42磁讲义铁有磁性

4.2 磁铁有磁性
一、教学目标
科学概念：1、磁铁能吸引铁制的物体，这种性质叫磁性。

2、磁铁隔着一些物体也能吸铁。

过程与方法：1、用实验方法研究磁铁能吸引什么不能吸引什么。

2、用磁铁识别物体是不是铁材料做的。

3、根据材料设计实验，研究磁铁隔着水能不能吸铁。

情感态度价值观：认同认真实验，获取证据，用证据来检验推测的重要性。

二、教学重点
通过实验，认识到磁铁具有吸引铁制品的性质。

三、教学难点
知道并理解用磁铁可以辨别出不易辨别的铁制品。

四、教学准备
1、教师用的材料：
2、为小组准备的第一份材料：磁铁、铝片、铁片、回形针、铁钉、小钢珠、
塑料片、薄木片、纸、铜线、铅笔、橡皮为小组准备的第二份材料：磁铁、6种硬币
为小组准备的第三份材料：磁铁、回形针、纸、布、塑料片、铝片、橡
皮胶、薄木片、作业本（自备）。

铁磁性基础知识铁磁性基础知识2010-12-26 10：06铁磁性Ferromagnetism铁、钴、镍及一些稀土元素存在独特的磁性现象称为铁磁性，这个名称的由来是因为铁是具有铁磁性物质中最常见也是最典型的。

钐(Samarium)，钕(neodymium)与钴的合金常被用来制造强磁铁。

铁磁性材料存在长程序，即磁畴内每个原子的未配对电子自旋倾向于平行排列。

因此，在磁畴内磁性是非常强的，但材料整体可能并不体现出强磁性，因为不同磁畴的磁性取向可能是随机排列的。

如果我们外加一个微小磁场，比如螺线管的磁场会使本来随机排列的磁畴取向一致，这时我们说材料被磁化。

材料被磁化后，将得到很强的磁场，这就是电磁铁的物理原理。

剩磁：当外加磁场去掉后，材料仍会剩余一些磁场，或者说材料"记忆"了它们被磁化的历史。

这种现象叫作剩磁，所谓永磁体就是被磁化后，剩磁很大。

居里温度(Curie temperature)：当温度很高时，由于无规则热运动的增强，磁性会消失，这个临界温度叫居里温度。

磁致伸缩(magnetostriction)：如果我们考察铁磁材料在外加磁场下的机械响应，会发现在外加磁场方向，材料的长度会发生微小的改变，这种性质叫作磁致伸缩。

产生铁磁性条件：铁磁质的自发磁化：铁磁现象虽然发现很早，然而这些现象的本质原因和规律，还是在本世纪初才开始认识的。

1907年法国科学家外斯系统地提出了铁磁性假说，其主要内容有：铁磁物质内部存在很强的"分子场"，在"分子场"的作用下，原子磁矩趋于同向平行排列，即自发磁化至饱和，称为自发磁化；铁磁体自发磁化分成若干个小区域(这种自发磁化至饱和的小区域称为磁畴)，由于各个区域(磁畴)的磁化方向各不相同，其磁性彼此相互抵消，所以大块铁磁体对外不显示磁性。

外斯的假说取得了很大成功，实验证明了它的正确性，并在此基础上发展了现代的铁磁性理论。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验讲义铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线，反映该材料的重要特性，也是设计选用材料的重要依据。

一：实验目的：1．．．认识铁磁材料的磁化规律，比较两种典型铁磁物质的动态磁特性。

2．．．测定样品的基本磁化特性曲线(B m-H m曲线)，并作μ—H曲线。

3．．．测绘样品在给定条件下的磁滞回线，以及相关的H c，B r，B m，和[H B ]等参数。

二：实验原理：铁磁物质是一种性能特异，在现代科技和国防上用途广泛的材料。

铁，钴，镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体）均属铁磁物质。

其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，磁导率μ 很高。

另一特性是磁滞，即磁场作用停止后，铁磁材料仍保留磁化状态。

图一为铁磁物质的磁感应强度Β与磁场强度HH图一铁磁物质的起始磁化曲线和磁滞回线图中的原点。

表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B=H=O 。

当外磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，如线段落0a所示；继之B随H迅速增长，如ab段所示；其后，B的增长又趋缓慢；当H值增至Hs 时，B 的值达到Bs ，在S点的B s和H s，通常又称本次磁滞回线的B m和H m。

曲线oabs段称为起始磁化曲线。

当磁场从H s逐渐减少至零时，磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到o点，而是沿一条新的曲线sr下降，比较线段os和sr，我们看到：H减小，B也相应减小，但B的变化滞后于H的变化，这个现象称为磁滞，磁滞的明显特征就是当H=0时，B不为0，而保留剩磁B r。

当磁场反向从o逐渐变为-H c时，磁感应强度B=O，这就说明要想消除剩磁，必须施加反向磁场，H c称为矫顽力。

它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力，线段rc称为退磁曲线。

图一还表明，当外磁场按H s →0→-H c→-H s→0 → H c→ H s次序变化时，相应的磁感应强度则按闭合曲线srcs’r’c’s变化时，这闭合曲线称为磁滞回线。

钕铁硼永磁材料基本知识讲义一、稀土元素二、磁性材料三、钕铁硼的运用领域四、钕铁硼的发展五、钕铁硼材料的基本特性及其显微组织结构六、钕铁硼的制造工艺和设备原理七、钕铁硼生产销售中碰见的一些问题罗列八、烧结钕铁硼永磁材料室温（20℃～25℃）下的磁性能表一、稀土元素1、稀土元素有17种，分别表示如下：钪（Sc）钇（Y）镧（Ca）铈（Ce）镨（Pr）钕（Nd）钷（Pm）钐（Sm）铕（Eu）钆（Gd）铽（Tb）镝（Dy）钬（Ho）铒（Er）铥（Tm）镱（Yb）镥（Lu）在钕铁硼产品中常用的稀土金属有钕、镨、镝、铽、钆、钬2、稀土金属是活泼金属稀土金属的化学活泼性处于碱金属（锂、钠）和碱土金属（镁、钙）之间，在一定的条件下（钠很活泼只能保存在煤油中）会产生下列反应，并产生大量的热量，热量的提供进一步促进反应的进行，如：2Nd + 3O2 2Nd2U3+Q2Nd +6H2O 2Nd(OH)3 +3H2+QNd2O3+3H2O 2Nd(OH)3 +Q从上述方程式可以看出在生产钕铁硼时要进行防氧化、防受潮,其中防受潮很关键,在潮湿天和下雨天各车间应充分注意防受潮。

3、稀土金属的分布据资料统计，中国的内蒙、江西、浙江、广东、福建、广西、湖南等地都发现了稀土。

由于存在的状态不同，内蒙的包头稀土是氟碳铈镧矿形式存在而且是以轻稀土为主（钕前面的稀土），而江西等是离子型矿形式存在以中重稀土为主。

世界的稀土大部分在中国，中国约占了世界稀土的80%，而中国的80%在内蒙的包头。

世界上美国、俄罗斯、澳大利亚、越南等国家都发现了稀土。

二、磁性材料主要运用的磁性材料有铁氧体、铝镍钴、钐钴和钕铁硼。

钐钴和钕铁硼合称稀土永磁材料。

目前世界上应用最多的还是铁氧体，产品廉价，其次是钕铁硼；铝镍钴和钐钴的温度稳定性比钕铁硼好，因此在一些指针式仪表、军用品和高档消费品中还离不开铝镍钴和钐钴材料。

铁氧体的居里温度为465℃，钕铁硼的居里温度为310℃，铝镍钴的居里温度为800℃，钐钴的居里温度在700——800℃之间，因此钕铁硼的温度稳定性最差，但性能最高，被称为“磁王”，目前磁性材料的生产有烧结和粘结两种工艺，粘结由于加了粘合剂磁性能不会高，但产品精度较高。

《42 磁铁的磁性》教学设计
《4.2 磁铁的磁性》教学设计一、教学目标：
科学知识：知道磁极间同极相斥、异极相吸、磁铁有指示南北方向的性质；能准确使用磁性、磁极、磁化、磁极间的相互作用－同极相斥、异极相吸、指示南北方向等词汇来表述。

科学探究：提出磁铁两极相互作用的问题，积极参与研究磁铁两极的实验活动，认真观察，如实记录，根据研究的目的设计、操作实验，在实验过程中积极动脑动口。

与同伴协作完成磁铁两极相互作用的实验。

情感态度价值观：进一步关注磁铁在生活中的广泛应用，能意识到科学技术对人类生活的影响。

二、教学重点：
探究磁极间的相互作用
三、教学难点：
做一辆磁力小车，理解磁悬浮
四教学过程：
（一）、情境导入
1．出示两块条形磁铁：我们知道磁铁可以吸引铁一类材料做的物体，那么两块磁铁碰到一起会发生什么现象呢？
2．学生进行猜测。

3．真是这样吗？我们就来研究一下这个问题。

（二）、探究磁铁两极的相互作用
1．大家准备怎么研究？
2．讨论交流：
（1）两块磁铁接近的方式有几种？
（2）试一次能不能说明它一定是吸引或排斥的？（强调要多次重复实验）（3）共同设计好实验记录表。

3．分组实验。

4．交流分析：
（1）出示表格汇报实验结果。