VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

Khoa học tự nhiên 9 bài 48: Lực điện từ - Động cơ điện một chiều
A. Hoạt động khởi động
Hãy trả lời câu hỏi sau: Từ trường tác dụng lực từ lên nam châm đặt trong nó,
vậy từ trường có tác dụng lực từ lên dịng điện đặt trong nó khơng? Nếu có thì
nó có ứng dụng gì trong đời sống và trong kĩ thuật?
Trả lời:
Từ trường có tác dụng lực từ lên dịng điện đặt trong nó.
Ứng dụng: trong các động cơ điện
B. Hoạt động hình thành kiến thức
I. Lực tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dịng điện
1. Lực điện từ
Thiết kế và bố trí thí nghiệm: sgk trang 90
Từ các quan sát thu được, hồn thành các nhận xét sau:
Khi đóng cơng tắc, ta thấy đoạn dây dẫn AB .... Điều đó chứng tỏ từ trường
đã ... lên đoạn dây dẫn AB.
Từ trường ... lên dịng điện đặt trong nó. Lực đó gọi là lực điện từ.
Trả lời:
Khi đóng cơng tắc, ta thấy đoạn dây dẫn AB chuyển động. Điều đó chứng tỏ từ
trường đã tác dụng lực lên đoạn dây dẫn AB.
Từ trường tác dụng lên dịng điện đặt trong nó. Lực đó gọi là lực điện từ.
2. Chiều của lực từ
Dự đốn xem chiều của lực từ có thể phụ thuộc vào các yếu tố nào? Làm thế
nào để khảo sát sự phụ thuộc của lực điện từ vào mỗi yếu tố đã dự đốn?
Bố trí và tiến hành thí nghiệm: sgk trang 90
Từ các quan sát thu được, hoàn thành các nhận xét sau:
Khi đổi chiều dòng điện qua dây dẫn AB thì ....
Khi đổi chiều đường sức từ thì ....

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn AB phụ thuộc vào chiều ... và
chiều .... Nếu đồng thời đổi cả chiều dòng điện và chiều của đường sức từ thì
chiều của lực điện từ ....
Trả lời:
Dự đốn: Chiều của lực điện từ có thể phụ thuộc vào chiều dòng điện trong dây
dẫn, chiều của từ trường. Muốn khảo sát sự phụ thuộc đó thì ta thay đổi lần
lượt các yếu tố đó giữ nguyên các yếu tố cịn lại trong một thí nghiệm.
Khi đổi chiều dịng điện qua dây dẫn AB thì lực điện từ đổi chiều.
Khi đổi chiều đường sức từ thì lực điện từ đổi chiều.
Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn AB phụ thuộc vào chiều của dòng
điện và chiều của đường sức từ. Nếu đồng thời đổi cả chiều dịng điện và chiều
của đường sức từ thì chiều của lực điện từ không thay đổi
II. Quy tắc bàn tay trái
Thông tin: sgk trang 91
Câu hỏi:
Làm thế nào để xác định được chiều của lực điện từ khi biết chiều của dòng
điện chạy qua dây dẫn và chiều của đường sức từ?
Hãy tiến hành thí nghiệm và áp dụng quy tắc bàn tay trái để tìm chiều của lực
điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn AB trong thí nghiệm hình 48.4 (sách giáo
khoa trang 91) để xem lí thuyết có phù hợp với kết quả thí nghiệm khơng?
Hồn thành các kết luận sau:
Biết chiều dòng điện và chiều đường sức từ ta tìm được chiều ...
Biết chiều dịng điện và chiều của lực điện từ ta tìm được chiều ...
Biết chiều của lực điện từ và chiều đường sức từ ta tìm được chiều ...
Trả lời:
Để xác định chiều của lực điện từ, ta dùng quy tắc bàn tay trái.

Sau khi tiến hành thí nghiệm, ta thấy, lí thuyết hồn tồn phù hợp với thí
nghiệm.
Biết chiều dịng điện và chiều đường sức từ ta tìm được chiều của lực điện từ.

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

Biết chiều dịng điện và chiều của lực điện từ ta tìm được chiều của đường sức
từ.
Biết chiều của lực điện từ và chiều đường sức từ ta tìm được chiều dịng điện.
III. Động cơ điện một chiều
1. Cấu tạo
Thiết bị hoạt động dựa trên tác dụng làm quay của lực điện từ gọi là động cơ
điện một chiều. Hãy quan sát mơ hình động cơ điện một chiều ở hình 48.5 (sgk
trang 92) để chỉ ra:
Các bộ phận chính của động cơ điện một chiều.
Bộ phận nào đứng yên (gọi là stato)? Bộ phận nào quay (gọi là roto)?
Bộ phận nào giúp cho dây điện không bị xoắn khi khung dây quay liên tục?
Trả lời:
Các bộ phận chính của động cơ điện một chiều: Nam châm và khung dây.
Bộ phận đứng yên là: Nam châm (stato); bộ phận chuyển động là: Khung dây
(roto).
Bộ phận giúp cho dây điện không bị xoắn khi khung dây quay liên tục là: Bán
khuyên.
2. Nguyên tắc hoạt động
Hãy biểu diễn lực điện từ tác dụng lên cạnh AB và CD của khung dây dẫn có
dịng điện chạy qua đặt trong từ trường như hình 48.6 trong ba trường hợp. Các
lực này có tác dụng gì đối với khung dây?


Giả sử khung quay liên tục thì điều gì sẽ xảy ra đối với các dây dẫn nối khung
dây với nguồn điện một chiều bên ngồi? Và người ta có thể khắc phục điều
này như thế nào để thiết bị hoạt động được dễ dàng?
Quan sát mơ hình động cơ điện một chiều (Hình 48.7 sgk trang 92)

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

Hãy dự đốn chiều của động cơ
Cho mơ hình động cơ điện một chiều hoạt động để kiểm tra dự đốn.
Khi hoạt động, động cơ điện chuyển hóa năng lượng từ dạng nào sang dạng
nào?
Hoàn thành kết luận sau:
Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là nam châm tạo ra từ trường (bộ
phận ...) và khung dây dẫn cho dòng điện chạy qua (bộ phận ...). Bộ phận đứng
yên gọi là ..., bộ phận quay gọi là .... Khi đặt khung dây dẫn có dịng điện chạy
qua đặt trong ... thì dưới tác dụng của lực điện từ, khung dây sẽ .... Khi hoạt
động, động cơ điện chuyển hoá năng lượng từ ... sang ....
Trả lời:
Hình 48.6:
+ Hình thứ nhất: AB: Lực hướng lên trên; CD: Lực hướng xuống dưới.
Hình thứ hai: AB: Lực hướng lên trên; CD: Lực hướng xuống dưới.
Hình thứ ba: AB: Lực hướng lên trên; CD: Lực hướng xuống dưới.
Chiều quay của động cơ: từ ngoài trang giấy vào trong trang giấy.
Năng lượng được chuyển hóa từ dạng điện năng thành cơ năng.
Kết luận:
Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là nam châm tạo ra từ trường (bộ

phận đứng yên) và khung dây dẫn cho dòng điện chạy qua (bộ phận quay). Bộ
phận đứng yên gọi là stato, bộ phận quay gọi là rôto. Khi đặt khung dây dẫn có
dịng điện chạy qua đặt trong từ trường thì dưới tác dụng của lực điện từ, khung
dây sẽ quay. Khi hoạt động, động cơ điện chuyển hoá năng lượng từ điện năng
sang cơ năng.
C. Hoạt động luyện tập
Câu 1: Trang 93 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2
Áp dụng quy tắc bàn tay trái, xác định chiều dòng điện chạy qua dây dẫn AB
như hình 48.8.

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

Bài làm:
Chiều dịng điện trong dây dẫn là chiều từ B đến A.
Câu 2: Trang 93 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2
Xác định chiều của đường sức từ của nam châm trong hình 48.9

Bài làm:
Chiều của đường sức từ là chiều từ dưới lên trên.

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

Câu 3: Trang 93 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2
Hãy phát biểu quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái.

Bài làm:
Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải sao cho bốn ngón tay hướng theo
chiều dịng điện, chiều ngón tay cái chỗi ra chỉ chiều của đường sức từ trong
lòng ống dây.
Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng
bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều dịng điện, ngón tay cái choãi
ra

chỉ chiều của lực điện từ.

Câu 4: Trang 93 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2
Hãy xác định chiều của lực điện từ, chiều của dòng điện, chiều của đường sức
từ và tên từ cực trong các trường hợp sau (hình 48.10).

Bài làm:

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

D. Hoạt động vận dụng
Câu 1: Trang 94 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2
Tại sao khi chế tạo động cơ điện có cơng suất lớn, người ta không dùng nam
châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường?
Bài làm:
Vì từ trường do nam châm vĩnh cửu gây ra không mạnh bằng từ trường do nam
châm điện gây ra, hơn nữa, ta có thể thay đổi độ cường độ của từ trường nam
châm điện một cách dễ dàng.
Câu 2: Trang 94 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Hãy kể tên một số ứng dụng của động cơ điện mà em biết.
Bài làm:
Một số ứng dụng của động cơ điện: Quạt điện, máy bơm, động cơ trong máy
may, trong tủ lạnh, máy giặt, trong đồ chơi trẻ em, máy phát điện.
Câu 3: Trang 94 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2
Khung dây dẫn ABCD (có thể quay quanh trục OO’) có dịng điện chạy qua đặt
trong từ trường, chiều của dòng điện và tên các từ cực của nam châm như hình
48.11 (sgk).
a) Hãy vẽ lực 
tác dụng lên đoạn dây dẫn AB và lực 
tác dụng lên
F
F
1

2

đoạn dây dẫn CD.
b) Cặp lực 
, 
làm cho khung dây quay theo chiều nào?
F
F
1

2

c) Để khung dây ABCD quay theo chiều ngược lại thì phản làm như thế nào?
Bài làm:
a) Lực


tác dụng lên đoạn dây AB hướng xuống dưới; Lực

tác dụng lên

đoạn dây CD hướng lên trên.

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

b) Cặp lực này làm khung dây quay ngược chiều kim đồng hồ.
c) Để khung dây quay ngược lại cần đổi chiều dòng điện chạy trong khung dây
hoặc đổi cực của nam châm.
Câu 4: Trang 94 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2
Vận dụng quy tắc nắm tay phải, hãy xác định tên các cực của nam châm điện
(hình 48.12). Sau đó vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực
điện từ tác dụng lên dây dẫn có dịng điện. Biết dịng điện vng góc với mặt
phẳng tờ giấy và có chiều đi từ trong ra ngoài.

Bài làm:
Cực bên phải là cực Bắc, cực bên trái là cực Nam. Lực điện từ có chiều từ trên
xuống dưới.
E. Hoạt động tìm tịi mở rộng
Động cơ điện một chiều trong kĩ thuật
Quan sát hình 48.13 để chỉ ra các bộ phận chính của động cơ điện một chiều
trong kĩ thuật .

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí



VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

So sánh sự khác nhau của hai bộ phận chính của động cơ điện một chiều trong
kĩ thuật với mơi hình động cơ điện (hình 48.14 sgk) vừa tìm hiểu điền vào bảng
sau.
Động cơ điện một chiều Mơ hình động cơ điện một
trong kĩ thuật

chiều

Bộ phân đứng yên
Bộ phận chuyển động
Bài làm:
Động cơ điện một chiều Mơ hình động cơ điện một
trong kĩ thuật
chiều
Bộ phân đứng yên

Nam châm

Nam châm

Bộ phận chuyển động

Cuộn dây

Khung dây


Xem tiếp tài liệu tại: />
VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí