折后的磁铁会出现什么现象?

原子磁铁。所需时间40分。

实验内容

通过折叠磁铁,粉末吸铁石,小磁针等进行的一系列演示实验,可以使同学们意识到原子磁铁的存在,并将这种思维方式作为思考问题的基础。来确认加热造成的消磁等现象,进而从原子的构造来理解原子都或多或少带有磁性。

所需材料

吸铁石,铝镍钴,钐,钴,钕等各种磁铁。还要准备强力磁铁,磁针,磁现象实验器具(并排多根小磁针,可以显示磁场的器材。或者直径约为1cm的小指南针多个),粉末吸铁石(在学生面前现场制作即可),刀子,砂石。

实验方法

1.看磁铁(磁极)的相互作用,重新确认同极关系。

2.它为什么会被吸附呢?(异极相吸作用)再想想相吸后铁是不是也会变成磁铁了呢?用图1的方法检验一下(磁感应)。再与不会被磁铁吸附的物质,如铝、铜等金属,木块,塑料等非金属比较一下。

图1
图1

3.折一下磁铁会出现怎样的现象呢?折之后还是磁铁吗?如果是磁铁,那它的磁极会怎样变化呢?从中间折与从边缘折磁极会不一样吗?如图2,用刀刃上的痕迹做实验。事先用砂石把刀刃磨掉。确认它还是一块所有部分都有NS极的磁铁。

图2
图2

4.切得再小也是磁铁吧。那是不是说明原子本身就是磁铁呢?

5.若真如此为什么能把原子变成磁铁呢?我们从原子的构造上想像一下,有没有什么地方和电磁铁的构造相似呢?电子的运动形成电流,这样是否可以从原子构造中看出它是个电磁铁呢?

①原子核的周围有围绕其旋转(公转)的电子,②电子自身自转,③质子自转等等。

其中②的电子旋转影响最大。一般电子旋转时与自己磁极相反的电子组成一组在轨道内旋转。所以各自的磁性互相抵消,对外不显磁性。铁、镍、钴等强磁性物质与这个原则不同。大多数原子向同一方向运动(要是中学生的话是可以理解的。但要提前导入原子论、三态变化、原子结构及自由电子等)。

6.磁性与质子的构造有关,那么所有的物质中都有电子存在,岂不是任何物质都应该显示出磁性?用图3的实验检验一下这个推论。铅芯、纸币、玻璃等遇到强力的钕磁铁就会呈现出顺磁性或反磁性。

图3
图3

7.演示实验:如图4,用粉末磁铁做一下原子磁铁和磁感应的演示实验。把吸铁石研碎即做成粉末磁铁。用铁制研钵当然最方便,没有研钵时用小铁槌在金属底座上砸也可以。它们都会吸附在铁上,不会到处乱飞。最后用一个普通的研钵研碎即可。

图4
图4

①首先检验每一粒粉末磁铁是否都带有磁性。

②将它们放入小试管中摇匀,确认它们的整体不显磁性。

③为了让粉末磁铁的同极朝向一个方向,将小试管靠近强力磁铁,并用手指轻轻地弹几下。当同极都朝向一个方向时,铁将被吸引过来,磁性就显现出来了。再将小试管像②那样摇动的话,铁不会被吸附。从有磁性的物质上取下来,若原子磁性的方向保持不变,并呈现出磁性的是永磁铁。若原子磁铁的方向立即被打乱,就是暂时磁铁。

8.若上述的考虑是对的,那么即使是普通的磁铁,如果打乱它原子磁铁的方向它将失去磁性,这个实验使用带有磁性的钢铁(钢琴弦,刀刃,水泥钉等即可)。

①敲打一下(注意不要使小锤子和金属底座被磁化。实验中我们会明白即使磁性不会完全消失,也会减弱)。

②不用使多大劲,只需将原子摇动即可。所以加热一下使分子激烈运动也会消磁。如图5做这个实验,把铁放进磁铁的磁场中磁化后再加热的话,它会失去对磁场的反应,不会被吸引过去。

图5
图5

使物质磁性消失时的温度叫做“居里点温度”。铁是770℃,钴是1131℃,镍是358℃。最近多用于抑制合金或磁铁的特性,从而制作出适当居里点的物质。

用磁场探测针检验磁场边界

把细线的一头系在大头针上,另一头系到筷子上,即可做成检验磁场的边界的探测针。

【制作方法】

图6

【使用方法】

图7
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发布时间:2014/5/27 21:02:24  阅读次数:5661

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