资源简介

(共15张PPT)
08
磁场及其应用
导入 神奇梦幻的极光
在地球的南北极附近上空，时常出现神奇美丽的极光，将夜 晚装扮得非常梦幻。它们呈带状、弧状、幕状、放射状等，神秘莫测，绚丽多彩。
自古，人们对极光就有许多的猜想，在不懈的探索中逐渐认识到，这是太阳辐射到地球的带电高能粒子与地球磁场、地球大气等的共同杰作。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也会出现极光。
那么，极光与地磁场究竟有怎样的关联呢？本章我们学习与磁场有关的知识。
地球上有丰富的矿藏资源，其中就包含天然磁石。但在生产生活中使用的磁体，大多是人造磁体。本来不具有磁性的钢锯片，在靠近磁体磁极后为何也能吸住铁钉？为什么有些材料可以被磁体吸引，有的却不被吸引？这些材料有什么不同？本节我们学习磁化、磁介质及铁磁材料。
第六节 磁介质与铁磁材料
有些物体在磁体或电流的作用下会具有磁性，这种现象称为磁化。因此，磁化就是使原来不具有磁性的物体获得磁性的过程。怎样才能让这些物体磁化？磁化后的磁极如何呢？下面通过实验进行探究。
一、磁化
第六节 磁介质与铁磁材料
一、磁化
第六节 磁介质与铁磁材料
做中学
用条形磁体磁化钢条
用手指将一段钢条压在桌面上，用另一只手拿着条形磁体，使条形磁体的某一端从钢条的一端滑到另一端，即沿图 8-33 所示的虚线方向滑过，直至移到远处。
之后，用此钢条靠近小铁钉，看看是否可以把小铁钉吸住。
再用小磁针判定钢条两端的磁极。改变条形磁体的磁极重复操作，看看情况如何。
一、磁化
第六节 磁介质与铁磁材料
通过实验可知，被磁体一端滑过的钢条具有磁性，且磁化后钢条末端的磁极总是与将要离开的条形磁体的磁极相互吸引，即为异名磁极。因此，按图 8-33 方式将条形磁体滑离后，被磁化的钢条右端为 N 极。
具有磁性的物体，受到加热、冲击等外来能量的影响时，其内部原本取向大致相同的分子电流，会重新变得杂乱无章，磁性会减弱甚至消失，这个过程称为消磁。
一、磁化
第六节 磁介质与铁磁材料
安培分子电流假说
法国科学家安培提出一种假说：组成磁体的最小单元（磁分子）是环形电流。根据安培分子电流假说，一根没有磁性的铁棒，是因为内部各分子电流的取向杂乱无章，它们的磁场互相抵消，对外就不显磁性。如果铁棒在外界磁场作用下，各分子电流的取向变得大致相同，铁棒的两端就显示出磁性，形成磁极，如图 8-34 所示。也就是说，此时该铁棒被磁化了。
拓展一步
一、磁化
第六节 磁介质与铁磁材料
磁化与消磁的常用方法
磁化常用的方法有：
1. 用磁体的南极或北极，沿钢条向一个方向摩擦几次。
2. 把钢条插在螺线管内，让螺线管通入直流电，过一段时间后取出。
3. 让钢条吸在磁体的磁极上，过一段时间后取下。
消磁的常用方法有：
把磁体插在螺线管内，给螺线管通入较强的交变电流，且交变电流在很短的时间内由强变弱，直至减为零。反复几次就可以使磁性基本消退。
工匠宝典
二、磁介质
第六节 磁介质与铁磁材料
在外磁场的作用下，其内部状态发生变化，并反过来影响磁场存在或分布的物质，称为磁介质。
任何物质在磁场中都会被磁化，只是被磁化的程度不同，因此任何物质可以说都是磁介质。根据物质在磁化中表现出的不同特性，可以将物质大致划分为抗磁性、顺磁性和铁磁性等类型。
二、磁介质
第六节 磁介质与铁磁材料
人们又把抗磁性物质和顺磁性物质称为弱磁性物质，把铁磁性物质称为强磁性物质。在外磁场撤除时，弱磁性物质的抗磁性或顺磁性将立即消失，但铁磁性物质却能保存部分磁性。通常所说的磁性材料是指强磁性物质，即铁磁性物质。
铁磁性材料根据它磁化后退磁的难易程度划分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后在外磁场撤除时，磁性很快也消退的物质称为软磁性材料。磁化后在外磁场撤除时，磁性不容易消退的物质称为硬磁性材料。
二、磁介质
第六节 磁介质与铁磁材料
观察硬磁性材料和软磁性材料的剩磁
如图 8-35（a）、（b）所示，把一段钢锯片的一端吸在条形磁体上，钢锯片的另一端可以吸引小铁钉。把条形磁体去掉，钢锯片是否能继续吸引小铁钉？
如图 8-35（c）、（d）所示，用变压器的硅钢片代替上述的钢锯片，重新实验，看看情况如何。
做中学
通过上述实验可知，软磁性材料的剩磁较小，硬磁性材料的剩磁较大。
三、铁磁材料及其应用
第六节 磁介质与铁磁材料
铁磁材料就是上述所说的铁磁性物质，它属于强磁性物质。根据物质的化学成分划分，铁磁材料通常分为两类：金属磁性材料和铁氧体。金属磁性材料常见的有碳钢、钨钢、硅钢等。铁氧体是以氧化铁为主要成分的磁性氧化物。
硬磁性材料的剩磁较强，而且不容易退磁，适合制成永磁体。永磁体是扬声器、动圈式话筒、磁电式电表等电器的重要组成部分。硬磁性材料的剩磁越强，保持磁性的时间越长，其性能就越好。
三、铁磁材料及其应用
第六节 磁介质与铁磁材料
软磁性材料的剩磁弱，而且容易退磁，适合用在需要反复磁化的场合。常用于制造变压器、电磁体、发电机、电动机等铁芯，以及收音机接收天线磁棒、录音机磁头、计算机记忆磁盘等。常见的金属软磁性材料有硅钢、软铁、镍铁合金等，常见的软磁铁氧体有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等。
作业与活动
第六节 磁介质与铁磁材料
1. 硬磁性材料与软磁性材料有什么区别？它们各有什么用处？
项目任务与实践活动
第六节 磁介质与铁磁材料
2. 调查市场上制作磁铁的材料，撰写调查报告，并与同学交流。
3. 查阅资料，了解磁材料在工程上的应用，并与同学交流。

展开更多......

收起↑