại của nam châm cầm tay lại gần đầu đó: hiện tượng xảy ra ngược lại với lần trước (nếu lần trước hút thì lần này đẩy, và ngược lại).

→ Tổng quát: Khi đưa hai cực khác tên lại gần → chúng hút nhau. Khi đưa hai cực cùng tên lại gần → chúng đẩy nhau.

Câu hỏi trang 88

Câu hỏi trang 88

Đề bài: Qua thí nghiệm có thể rút ra kết luận gì về tương tác giữa hai nam châm?

Lời giải:

Từ hiện tượng quan sát được ở thí nghiệm trên, em rút ra kết luận về tương tác giữa hai nam châm:

• Hai cực khác tên (cực Bắc của nam châm này gần cực Nam của nam châm kia) → hút nhau.
• Hai cực cùng tên (cùng cực Bắc với nhau, hoặc cùng cực Nam với nhau) → đẩy nhau.

(Quy luật này tương tự như tương tác giữa hai điện tích trái dấu / cùng dấu mà em đã học.)

IV. Định hướng của một kim nam châm tự do

Hoạt động trang 88 – Thí nghiệm định hướng của kim nam châm

Mô tả thí nghiệm

Đề bài: Đặt một kim nam châm tự do tại vị trí gần một nam châm thẳng. Xác định hướng của kim nam châm. Đẩy kim nam châm lệch khỏi hướng vừa xác định rồi buông tay. Khi kim đã đứng yên, kim còn chỉ hướng lúc đầu nữa không? Làm lại thí nghiệm 2 lần và nhận xét. Làm lại thí nghiệm trên ở vị trí khác của kim nam châm.

Lời giải:

Em tiến hành thí nghiệm và ghi lại quan sát:

• Lần đặt đầu tiên: Khi kim nam châm đã cân bằng, nó chỉ theo một hướng xác định (do chịu ảnh hưởng của thanh nam châm bên cạnh, hướng này không nhất thiết là Bắc – Nam như khi không có nam châm nào ở gần).
• Sau khi đẩy lệch và buông tay: Khi kim đã đứng yên trở lại, kim vẫn chỉ về hướng cũ như ban đầu.
• Làm lại 2 lần và đổi vị trí kim nam châm: Kết quả tương tự – tại mỗi vị trí, kim luôn chỉ về một hướng xác định, dù hướng này có thể khác nhau ở các vị trí khác nhau (do khoảng cách và vị trí so với nam châm thẳng thay đổi).

Câu hỏi trang 88

Câu hỏi trang 88

Đề bài: Từ thí nghiệm trên rút ra nhận xét gì về tác dụng của một nam châm lên một kim nam châm?

Lời giải:

Từ kết quả thí nghiệm, em có thể rút ra nhận xét:

• Khi đặt một kim nam châm gần một thanh nam châm, kim nam châm chịu tác dụng của thanh nam châm.
• Tác dụng này làm cho kim nam châm luôn nằm theo một hướng xác định (không còn chỉ hướng Bắc – Nam như khi tự do trong không gian không có nam châm).

→ Vậy: Một nam châm có tác dụng lực lên kim nam châm đặt gần nó, làm kim nam châm định hướng theo một hướng xác định.

Em có thể

Em có thể trang 89

Đề bài: Giải thích được việc dùng khối nam châm có kích thước lớn, sức hút mạnh để dọn rác sắt vụn dưới lòng sông, lòng kênh.

Lời giải:

Em vận dụng tính chất từ của nam châm vừa học để giải thích:

• Bước 1 – Nhớ lại tính chất: Nam châm có khả năng hút được sắt và các hợp kim của sắt.
• Bước 2 – Liên hệ với thực tế: Dưới lòng sông, lòng kênh có rất nhiều rác kim loại như đinh, dây thép, mảnh sắt vụn… Đây đều là các vật mà nam châm có thể hút được.
• Bước 3 – Giải thích:
  • Khi đưa một khối nam châm lớn xuống lòng sông, rác sắt vụn sẽ bị nam châm hút và bám vào khối nam châm.
  • Khối nam châm có kích thước lớn và sức hút mạnh sẽ hút được nhiều rác sắt vụn cùng một lúc, kể cả những mảnh ở khoảng cách xa hơn so với nam châm nhỏ.
  • Sau đó người ta nhấc khối nam châm lên khỏi mặt nước, gỡ rác ra và tiếp tục dùng để dọn các chỗ khác.

→ Cách dùng nam châm để dọn rác sắt vụn vừa nhanh, vừa hiệu quả, lại tiết kiệm sức lao động so với việc lặn xuống mò vớt thủ công. (Tuy nhiên cách này chỉ dọn được rác bằng sắt thép, không dọn được rác nhựa, gỗ hay các kim loại khác như đồng, nhôm.)

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu