火烧磁铁
一天,小明在炉子旁边,将手中的铁钩在炉子里烧得通红.他突然想到,如果将磁铁放在火中烧,会有什么现象呢?是磁性变强?还是变弱?小明猜想,可能会变强吧.那么究竟怎样呢?小明设计并做了如图所示的实验:将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉.现在,用酒精灯给磁铁加热.经过一段时间后,当磁铁被烧红时,小明发现小铁钉纷纷落下.
请回答下列问题:
图1所示为中国科技馆中的一个名为“善变的软磁铁”的展品,体验者推动如图2所示的软磁铁A向永磁铁B移动(永磁铁的右端是N极),会感觉到软磁铁和固定的永磁铁之间的斥力越来越大,推动越来越吃力。但是,当软磁铁继续靠近永磁铁,两者接近到一定距离时,两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力。这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性。磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁。所谓软,是指这些材料容易磁化,在磁性上表现“软”。在一般情况下,软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类——永磁铁的正常属性,但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁材料的磁矩方向发生了变化,两者的斥力会突然转变为吸引力。软磁材料,易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失,也易于通过敲打和加热退磁,它广泛用于电工设备和电子设备,如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中,以便在断电后磁性消失。
为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,某同学设计了以下四个实验,其中不能达到目的的是( )
有一种如图1所示的环形磁铁,磁极的分布有以下两种可能情况:
①磁极呈横向分布,如图2-甲,外侧为N极,内侧为S极.
②磁极呈轴向分布,如图2-乙,上面为N极,下面为S极.
为确定这种环形磁铁磁极的分布情况,小李进行了以下实验:取两个完全相同的环形磁铁,将它们按图3那样沿中心轴线互相靠近,发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转,如果它们相互,则磁极呈横向分布;如果它们相互,则磁极呈轴向分布.
步骤I:取2枚大号钢质缝衣针,将条形磁铁S极沿如图甲所示方向摩擦缝衣针10次;
步骤Ⅱ:将2枚缝衣针、接扣、大头针和硬纸板组装成简易指南针,如图乙所示;
步骤Ⅲ:多次轻轻地拨动针尖,待静止后,判断其是否具有指示南北的性质;
步骤IV:用当地的地图确定简易指南针所指的方向。
“自制指南针”评价量表
评价指标
优 秀
合 格
待改进
指标一
指针磁性强,且能自由转动
指针磁性强,不能自由转动
指针磁性弱,不能自由转动
指标二
能准确指示南北方向,能保持水平平衡
能指示南北方向,不能保持水平平衡
不能指示南北方向,不能保持水平平衡
猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极)。
猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙:上面为N极,下面为S极)。
猜想3:磁极呈里外分布(例如图丙:外侧为N极:内侧为S极)。
为了验证猜想,他们进行了如下实验:
⑴;⑵