托卡馬克磁約束裝置

1、托卡馬克磁約束裝置托卡馬克磁約束裝置 一類控制熱核聚變的裝置。用特殊形態(tài)的磁場(chǎng)把氘、一類控制熱核聚變的裝置。用特殊形態(tài)的磁場(chǎng)把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的、處于熱核反應(yīng)狀態(tài)的氚等輕原子核和自由電子組成的、處于熱核反應(yīng)狀態(tài)的超高溫等離子體約束在有限的體積內(nèi)，使它受控制地發(fā)超高溫等離子體約束在有限的體積內(nèi)，使它受控制地發(fā)生大量的原子核聚變反應(yīng)，釋放出原子核所蘊(yùn)藏的能量生大量的原子核聚變反應(yīng)，釋放出原子核所蘊(yùn)藏的能量。磁約束熱核聚變是當(dāng)前開發(fā)聚變能源中最有希望的途。磁約束熱核聚變是當(dāng)前開發(fā)聚變能源中最有希望的途徑，是等離子體物理學(xué)的一項(xiàng)重大應(yīng)用。徑，是等離子體物理學(xué)的一項(xiàng)重大應(yīng)用。 電磁爐電磁爐

2、電磁爐采用磁場(chǎng)感應(yīng)電流（又稱為渦流）的加熱原理，通過(guò)電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng)、當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時(shí)，鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），渦流使鍋具鐵分子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能使器具本身自行高速發(fā)熱，用來(lái)加熱和烹飪食物。 磁懸浮列車磁懸浮列車磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線圈。通電后，地面線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性與列車上的電磁體極性總保持相同，兩者“同性相斥”，排斥力使列車懸浮起來(lái)。鐵軌兩側(cè)也裝有線圈，交流電使線圈變?yōu)殡姶朋w。它與列車上的電磁體相互作用，使列車前進(jìn)。列車頭的電磁體（N極）被軌道上靠前一點(diǎn)的電磁體（S極）所吸引，同

3、時(shí)被軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體（N極）所排斥。東漢王充在東漢王充在論衡論衡中寫道：中寫道：“司南之杓司南之杓, ,投之于地投之于地, ,其柢指南其柢指南”最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為稱為“天然磁石天然磁石”的的礦物礦物, ,其中含有主要成其中含有主要成分為分為FeFe3 3OO4 4, ,能吸引其能吸引其他物體他物體, ,很像磁鐵很像磁鐵2.2.磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)1.1.永磁體：天然磁石和人造磁鐵永磁體：天然磁石和人造磁鐵3.3.磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極小磁針靜止時(shí)小磁針靜止時(shí) 指南的磁極叫做指南的磁極叫做南

4、極南極, ,又叫又叫S S極極; ; 指北的磁極叫做指北的磁極叫做北極北極, ,又叫又叫N N極極4.4.磁極間的相互作用磁極間的相互作用: : 同名磁極相斥，異名磁極相吸同名磁極相斥，異名磁極相吸* *5.5.變無(wú)磁性物體為有磁性物體叫變無(wú)磁性物體為有磁性物體叫磁化磁化, , 變有磁性物體為無(wú)磁性物體叫變有磁性物體為無(wú)磁性物體叫退磁退磁思考：是否只有磁鐵周圍才存在磁場(chǎng)思考：是否只有磁鐵周圍才存在磁場(chǎng)? ?一、磁現(xiàn)象一、磁現(xiàn)象【問(wèn)題】【問(wèn)題】 1. 1.電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何相似？電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何相似？ 2. 2.都是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的呢都是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的呢? ?電場(chǎng)和磁場(chǎng)一樣都是一

5、種物質(zhì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)一樣都是一種物質(zhì)3.3.電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何區(qū)別？電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何區(qū)別？4.4.為什么丹麥物理學(xué)家奧斯特相為什么丹麥物理學(xué)家奧斯特相信電和磁之間存在關(guān)系？信電和磁之間存在關(guān)系？5.5.為什么之前的實(shí)驗(yàn)都失敗了？為什么之前的實(shí)驗(yàn)都失敗了？縱向力縱向力橫向作用橫向作用二、電流的磁效應(yīng)二、電流的磁效應(yīng)奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：導(dǎo)線應(yīng)沿注意事項(xiàng)：導(dǎo)線應(yīng)沿南北南北方向方向水平水平放置放置實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論: :通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng), ,即電流可以即電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)磁體磁體磁體磁體磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁體磁體電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)結(jié)論：結(jié)論： 磁體對(duì)通電導(dǎo)體有磁體對(duì)通電導(dǎo)體有力

6、的作用力的作用問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 磁體和通電導(dǎo)體之間磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過(guò)什么的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？發(fā)生的呢？磁場(chǎng)與電流之間的相互作用磁場(chǎng)與電流之間的相互作用問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過(guò)磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？什么發(fā)生的呢？磁體磁體電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)問(wèn)題：?jiǎn)栴}：電流與電流之間是否有力的作用？電流與電流之間是否有力的作用？結(jié)論結(jié)論: :同向電流相互吸引。同向電流相互吸引。結(jié)論結(jié)論: :反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 電流和電流之間的相互作電流和電流之間的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？電流的磁

7、效應(yīng)：電流的磁效應(yīng)： 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng). .電流電流電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。 （磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之（磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的）作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的）三、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)三、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁體磁體磁體磁體磁場(chǎng)磁場(chǎng)電流電流電流電流四、地磁場(chǎng)四、地磁場(chǎng)1.1.地球是一個(gè)巨大的磁體地球是一個(gè)巨大的磁體2.2.地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)3.3.地磁的北極在地理的地磁的北極在地理的南極附近南極附近, ,地磁的南極在地磁的南極在地理的北極附近地理的北極附近, ,但兩者但兩者并不完全重合并不完全重合, ,它們之間它們之間的夾角稱為磁偏角的夾角稱為磁偏角4.4.磁偏角的數(shù)值在地球上磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的不同地方是不同的下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中,正確的是 ( )A磁場(chǎng)跟電場(chǎng)一樣,是人為假設(shè)的B磁極或電流在自己周圍的空間會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)C指南針指南說(shuō)明地球周圍有磁場(chǎng)D磁極對(duì)磁極的作用、電流對(duì)電流的作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的 下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極,任何磁體都有兩個(gè)磁極B磁體與磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)