《磁铁科学王国(一)》课堂实录

<正>【教学内容】《科学(广教版)》五年级上册中第三单元《奇妙的电与磁》的整合。【教材分析】本课是教师自己根据单元内容进行整合,作为第三单元《奇妙的电与磁》的引入,主要解决两方面的内容:一是我知道的磁铁。是调动学生已有的对磁铁的认识和经验,交流他们认识的磁铁的形状、磁铁的名称以及曾在什么地方看到过磁铁,介绍磁铁在生产生活中的应用。二是磁铁能吸引哪些物体。是让学生通过试验感知磁铁能吸引哪些物体,然后讨论能被     

实验室磁场传感器感应方向的标定

通过PACSO磁场传感器能够测量各种物体的磁场的大小和分布。在测量物体前要明确磁场传感器的使用方法和原理,该磁场传感器可感应两个标定方向的磁场,为检验所标定的方向是否与实际相符,通过PASCO平台所记录的数据和图像,利用已知磁场方向的条形磁铁,进行对该磁场传感器感应方向的检验和标定的实验,研究发现该磁场传感器感应方向的标定:垂直轴向向左的方向为正向,平行轴向向里为正向;并与条形磁铁周围的磁场分布情况相互验证。     

磁铁材料对加速器电磁铁好场区的影响

计算证明在低场区的电磁铁中,不同的磁铁材料对磁铁工作的好场区范围有很大的影响。为了设计具有较大好场区而又结构紧凑的电磁铁,以电子回旋加速器中的电磁铁设计为例,对DT4铁、A3钢等制成的磁铁,利用POISSON程序模拟计算其各自的磁场分布情况,并进行比较。结果显示:在相同结构下,以磁导率较大的DT4铁作为材料的磁铁其极间好场区半径为38cm,比A3钢磁铁的好场区半径大20cm。由此可得出结论:磁铁材料的磁导率越大,磁铁的磁场分布越均匀,即好场区越大。     

轮足式爬壁机器人的磁吸附结构设计与优化

近年来,随着中国劳动力成本的不断上涨,机器人协助或代替人工作业已受到越来越多人的关注。通过开发爬壁特种机器人,可以减少对自然环境造成的污染,降低工作风险和强度,提高劳动效率。然而,在大型金属立面维护机器人作业过程中,永磁吸附会影响机器人的越障灵活性,提高越障灵活性变得尤为重要。针对一种具有越障能力的三段式轮足爬壁机器人本体模型,设计了一种体积小、单位磁能积大、磁铁-轭铁-磁铁交叉排布且能够在机器人越障时提供可靠吸附力的复合式变磁力吸附模块。通过设定优化函数对复合式变磁力吸附模块的各项参数进行逐级优化设计,包括复合式变磁力吸附模块与壁面间距、复合式变磁力吸附模块上部轭铁厚度及磁铁厚度、复合式变磁力吸附模块磁铁间隙轭铁厚度、磁铁宽度及间隙数,从而得到详细的复合式变磁力吸附模块模型,以132 mm(长)×212 mm(宽)×39 mm(高)的体积就满足了机器人越障状态下单组复合式变磁力吸附模块所需提供的3 200 N吸附力。     

当今磁性最强的磁铁

当今磁性最强的磁铁现在世界上认为最强的磁铁则是“钕－铁－硼”（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ，Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）磁铁其产品名为“ＮＥＯＭＡＸ”在“钕－铁－硼”磁铁出现以前，作为超强力磁铁而引人注目的曾经是在二十世纪七十年代被大力研究开发的“钐－钴”（Ｓｉｎ－Ｃｏ）磁...     

看得见的磁场

正磁对我们来说不算陌生,从玩具到生活用品,都可以见到磁石的身影。冰箱贴或黑板贴就是小磁铁,使用指南针就是靠地球这个大磁石。磁石能吸引铁,通常也叫"吸铁石";由于能吸引铁,而且大部分磁石也是以铁为主做成的,所以磁石也叫"磁铁"。磁为什么对铁情有独钟呢,这是由磁所具备的神秘性质决定的。两块磁铁会远距离相互吸引(或相互排斥),说明磁铁周围有磁场。磁场是从哪里来的呢?原来,电和磁是分不开的,磁场是电流产生的,只要有电流,或者说有电荷运动(或者     

降低软磁铁硅铝磁粉芯损耗的研究

为制备高性能的软磁铁硅铝磁粉芯,研究了降低铁硅铝磁粉芯损耗的方法.采用扫描电镜、金相显微镜、B-H分析仪检测样品的内部结构、形貌、磁性能.研究结果表明,压制后的退火处理是降低铁硅铝磁粉芯损耗的关键,增加热处理温度能够有效地降低磁粉芯的涡流损耗和磁滞损耗,过高的热处理温度会增大涡流损耗,最佳的热处理温度区间为660~720℃;添加绝缘剂能够有效地提高磁粉芯的电阻,降低其涡流损耗,对磁滞损耗的影响不大;增大成型压力可降低铁硅铝磁粉芯的损耗和矫顽力,最佳的成型压力为1 800 MPa.     

神秘的飞碟

1947年6月24日，美国爱达荷州博伊西城灭火公司的老板肯尼恩·阿诺德驾驶飞机沿喀斯喀特山飞行，突然他看见9个圆形物体高速地从眼前的雷尼尔峰上空飞过。事后他对新闻记者形容说：“此物体就好像是抛出的碟子，快速地在空中旋转。”于是，媒体在报道这一神秘现象时，便称这些来历不明的飞行物为“飞碟”。至此以后，不明飞行物和星外来客成了世界各国科学爱好者追踪的目标。这次我们利用磁铁极性制作的“飞碟”玩具也十分有趣哦！部件图（封三），卡纸包装盒一个，弯头吸管一根，直径10毫米、高4毫米的圆形磁铁两块，细铁丝，棉线。1. 将封…     

磁化的原理是什么,为什么加热可以消磁?

正A:一些由钢铁制成的物体,如缝衣针、螺丝刀等与磁铁接触后就会显示出磁性,这种现象叫做磁化。我们知道,电流可以激发磁场,通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场很相似。法国物理学家安培依此认为,磁铁的磁性也是由电流激发的,由此他提出了著名的分子电流假说(右图)。安培认为,在原子、分子等物质微粒     

从学生中来 到学生中去——《磁铁的两极》教学片断与解读

《磁铁的两极》是义务教科版《科学）四年级上册第四单元第二课时，本课要让学生认识磁铁的两极，明白磁铁两极间的相互作用。主要包括三个部分：1、观察磁铁的两极；2、磁铁两极的相互作用；3、玩磁力小车。     

螺母“叠罗汉”

正材料塑料瓶两个、玻璃杯两个、螺母五个、磁铁两块、直尺一把。过程1.将直尺横放在两个塑料瓶的瓶盖上,在塑料瓶之间放玻璃杯(玻璃杯一反一正摞起来,高度比直尺低一些),再让磁铁隔直尺互相吸引。2.在磁铁下面吸五个螺母,从上至下一个一个排列好。3.用手捏住最上端的螺母,让它慢慢脱离磁铁并靠向玻璃杯的边缘,五个螺母叠罗汉般直直地"立"着。     

具有磁性的胶体溶液

拉脱维亚共和国科学院物理学研究所研制出一种有磁性的胶体溶液。这种磁性溶液由铁、钴或镍的微粒和稳定剂组成,其物理性质可通过使用磁铁加以控制。此胶体溶液     

新疆塔什库尔干吉尔铁克铁矿地质特征及成因

新疆吉尔铁克铁矿位于西昆仑塔什库尔干铁铜钒成矿区的塔阿西-塔吐鲁沟铁成矿带,研究该矿的地质特征及成因将对深入分析西昆仑乃至新疆重要的早元古代沉积变质型铁矿具有重要意义.通过矿区地质填图、地质剖面测量、地球化学分析等工作,查明区内矿体赋存于下元古界布伦阔勒群内,以似层状磁铁矿体为主,矿石结构以自形-半自形为主,矿石构造以块状构造、条带状构造和浸染状构造为主,含矿岩性为阳起石英磁铁岩、磁铁阳起黑云片岩和磁铁大理岩,赋矿围岩为石英黑云片岩、蚀变黑云片岩、石英岩和蓝闪黑云片岩.分析了吉尔铁克铁矿的原岩类型和矿床成因.结果表明:矿区布伦阔勒群原岩为一套火山沉积岩或中、基性火山岩,矿床类型为海相火山沉积变质型,成矿物质来源于海底火山活动.成矿经历了3个时期:加里东晚期到三叠纪为矿体埋深变质阶段,三叠纪晚期的西昆仑构造带俯冲挤压和康西瓦、塔阿西断裂带共同作用为成矿提供了构造条件,燕山期中酸性的岩浆侵入起到了叠加改造矿体的作用.     

在磁力研磨中采用永磁铁磁路的研究

在磁力研磨中采用永磁铁磁路 ,以代替电磁铁磁力系统 ,研究磁铁在磁路中的分布 ,磁路的计算方法 ,给出磁路计算的一般步骤 ,以及实用计算举例 ,用漏磁系数法计算磁路。指出在选择磁路结构时 ,需结合磁铁材料性能来考虑磁体尺寸 ,并使磁体尽量靠近加工间隙。     

基于朗道二级相变理论的铁单晶磁结构分析

利用朗道二级相变理论以及磁点群理论对于4种单晶铁,也就是阿尔法-铁、德尔塔-铁、伽马-铁以及伊普西龙-铁的磁结构进行了分析.其中,着重利用朗道二级相变理论中实现二级相变的条件和Birman的群选择定则来分析一定晶体结构的铁单晶如果发生顺磁铁磁相变后可能具有的空间对称性,进而得到铁单晶可能具有的磁结构.同时,得到的结论与之前文献报道中的结果进行了比较,发现符合得很好.     

提高高硫磁铁精矿球团矿质量的研究

采用添加剂Ｍ,能够强化高硫磁铁精矿球团的氧化固结,提高球团矿的质量．以安庆含硫１．６１％（质量分数）的磁铁精矿为原料,可获得抗压强度２５５２Ｎ／个,含０．０１８％Ｓ,１．６７％ＦｅＯ（质量分数）,冶金性能良好的球团矿．探讨了添加剂Ｍ强化高硫磁铁精矿球团氧化固结的机理     

一步法直接还原新疆磁铁精矿

以新疆磁铁精矿为原料,采用“一步法”直接还原,研究粘结剂种类和润磨方式对生球质量的影响,高强度、高还原性预热球团的制备及煤基直接还原的工艺。研究结果表明,对于铁品位为69.21%的新疆磁铁精矿,采用润磨工艺,并添加粘结剂XB能明显改善生球质量;干燥后的生球在800℃预热10 min后,球团抗压强度达到581 N/个,将预热球团在1 050℃还原80 min,得到直接还原铁(DRI)的质量指标为:总Fe含量为90.33%,金属铁含量为85.05%,金属化率达到94.15%。与传统的预热-高温氧化-高温还原煤基回转窑直接还原工艺相比,“一步法”省去了高温氧化这一高能耗(1 150～1 300℃)工序,且还原所得产品结构完整,外表光滑,无裂纹。     

钒钛磁铁精矿直接还原反应行为及其强化还原研究

通过在钒钛磁铁精矿中添加还原煤粉和少量添加剂,研究了还原温度、还原时间和添加剂等因素对钒钛磁铁精矿金属化率的影响,并对添加剂强化还原机理进行了探讨.结果表明:还原温度、还原时间、碳铁摩尔比及添加剂对金属化率的影响较大.在还原温度1200℃、还原时间120 min的条件下,未添加添加剂时金属化率最高可达84.5%;添加质量分数3.0%Na2CO3或CaF2的条件下,钒钛磁铁精矿的金属化率可以分别达到96.5%和93.3%.     

高炉出铁沟内流场数值模拟

以某钢铁厂的主沟和撇渣器为研究对象,采用三维动量守恒方程、RNGk-e湍流模型和Mixture多相流模型模拟计算主沟内速度场与主沟壁面之间距离的关系,并分析了不同出铁流量下出铁沟内流场和渣铁的分离效果。结果表明,主沟中心位置的渣铁速度明显快于壁面附近的渣铁速度;渣铁分离效果不太理想,渣中带铁量偏多,其原因是渣口位置过低;随着初始流量的增大,出铁沟内的流动混乱程度逐渐增加,渣中带铁现象加剧。     

铝粉对钒钛磁铁精矿碳热还原及熔分过程的影响

研究了铝粉对钒钛磁铁精矿碳热还原及熔分过程的影响。结果表明：添加铝粉能提高钒钛磁铁精矿碳热还原反应速率。铝粉添加量越大,还原反应越快。在还原反应过程中,铝热还原反应的发生放出了大量热量,并在其反应界面周围形成局部高温,从而强化碳热还原反应过程,同时促进新生金属铁聚集长大。添加1%铝粉可稍微改善渣金分离;当铝粉添加量大于2%时,由于TiC的生成,渣的流动性变差,渣铁分离效果恶化。