爱磁力-科学大发现之磁力大挑战

桦树

站立的硬币挑战

将四个硬币放在杯子上,能站立;然后在不接触硬币的情况下让杯子移动,硬币也移动,像站在上面一样。恐龙哥哥就能做到,大家觉得为什么会产生这样的实验现象呢?

在刚才的《站立的硬币》小实验里,是什么神秘的东西让硬币站立的?大家的回答各不相同?有人说是因为特异功能,也有人说是因为悄悄使用了胶水,甚至还有人说是假象的小把戏,其实是恐龙哥哥使用的是一种看不见、摸不到的东西让多枚硬币站立得高高,并且它的存在和磁铁有关,真的是这样的吗?

首先我们可以在杯子俩测搭一个比较高的台面,接下来在中央连接一根木杆,在木杆中央悬挂磁铁,这样就自然而然做到了我们实验想要的效果。

答案就是我使用了磁铁,接下来我们走进磁铁的世界,了解一下它吧!

磁铁的认识

生活里我们见过很多类型的磁铁,有马蹄形,u型,圆柱形,圆球形,条形,方块型,圆饼形等等,不同形状的磁铁各有不同的用途。

我们发现条形磁铁与u型磁铁都有颜色不同的俩端,因为颜色的不同,分别代表磁铁的南北极。

当两块磁铁互相接触时同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。

其实没有颜色标记的比如圆形磁铁也有南北极之分,只是没有刻意标记出来而已。

能被磁铁吸引的硬币:一元、五角、一种一角的不能被磁铁吸引的硬币:铝质一角、五分、二分、一分币(解放前的各种硬币)。磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,硬币就是这些物质的合金做的。

地球的磁场

那么大家知道地球上最大的磁场是什么呢?我国古人很早就制作了司南,它的作用是什么?就是用来指引方向(航海多用),而现代常用的指明方向工具就是指南针,为什么指南针能指向南方?

因为指南针的内部为一个小磁针,而我们的地球可以看作一个大磁体,分为南北两极,地磁的南极在地理北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,指南针中的小磁针可以自由转动,根据磁体同性相斥、异性相吸的性质指示南北所以,指南针与南极相排斥,指北针与北极相排斥,而指南针与指北针则相吸引。

关于地球为什么会有地磁场的问题,我们科学界至今没有很明确的定论。地球存在磁场的原因还不为人所知,普遍认为是由地核内液态铁的流动引起的。地核内存在着大量的铁钴镍等铁磁性物质。

关于地球磁场的形成原因,一种关于地球磁场成因的假说认为:地球磁场的形成原因和其它行星的磁场的形成原因是类似的,地球或其它行星由于某种原因而带上了电荷或者导致各个圈层间电荷分布不均匀。

这些电荷由于随行星的自转而做圆周运动,由于运动的电荷就是电流,电流必然产生磁场。这个产生的磁场就是行星的磁场,地球的磁场也是类似的原因产生的。这个假说和各个行星磁场的有无和强弱现象符合的非常完美。

生活中磁铁的应用

大家知道生活中还有哪些现象和东西与磁有关?

我们和地球上的其他生物都生活在地球的巨大磁场当中,很多现象都与地磁场有着千丝万缕的联系,比如例如候鸟迁徙、信鸽“导航”、北极的极光等等现象。

什么是迁徙呢?这里恐龙哥哥给大家科普一下:像海龟、鲸鱼、候鸟等众多迁徙动物均能走南闯北,每年可旅行几千公里,中途往往还要经过汪洋大海,但是还能测定精确的位置。科学家们发现,海龟能通过地球磁场和太阳及其他星体的位置来辨别方向。但对于迁徙中的海龟来说,仅有“方向感”是不够的,它们可能还有一张“地图”,用于明确自己的地理位置,最终到达某个特定的目的地。美国北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校的肯洛曼研究小组发现,绿海龟对不同地理位置间的地磁场强度、方向的差别十分“敏感”,它们能通过地磁场为自己绘制一张地图。

同时我们也对提到的极光作一个解释,极光(Aurora、Aurora Borealis、Polar light或Northern light)出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚丽多彩的发光现象。而地球的极光,来自地球磁层和太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空,一般呈带状、弧状、幕状、放射状,这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光产生的条件有三个:大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现,太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。

最常见的磁条卡、录音带、用了磁存储材料,此外磁悬浮列车、发电机、电动机,电磁炉以及很多家用电器都运用了磁。

但是在磁给我们生活带来便利的同时也给我们带来了很多的不便,例如手表靠近磁铁会将零件磁化影响其精准,磁卡也很易消磁,一些磁场对人身体有害等等。

额外再给大家解释一下: IC卡与磁卡是有区别的,IC卡是通过卡里的集成电路存储信息,而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。

IC卡工作的基本原理是:射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个LC串联电路,其频率与读写器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,LC协振电路产生共振,从而使电容内有了电荷;在这个电荷的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内存储,当所积累的电荷达到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。

今天的恐龙哥哥科普课堂就讲到这里吧,希望大家对磁铁的世界有一定了解,我们下期再见!

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