磁的世界

磁铁

磁铁具有能吸引钢铁质物品及能吸附在金属表面的力量，它的这一特性几百年来一直让人们着迷。为了了解这些神奇的力量，我们必须首先了解磁铁的结构和特性。在下面几页中，我们会把大块的和小块的磁铁都拿到实验中，观察和发现它们怎样中断和阻隔彼此的磁力，同时还会利用磁铁制作的玩具做游戏。

磁铁能吸住任何东西吗？

哪些东西能抵抗吸引力？

你需要准备：

● 不同材质的物品：铁、木头、玻璃、塑料、钢、布料、纸

● 不同材质的表面：电冰箱门、衣柜门、墙、玻璃

● 1块与绳子连接在一起的磁铁

游戏步骤：

1.把准备的所有物品分成两组：金属制品和非金属制品。

2.用磁铁依次靠近第一组的物品。

3.按照第一组的做法，用磁铁依次靠近第二组的物品。

4.用磁铁靠近电冰箱、衣柜、墙壁和玻璃等表面。

发生了什么呢？

准备的金属物品被磁铁紧紧地吸住了，所有的非金属物品都没有被磁铁吸住。同样，磁铁吸住了有些材质的表面，但是对其他材质的表面并不起作用。

原因解答：

磁铁是一种钢片或铁片，它拥有一种特殊的能力吸引由钢、铁、镍、钴、铬制造的金属或者材料中包含有少量任意一种上述金属的东西。相反，木头、玻璃、塑料、纸和布料则不会被磁铁的这种力量吸引。磁铁对大体积钢质物品表面也有吸引力，而且可以在这些物品的表面移动。

磁铁能隔着物体产生吸力吗？

水下的磁力

你需要准备：

● 1块磁铁

● 1个水壶

● 1个回形针

●水

游戏步骤：

1.把水倒入壶中，把回形针扔下去。

2.把磁铁放在水壶外面，挨着回形针那一侧。当回形针被磁铁吸住的时候，慢慢地把磁铁向上移。

发生了什么呢？

回形针跟着磁铁移动起来，直到磁铁上移的高度超出了水面。用这个方法，你不用弄湿手就能把回形针拿出来了！

原因解答：

因为磁铁透过这杯水同样能发挥它的磁力作用。如果水壶是铁质的或者钢质的，回形针仍然会被磁铁吸住，但是磁力的强度会稍弱一些，因为一部分磁力已经被钢铁质水壶吸收了。

赛车游戏

你需要准备：

● 1张卡片

● 1把剪刀

● 1卷胶带

● 几支彩笔

● 1张大的硬纸板

● 2根小棍子

● 2块磁铁

● 2块小钢片

● 4本厚书

● 1张桌子

游戏步骤：

1.画4个等大圆角的长方形，并把它们剪下来，然后在其中的2张上画2辆不同形状的汽车的俯视图，并给它们上色。

2.用胶带把2块钢片分别固定在2张汽车图与另2张汽车图之间。

3.在硬纸板上画出2条跑道，在每条跑道

上都画上起点和终点，并且上色，然后像图中那样，把硬纸板架在书上。

4.把2辆纸板汽车放在起点上。

5.用胶带把2块磁铁分别紧紧地绑在2根小棍上。

6.把系着磁铁的2根小棍放在硬纸板下面，分别对应着2辆小汽车。这样，移动小棍，你就能让汽车沿着跑道移动。现在，叫上你的朋友，进行一场赛车比赛吧！

发生了什么呢？

纸板汽车跟着硬纸板下磁铁的移动，在跑道上奔跑起来。

原因解答：

磁铁的磁力透过硬纸板，吸住了粘在纸板汽车里的小钢片。所以系着磁铁的小棍一动，小汽车就跟着跑了起来。

龙舟赛

磁铁能否在一定距离之外发生作用？

你需要准备：

● 2根大约40厘米长的木棍

● 2块磁铁

● 2根大约30厘米长的细绳

● 一些针

● 彩色的卡片

● 1把剪刀

● 4个软木塞

● 一些牙签

● 1卷胶带

● 1个盆

●水

游戏步骤：

1.在木棍的末端系上细绳，细绳的另一端拴着磁铁。按

这种方法，做2根“钓鱼竿”。

2.造一艘“龙舟”：如 下

图所示用1根牙签把3个软木塞穿在一起。

3.把2根针插在中间的软木塞上，作为小船的桅杆，然后从卡片中剪2个正方形作为帆，用胶带把它们粘在针上。

4.往盆里装满水，并把“小船”放在水中。提起你的“钓鱼竿”，让它悬在小船的上面，请你的朋友拿起另一根“钓鱼竿”。

发生了什么呢？

悬挂在盆上面的鱼竿没有触碰到小船就使小船移动了。

原因解答：

虽然磁铁和针没有碰在一起，但是磁铁的磁力牵引着针，带动了小船移动。

磁力的对比实验

你需要准备：

● 3块大小不一的磁铁

● 一些钢质或铁质的东西（比如硬币）

● 1张桌子

● 1把尺子

游戏步骤：

1.把大小不一的磁放在桌子上，彼此相距大约10厘米。

2.把硬币也按步骤1的方式摆放在桌

上，让它们对着磁铁，但是

3.用尺子把硬币逐渐往磁铁的方向推，使硬币与磁铁越来越靠近。

发生了什么呢？

有些硬币几乎立刻就被磁铁吸过去了，而有的硬币只是当离磁铁很近的时候才被吸了过去。

原因解答：

磁铁对一定距离之外的东西仍产生磁力：磁铁越大，磁力越大，能吸引物体的距离也越远。

哪些东西可以阻隔磁力？

“裹住”磁力

你需要准备：

● 几张报纸

● 几张铝薄纸

● 一些布料

● 1块大号磁铁

● 1件铁质的东西

游戏步骤：

1.用报纸把磁铁包裹起来，然后去吸铁质物品。

2.换其他材料包住磁铁，按照步骤1，依次去吸引那件铁质的东西。

3.现在，让我们用相同的材料给磁铁再裹上一层，一层一层往上加，使磁铁的吸力越来越弱，直到消失为止。

发生了什么呢？

隔着一层薄的材料，磁铁照样把东西吸住了。但是随着一层一层的增加，材料变厚，磁力逐渐消失了。

原因解答：

虽然磁力可以透过一层薄的材料，但是它并不能透过很厚的材料。这个实验证明，我们可以把磁铁隔离起来，以使那些需要防磁的物体免受磁铁的影响。

磁力大小取决于什么？

磁力强度测试

你需要准备：

● 一些不同形状（比如马蹄形、条形、圆形）和不同型号的磁铁

● 一些钢质或铁质的东西（比如回形针、硬币、钉子）

● 几个硬纸盒

游戏步骤：

1.把钢质和铁质的物品按种类分别装在不同的盒子里。

2.拿着不同形状和不同型号的磁铁轮流在这些盒子上吸，然后分别数一数每种东西被吸住的数量。

发生了什么呢？

有的磁铁吸的东西比其他磁铁多。

原因解答：

磁铁的形状影响了磁铁的磁力：马蹄形的磁铁比条状的磁铁磁力大，而条形磁铁的磁力比圆形磁铁的磁力大。形状相同的磁铁，体积越大，磁力越强。

磁极

你是否曾经试图抗拒紧紧吸在一起的两块磁铁之间无形的力量呢？那几乎是不可能做到的！在下面几页中，你将会明白这是为什么。并且你会发现，磁力最强的磁铁竟然就在你的脚底下——地球。就像一块磁铁一样，地球也有自己的磁极，它决定了所有的指南针里指针的方向，而且它们还是神奇壮观的北极光产生的原因。

磁铁每一部分的磁力都相同吗？

磁力线

你需要准备：

● 一些铁碎屑（能在工厂车间弄到，或者从一块铁上面锉下来）

● 1块条形磁铁

● 1块马蹄形磁铁

● 2张明信片

游戏步骤：

1.把1张明信片放在条状磁铁上面。

2.逐渐把铁屑撒在明信片上，用你的手指轻轻敲一敲卡片。

3.在马蹄形磁铁上进行相同的操作。

发生了什么呢？

大部分的铁屑围绕着磁铁的外围，另外少部分则分散在四周。

原因解答：

因为磁铁的磁力集中在磁极，也就是磁铁的两端。远离了磁极，磁性就没那么强了。

为什么两块磁铁的同极会相互排斥？

“浮动”的磁铁

你需要准备：

● 2块条形磁铁

● 红色、蓝色和透明的胶带

● 1个指南针

● 2个相同大小的硬纸盒

● 剪刀

● 2支铅笔

● 1根细绳

游戏步骤：

1.如右图所示，在磁铁上系一根细绳，然后把它提起来悬在指南针上方，等待它停止旋

转。接着，对比磁铁的位置和指南针指针的位置，在指南针指着的那一端贴上红胶带，在另一端贴上蓝胶带。然后，在另一块磁铁上进行相同的操作。

2.把颜色相同的磁铁两端相互靠拢，然后把不同颜色的磁铁两端也相互靠拢。

发生了什么呢？

颜色相同的两端没有互相吸引，而颜色相异的两端紧紧地吸附在一起。

3.在每个盒子里都粘一块磁铁，然后盖上盒子。在盒子外面，根据盒子里磁铁两端的胶带颜色，粘上对应的、同样颜色的胶带。

4.在一个盒子的上面摆上两支铅笔，接着把另一个盒子放在铅笔上，让两个盒子两端对应的颜色相同。

5.用透明胶带把两个盒子绑在一起，再抽走铅笔，用手向下压上面的盒子。

发生了什么呢？

上面的那个盒子就像浮在另一个盒子上一样。

原因解答：

每一块磁铁的两极都有着不同的磁极（南极和北极）。同极相斥，异极相吸——这就是两个盒子相互排斥的原因。因为相同的两极的作用，使两个盒子相互推开。你克服它们之间的抗力把它们压到一起后，只要一松开手，上面的盒子就又回到了原来的位置。

远距离推车

你需要准备：

● 2块有相反两极的条状磁铁（参看上个实验）

● 1辆玩具卡车

● 1卷胶带

游戏步骤：

1.用胶带把磁铁绑在卡车上。

2.用另一块磁铁把卡车吸过来。

发生了什么呢？

当你用相同的两极靠近卡车的时候，卡车被推动了。当你把不同的两极相互靠近时，卡车朝你的方向移过来。

原因解答：

卡车的移动是由磁力决定的，它让卡车指向了两个方向——朝着你手中的磁铁的方向（因为异极相吸）和另一个相反的方向（因为同极相斥）。你可以使用这个实验和你的朋友做游戏。

是什么使指南针的指针转动起来的？

找到北方

你需要准备：

● 1个盆

●水

● 1块条形磁铁

● 1个浅的聚苯乙烯塑料盘（必须要比碗小，在水面上移动的时候不会碰到碗壁）

● 彩色胶带

注：检查周围，确定没有钢或者铁做的东西。

游戏步骤：

1.把盆装满水，在塑料盘的中央粘上磁铁，然后把盘子放在盆里的水面上。

2.转动盘子，然后等着它停下来。

3.在磁铁两极指着的盆沿上贴上胶带，红的那端贴上红色，蓝的那端贴上蓝色。

4.然后再转动盘子。

发生了什么呢？

当盘子停下来的时候，磁铁两极还是指着与胶带标注的相同的方向。

原因解答：

地球的磁力太强大了，它使所有能够移动的磁铁一端指向南极，另一端指向北极。