奇怪的同极相吸科学探究仪器社区科技室设备

 奇怪的同极相吸

实验目的

1、演示永磁铁的同性磁极在一定条件下的相互吸引现象。

2、磁极在一定条件下的相互吸引现象是一种物理学中的佯谬现象，通过本实验可激发学生研究自然界奥秘的兴趣，培养他们独立思考和钻研物质运动规律的能力。

仪器组成

实验装置包括两块永磁体和一个仪器支架。

实验原理

  指南针是中国古代的四大发明之一，它的原理基础是永磁体（磁偶极子）在地磁场中的取向。永磁体的极性分为两种N极和S极（北极和南极）。磁极之间存在着相互吸引。这些早已成为人类对自然界认识的一个常识。当在一定条件下出现同性磁极之间相互吸引的“异常现象”时，一定会引起大家的极大兴趣。同性磁极之间相互吸引的物理原因到底是什么呢？简单的说，这是由于两个永磁体（铁磁硬磁材料）之间有一块磁软磁材料存在，当两个永磁体同性磁极靠近时，就表现为“异常的同性相吸现象”。

   本实验的实验装置如图所示，一个永磁体固定在圆筒。另一个是活动永磁体，放在桌面上，操作者可以将活动的永磁体插入筒中，使同极相对。   

实验步骤

1、    操作者将活动的永磁体插入筒中，使同极相对。向固定在支架上的永磁体的同性磁极靠近，慢慢的靠近，体会同性磁极之间的相互排斥，作用力是很大的。

2、    操作者以一只手扶住支架，另一只手将活动的永磁体继续靠近永磁体，努力使两个同性磁极尽量靠拢，当两个部紧贴在一起时，将发现这两个永磁体通过他们的同性磁极吸引在了一起。

3、    实验完毕，将吸引在一起的两个永磁体拆开，把活动的一个放在桌面上。

注意事项

1、永磁体很脆，注意不要让它摔到地上。

2、尽量不要使异性磁极相互靠拢，因吸引力特别大，注意安全。若必要演示时，一定要一只手扶住支架，另一只手按住活动永磁体慢慢移动。

思考题

1、为什么磁极之间存在相互作用，同性磁极之间相互排斥，异性磁极之间相互吸引？

2、为什么永磁体在地磁场中沿着地磁场的方向取向？

3、若把两个磁化强度基本相同的大小一样的永磁体圆柱，按磁感应强度的方向相对地硬按在一起。问磁化较强的永磁体会不会使另一个永磁体反方向磁化？为什么？