由2016年南京市一道关于“小磁针”的物理中考题想起的

严庆

小磁针是一种小巧、灵活的人造磁体，常被人们用来研究磁场的情况.笔者在2016年南京市中考物理卷第22题阅卷过程中，与部分教师教师交流，发现学生对小磁针的作用理解上还有些偏差

.本文对小磁针作用的两点思考与同行进行交流.

1用小磁针显示磁场方向，不是用转换法

例1（2016南京）用如图1所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向.

（1）选用小磁针是为了.

（2）实验过程中，把电池的正负极位置对调，这样操作是为了研究和是否有关.

在阅卷过程中发现，第一问的得分率并不高，错误答案多集中在“转换磁场的方向”、“确定磁场的方向”上.转换法是初中物理常见的研究方法，主要是对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量的一种研究方法.赵凯华著《电磁学》的第93页，有一段关于磁场方向的表述：“实际上规定B的方向就是一个小磁针在磁场中处于平衡位置时N极所指的方向”，即小磁针在磁场中静止时N极始终指向某一方向，我们于是规定N极所指的这个方向就是该处的磁场方向，这里并没有用一个现象或物理量去转换另一个现象或物理量，因为这两个方向是相同的.磁场的方向是客观存在的，所以也不是用小磁针去“确定磁场的方向”指向哪里.这里小磁针的作用就是为了“显示磁场的方向”.

之所以有学生甚至部分老师认为用小磁针来研究磁场方向用的是转换法，是受到了奥斯特实验的影响.我们可以看看下面这道几年前的南京市中考题.

例2（2011南京）如图2所示是奥斯特实验的示意图.实验结论是：通电导线周围存在，支持此结论的现象是.如果移走小磁针，该结论（选填 “成立”或“不成立”）.

后两问都与小磁针有关，在这里，根据“小磁针发生偏转”，判断出“电流周围存在磁场”，这是用一个非常直观的现象去认识一个看不见摸不着的现象，所以这里用小磁针显示磁场的存在，用到了转换法.

2用小磁针判断磁体的磁性，不能用其指向性

在《电磁转换》的中考复习中，笔者在区级公开课上出了这样一道题：

展示如图3所示的一种磁体玩具，让学生用所学的磁学知识去判断谁有磁性？是金属球还是金属棒、还是两者都有，你有哪些办法？

大部分学生猜想金属球有磁性，而金属棒没有磁性，判断的依据是实验现象“磁体可以吸引很多回形针”，金属球相当于磁体，金属棒相当于回形针.接下来怎么用实验去判断？大家想到可以利用磁体的吸铁性去判断，可以利用磁极间的相互作用规律去判断，这两种办法都是可以的.最后有同学想到用小磁针来检验，把小磁针分别放到金属球与金属棒的周围，观察小磁针的指向是否发生改变，这种方法是不可取的，你会发现在它们周围的小磁针都会发生偏转，实际上玩具中的金属球是没有磁性的，有磁性的是金属棒，而这套玩具的名称叫“磁力棒”，就是因为金属棒有磁性.当你把小磁针放到原来没有磁性的金属球周围时，金属球会被小磁针磁化，进而让小磁针的指向发生改变.不要忘了小磁针的初始身份，它是一个磁体.

在2015年南京市的中考题中也曾出现过用小磁针去判断磁性.

例3（2015南京）如图4所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了，实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识.原来，这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有（选填“铜”、“铁”或“塑料”）.若想探究笔头内的材料是否有磁性，现提供下列器材：①小磁针、②大头针、③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有（填序号）.

最后一问，可以用来完成任务的是①、②.如果最后一问改成如何用小磁针来完成探究任务，可能会有很多同学用小磁针的指向性去判断，这样也增加了题目的难度.大家为什么会想到这种方法？笔者认为，在教材中曾多次出现根據小磁针的指向来判断电流周围磁场的存在和磁场的方向，导致学生产生了负面的知识迁移，这可能也是学生错误的根源所在.

同样的实验器材，能从不同的角度去考察，且能履出履新，这可能就是中考后大家对中考考题期盼的一个原因所在.教师如能选择合适的角度，挖掘一类中考好题，必将能更加完善学生的知识面、提高学生的思维能力.