磁鐵在強磁場及高溫環(huán)境下磁力的變化

1、磁鐵在強磁場及高溫環(huán)境下磁力的變化磁鐵在強磁場及高溫環(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、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磁場環(huán)境的影響，并且為了找到我們在學習中常見的U形磁鐵的居里溫度，我們進行了實驗?！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，我們準備采用模擬這兩種環(huán)境的方法。強磁場的環(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：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℃。【制作過程制作過程】用高斯計測量一塊V形磁鐵和一塊長條形磁鐵，分別放入強磁場及高溫環(huán)境中，不斷改變輸入電磁鐵的電流和電爐溫度，同時記錄數(shù)據(jù)最后進行

3、分析?！究茖W性科學性】本次實驗得到了準確的數(shù)據(jù)，并進而得到一些簡單的物理結(jié)論?！鞠冗M性先進性】本次實驗完全由學生設(shè)計，親自動手操作，不拘泥于資料中的數(shù)據(jù)，通過自己設(shè)計的實驗方法，找到了問題的答案?！緞?chuàng)新點創(chuàng)新點】根據(jù)設(shè)計實驗思路，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的磁鐵由于在強磁場的環(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，而我們在學習中常見到的磁鐵的居里溫度是多少呢帶著生活、學習中許許多多有關(guān)磁鐵磁力減弱、消失、產(chǎn)生的種種疑問，我們進行了具體的實驗，得到了準確、定量的物理結(jié)論。經(jīng)過認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、強磁場環(huán)境以及

5、強烈震動等。我們著重對高溫以及強磁場兩種環(huán)境下磁鐵磁力減弱或消失的情況進行了實驗；實驗的目的是發(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。當爐內(nèi)溫度到達300℃左右時，磁鐵被加熱至紅熱狀態(tài)，溫度達到340℃時，磁鐵兩極的磁場值都降至很小，溫度到360℃時，兩極磁場值均變?yōu)?。磁鐵在高溫以及強磁場環(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)，電子的這兩種運動都會產(chǎn)生磁性。但由于其運

7、動的方向各自不同，普通的金屬內(nèi)部各個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。在外界強磁場的作用下，有些物質(zhì)內(nèi)部原本的、各自運動的電子，全部排列整齊，而此時，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，是因為具有磁性的磁鐵靠近鐵釘時，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、到外界強磁場的干擾而發(fā)生變化，這時磁鐵內(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)境下磁力消失是因為磁鐵內(nèi)的分子在高溫環(huán)境下熱運動會加快，改變了電子運動方向的規(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。通過這次實驗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驗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，當鍋里的水分干了以后，食品的溫度將從100℃上升。當溫度到達大約105℃時，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，這時磁