磁鐵在強(qiáng)磁場及高溫環(huán)境下磁力的變化

1、磁鐵在強(qiáng)磁場及高溫環(huán)境下磁力的變化磁鐵在強(qiáng)磁場及高溫環(huán)境下磁力的變化崇信一中高二一班活動小組組員組員：張宏奎、于坤義、劉國棟、梁國輝、王力、李明強(qiáng)、王明生、馬亮亮、文海剛、史文濤【目的目的】為了發(fā)現(xiàn)磁鐵磁性受高溫與強(qiáng)磁場環(huán)境的影響，并且為了找到我們在學(xué)習(xí)中常見的U形磁鐵的居里溫度，我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?！舅悸匪悸贰繛榘l(fā)現(xiàn)磁鐵磁力減弱或消失的變化情況，我們準(zhǔn)備采用模擬這兩種環(huán)境的方法。強(qiáng)磁場的環(huán)境采用直流電磁鐵來模擬；高溫環(huán)境采用高溫電爐進(jìn)行模

2、擬?！竟ぞ卟牧瞎ぞ卟牧稀坑来盆F：兩塊，分別為U形和條形。高斯計(jì)：LakeShe制造的410型，最小分辨率為0.1GS，量程為2000GS。電源：直流穩(wěn)流電源，最大輸出電流為400A，最大輸出電壓為50V。兩極直流電磁鐵。天津電爐廠制造的RJX25—13型箱式高溫電爐，最高加熱溫度為1350℃?！局谱鬟^程制作過程】用高斯計(jì)測量一塊V形磁鐵和一塊長條形磁鐵，分別放入強(qiáng)磁場及高溫環(huán)境中，不斷改變輸入電磁鐵的電流和電爐溫度，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)最后進(jìn)行

3、分析?！究茖W(xué)性科學(xué)性】本次實(shí)驗(yàn)得到了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并進(jìn)而得到一些簡單的物理結(jié)論。【先進(jìn)性先進(jìn)性】本次實(shí)驗(yàn)完全由學(xué)生設(shè)計(jì)，親自動手操作，不拘泥于資料中的數(shù)據(jù)，通過自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，找到了問題的答案。【創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn)】根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，提出具體的操作方法，并親手操作，得到了最后的結(jié)論。作品簡介作品簡介在日常生活中原本磁力很強(qiáng)的磁鐵由于在強(qiáng)磁場的環(huán)境下磁力的方向以及大小會發(fā)生變化，例如小磁鐵在兩塊大磁鐵的干擾下磁力會有所減弱；磁鐵放在爐子旁，在

4、高溫情況下，磁力也會有所減弱；鐵釘吸附在磁鐵上，經(jīng)過一段時(shí)間后會有磁性，我們查閱了許多資料，知道每一塊磁鐵都有不同的居里溫度(CurieTemperature)，即磁鐵在該溫度下會失去磁性，而我們在學(xué)習(xí)中常見到的磁鐵的居里溫度是多少呢帶著生活、學(xué)習(xí)中許許多多有關(guān)磁鐵磁力減弱、消失、產(chǎn)生的種種疑問，我們進(jìn)行了具體的實(shí)驗(yàn)，得到了準(zhǔn)確、定量的物理結(jié)論。經(jīng)過認(rèn)真的分析以及查找資料我們發(fā)現(xiàn)，使磁鐵的磁力減弱或消失的條件有：高溫環(huán)境、強(qiáng)磁場環(huán)境以及

5、強(qiáng)烈震動等。我們著重對高溫以及強(qiáng)磁場兩種環(huán)境下磁鐵磁力減弱或消失的情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)的目的是發(fā)現(xiàn)磁鐵在高溫環(huán)境下磁力的變化情況，并盡可能地發(fā)現(xiàn)其中的一些規(guī)律，預(yù)計(jì)在最后數(shù)據(jù)構(gòu)成的曲線圖像中可以發(fā)現(xiàn)一些大致的趨勢和簡單的規(guī)律。當(dāng)爐內(nèi)溫度到達(dá)300℃左右時(shí)，磁鐵被加熱至紅熱狀態(tài)，溫度達(dá)到340℃時(shí)，磁鐵兩極的磁場值都降至很小，溫度到360℃時(shí)，兩極磁場值均變?yōu)?。磁鐵在高溫以及強(qiáng)磁場環(huán)境下磁力會發(fā)生變化：磁鐵在高溫環(huán)境下磁力會磁鐵在高溫以

6、及強(qiáng)磁場環(huán)境下磁力會發(fā)生變化：磁鐵在高溫環(huán)境下磁力會減弱直至消失；磁鐵的磁場方向在強(qiáng)磁場環(huán)境下會發(fā)生變化，甚至發(fā)生磁極的減弱直至消失；磁鐵的磁場方向在強(qiáng)磁場環(huán)境下會發(fā)生變化，甚至發(fā)生磁極的偏轉(zhuǎn)；沒有磁性的金屬在強(qiáng)磁場環(huán)境下會具有一定的磁力。偏轉(zhuǎn)；沒有磁性的金屬在強(qiáng)磁場環(huán)境下會具有一定的磁力。一切物質(zhì)都是由它的分子組成的，分子又由原子組成，原子由原子核和核外電子組成，電子在不停地自轉(zhuǎn)和繞原子核旋轉(zhuǎn)，電子的這兩種運(yùn)動都會產(chǎn)生磁性。但由于其運(yùn)

7、動的方向各自不同，普通的金屬內(nèi)部各個(gè)分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性。在外界強(qiáng)磁場的作用下，有些物質(zhì)內(nèi)部原本的、各自運(yùn)動的電子，全部排列整齊，而此時(shí)，電子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁效應(yīng)與外界磁場方向一致，物質(zhì)便呈現(xiàn)出磁性。磁鐵之所以能吸住鐵釘，是因?yàn)榫哂写判缘拇盆F靠近鐵釘時(shí)，鐵釘內(nèi)的原子被磁鐵磁化。同理，若是讓正常的磁鐵處在強(qiáng)磁場環(huán)境下，磁鐵內(nèi)部的電子旋轉(zhuǎn)的磁效應(yīng)與外界磁場方向不同，所以磁鐵內(nèi)部的一部分電子旋轉(zhuǎn)的取向會受

8、到外界強(qiáng)磁場的干擾而發(fā)生變化，這時(shí)磁鐵內(nèi)部的電子旋轉(zhuǎn)的取向會有所不同，會有一部分分子電流互相抵消，使磁鐵內(nèi)部的磁場方向發(fā)生很大的變化，甚至發(fā)生磁極偏轉(zhuǎn)。而磁鐵在高溫環(huán)境下磁力消失是因?yàn)榇盆F內(nèi)的分子在高溫環(huán)境下熱運(yùn)動會加快，改變了電子運(yùn)動方向的規(guī)律性，會使分子電流互相抵消，從而使磁鐵的磁力減弱直至消失。對磁鐵進(jìn)行重新充磁，使原子的電子排列重新具有規(guī)律性，而使失去磁性的磁鐵重新具有磁力。通過這次實(shí)驗(yàn)我們對于磁鐵退磁得到了更加深刻的理解，而利

9、用磁鐵的居通過這次實(shí)驗(yàn)我們對于磁鐵退磁得到了更加深刻的理解，而利用磁鐵的居里溫度以及磁極偏轉(zhuǎn)這些性質(zhì)，可以為我們更好地服務(wù)。里溫度以及磁極偏轉(zhuǎn)這些性質(zhì)，可以為我們更好地服務(wù)。例如，電飯鍋底部的控溫裝置就是利用了磁鐵居里溫度這一特性，該裝置用的就是一塊居里溫度是105℃并且在降溫后磁性還會恢復(fù)的磁鐵，當(dāng)鍋里的水分干了以后，食品的溫度將從100℃上升。當(dāng)溫度到達(dá)大約105℃時(shí)，由于被磁鐵吸住的磁性材料的磁性消失，磁鐵就對它失去了吸力，這時(shí)磁