【AI赋能】5.3探究磁铁更多的秘密 课件(25张PPT)+素材

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【AI赋能】5.3探究磁铁更多的秘密 课件(25张PPT)+素材

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(共27张PPT)
上节课我们自制了指南针
在制作指南针的过程中,以及之前研究磁铁时,大家一定产生了不少疑问。
关于磁铁,你还有哪些想探究的问题?
磁铁的磁性强弱会改变吗?
磁化后的钢针磁极方向可以改变吗?
哪些因素会影响磁铁的磁性?
影响磁化钢针磁性强弱的因素· 摩擦次数的影响· 磁铁磁性强弱的影响小苏科科
我的猜想:摩擦次数从10次增加到20次,钢针吸大头针的数量会______(变多/变少/不变)。
变量控制:使用同一块磁铁、同一根钢针,只改变摩擦次数。
实验准备:磁化前,先确认钢针没有磁性
想一想:为什么要用同一块磁铁、同一根钢针?这是为了保证只有"摩擦次数"这一个条件不同。
1.改变摩擦次数,会影响磁化钢针的磁性强弱吗
先猜一猜:摩擦次数越多,钢针吸起的大头针会越多吗?
我发现
改变摩擦次数,
不一定会影响磁化钢针的磁性强弱
· 摩擦9次的螺丝刀吸螺丝数量与摩擦3次的相比,差别不大。
· 看来不是摩擦次数越多,磁性就越强。
实验数据对比
磁畴 铁磁性材料(铁钉、钢片)内部,一小块一小块自带磁场的微小区域,就叫磁畴。
磁化 即同方向摩擦的过程,是磁畴被外力带动,朝着同一个方向对齐的过程。铁块就变成临时磁铁,可以吸回形针。
简单理解:就像排队,队伍站整齐后,再喊"向前看齐"也不会更整齐了。磁化也是一样,达到一定程度后,再多摩擦也不会让磁性更强。
为什么摩擦次数不影响?因为磁化强度没有变化
2.用磁性强弱不同的磁铁摩擦钢针,会影响磁化钢针的磁性强弱吗
刚才用同一块磁铁,
改变摩擦次数效果不明显。那换一块磁性更强的磁铁
来摩擦,结果会不同吗?
01
弱磁铁摩擦10次
测试钢针能吸____根大头针1
02
强磁铁摩擦10次
测试钢针能吸____根大头针
实验数据对比
· 弱磁铁摩擦和强磁铁摩擦后,钢针吸大头针的数量差别不大。
看来决定磁化效果的,
不是磁铁本身的磁性强弱。
我发现
用磁性强弱不同的磁铁摩擦钢针,不一定会影响磁化钢针的磁性强弱。
真正决定因素:钢针的材料
为什么磁铁强弱不影响磁化效果?
因为钢针的材料决定了它的可磁化程度。钢针能被磁化的能力是有限的,一旦达到这个限度,不管用多强的磁铁来摩擦,磁性都不会再增强。
打个比方:就像一个杯子只能装一杯水,用小杯子倒还是大水壶倒,结果都只能装一杯。钢针的"磁化容量"也是由它的材料决定的。
· 火焰与敲击的影响
· 环形磁铁空洞进出的影响
磁化与消磁
—如何让磁力消失
1.火焰加温,能让磁化的钢针磁性消失吗?
钢针靠近火焰后,吸着的大头针掉了下来
为什么靠近火焰后,磁性变弱了
磁化后:小磁畴方向整齐排列 → 对外显示磁性
加热后:众多磁畴在加热过程中方向出现不规则变化
排列越乱 → 磁性越弱,甚至消失
生活应用:电饭锅的温控开关就是利用这个原理——达到温度自动断电
2.敲击能影响磁化钢针的磁性强弱吗
反复敲击后,磁性也变弱了
为什么靠近火焰后,磁性变弱了
敲击产生的震动会打乱钢针内部小磁畴的整齐排列
磁畴方向从"整齐"变成"混乱" → 磁性变弱
和加热的原理类似——都是让磁畴排列变乱
拓展:剧烈震动、摔打、撞击也会削弱磁铁的磁性
生活经验:磁铁掉在地上摔过之后,性会减弱——你有过这样的经验吗?
保存提示:磁铁要轻拿轻放,避免摔落和敲击——否则磁性会越来越弱!
3. 让磁化后的钢针在环形磁铁的空洞中来回进出,其磁性强弱会发生变化吗
来回进出后,磁性也变弱了
为什么穿越圆环后,磁性变弱了
原因:钢针不可能总是正好从环形磁铁空洞的绝对中心来回进出
只要稍微偏离中心,就会受到不同方向的磁力线影响
不同方向的磁力线会"打乱"钢针内部磁畴的整齐排列
排列变乱 → 磁性变弱
你还想研究什么关于磁铁磁性强弱的问题?
借鉴前面的方法,自己设计一个探究方案吧!
我的问题:________________________________
需要的材料:______________________________
实验步骤:________________________________
预期结果:________________________________
· 摩擦方向的影响
· 不同磁极摩擦的影响
· 交流分享研究成果
实验A:N极向前摩擦
磁化后,钢针尖是____极
实验B:N极向后摩擦
磁化后,钢针尖是____极
1.改变摩擦方向,会改变磁化钢针的磁极吗?
N极向前摩擦:
磁化钢针尖的一端是 S 极
N极向后摩擦:
磁化钢针尖的一端是 N 极
S
N
向前摩擦和向后摩擦,结果相反
向前摩擦和向后摩擦,结果相反
原理:磁铁的磁极对磁畴的
极性有"牵引"作用
N极会"牵引"磁畴的S极朝向它
S极会"牵引"磁畴的N极朝向它
摩擦离开的那一端,磁极与摩擦端的磁极相反
"摩擦离开端,磁极正相反"
——N极离开哪里,哪里就是S极。
2. 用不同磁极摩擦会改变磁极吗?
用不同的磁极摩擦,
会改变磁化钢针的磁极吗?
N极摩擦和S极摩擦,
钢针的磁极一样吗?
不同磁极改变磁极
用不同的磁极摩擦,
会改变磁化钢针的磁极。
磁铁摩擦时,N极会"牵引"磁畴的S极指向它
S极会"牵引"磁畴的N极指向它
摩擦离开的一端总是与摩擦端异名(相反)
统一规律
不管是改变摩擦方向还是改变摩擦磁极,
结果都是:"摩擦离开端与摩擦端异名"
分享你的研究成果
分享你的研究成果——每个小组或个人把自己探究的问题、方法、结果和结论与全班交流。
分享内容
① 你选择探究了哪个问题?
② 你的猜想是什么?
③ 你是怎么设计实验的?
④ 你得到了什么实验数据?
⑤ 你的结论是什么?
⑥ 实验中遇到了什么困难?怎么解决的?
像科学家一样思考
像科学家一样动手
——科学探究永无止境!

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