关于磁铁的问题
嘉兴市秀洲区油车港镇中心小学 孟金根
1、为什么磁铁同极相斥,异极相吸?
磁铁有同极相斥,异极相吸的性质,只知道有这么一个科学概念,却不知道其中的原因,今天吃中饭时问同事,同事也说不清,只是说读书时读到过,具体也忘了。于是去百度了一下,搜到了如下的解释,不知是不是:
量子电动力学认为,电磁相互作用力(同性相斥,异性相吸)的本质是两个粒子之间不停地交换光子的结果。两个电子互相靠近并最终因为电磁力而弹开,这其中发生了什么呢?原来两个电子不停地在交换光子。想象两个溜冰场上的人,他们不停地把一只皮球抛来抛去,从一个人的手中扔到另一个人那里,这样一来他们必定离得越来越远,似乎他们之间有一种斥力一样。在电磁作用力中,这个皮球就是光子!那么同性相吸是怎么回事呢?你可以想象成两个人背靠背站立,并不停地把球扔到对方面对的墙壁上再反弹到对方手里。这样就似乎有一种吸力使两人紧紧靠在一起。
看了这翻话还是有些云里雾里。
2、三年级教材有一课是<磁力大小会变化吗>,教材安排了“用环形磁铁做的,一个是把两块环形磁铁(异极)吸在一起,一个是把两块环形(同极)磁铁绑在一起。”因为没有教过,所以利用空课去实验室做实验,具体感性认识一下。
先用环形磁铁做两块相吸(异极相对)的实验,实数据如下:
磁铁数 吸住的回形针数
一块磁铁 7个
二块磁铁 9个
三块磁铁 15个
四块磁铁 18个
再做相斥(把两块同极相对的绑在一起), 吸住的回形针第一次是2枚,第二次是3枚,第三次也是3枚。
我又做了另一个实验:把两块环形磁铁平放而不是叠加。
异极平放 吸住最少的一次是4枚最多的一次是8枚。
同极平放 吸住最少是12枚最多的是13 枚。
从上述实验现像可以知道:环形磁铁异极叠加式相吸在一起,磁力会增强;同极叠加式绑在一起,磁力会下降;异极平放磁力会下降,同极平放磁力会增强。
我想条形磁铁和蹄形磁铁如果也把它们的同极叠加或异极叠加,不知会怎么样?所以也做了实验。
条形磁铁
一块条形磁铁 吸住回形针5枚
二块条形磁铁(异极叠合),吸住3枚回形针。
二块条形磁铁(同极叠合),吸住15枚回形针。
蹄形磁铁
一块蹄形磁铁 吸住8枚回形针。
二块蹄形磁铁(异极叠合) 吸住7枚回形针。
二块蹄形磁铁(同极叠合) 吸住13枚回形针。
在这里,我们可以从实验中知道:条形磁铁和蹄形磁铁如果是同极叠加在一起,磁力会增强,异极叠加在一起磁力会减弱。
于是我产生了这样的问题:
问题一:两块环形磁铁,同极相对绑在一起,为什么磁力减弱了呢?
问题二:两块环形磁铁,异极平放为什么磁力弱,同极平放磁力为什么强?
问题三:条形磁铁和蹄形磁铁为什么同极叠加在一起磁力会增强?异极叠加在一起磁力会减弱?
问同事是什么原因?他们也说不清,说好像与磁力线有关。上网查相关资料也没找到。
这与磁极的相斥、相昅有关吗?