五、磁性材料
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.知道磁化、退磁现象．(重点)
2．知道什么是铁磁性物质、硬磁性材料和软磁性材料．
3．理解铁磁性材料磁化和退磁的微观机制．(难点)
4．知道磁现象在生活和生产中的应用及与磁相关的现代技术的发展．
一、磁化与退磁
1．磁化：钢铁物体与磁铁接触后就会显示出磁性的现象．
2．退磁：原来有磁性的物体失去磁性的现象．
3．铁磁性物质
铁、钴、镍及它们的合金，还有一些氧化物，磁化后的磁性比其他物质强得多，这些物质叫做铁磁性物质．铁磁性材料中，在外磁场撤去以后有很强剩磁的材料叫做硬磁性材料，没有明显剩磁的材料叫做软磁性材料．
二、磁性材料的发展与磁记录
1．天然磁石是一种铁氧体，它的主要成分是Fe3O4．
2．磁记录是信息存储技术发展中的一个里程碑，也是目前信息记录的重要方式之一．
3．海底岩石忠实记录了它形成时地球磁场的方向．岩石的极性和磁化的程度，随形成的年代呈周期性变化．
4．科学家推测，地球磁场的强度和方向随着时间的推移在不断改变，大约经过100万年左右，地磁场的南北极完全颠倒一次．
1．思考判断
(1)使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化． (√)
(2)铜是铁磁性物质． (×)
(3)使有磁性的物体失去磁性的现象叫退磁． (√)
(4)天然磁石是一种铁氧体． (√)
(5)地球磁场的方向是永恒不变的． (×)
(6)海底岩石忠实记录了它形成时地球磁场的方向． (√)
2．一块磁铁从高处掉到地上，虽然没有断，但磁性变弱了，这是因为( )
A．磁铁被磁化了
B．磁铁因剧烈震动而退磁了
C．磁铁是非磁性物质
D．磁铁是软磁性材料
B [磁铁受到剧烈震动时，磁畴的排列会被打乱，磁铁会产生退磁现象，故选B.]
3．(多选)下列元件中，哪个是由硬磁性材料制造的( )
A．录音机的磁头 B．扬声器中的磁铁
C．电磁铁中的铁芯 D．储蓄用的信用卡
BD [在外磁场撤去以后，各磁畴的方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁，这样的材料叫做硬磁性材料．录音机内的磁头、电磁铁中的铁芯等，要求外界有磁场时，它有磁性，当外部磁场撤去后，磁性也随之消失，所以不是硬磁性材料．而扬声器中的磁铁，信用卡的磁记录在没有外磁场时仍然保持原有的磁性，所以是硬磁性材料．故选BD.]
4．(多选)下列物品中必须用到磁性材料的是( )
A．DVD碟片 B．计算机上的磁盘
C．电话磁卡 D．喝水用的搪瓷杯子
BC [DVD碟片是特殊的光学储存介质不是磁性材料介质，故A错误．计算机上的磁盘是依赖于磁性材料制作的，通过磁性材料进行读写，B正确．电话磁卡是一种代替现金支付电话费用的磁性卡片，C正确．喝水用的搪瓷杯子用的是瓷，并不是磁性材料，D项错误．]
磁化与退磁的理解
1.磁畴：铁磁性物质内已经被磁化的小区域叫磁畴，磁畴的大小约10－4～10－7 m.
2．磁化与退磁：磁化前，各个磁畴的磁化方向不同(如图甲)，杂乱无章地混在一起，各个磁畴的作用在宏观上互相抵消，物体对外不显磁性．磁化时，由于外磁场影响，磁畴的磁化方向有规律地排列起来，使得磁场大大加强．外磁场撤去以后，硬磁性物质内的各磁畴方向仍能很好地保持一致(如图乙)，物体具有很强的剩磁；而对软磁性物质而言，外磁场撤去以后，磁畴的磁化方向又变得杂乱，物体没有明显的剩磁．高温下，剧烈震动时，磁畴的排列会被打乱，这些情况下材料都会产生退磁现象．
1．如图所示，把磁铁的N极靠近铁棒A时，发现小磁针的S极被铁棒吸引过来，这是由于( )
A．铁棒两极有感应电荷
B．铁棒对磁场有传导作用
C．铁棒内磁畴的磁化方向大致相同
D．铁棒内磁畴的磁化方向杂乱无章
C [把条形磁铁的N极靠近铁棒，铁棒中的磁畴在外磁场的作用下，有规律地排列起来，使铁棒对外表现磁性，左侧为S极，右侧为N极，从而把小磁针的S极吸引过来．]
磁性材料的分类及应用
根据铁磁性材料被磁化后撤去外磁场时剩磁的强弱，把铁磁性材料分为硬磁性材料和软磁性材料．根据实际需要可选择不同材料：永磁体要有很强的剩磁，所以要用硬磁性材料制造；电磁铁需要在通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造．
2．关于钢的说法中，正确的是( )
A．钢的密度比铁大，所以钢比铁硬，钢是硬磁性材料
B．钢不容易生锈，所以钢是制造电磁铁的好材料
C．钢被磁化后有很强的剩磁，因此钢是制造永磁体的材料
D．钢在线圈通电时被磁化，断电时失去磁性，因此是制造电磁铁的理想材料
C [硬磁性材料和软磁性材料，是根据磁化后剩磁的多少来分类的，而不是根据密度大小或硬度来分类，一般的钢或铁都是硬磁性材料，软铁才是软磁性材料，对于电磁铁的要求是通电时具有磁性，断电时没有(失去)磁性．所以只有选项C正确．]
1．下列关于磁铁使用的说法中不正确的是( )
A．磁铁受到撞击会使磁铁的磁性减弱
B．原先没有磁性的铁，在长期受到磁铁的吸引后会产生磁性
C．对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱
D．永磁体在受到加热或敲打后，其磁性不会发生改变
D [原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用，就会失去磁性，这种现象叫做退磁．所以永磁体在受到加热或敲打后磁性会减弱．故只有D说法不正确．]
2．关于地球磁场的强度与方向，下列说法中正确的是( )
A．从来就没有发生过变化
B．地球磁场的强度与方向随时间的推移不断变化，大约每过100万年，地磁场的南北两极就会完全颠倒一次
C．只有强度发生变化，方向不变
D．只有方向发生变化，强度不变
B [通过对不同年代的岩石中磁场的变化的分析，可以判断地球磁场的强度与方向并非不发生变化，大约每过100万年，地磁场的南北两极就会完全颠倒一次，故选项B正确．]
3．在(1)录像机用的录像带；(2)计算机用的存储软盘；(3)VCD播放用的光盘；(4)录音机用的录音带中，利用磁性材料记录信息的是( )
A．(1)(2)(3) B．(2)(3)(4)
C．(1)(2)(4) D．(1)(3)(4)
C [录像机用的录像带、计算机用的存储软盘、录音机用的录音带，这些都用到磁性材料，VCD播放用的光盘没有用到磁性材料，光盘上刻录的是数据信息，故C正确．]
课件30张PPT。第二章 磁场五、磁性材料磁性失去磁性铁钴镍氧化物强硬磁性软磁性铁氧体信息存储方向周期性
√×√
√×√点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十一) 磁性材料
(时间：40分钟 分值：100分)
[基础达标练]
1．(6分)(多选)关于磁性材料被磁化的原因，下列说法中正确的是( )
A．磁性材料被磁化时，分子电流的取向完全一致
B．磁性材料被磁化时，分子电流的取向趋向一致
C．磁化越厉害，分子电流的取向趋向一致的程度越高
D．磁化前，磁性材料中几乎没有分子电流，故不显磁性
BC [磁性材料未被磁化时，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性；当受到外磁场作用时，各分子电流的取向变得大致相同．]
2．(6分)电磁铁的铁芯应该是( )
A．磁化后磁性不易消失的磁性材料
B．磁化后不易保持磁性的磁性材料
C．磁化后磁性不能完全消失的磁性材料
D．以上材料均可以
B [应由软磁性材料做成，磁化后不易保持磁性．故选B.]
3．(6分)(多选)下列说法中正确的有( )
A．外磁场撤去以后物体没有明显的剩磁，叫做软磁性材料
B．铁磁性物质称为软磁性物质
C．通常所说的磁性材料是指硬磁性物质
D．硬磁性材料的剩磁弱，而且容易去磁
AC [硬磁性材料不易去磁，通常所说的磁性材料是指硬磁性材料，故选项A、C正确．]
4．(6分)实验室中有许多条形磁铁，平时不用时为了不减弱磁性，正确的放置应是( )
A．所有条形磁铁捆成一团
B．同名磁极都置于一端，捆成一团
C．异名磁极首尾相连成一条直线，且N极在北方
D．怎么放都没有影响
C [不用时如果随便放置，会使得磁性减弱，所以正确的放置方法就是异名磁极首尾相连成一条直线，且N极在北方，形成磁路闭合．故只有选项C对．]
5．(6分)如图所示，ab、cd为铁棒，当开关S闭合后，ab、cd就被磁化，磁化后的极性为( )
A．a端为N极，d端为N极
B．a端为S极，d端为S极
C．b端为S极，d端为S极
D．b端为N极，d端为N极
B [通电螺线管外部磁感线分布与条形磁铁相似，内部可视为匀强磁场．闭合S后，由安培定则知：螺线管右端为N极，左端为S极．而材料磁化后内部磁场方向与外磁场方向相同，即a端为S极、b端为N极；c端为N极，d端为S极．所以选项B正确．]
6．(6分)银行、医院、公交公司等机构发行的磁卡，都是利用磁性材料记录信息的．关于磁卡的使用和保存，下列做法不合适的是( )
A．用软纸轻擦磁卡
B．用磁卡拍打桌面
C．使磁卡远离热源
D．使磁卡远离磁体
B [磁体在高温或猛烈敲击下，即在剧烈的热运动或机械运动影响下，磁体磁性会消失，所以磁卡在使用和保存时不能用磁卡拍打桌面．]
7．(6分)如图所示为铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下面说法正确的是( )
A．两棒均显磁性
B．两棒均不显磁性
C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性
D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性
C [由于甲图中磁化的小区域杂乱无章地混在一起，对外不显磁性，反之乙对外显磁性．故选项C正确．]
8．(6分)将小钢条的一端A靠近磁针N极时，互相吸引，将小钢条的另一端B靠近磁针N极时，也互相吸引，下面哪种说法正确( )
A．小钢条具有磁性，A端是N极
B．小钢条具有磁性，A端是S极
C．小钢条没有磁性
D．以上说法都不对
C [小钢条没有磁极，磁场能使放入其中的铁性物质磁化而相互吸引．故选项C正确．]
[能力提升练]
9．(8分)如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是( )
A．图甲 B．图乙
C．图丙 D．图乙和图丙
C [图甲、图丙中靠近磁铁N极的大头针帽被磁化后为S极，大头针尖都为N极，同名磁极相排斥，图甲不正确，图丙正确．图乙大头针磁化后针尖都为S极，应相互排斥，图乙不正确．故答案为C.]
10．(8分)把一根条形磁铁从中间切断，我们将得到( )
A．一段只有N极，另一段只有S极的两块磁铁
B．两段均无磁性的铁块
C．两段均有N极和S极的磁铁
D．两段磁极无法确定的磁极
C [因为磁体的磁极是成对出现的，即磁体同时具有N、S极，所以两段磁铁均有N极和S极，C项正确．]
11．(8分)磁铁放久了，其磁性将变弱，为了保持其磁性，我们需要给磁铁充磁．充磁的方式有两种，如图甲、乙所示．甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中，乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间．a、b和c、d接直流电源，正确的接线方式是( )
A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极
B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极
C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极
D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极
C [充磁时，应使外加磁场方向与磁铁内部磁场方向相同．题图甲中，因磁铁放在螺线管内部，应使螺线管内部磁感线从右向左，由安培定则可知，a接电源负极，b接正极；题图乙中，同理可得c接电源正极，d接电源负极，故C对．]
12．(14分)如图所示，用细线将两个双面刀片悬挂起来，若用条形磁铁的一端去靠近双面刀片，会发生什么现象？将条形磁铁拿开后，又会发生什么现象？说明原因．
[答案] 双面刀片是钢制的，当条形磁铁靠近刀片时，刀片因受磁铁的吸引作用，下端靠拢；钢制刀片被磁铁磁化后，磁性不易消失，且刀片下端为同名磁极，同名磁极相排斥，将条形磁铁拿开后，刀片下端远离．
13．(14分)普通录音机是通过一个磁头来录音的．磁头的结构如图所示，在一个环形铁芯上绕一组线圈，铁芯有个缝隙，工作时，磁带就贴着缝隙移动．录音时，磁头线圈跟微音器相连，磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且有剩磁．微音器的作用是把声音变化转化成电流变化，问普通录音机是根据物理学什么来工作的？
[解析] 声音的变化经微音器转化为电流的变化，变化的电流流过线圈，在铁芯中产生变化的磁场，磁带经过磁头时磁粉被不同程度地磁化，并留下剩磁，这样，声音的变化就被记录成不同程度的磁化．
[答案] 见解析
