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[转帖]关于磁铁的问题

                                         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


二块磁铁            9


三块磁铁           15


四块磁铁           18


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


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?

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原理好复杂啊,不过将磁铁叠加在一起,磁力会增加或者减少,在初高中老师是没有这种说法的。
我的BLOG:
http://hi.baidu.com/caomaoyaya
http://blog.kxsy.net/user2/12762/index.html
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以下是引用海风在2012-6-19 16:03:00的发言:

图片点击可在新窗口打开查看此主题相关图片如下未命名.jpg:
图片点击可在新窗口打开查看

这个表格真好!


我教三年级,在这节课时只做了环形磁铁,学生获得了结论。但是我们单元测验却是图中第三个,学生就不会了,因为没有时间,我就把教参上的,也就是你这三个结论告诉学生了。学生问我,为什么第三个和其他两个不一样,我也不知道怎么回答。


我自己在想,我发现磁力增大的貌似相当于把两个磁铁合为一个了,并且磁极没有发生变化,还是有南极和北极。而磁力减弱的两个磁体合为一个磁体时,发现磁铁的两个磁极都是同极,会不会可能其中有一个磁极会发生变化呢?


以上只是我的猜想!!!

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真是好资料,女儿刚刚好能用上。
心动,影动,行动的足迹 http://www.zjxxkx.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=4&amp;Id=12396
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非常直观而有说服力的图解。


当磁极之间形成闭合回路,对外就不显磁性;有如电源变压器的铁芯,工作时铁芯周围只有稍微漏磁。


同极两两对应,相当于磁体合二为一;两同极单独相对,相当于磁力抵消。(不知能否这样理解)

—————科学的本质是:问一个不恰当的问题,走上通往恰当的答案之路。
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收藏了,以后能用,谢谢!
曹文佳的2012/2013,我的个人帖http://www.zjxxkx.com/bbs/dispbbs.asp?boardID=4&ID=11950
http://www.zjxxkx.com/bbs/dispbbs.asp?boardID=4&ID=14393
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真的非常好,很直观!前段因为论坛升级无法看见图片,今天看见了真棒!下次每月推荐可以用上。 
请关注丫儿的感受帖哦!我的东西都收藏其中哈!

     http://www.zjxxkx.com/bbs/dispbbs.asp?BoardID=4&ID=12416&replyID=&skin=1
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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?


量子动力学,我是搞不懂的。但是,形象的比喻让我对其有了种形象化。我的问题是光子是什么?两个粒子为什么要交换光子?其他物质是否也会交换光子?如果是,其他物质为什么没有磁性。


 


关于上述三个问题是可以用磁场叠加进行解释的,但是对于问题中的异极平放、同极平放我不是很明白。


还有就是磁场跟磁铁的形状也是有关的,磁场也是有方向和强度的(即有正叠加和负叠加)。


 


 


补充:查阅资料后,我现在的认识:磁场与电场是密切相关的。其实磁铁的磁性也是“电生磁”。


      物质都由分子或原子构成,而分子也是由原子构成,原子又由电子核和电子构成。


      同时,带负电的电子围绕着带正电的电子核高速运转(我看成微型的电路)。


      因此,每个原子都形成了一个电流回路,也就有了“电生磁”的条件。


      至于,为什么绝大多数物体不显磁性。因为,绝大多数物质的原子(“微电路”)的排列无规则,相互抵消了。


      对于磁场、电场是什么,我仍然不能理解。


[此贴子已经被作者于2014/5/18 9:41:44编辑过]

三年从教,少不更事,故名三少
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