Giáo án Khoa học tự nhiên 7 (Kết nối tri thức) - Bài 20: Chế tạo nam châm điện đơn giản - Năm học 2022-2023

Nội dung text: Giáo án Khoa học tự nhiên 7 (Kết nối tri thức) - Bài 20: Chế tạo nam châm điện đơn giản - Năm học 2022-2023

1. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 BÀI 20: CHẾ TẠO NAM CHÂM ĐIỆN ĐƠN GIẢN Môn học: KHTN - Lớp: 7 Thời gian thực hiện: 03 tiết I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: Sau bài học này, HS sẽ: - Chế tạo được nam châm điện đơn giản và làm thay đổi được từ trường của nó bằng thay đổi dòng điện. 2. Năng lực: 2.1. Năng lực chung: - Năng lực tự chủ và tự học: tìm kiếm thông tin, đọc sách giáo khoa, quan sát tranh ảnh để tìm hiểu về Nam châm điện - Năng lực giao tiếp và hợp tác: Góp phần phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác qua hoạt động nhóm và trao đổi công việc với giáo viên. - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Giải quyết được những nhiệm vụ học tập một cách độc lập, theo nhóm và thể hiện sự sáng tạo. 2.2. Năng lực khoa học tự nhiên : - Năng lực nhận biết KHTN: phát triển kĩ năng tự đọc và viết tóm tắt nội dung kiến thức đọc được. - Năng lực tìm hiểu tự nhiên:Nêu được cấu tạo của nam châm điện - Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học: chế tạo được nam châm điện đơn giản. 3. Phẩm chất: - Thông qua thực hiện bài học sẽ tạo điều kiện để học sinh: - Chăm học, chịu khó tìm tòi tài liệu và thực hiện các nhiệm vụ cá nhân nhằm tìm hiểu về nam châm điện - Có trách nhiệm trong hoạt động nhóm, chủ động nhận và thực hiện nhiệm vụ chế tạo nam châm điện. - Trung thực, cẩn thận trong thực hành II. Thiết bị dạy học và học liệu 1. Giáo viên: - Bộ thí nghiệm cho HS gồm: + 1 nam châm điện đơn giản ( gồm 1 ống dây bên trong có lõi sắt non, 2 đầu dây nối với 2 cực của nguồn điện, 1 công tắc) + Kim nam châm, 1 số ghim giấy bằng sắt + Vật liệu để chế tạo nam châm điện( dây dẫn, đinh sắt) + Mô hình chuông điện +Máy chiếu + Slide các hình 20.1, 20.2,20.3, 20.4 2.Học sinh: - Bài cũ ở nhà. - Đọc nghiên cứu và tìm hiểu trước bài ở nhà. III. Tiến trình dạy học Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 1
2. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 Tiết 1: 1. Hoạt động 1 : Mở đầu a) Mục tiêu: - Tạo tâm thế hứng thú cho học sinh và từng bước làm quen bài học. b) Nội dung: - GV trình bày vấn đề, HS quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi. c)Sản phẩm: - Câu trả lời của học sinh d)Tổ chức thực hiện: Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung *Chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV cho HS quan sát hình ảnh chiếc cần cẩu dọn rác kim loại Đây là nam châm của cần cẩu dọn rác kim loại. Nhờ nam châm này cần cẩu có thể lấy rác kim loại là hợp kim của sắt, ở đống rác và di chuyển đến các thùng xe chở rác rồi thả xuống. Nhiều khi rác là những tấm kim loại lớn, nặng hàng trăm kilogam. - Yêu cầu HS quan sát và thảo luận nhóm trả lời câu hỏi: - Nam châm ở cần cẩu dọn rác là nam châm gì? - Nam châm có tính chất gì? - Nam châm điện có gì khác với nam châm vĩnh cửu? Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 2
3. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 *Thực hiện nhiệm vụ học tập - HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ theo nhóm. - Giáo viên: Theo dõi và bổ sung khi cần. *Báo cáo kết quả và thảo luận - GV gọi ngẫu nhiên học sinh ở các nhóm trình bày đáp án *Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá: - Giáo viên nhận xét, đánh giá: - GV dẫn dắt vào bài học: Ở bài học trước, chúng ta đã được học và tiến hành thí nghiệm để thấy được tác dụng của nam châm các vật liệu khác nhau, bài học này chúng ta sẽ cùng nhau đi chế tạo nam châm điện đơn giản và làm thay đổi được từ trường của nó bằng thay đổi dòng điện. Chúng ta cùng vào Bài 20 – Chế tạo nam châm đơn giản. 2. Hoạt động 2 : Hình thành kiến thức mới Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về nam châm điện a) Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS nắm được nam châm điện là gì, cấu tạo của nam châm điện. b) Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, quan sát hình ảnh, thảo luận, trả lời câu hỏi. c)Sản phẩm: - Câu trả lời của HS d)Tổ chức thực hiện: Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung *Chuyển giao nhiệm vụ học tập 1. Tìm hiểu về nam châm điện - GV yêu cầu HS quan sát Hình 20.1 – Cấu tạo - Các thí nghiệm cho thấy, dòng của nam châm điện, đọc thông tin mục I SGK điện chạy trong dây dẫn thẳng tr.96 và trả lời câu hỏi: hay trong cuộn dây đều sinh ra từ + Nam châm điện là gì? trường, người ta ứng dụng tính + Mô tả cấu tạo của nam châm điện. chất này để chế tạo ra nam châm, gọi là nam châm điện. Nam châm điện là một dụng cụ tạo từ trường hoạt động nhờ từ trường sinh ra bởi cuộn dây có dòng điện chạy qua. - Cấu tạo của nam châm điện: + A là ống dây dẫn. - GV yêu cầu HS thảo luận theo cặp đôi và trả lời + B là là một thỏi sắt non được Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 3
4. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 câu hỏi: Làm cách nào để biết ống dây đã trở lồng vào trong lòng ống dây. thành nam châm điện. + Hai đầu cuộn dây được nối với *Thực hiện nhiệm vụ học tập hai cực nguồn điện E thông qua - HS đọc SGK, quan sát hình ảnh và trả lời câu khóa K. hỏi. - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. *Báo cáo kết quả và thảo luận GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. *Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ - Để biết ống dây đã trở thành - GV nhận xét và chốt nội dung về nam châm nam châm điện hay chưa, ta cho điện là gì, cấu tạo của nam châm, cách nhận biết dòng điện chạy vào ống dây ống dây đã trở thành nam châm điện bằng cách đóng khóa K. - chuyển sang nội dung mới Tiết 2: Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về chế tạo nam châm điện đơn giản a. Mục tiêu: - Thông qua hoạt động, HS biết cách chế tạo một nam châm điện đơn giản và rút ra được kết luận về từ trường của nam châm điện. b. Nội dung: - GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, quan sát hình ảnh, thảo luận, trả lời câu hỏi. c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS. d. Tổ chức thực hiện: Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung *Chuyển giao nhiệm vụ học tập 2. Tìm hiểu về chế tạo nam - GV chia HS thành các nhóm, yêu cầu HS quan châm điện đơn giản sát Hình 20.2 – Sơ đồ cấu tạo nam châm điện - Cách làm: Dùng một đoạn dây đơn gian SGK tr.97, hướng dẫn và cùng HS tiến đồng quấn xung quanh một ống hành thí nghiệm chế tạo nam châm điện đơn giản. nhựa, luồn vào trong ống một chiếc đinh sắt dài, nối hai đầu dây với nguồn điện (pin) qua một công tắc điện (Hình 20.2). - Tiến hành thí nghiệm: 1. Đóng công tắc điện; kiểm tra xung quanh nam châm điện có từ trường không. 2. Ngắt công tắc điện; kiểm tra xung quanh nam châm còn từ trường không. 3. Thay đổi nguồn điện bằng cách tăng số pin, đóng công tắc Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 4
5. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 điện; dùng các ghim giấy bằng sắt để kiểm tra xem lực từ của nam châm thay đổi thế nào. 4. Thay đổi cực của nguồn điện; dùng kim nam châm thử để kiểm tra xem chiều từ trường có thay đổi không. - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Từ kết quả thí KL:- Từ trường chỉ xuất hiện nghiệm, em rút ra kết luận gì về từ trường của khi có dòng điện chạy trong ống nam châm điện? dây. - Khi tăng số pin lên thì lực - GV hướng dẫn HS quan sát Hình 20.3, Hình từ của nam châm điện mạnh hơn 20.4, đọc thông tin SGK tr.97, 98 để biết ứng - Khi đổi cực của nguồn điện dụng của nam châm điện trong cần cẩu dọn rác thì chiều của từ trường cũng thay và chiếc chuông điện. đổi theo. + Cần cẩu dọn rác: Nam châm điện được dùng ở * Một số ứng dụng của nam cần cẩu dọn rác có lực từ rất mạnh, cần cẩu dọn châm điện: rác có thể nhấc được một chiếc ô tô hỏng ra khỏi + Cần cẩu dọn rác:làm bằng nam đống rác. châm điện vì từ trường của nam Nhấn mạnh cho HS: Tại sao nam châm ở cần cẩu châm điện mạnh hơn nam châm không là nam châm vĩnh cửu mà là nam châm vĩnh cửu ( nhờ các cách thay đổi điện? từ trường) mới dễ dàng dịch - Nam châm điện còn là bộ phận không thể thiếu chuyển các khối sắt rất nặng, trong các động cơ điện, máy phát điện. khổng lồ. + Chuông điện: Nam châm điện là bộ phận cơ + Chuông điện: Khi có dòng điện bản của chuông điện. ( bấm chuông), cuộn dây dẫn trở - Tại sao cần C gõ liên tục vào quả chuông D? thành nam châm điện và hút được cần gõ chuông, đầu gõ chuông C đập vào quả chuông D làm chuông kêu. Ngay lập tức, mạch điện bị ngắt (hở ở vị trí tiếp xúc của cần gõ chuông C và công tắc B), cuộn dây dẫn không còn là nam châm và nhả cần gõ chuông C ra, lúc này công tắc B lại tiếp xúc cần gõ chuông C và Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 5
6. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 mạch điện lại đóng và cuộn dây dẫn lại hút cần gỗ chuông C. .Qúa trình lặp đi lặp lại nên chuông kêu liên tục. - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Nêu một số ứng + Ứng dụng trong ngành y học: dụng của nam châm điện mà em biết. dùng từ trường và sóng ra-đi-o - GV chốt lại nội dung bài học: nhằm giải quyết tại chỗ các vấn + Cấu tạo của nam châm điện bao gồm ống dây đề trong bộ phận cơ thể của bệnh dẫn, một thỏi sắt non lồng trong lòng ống dây, nhân mà không cần phẫu thuật hai đầu ống dây nối với 2 cực của nguồn điện. xâm lấn vẫn có thể chuẩn đoán Lõi sắt non trong ống dây có tác dụng làm tăng được tình trạng của bệnh nhân. từ trường của nam châm điện. + Ứng dụng trong công nghiệp: + Từ trường của nam châm điện chỉ tồn tại trong động cơ điện, xe bán tải điện, thời gian dòng điện chạy trong ống dây. Dòng micro, bộ cảm biến, loa phóng điện thay đổi thì từ trường của nam châm cũng thanh, ống sóng đi du lịch, đồ thay đổi. trang sức, các dụng cụ như đồng *Thực hiện nhiệm vụ học tập hồ, cảm biến, thiết bị lò vi sóng, - HS đọc SGK, quan sát hình ảnh và trả lời câu thiết bị điều khiển tự động, hỏi. + Ứng dụng trong ngành giao - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thông vận tải: giúp cho vận tốc thiết. của tàu nhanh hơn, đạt tốc độ *Báo cáo kết quả và thảo luận cao hơn. - GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. *Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới. - GV nhận xét và chốt nội dung về cách chế tạo nam châm điện đơn giản và ứng dụng của nam châm điện - chuyển sang nội dung mới Tiết 3: 3. Hoạt động 3: Luyện tập a) Mục tiêu: Củng cố lại kiến thức đã học thông qua trả lời câu hỏi b) Nội dung: HS sử dụng SGK, kiến thức đã học, GV hướng dẫn (nếu cần thiết) để trả lời câu hỏi. c)Sản phẩm: Câu trả lời của HS. d)Tổ chức thực hiện: Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 6
7. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung *Chuyển giao nhiệm vụ học tập Câu 1. Hãy điền dấu (x) vào ô Đúng hoặc Sai các câu dưới đây nói về châm điện: Câu 1. STT Nói về nam Đánh giá STT Nói về nam châm Đánh giá châm điện điện Đúng Sai Đúng Sai 1 Nam châm điện 1 Nam châm điện chỉ x chỉ gồm một gồm một ống dây dẫn ống dây dẫn 2 Từ trường của nam x 2 Từ trường của châm điện tương tự từ nam châm điện trường của nam châm tương tự từ thẳng trường của nam 3 Từ trường của nam x châm thẳng châm điện tồn tại ngay 3 Từ trường của cả sau khi ngắt dòng nam châm điện điện chạy vào ống dây tồn tại ngay cả dẫn. sau khi ngắt 4 Từ trường của nam x dòng điện chạy châm điện phụ thuộc vào ống dây dòng điện chạy vào dẫn. ống dây và lõi sắt 4 Từ trường của trong lòng ống dây. nam châm điện phụ thuộc dòng điện chạy vào ống dây và lõi sắt trong lòng ống dây. Câu 2. Làm thế nào để thay đổi cực từ Câu 2. Để thay đổi cực từ của nam châm của nam châm điện? điện ta thay đổi chiều dòng điện chạy vào dây dẫn. Câu 3. Xác định cực của nam châm điện Câu 3. khi có dòng điện chạy trong ống dây. - Đầu A là cực Bắc. - Đầu B là cực Nam. Câu 4: Trong điều kiện chỉ có dòng điện Câu 4: Chỉ có dòng điện yếu chạy vào yếu chạy vào ống dây dẫn của nam châm ống dây dẫn của nam châm điện, muốn Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 7
8. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 điện, phải nhưthế nào để lực từ của nam lực châm điện mạnh hơn? từ của nam châm mạnh thì phải tăng số vòng dây quấn quanh óng dây, đưa thêm lõi sắt non luổn vào trong lòng ống dây. Câu 5:Một kim nam châm đặt trước đầu Câu 5. Đổi chiểu dòng điện chạy trong ốngdây của nam châm điện ống dây thì nam châm điện đổi cực, khi Đổi chiểu dòng điện chạy trong ống đó kim nam châm quay 180°, cực Nam dây có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích. (S) của kim quay về phía đầu ống dây. - HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ: *Thực hiện nhiệm vụ học tập HS thực hiện theo yêu cầu của giáo viên. *Báo cáo kết quả và thảo luận GV gọi ngẫu nhiên HS lần lượt trình bày ý kiến cá nhân. *Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ - GV nhận xét, chuẩn kiến thức. 4. Hoạt động 4: Vận dụng a) Mục tiêu: Củng cố lại kiến thức đã học thông qua trả lời câu hỏi b) Nội dung: HS sử dụng SGK, kiến thức đã học, GV hướng dẫn (nếu cần thiết) để trả lời câu hỏi. c)Sản phẩm: Câu trả lời của HS. d)Tổ chức thực hiện: Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung *Chuyển giao nhiệm vụ học tập Bài 1: Dòng điện chạy vào động cơ điện thường Bài 1: Đóng khóa điện (K), nam rất lớn, có khi đến hàng nghìn ampe. Nếu để châm điện (1) hoạt động, hút công tắc điện trực tiếp ở mạch điện này thì rất thanh thép đàn hồi (2); công tắc nguy hiểm, cho nên người ta dùng role điện từ. điện (3) đóng, dòng điện chạy Sơ đồ dưới đây mô tả ứng dụng của role điện từ: vào động cơ (5). Muốn động cơ 1 – nam châm điện, 2 – thanh thép đàn hồi, 3 – ngừng hoạt động thì ngắt khóa công tắc điện, 4 – lò xo, 5 – động cơ điện. Hãy điện đầu vào, nam châm điện giải thích hoạt động của thiết bị này. không còn từ tính, lò xo (4) kéo thanh thép lên, công tắc (3) ngắt điện chạy vào động cơ, động cơ ngừng hoạt động Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 8
9. Kế hoạch dạy học môn KHTN 7 Năm học 2022 – 2023 Bài 2 Bài 2: Ba nam châm điện A, B, C. Mỗi nam a) Từ trường của nam châm điện châm đều có cùng một dòng điện chạy vào ống B mạnh hơn từ trường của nam dây. châmđiện A vì ống dây B có số a) Giải thích vì sao từ trường của namchâm điện vòng nhiều hơn số vòng của ống B mạnh hơn từ trường của nam châm điện A. dây A. b) Giải thích vì sao từ trường của namchâm điện b) Từtrường của nam châm điện C mạnh hơn từ trường của nam châm điện B. c mạnh hơn từtrường của nam c) Bằng cách nào có thể xác định các vị trí bên châm điệnB vì nam châm điện C ngoài nam châm điện C cũng có từ trường? có thêm lõi sắt non làm tăng lực từ của nam châm, mặc dù số vòng dây ở hai nam châm điện là như nhau. c)Dùng kim nam châm thử. *Thực hiện nhiệm vụ học tập - HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ *Báo cáo kết quả và thảo luận - Học sinh trả lời câu hỏi *Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ GV nhận xét, chuẩn kiến thức * Hướng dẫn học ở nhà 1. Tìm thêm một số ứng dụng khác của nam châm trong y học, trong công nghiệp, trong giao thông vận tải? 2. Làm lại các bài tập vào vở bài tập 3. Ôn lại toàn bộ kiến thức của chương? IV. KẾ HOẠCH ĐÁNH GIÁ Nhóm soạn giáo án Vật lý THCS Trang 9