人教版高中物理選修1-1學(xué)案：2.5磁性材料

1、 2.5 磁性材料學(xué)習(xí)目標(biāo)定位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.探究鐵磁性物質(zhì)磁化和退磁的方法.4.知道磁記錄的過(guò)程.5.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)展知識(shí)點(diǎn)一、磁化與退磁1磁化某些鋼鐵物體，與磁鐵接觸后就會(huì)顯示出磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化例如鋼釘、小刀、螺絲刀等與磁鐵摩擦后能顯示磁性2退磁原來(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)象叫做退磁3鐵磁性物質(zhì)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)叫做鐵磁性物質(zhì)，也叫強(qiáng)磁性物質(zhì)

2、二、磁性材料的發(fā)展和磁記錄1磁性材料的發(fā)展(1)19世紀(jì)末，隨著電力應(yīng)用技術(shù)的出現(xiàn)，磁疇的設(shè)想在20世紀(jì)初提出來(lái)，而后得到證實(shí)(2)20世紀(jì)30年代，硬磁性材料的市場(chǎng)迅速擴(kuò)大，在電話(huà)、揚(yáng)聲器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，以及儀表制造業(yè)中，都需要磁性材料科技人員利用科學(xué)技術(shù)合成新材料，降低了材料的成本，也為電器、儀表的小型化創(chuàng)造了條件(3)第二次世界大戰(zhàn)以后，鐵氧體得到研究和應(yīng)用(4)1978年合金磁粉研制成功，磁記錄技術(shù)得到發(fā)展2磁記錄銀行、郵政、公交及其他許多機(jī)構(gòu)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)上用的磁盤(pán)，都含有磁記錄用的磁性材料3地球磁場(chǎng)留下的記錄

3、(1)大約每過(guò)100萬(wàn)年，地磁場(chǎng)的南北極就會(huì)完全顛倒一次(2)證實(shí)了洋底擴(kuò)張、大陸漂移和地殼板塊結(jié)構(gòu)等學(xué)說(shuō).知識(shí)探究一、磁化和退磁問(wèn)題設(shè)計(jì)1將螺絲刀的刀口在條形磁鐵的一段擦拭幾次，再靠近曲別針(或小螺絲)，有何現(xiàn)象發(fā)生？為什么鐵磁性物質(zhì)磁化后能有很強(qiáng)的磁性？永磁體和電磁鐵分別要用什么材料制造？答案螺絲刀吸引曲別針(或小螺絲)，螺絲刀被磁化，可以吸引鐵、鈷、鎳等磁性物質(zhì)鐵磁性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其他物質(zhì)有所不同，物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子是由原子核和電子構(gòu)成電子繞核旋轉(zhuǎn)，這就相當(dāng)于一個(gè)小磁體，稱(chēng)之為磁疇磁化前，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，在宏觀上物體對(duì)外不顯

4、磁性磁化過(guò)程中，由于外磁場(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)有些鐵磁性材料，在外磁場(chǎng)撤去以后，各磁疇的方向仍能很好地保持一致，物體具有很強(qiáng)的剩磁，這樣的材料叫做硬磁性材料有的鐵磁性材料，外磁場(chǎng)撤去以后，磁疇的磁化方向又變得雜亂，物體沒(méi)有明顯的剩磁，這樣的材料叫做軟磁性材料永磁體要有很強(qiáng)的剩磁，所以要用硬磁性材料制造電磁鐵要在通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)失去磁性，所以要用軟磁性材料制造2將條形磁鐵、曲別針、細(xì)線(xiàn)、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、蠟燭、火柴、方木塊等按如圖1所示進(jìn)行安裝，使系在細(xì)線(xiàn)下端的曲別針被磁鐵吸引在空中在曲別針的正下方放上點(diǎn)燃的蠟燭，給曲別針加熱，過(guò)一段時(shí)間會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？

5、為什么？圖1答案曲別針不受磁鐵的吸引，細(xì)線(xiàn)回到豎直方向因?yàn)榍鷦e針溫度升高，磁疇被破壞，因此不受磁鐵的吸引要點(diǎn)提煉1磁性材料及分類(lèi)(1)所有物質(zhì)都能在一定程度上被磁化，但只有一部分物質(zhì)能明顯被磁化，磁化后的磁性比其他物質(zhì)強(qiáng)得多，這樣的物質(zhì)叫做鐵磁性材料(2)鐵磁性材料有鐵、鈷、鎳以及它們的合金和一些氧化物(3)硬磁性材料和軟磁性材料磁性材料被磁化，然后撤去外磁場(chǎng)，此時(shí)物體仍然具有的磁性叫做剩磁剩磁很強(qiáng)的材料叫做硬磁性材料剩磁很弱的材料叫做軟磁性材料硬磁性材料可用來(lái)制造永磁體軟磁性材料可用來(lái)制造電磁鐵的鐵芯等2磁化與退磁磁化：物體與磁鐵接觸后顯示出磁性的現(xiàn)象退磁：原來(lái)有磁性的物體，經(jīng)過(guò)高溫、劇烈震

6、動(dòng)或者逐漸減弱的交變磁場(chǎng)的作用，失去磁性的現(xiàn)象二、磁記錄問(wèn)題設(shè)計(jì)以下用途的物體應(yīng)該用硬磁性材料還是軟磁性材料制造？1錄音機(jī)磁頭線(xiàn)圈中的鐵芯2錄音機(jī)、錄像機(jī)上用的磁帶3電腦用的磁盤(pán)4電鈴上的電磁鐵鐵芯答案1.軟磁性材料；2.硬磁性材料；3.硬磁性材料；4.軟磁性材料要點(diǎn)提煉1磁記錄：磁能記錄聲音、動(dòng)作、文字等，而且還可以用記憶棒、光盤(pán)等載體傳遞信息2原理：通過(guò)把聲音、圖象或其他信息轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓拇艌?chǎng)，使磁帶、磁卡磁條上的磁粉層磁化，于是就在磁帶或磁卡上記錄下與聲音、圖象或其他信息相應(yīng)的磁信號(hào)3意義：磁記錄是信息存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)里程碑，是信息記錄的重要方式之一它極大地方便了人們的生活，在一定程度

7、上改變了人們的生活方式4地球磁場(chǎng)留下的記錄(1)巖石中記錄了巖石形成時(shí)地球磁場(chǎng)的信息(2)地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向隨時(shí)間的推移在不斷改變(3)大約每過(guò)100萬(wàn)年左右，地磁場(chǎng)的南北極就會(huì)完全顛倒一次延伸思考磁卡、磁帶等磁記錄用品不能放在強(qiáng)磁體附近，也不宜長(zhǎng)時(shí)間放在手機(jī)、電視機(jī)附近，為什么？答案磁卡、磁帶等磁記錄物體是利用磁化信息來(lái)記錄其他信息，靠近強(qiáng)磁體會(huì)使磁化信息變化，使存儲(chǔ)的信息丟失手機(jī)、電視機(jī)等電子產(chǎn)品內(nèi)都有磁體，若長(zhǎng)期與磁卡等接近也可能破壞磁記錄的信息例題一、磁化和退磁例1如圖2所示，把磁鐵的N極靠近鐵棒時(shí)，發(fā)現(xiàn)旁邊的小磁針的S極被鐵棒吸過(guò)來(lái)，這是由于()圖2A鐵棒在磁鐵的磁場(chǎng)中被磁化了B鐵棒對(duì)磁場(chǎng)有傳導(dǎo)作用C鐵棒內(nèi)磁疇的磁化方向雜亂無(wú)章D鐵棒內(nèi)的磁疇有規(guī)律地排列起來(lái)解析由磁體間的相互作用和磁化的知識(shí)可判定A、D正確答案AD針對(duì)訓(xùn)練一塊磁鐵從高處掉到地上，雖然沒(méi)有斷，但磁性變?nèi)趿?，這是因?yàn)?)A磁鐵被磁化了 B磁鐵因劇烈震動(dòng)而退磁了C磁鐵是非磁性物質(zhì) D磁鐵是軟磁性材料答案B二、磁記錄例2銀行、醫(yī)院、公交公司等機(jī)構(gòu)發(fā)行的磁卡，都是利用磁性材料記錄信息的關(guān)于磁卡的使用和保存，下列做法不合適的是()A用軟紙輕擦磁卡 B用磁卡拍打桌面C使磁卡遠(yuǎn)離熱源 D使磁卡遠(yuǎn)離磁體解析磁體在高溫或猛烈敲擊下，即在