人教版物理選修1-1同步配套第二章磁場(chǎng)25

1、五、磁性材料1.知道磁化、退磁現(xiàn)象,知道什么是鐵磁性物質(zhì)、硬磁性材料和軟磁性材料。2.理解鐵磁性材料磁化過(guò)程。3.知道磁記錄的過(guò)程。4.了解磁現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用及與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展。5.探究鐵磁性物質(zhì)磁化和退磁的方法。一二三四一、磁化與退磁1.縫衣針、螺絲刀等鋼鐵物質(zhì),與磁鐵接觸后就會(huì)顯示出磁性,這種現(xiàn)象叫作磁化。2.原來(lái)有磁性的物體,經(jīng)過(guò)高溫、劇烈震動(dòng)或者逐漸減弱的交變磁場(chǎng)的作用,就會(huì)失去磁性,這種現(xiàn)象叫作退磁。3.鐵、鈷、鎳以及它們的合金,還有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物質(zhì)強(qiáng)得多,這些物質(zhì)叫作鐵磁性物質(zhì)。4.有些鐵磁性材料,在外磁場(chǎng)撤去以后,各磁疇的方向仍很好地保持一致,物

2、體具有很強(qiáng)的剩磁,這樣的材料叫作硬磁性材料。5.有的鐵磁性材料,外磁場(chǎng)撤去以后,磁疇的磁化的方向又變得雜亂,物體沒(méi)有明顯的剩磁,這樣的材料叫作軟磁性材料。一二三四(1)先將鐵質(zhì)小刀放在永久磁體上,過(guò)一會(huì)兒,將小刀取下,試一試小刀能否吸引大頭針。(2)增強(qiáng)磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度,觀察小刀對(duì)大頭針的吸引力的變化。(3)用硅鋼片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),你有什么發(fā)現(xiàn)?提示:小刀離開(kāi)磁場(chǎng)后,還保留有磁性,磁場(chǎng)越強(qiáng),小刀上保留的磁性越強(qiáng),而硅鋼片離開(kāi)磁場(chǎng)后卻幾乎不能保留磁性。一二三四二、磁性材料的發(fā)展鐵磁性物質(zhì)磁化前,各個(gè)磁疇的磁化方向不同,雜亂無(wú)章地混在一起,它們的作用在宏觀上互相抵消,物體對(duì)外不顯磁性。磁化過(guò)程中,由

3、于外磁場(chǎng)的影響,磁疇的磁化方向有規(guī)律地排列起來(lái),使得磁場(chǎng)大大加強(qiáng),物體便被磁化。一二三四三、磁記錄銀行、郵政等發(fā)行的磁卡,其背面的磁條里記錄著持卡人的賬號(hào)等信息。錄音機(jī)和錄像機(jī)上用的磁帶,電子計(jì)算機(jī)用的磁盤(pán),都含有磁記錄用的磁性材料。一二三四四、地磁場(chǎng)留下的記錄1.地殼下面的熔巖,從板塊之間的“裂縫”向上涌動(dòng),冷卻形成巖石,后形成的巖石把早年形成的巖石向裂縫的兩側(cè)推移,因此越是靠近板塊間的裂縫的巖石就越“年輕”。熔巖冷卻變硬形成巖石的同時(shí),其中鐵磁性物質(zhì)中的磁疇按照地球磁場(chǎng)的方向排列,并被固定下來(lái)。因此巖石忠實(shí)地記錄了它形成時(shí)的地球磁場(chǎng)的方向。通過(guò)研究巖石的極性和磁化強(qiáng)度,根據(jù)地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度和

4、方向隨時(shí)間變化的規(guī)律就可以判斷巖石形成的年代。2.地磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向隨時(shí)間推移不斷變化,大約每過(guò)100萬(wàn)年,地磁場(chǎng)的南北兩極完全顛倒一次。一二三一、磁性材料的比較 一二三一二三二、磁化和退磁的本質(zhì)鐵磁性材料結(jié)構(gòu)與其他物質(zhì)有所不同,它們本身就是由很多已經(jīng)磁化的小區(qū)域組成的,這些磁化的小區(qū)域叫作“磁疇”。1.磁化前,各個(gè)“磁疇”的磁化方向不同,雜亂無(wú)章地混在一起,各個(gè)“磁疇”的作用在宏觀上互相抵消,物體對(duì)外不顯磁性。2.磁化過(guò)程中,由于外磁場(chǎng)的作用,“磁疇”的磁化方向有規(guī)律地排列起來(lái),使材料兩端出現(xiàn)南(S)北(N)極,材料內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與外加磁場(chǎng)方向相同,因此磁場(chǎng)大大增強(qiáng)。3.高溫時(shí),磁性材料

5、的“磁疇”會(huì)被破壞;在受到劇烈震動(dòng)時(shí),“磁疇”的排列會(huì)被打亂,這些情況下材料會(huì)產(chǎn)生退磁現(xiàn)象。一二三三、對(duì)磁記錄的認(rèn)識(shí)1.磁記錄是利用磁性材料來(lái)記錄信息的一種技術(shù),如磁卡背面的黑色磁條,錄音機(jī)、錄像機(jī)上用的磁帶,電子計(jì)算機(jī)上用的磁盤(pán),都含有磁記錄用的磁性材料。磁記錄是信息存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑,也是目前信息記錄的重要方式之一。2.磁記錄的基本原理:將需要儲(chǔ)存的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通入電磁鐵中,電磁鐵中產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),使磁性材料按一定規(guī)律排列,記錄信息;讀取信息時(shí),磁性材料通過(guò)電磁鐵附近,變化的磁信號(hào)再還原為電信號(hào),進(jìn)行識(shí)別。3.磁記錄是通過(guò)外加磁場(chǎng)使磁性材料中的磁性顆粒按一定規(guī)律排列,而達(dá)到記錄信

6、息的目的,所以用于磁記錄的磁性材料必須遠(yuǎn)離磁場(chǎng)存放,否則外來(lái)磁場(chǎng)會(huì)破壞已經(jīng)儲(chǔ)存的信息。一二三特別提醒科學(xué)家根據(jù)磁記錄原理,結(jié)合地底巖石的極性和磁化的強(qiáng)度隨形成的年代呈現(xiàn)周期性變化推測(cè)得出:地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向隨時(shí)間的推移不斷改變,大約每過(guò)100萬(wàn)年,地磁場(chǎng)的南北極就完全顛倒一次。類(lèi)型一類(lèi)型二類(lèi)型三對(duì)磁性材料的認(rèn)識(shí)【例1】 下列元件中,由硬磁性材料制造的是()A.錄音機(jī)的磁頭B.揚(yáng)聲器中的磁鐵C.電磁鐵中的鐵芯D.儲(chǔ)蓄用的信用卡解析:錄音機(jī)內(nèi)的磁頭、電磁鐵中的鐵芯等要求外界有電流時(shí),內(nèi)部有磁場(chǎng),等電流撤去后,磁性也隨之消失,所以不能是硬磁性材料。故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。而揚(yáng)聲器中的磁鐵,在沒(méi)有電流時(shí)仍

7、然保持原有的磁性,所以是硬磁性材料。信用卡同樣是硬磁性材料。答案:BD題后反思要知道生活、生產(chǎn)中常用的磁性材料及工作原理,掌握硬磁性材料的定義。類(lèi)型一類(lèi)型二類(lèi)型三磁化與退磁【例2】 磁性減退的磁鐵,需要充磁,充磁的方法有兩種,如圖甲、乙所示。甲是將條形磁鐵穿在通電螺線管中,乙是將條形磁鐵夾在電磁鐵之間。a、b和c、d接直流電源,正確的接線方式是()A.a接電源正極,b接負(fù)極B.a接電源負(fù)極,b接正極C.c接電源正極,d接負(fù)極D.c接電源負(fù)極,d接正極解析:根據(jù)題圖所示的待充磁磁體的極性及線圈的繞向,用安培定則可判定選項(xiàng)B、C正確。如此連線,螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)與磁鐵原磁場(chǎng)方向一致,使原磁場(chǎng)得到加強(qiáng)。答案:BC類(lèi)型一類(lèi)型二類(lèi)型三題后反思(1)磁化的實(shí)質(zhì)是磁體內(nèi)原本雜亂無(wú)章的磁疇變得趨向一致,而退磁的實(shí)質(zhì)是原來(lái)趨向一致的磁疇由于某種原因又變得雜亂無(wú)章起來(lái)。(2)高溫或劇烈撞擊、摩擦都會(huì)使磁體退磁。類(lèi)型一類(lèi)型二類(lèi)型三磁記錄【例3】普通錄音機(jī)是通過(guò)一個(gè)磁頭來(lái)錄音的。磁頭的結(jié)構(gòu)如圖所示,在一個(gè)環(huán)形鐵芯上繞一組線圈,鐵芯有個(gè)縫隙,工作時(shí),磁帶就貼著縫隙移動(dòng)。錄音時(shí),磁頭線圈跟微音器相連,磁帶上涂有一層磁粉,磁粉能被磁化且有剩磁。微音器的作用是把聲音變化轉(zhuǎn)化成電流變化。普通錄音機(jī)的錄音原理是怎樣的?類(lèi)型一類(lèi)型二類(lèi)型三解析:聲音的變化經(jīng)微音器轉(zhuǎn)化成電流變化,變化的電流流過(guò)線圈