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磁铁的磁性会随着温度的变化而改变吗

添加日期:2019-02-26    点击率:2135    来源:新安江第一小学 五(1)班 李欣逾    录入人:玉米飞飞


发现与猜想

我的小书桌不牢固了。星期天,我和爸爸找来工具一起修书桌。只见爸爸拿着螺丝刀轻轻的碰一下小螺丝钉准备加固桌角。咦,小螺丝钉竟然被螺丝刀给吸起来了。这么奇怪呀?

“爸爸,这是怎么回事呀?”“呵呵,这把螺丝刀是带有磁性的。”“真有趣,我来试试!”……“爸爸,怎么螺丝刀吸小螺丝钉能起来,这颗大铁钉怎么就吸不起来呀?怎样把它的磁性变大呢?这个磁铁的磁性大小跟什么有关呀?”

爸爸笑呵呵地对我说:“你可以大胆的猜测一下,然后去验证它。”“嗯,我觉得磁性的大小可能会跟温度有关,因为我知道铁片等等很多物品随着温度升高会变软,随着温度降低,又会变硬。”“很好的猜想,我们准备一下,一起来验证吧。”

探索与实践

我们找来三根相同的磁铁和一些回形针。完成第一个实验:

实验次数

磁铁类别

1

2

3

4

5

平均值

常温下(磁铁1)

16

17

15

16

18

16.4

常温下(磁铁2)

15

14

17

16

15

15.4

常温下(磁铁3)

13

16

15

17

14

15


通过以上实验发现:这三根磁铁的磁性在常温下非常接近。

接下来,我们准备将二号磁铁放进速冻箱冰冻20分钟,将三号磁铁放在煤气灶的火焰中烤5分钟、10分钟,然后再来测试它们的磁性,看看有什么变化。

通过实验,我们得到了如下数据:

实验次数

磁铁类别

1

2

3

4

5

平均值

速冻箱20分钟

36

43

43

45

40

41.4

磁铁烧5分钟

13

10

12

12

11

11.6

磁铁烧10分钟

5

6

5

4

7

5.4


分析与结论

实验证明,一根带有磁性的磁铁加热后,它就慢慢失去了磁性。而同样一根带有磁性的磁铁受冷后随着温度的降低磁性却逐渐加大

理论与依据

这是什么道理呢?我和爸爸查阅了很多资料终于发现了其中的秘密---

首先铁磁会有磁性是因为一切物质都是由分子组成的而分子又是由原子组成的。原子又是由原子核和电子组成的,而电子在不停地自转和绕原子核旋转,电子的这两种运动都会产生磁性。但是,由于它们运动的方向各自不同、杂乱无章,使物质内部的磁效应相互抵消。因此,物质在正常情况下,并不呈现磁性。

但是,在外界的磁场作用下,像铁这一类材料它们内部本来各自运动的电子,一个个好像训练有素的战士一样,听到立正--向右看齐“”的口令,就唰地一下排得整整齐齐,这时,电子旋转运动产生的磁效应,与外界磁场方向一致,这些物质就呈现出磁性。

而有的非铁磁性材料中的电子,尽管外加再强的磁场,却好像一群不听话的顽皮孩子,不肯听从口令整齐列队,仍然自由自在地在杂乱运动着,所以也就没有磁性。

爸爸手中的螺丝刀之所以能吸引小螺丝钉,就是因为具有磁性的螺丝刀在靠近小螺丝钉时,磁性螺丝刀的磁场使小螺丝钉磁化,相互间产生吸引力,小螺丝钉就牢牢地与螺丝刀在一起了。

但是,当磁铁的温度升高时,它们内部的分子热运动越来越快。于是,越来越多的电子不肯听从口令了。分子的热运动随着温度的升高越来越快,慢慢地破坏了电子运动的方向的规律性,磁铁的磁性也就慢慢消失了。当然,在温度下降后,我们如果重新给磁铁充磁,它还是能重新工作起来的

思考与猜想

那么,磁铁放进冰箱冷冻,磁铁的温度降低,磁性为什么会变大呢?

我们没有找到相关的资料能说明这种现象。所以,我大胆的猜想:会不会是因为温度降低,磁铁里的那些顽皮的分子、电子因为怕冷,所以都紧紧地挤在一起,把队伍排的更整齐,更有序,运动方向更有规律了,跟外界的磁场方向更一致了,所以磁性就变大了呢?

亲爱的同学们,如果你对这个问题有兴趣的话,我们一起去研究它好吗?

浙江省建德市新安江第一小学 五(1)班 李欣逾

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