活动名称

掉落的针

你懂磁铁吗？在本次实验活动中，我们会使用1个磁铁使针漂浮起来，然后落下去。

安全注意事项：活动中会使用到打火机，并且会使物体变得非常烫，最好请一位成年人协助实验。

急救：如果烫伤了，请用冷水冲洗烫伤部位至少20分钟。

實验条件及材料

缝纫机针（金属）

•  1轴线
•  磁铁夹
•  1个碗
•  点火枪
•  烤盘
• ● 1壶水（以防火灾）

活动步骤

（1）把碗放在托盘上，将磁铁夹夹在碗边。

（2）从线轴上展开一段线，然后将它穿过1根针，不需要把线剪断。在线上打个结，这样针就不会掉下去了。

（3）把线展开大约20厘米长。

（4）将线缠在线轴上，这样它就不会再松开了。许多线轴的顶部附近都有一个凹槽，可以用来固定线。如果你的线轴没有这个功能，可以把线直接绕在线轴上，然后打个结固定。

（5）将针放在磁铁上，并确保线轴在托盘里。慢慢地把线轴拉远，直到线绷紧为止。然后继续慢慢拉远线轴，让磁铁保持对针的吸引力，但不让磁铁和针接触。放开手，使所有东西保持不动！

（6）检查一下，你刚刚布置好的系统是稳定的，并且所有东西都在托盘上，然后在旁边放1壶水（如果你不小心点燃了线，可以用水灭火）。

（7）用点火枪在针的尖端（注意不是线！）下方点燃火焰约15秒，看一下针变成什么样了？要小心一些，因为针会被加热到800°C左右！必须等几分钟以后才能触碰它。

活动概述

磁铁的类型很多，永磁体永远都有磁场，电磁铁只有在电流通过时才会成为磁铁。另外，有些物体只有在磁场中才会变成磁铁。在电磁铁中，磁性是由电力引起的。但对于永磁体和那些被磁体吸引的物质（例如铁和某些类型的钢）来说，磁力来自于其内部，这些物质就是铁磁体。就如在本次活动中使用的缝纫针，通常是由一种类型的钢制成的。在这样的铁磁性物质中，每个原子都起着一个小磁铁的作用。通常，这些磁铁指向不同的方向。但是，如果附近有一个强大的磁场，那么就可以使所有原子排列成同一个方向，使所有小磁铁变成一个大磁铁。还有其他方法可以重新排列铁或钢中的原子。当你把针加热到770°C以上时，金属中的原子就会排列成不同模式。在这个新模式中，铁原子不再排成同一个方向而形成磁铁，它也不再被磁场所吸引。而当它冷却到770°C以下时，排列模式会再次发生变化，重新变成铁磁体。

（NiNi 编译）