Giải Vật Lí 9 Bài 39: ổng Kết Chương II: Điện Từ Học

[toc:ul]

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. 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 tác dụng lên kim nam châm thì ở A có từ trường.

2. Làm thế nào để biến một thanh thép thành một nam châm vĩnh cửu ?

Trả lời: Đặt thanh thép vào trong lòng ống dây dẫn có dòng điện một chiều chạy qua.

3. 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 hướng vào lòng bàn bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90$^{\circ}$ chỉ chiều của lực điện từ.

4. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là gì ?

Trả lời: Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên

5.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 cuộn dây biến thiên.

6. 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?

Trả lời: Cách 1: Treo thanh nam châm nằm ngang bởi 1 sợi dây, đầu quay về hướng Bắc chính là cực Bắc của nam châm

Cách 2: Lấy một thanh nam châm khác đã biết cực Bắc-Nam, cho đầu Bắc của nam châm này lại gần một đầu của thanh nam châm cần xác định các cực, nếu 2 đầu đẩy nhau thì đó là cực Bắc của thanh nam châm cần xác định cực.

7. a) Quy tắc tìm chiều của đường sức từ biểu diễn từ trường của một ống dây có dòng điện một chiều:" Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều cảu đường sức từ trong lòng ống dây."

b) Hãy vẽ một đường sức từ ở trong lòng cuộn dây có dòng điện chạy qua ở Hình 39.1

8. 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.

Trả lời:

• Giống nhau: Đều có hai bộ phận trong đó một bộ phận đứng yên và một bộ phận có thể quay được .
• Khác nhau:
• Với máy phát điện có cuộn dây quay thì cuộn dây đóng vai trò là roto, còn nam châm đóng vai trò là stato.
• Với máy phát điện có nam châm quay thì nam châm đóng vai trò là roto, còn cuộn dây đóng vai trò là stato.

9. Nêu tên hai bộ phận chính của động cơ điện một chiều và giải thích vì sao khi cho dòng điện chạy qua, động cơ lại quay được.

Trả lời: Hai bộ phận chính của động cơ điện một chiều là nam châm và khung dây dẫn.

Động cơ hoạt động được dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.

II. GIẢI BÀI TẬP

Hướng dẫn giải các bài tập cuối bài

Giải câu 10: Đặt một nam châm điện vuông góc với...

Đặt một nam châm điện vuông góc với một dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi chạy qua như Hình 39.2. Xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên điểm N của dây dẫn

Bài giải:

Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta thấy các đường sức từ có chiều từ trái sang phải

Áp dụng tiếp quy tắc bàn tay trái ta sẽ xác định được chiều của lực điện từ tác dụng lên điểm N của dây dẫn là chiều từ ngoài vào trong, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.

Giải câu 11: Vì sao vận tải điện năng đi xa người ta...

Máy biến thế.

a) Vì sao 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 hiện 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 có 120 vòng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều 220V. Tìm hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp

Bài giải:

a) Để vận tải điện năng đi xa người ta phải dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây, từ đó làm giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện.

b) Công suất hao phí do tỏa nhiệt: $P_{hp}=\frac{R.P^{2}}{U^{2}}$

Do đó nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt trên đường dây sẽ giảm 100$^{2}$ = 10 000 (lần)

c) Ta có công thức: $\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}$

$\Leftrightarrow$ $\frac{220}{U_{2}}=\frac{4400}{120}$

$\Leftrightarrow$ $U_{2}=\frac{220.120}{4400}$

$\Leftrightarrow$ U2 = 6 (V)

Vậy hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp bằng 6V

Giải câu 12: Giải thích vì sao không thể dùng dòng...

Giải thích vì sao không thể dùng dòng điện không đổi để chạy máy biến thế.

Bài giải:

Không thể dùng dòng điện không đổi để chạy máy biến thế vì để chạy máy biến thế cần xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều trong cuộn dây, dòng điện không đổi không tạo ra được từ trường biến thiên, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây không đổi nên không tạo được dòng điện cảm ứng xoay chiều trong cuộn dây

Giải câu 13: Trên hình 39.3 vẽ một khung dây đặt trong...

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 nằm ngang

Bài giải:

Trường hợp không xuất hiện dòng điện xoay chiều trong khung dây là trường hợp khung dây quay quanh trục PQ nằm ngang vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây trong trường hợp này không đổi, nên không tạo ra được dòng điện xoay chiều