Hướng dẫn trả lời các câu hỏi bài tập giải KHTN 7 Chân trời sáng tạo bài 21: Nam châm điện, giúp các em chuẩn bị tốt kiến thức trước khi đến lớp cho nội dung bài học tìm hiểu về nam châm điện,
Giải KHTN 7 bài 21 Chân trời sáng tạo
Nội dung chi tiết tài liệu tham khảo giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 bài 21 Chân trời sáng tạo
Câu hỏi mở đầu trang 102 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
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:
Một số cần cẩu dùng lực từ có thể nhấc được các vật nặng hàng chục tấn bằng sắt, thép lên cao. Chúng hoạt động nhờ nam châm điện.
1. Nam châm điện
Câu 1 trang 102 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
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 ống dây.
Trả lời:
Hiện tượng xảy ra giữa đinh vít và các kẹp giấy trong hai trường hợp:
- Khi có dòng điện: đinh vít hút các kẹp giấy.
- Khi không có dòng điện: giữa đinh vít và kẹp giấy không xảy ra hiện tượng gì.
Câu 2 trang 102 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
Nếu xem đinh vít trở thành nam châm khi có dòng điện đi qua ống dây, làm thế nào để xác định các cực của nam châm này (Hình 21.1)?
Trả lời:
Cách xác định các cực của nam châm:
- Áp dụng quy tắc Bàn tay phải: nắm tay phải sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng cuộn dây.
- Tiếp tục áp dụng quy ước về hướng của đường sức từ: vào ở cực Nam và ra ở cực Bắc để xác định các cực của nam châm.
Câu 3 trang 103 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
Vì sao khi ngắt dòng điện, đinh vít không còn hút các kẹp giấy?
Trả lời:
Khi ngắt dòng điện, đinh vít không còn hút các kẹp giấy vì nó đã mất đi từ tính, không có khả năng hút được các vật làm từ sắt, thép,... nữa.
2. Ảnh hưởng của dòng điện đến từ trường của nam châm điện
Câu 4 trang 103 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
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 hai viên pin thay cho một viên pin, độ lớn dòng điện tăng làm lực từ và từ trường của nam châm điện càng mạnh, chúng sẽ hút được càng nhiều chiếc kẹp giấy.
Câu hỏi củng cố trang 103 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
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 đã nêu ở đầu bài học có năng lượng rất lớn, năng lượng này đã chuyển hóa thành điện năng, điện năng lớn nên độ lớn lực từ của nam châm điện trong cần cẩu lớn.
Câu 5 trang 103 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
Hãy mô tả chiều của dòng điện trong Hình 21.3.
Trả lời:
Chiều của dòng điện trong Hình 21.3: Khi bật công tắc, trong mạch xuất hiện dòng điện đi từ cực dương của pin, qua cuộn dây và đi vào cực âm của pin theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Câu 6 trang 103 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
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:
Giả sử đặt kim nam châm cạnh cực Nam của nam châm điện.
- Trước khi đổi chiều: chiều của kim nam châm là chiều Bắc - Nam.
- Sau khi đổi chiều: chiều của kim nam châm là chiều Nam - Bắc.
Câu hỏi vận dụng trang 104 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
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 công tắc, mạch điện trở thành một mạch kín, dòng điện sẽ đi từ cực dương về cực âm, dòng điện sẽ đi qua dây dẫn và đi vào dây dẫn quấn quanh lõi sắt, và đi qua thanh sắt, khi dòng điện đi qua dây dẫn ở lõi sắt và thanh sắt đến búa gõ chuông thì búa gõ chuông được coi như một nam châm điện, nam châm điện tương tác với chuông và làm cho chuông reo liên tục.
Đến khi nhả ra thì mạch hở, không có dòng điện cung cấp vào mạch nữa nên chuông không còn reo.
Giải KHTN 7 Chân trời sáng tạo bài 21 phần Bài tập
Câu 1 trang 104 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
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 có thể chọn vật liệu bằng sắt, thép,... để làm lõi của nam châm điện.
Tuy nhiên, khi làm lõi của nam châm điện người ta không làm bằng thép mà lại làm bằng sắt non vì dùng lõi thép thì sau khi bị nhiễm từ sẽ biến thành một nam châm vĩnh cửu, tức là vẫn còn từ tính phải mất một khoảng thời gian dài mới hết sau khi ngắt điện, còn dùng lõi sắt non thì sau khi ngắt dòng điện thì nó sẽ mất đi từ tính không trở thành nam châm vĩnh cửu.
Câu 2 trang 104 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
Nêu các ứng dụng của nam châm điện.
Trả lời:
Một số ứng dụng của nam châm điện:
- Được ứng dụng trong các thiết bị như chuông cửa, báo động chống trộm,...
- Dùng để sản xuất động cơ điện và máy phát điện, cần cẩu sử dụng nam châm điện.
- Máy MRI (máy chụp cộng hưởng từ) sử dụng từ trường sinh ra từ nam châm điện để phát hiện bệnh, các tế bào ung thư,... trong cơ thể con người.
- Trong giao thông vận tải: Nhờ nam châm điện giúp cho vận tốc của tàu nhanh hơn, đạt tốc độ cao hơn.
Câu 3 trang 104 SGK Khoa học tự nhiên 7 CTST
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:
+ Có thể tăng lực từ của nam châm điện bằng cách tăng số vòng dây và tăng cường độ dòng điện đi qua ống dây.
+ Chỉ cần ngắt dòng điện đi qua ống dây, nam châm điện sẽ mất hết từ tính.
+ Có thể thay đổi các cực của nam châm điện bằng cách đổi chiều dòng điện qua ống dây.
- Nhược điểm của nam châm điện:
+ Giá thành sản phẩm tương đối cao.
+ Tiêu tốn điện năng khi sử dụng.
+ Phụ thuộc vào sự ổn định của điện năng: khi dòng điện thiếu ổn định, hoạt động của nam châm điện sẽ chập chờn, kém hiệu quả, ảnh hưởng đến tuổi thọ của sản phẩm.
-/-
Các bạn vừa tham khảo toàn bộ nội dung soạn KHTN 7 bài 21 Chân trời sáng tạo: Nam châm điện do Đọc Tài Liệu biên soạn, tổng hợp. Các em có thể dùng làm tài liệu tham khảo hữu ích trong quá trình chuẩn bị bài trước khi đến lớp.
