1、第二章磁场第5节 磁性材料人民教育出版社 选修1-1人民教育出版社 选修1-1学习目标:1了解磁化与退磁的概念。2了解磁性材料及其应用。3了解磁性材料的发展。4了解磁记录与地球磁场留下的记录。人民教育出版社 选修1-1磁 带人民教育出版社 选修1-1磁悬浮列车人民教育出版社 选修1-1磁 盘 人民教育出版社 选修1-1磁 卡 人民教育出版社 选修1-1螺丝刀与磁铁接触后磁化演示:拿一个螺丝刀,条形磁铁的一端擦拭几次,分开以后观察能否吸引大头针?一、磁化和退磁人民教育出版社 选修1-1演示:把刚才磁化的螺丝刀拿火上烤一会,观察再能否吸引大头针?不能,磁性消失。人民教育出版社 选修1-1磁化:缝衣
2、针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化。退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁。铁、钴、镍以及它们的合金还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质人民教育出版社 选修1-1思考:为什么铁磁性物质磁化后能有很强的磁性?铁磁性物质的结构与其他物质有所不同,物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴。讨论:一个磁体摔断后有几个磁极?每段各有两个人民教育出版社 选修1-1磁化前:各个磁
3、畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化前人民教育出版社 选修1-1磁化后:由于外磁场的作用,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。磁化后人民教育出版社 选修1-11、软磁性材料:有的铁磁性材料,外磁场撤去以后,磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁,这样的材料叫做软磁性材料。制电磁铁2、硬磁性材料:有些铁磁性材料,在外磁场撤去以后,各磁畴的方向仍能很好地保持一致,物体具有很强的剩磁。这样的材料叫做硬磁性材料。制永磁体人民教育出版社 选修1-1119世纪末,电力应用技术的出现,发电机、电动机、电报、电话几乎所有这些新设备都
4、要用到磁性材料。技术的需求推进了磁学的基础研究。磁畴的设想就是在20世纪初提出来,而后才被证实的。二、磁性材料的发展 人民教育出版社 选修1-1220世纪30年代,磁性材料市场迅速扩大,在电话、扬声器、发电机和电动机,以及仪表制造业中,都需要磁性材料。在当时普遍是在铁合金中加入少量的钴来制造硬磁性材料。由于钴的价格很贵,产量受到限制。3第二次世界大战后,新型磁性材料铁氧体,成为研究热点。41978年,合金磁粉研制成功。5现在又在使用金属薄膜做磁记录材料。人民教育出版社 选修1-1半导体收音机内的线圈绕在磁棒上,可以省去外接天线,这样的线圈俗称磁性天线。人民教育出版社 选修1-1随着社会发展,信
5、息记录的方法和技术也发生着急剧的变化。从远古记事到文字产生、造纸和印刷技术的出现,录音、照相和录象技术的发明,都与人类文化的发展相伴。磁记录是信息存储技术发展中的一个里程碑,也是目前信息记录的重要方式之一。三磁记录人民教育出版社 选修1-1银行、邮政、公交及其他许多机构发行的磁卡,其背面的词条里记录着持卡人的账号等信息。使用信用卡购物时,把信用卡在计算机网络的终端机上擦一下,磁条中的信息被机器读取,并送到银行,银行的计算机查验后在主人的账户中减去消费的金额,一笔交易就完成了。人民教育出版社 选修1-1录音机和录像机上用的磁带、电子计算机上用的磁盘,都含有磁记录用的磁性材料。靠着磁记录材料,我们
6、可以保存大量的信息,并在需要的时候读出这些信息。人民教育出版社 选修1-1在地面放置多年没有移动的铁器,会被地球磁场磁化而显出微弱的磁性。地磁场也会对含有磁性材料的岩石起作用。地壳并不是“铁板一块”,它是由若干板块组成的,各板块之间的结合部相对较脆弱(这一点凭肉眼和一般的地质钻探是看不出来的)。地壳下面的熔岩由于地球内部的压力,从板块之间的“裂缝”向上涌动,在接近地表时冷却变硬,形成岩石。后来形成的岩石把早年形成的岩石向裂缝的两侧推移,因此越是靠近板块间的裂缝的岩石就越“年轻”。四、地球磁场留下的记录人民教育出版社 选修1-1熔岩冷却变硬形成岩石的同时,其中铁磁性物质中的磁畴按照地球磁场的方向排列,并被固定下来。大洋底部不会受到大气的风化,因此,海底岩石忠实地记录了它形成时的地球磁场的方向。洋底岩石的磁性分布人民教育出版社 选修1-1鸽子为什么会迷失方向鸽子处在磁铁的强磁场内,干扰了它体内的磁性物质以致失去了辨别方向的能力 人民教育出版社 选修1-11磁化:显示出磁性2退磁:失去磁性3铁磁性物质:铁、钴、镍以及它们的合金,又叫强磁性物质。4磁畴:磁化的小区域5软磁性材料:外磁场撤去后,磁性消失6硬磁性材料:外磁场撤去后,磁性消失小 结