高中物理 2.5 磁性材料学案 新人教版选修1-1

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1、2.5磁性材料[学习目标定位]　1.知道磁化、退磁现象，知道什么是铁磁性物质、硬磁性材料和软磁性材料.2.理解铁磁性材料磁化过程.3.探究铁磁性物质磁化和退磁的方法.4.知道磁记录的过程.5.了解磁现象在生活和生产中的应用及与磁相关的现代技术的发展．一、磁化与退磁1．磁化某些钢铁物体，与磁铁接触后就会显示出磁性，这种现象叫做磁化．例如钢钉、小刀、螺丝刀等与磁铁摩擦后能显示磁性．2．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．3．铁磁性物质铁、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

2、铁磁性物质，也叫强磁性物质．二、磁性材料的发展和磁记录1．磁性材料的发展(1)19世纪末，随着电力应用技术的出现，磁畴的设想在20世纪初提出来，而后得到证实．(2)20世纪30年代，硬磁性材料的市场迅速扩大，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．科技人员利用科学技术合成新材料，降低了材料的成本，也为电器、仪表的小型化创造了条件．(3)第二次世界大战以后，铁氧体得到研究和应用．(4)1978年合金磁粉研制成功，磁记录技术得到发展．2．磁记录银行、邮政、公交及其他许多机构发行的磁卡，其背面的磁条里记录着持卡人的账号等信息．录音机和录像机上用的磁带、电子计

3、算机上用的磁盘，都含有磁记录用的磁性材料．3．地球磁场留下的记录(1)大约每过100万年，地磁场的南北极就会完全颠倒一次．(2)证实了洋底扩张、大陆漂移和地壳板块结构等学说.一、磁化和退磁[问题设计]1．将螺丝刀的刀口在条形磁铁的一段擦拭几次，再靠近曲别针(或小螺丝)，有何现象发生？为什么铁磁性物质磁化后能有很强的磁性？永磁体和电磁铁分别要用什么材料制造？答案　螺丝刀吸引曲别针(或小螺丝)，螺丝刀被磁化，可以吸引铁、钴、镍等磁性物质．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．磁化前，各个磁畴

4、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，在宏观上物体对外不显磁性．磁化过程中，由于外磁场的影响，磁畴的磁化方向有规律地排列起来，使得磁场大大加强．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．有的铁磁性材料，外磁场撤去以后，磁畴的磁化方向又变得杂乱，物体没有明显的剩磁，这样的材料叫做软磁性材料．永磁体要有很强的剩磁，所以要用硬磁性材料制造．电磁铁要在通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造．2．将条形磁铁、曲别针、细线、铁架台(含铁夹)、蜡烛、火柴、方木块等按如图1所示进行

5、安装，使系在细线下端的曲别针被磁铁吸引在空中．在曲别针的正下方放上点燃的蜡烛，给曲别针加热，过一段时间会有什么现象发生？为什么？图1答案　曲别针不受磁铁的吸引，细线回到竖直方向．因为曲别针温度升高，磁畴被破坏，因此不受磁铁的吸引．[要点提炼]1．磁性材料及分类(1)所有物质都能在一定程度上被磁化，但只有一部分物质能明显被磁化，磁化后的磁性比其他物质强得多，这样的物质叫做铁磁性材料．(2)铁磁性材料有铁、钴、镍以及它们的合金和一些氧化物．(3)硬磁性材料和软磁性材料①磁性材料被磁化，然后撤去外磁场，此时物体仍然具有的磁性叫做剩磁．②剩磁很强的材料叫做硬磁性材料．剩磁很弱的材料叫做

6、软磁性材料．③硬磁性材料可用来制造永磁体．软磁性材料可用来制造电磁铁的铁芯等．2．磁化与退磁磁化：物体与磁铁接触后显示出磁性的现象．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，失去磁性的现象．二、磁记录[问题设计]以下用途的物体应该用硬磁性材料还是软磁性材料制造？1．录音机磁头线圈中的铁芯2．录音机、录像机上用的磁带3．电脑用的磁盘4．电铃上的电磁铁铁芯答案　1.软磁性材料；2.硬磁性材料；3.硬磁性材料；4.软磁性材料．[要点提炼]1．磁记录：磁能记录声音、动作、文字等，而且还可以用记忆棒、光盘等载体传递信息．2．原理：通过把声音、图象或其他信息转

7、变为变化的磁场，使磁带、磁卡磁条上的磁粉层磁化，于是就在磁带或磁卡上记录下与声音、图象或其他信息相应的磁信号．3．意义：磁记录是信息存储技术发展中的一个里程碑，是信息记录的重要方式之一．它极大地方便了人们的生活，在一定程度上改变了人们的生活方式．4．地球磁场留下的记录(1)岩石中记录了岩石形成时地球磁场的信息．(2)地球磁场的强度和方向随时间的推移在不断改变．(3)大约每过100万年左右，地磁场的南北极就会完全颠倒一次．[延伸思考]磁卡、磁带等磁记录用品不能放在强磁体附近，也不宜长时间放在手