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“用铁屑探究磁体周围的磁场”实验改进

2017-07-21刘雪荣黄彦

中学物理·初中 2017年7期
关键词:玻璃板硬纸板白纸

刘雪荣+黄彦

摘要:在玻璃板上撒铁屑演示磁体周围的磁场,实验现象不明显;本文利用光学知识对实验现象不明显的原因进行了理论分析;找到了用硬纸板和白纸代替玻璃板实验的方法,收到更好的实验效果

关键词:磁场;玻璃板;铁屑;硬纸板;白纸

磁感线是初中物理“磁体与磁场”教学中的重点和难点,利用“铁屑探究磁体周围的磁场”是突破该难点的一个非常有效的方法.苏科版初中物理教材上该实验是“将玻璃板平放在磁体上,并在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板”,观察铁屑的分布情况.课本上给出蹄形磁铁和条形磁铁周围的铁屑分布图,如图1、图2.这两张图片显示磁铁周围铁屑的分布情况很清晰.但是在课堂上无论用玻璃板还是透明塑料板,不论演示还是分组,看到的现象都不清晰

笔者仔细分析利用玻璃板完成“铁屑探究磁体周围的磁场”的实验,现象不明显的原因如下

1用玻璃板实验时现象不明显的原因分析

现在教室用的实物投影仪,是将灯光照在被投影的物体上,利用光的反射,将物体的“影子”投在屏幕上.实验中用的是玻璃板,透光性很强,当灯光照到玻璃板上时,一部分光透过玻璃板

玻璃板的表面光滑平整,实物投影仪的两盏灯的灯光是从玻璃板的两侧照射到玻璃板的表面,玻璃板发生镜面反射,而投影仪的镜头是在玻璃板上方的

由于上述两个原因,通过玻璃板反射后进入到投影仪摄像头的光很少,所以从屏幕上看的现象是黑糊糊.透明塑料板看到的现象也是如此

学生分组实验时,直接观察玻璃板上的铁屑分布情况,比用实物投影仪的效果好一点,但由于玻璃板的透光性,观察到的现象也不是很明顯

怎样才能使实验现象更容易观察到呢?

笔者根据上述分析,对实验器材稍作改进:用不透明硬纸板代替玻璃板,收到很好效果

2实验改进及实验说明

找一块两面平整的硬纸板,裁成A4纸的大小.(如果实物投影仪能放开8K的白纸,也可以把硬纸板裁成8K纸的大小,效果会更好)

在硬纸板的中间位置,按照条形磁铁的大小,裁出一个洞(因为硬纸板不透明,放在条形磁铁上看不到条形磁铁,不方便实验),如图3

在实验时,把做好的硬纸板套在条形磁铁上,如图4

在硬纸板上铺一张A4纸,按照硬纸板上条形磁铁的位置,在A4纸上画出一长方形,表示条形磁铁,并在相应位置标上N极、S极.如图5

把铁屑均匀的撒在A4纸上,轻敲纸板,会看到磁铁周围铁屑的分布情况,如图6

用笔在纸上描下铁屑排列成的几条曲线

再把小磁针分别放在“同一根曲线”不同位置,在纸上记下小磁针静止时N极的指向,用带箭头的线段表示,如图7

把白纸上的铁屑倒入盒中,会看到如图8所示至此引入磁感线

3改进后的实验优点

(1)实验现象非常明显,无论是实物投影还是直接观察,铁屑的分布特点都非常清晰

(2)根据铁屑的分布情况,在白纸上用笔很容易描下铁屑的分布曲线

(3)器材便于选取,实验易于操作

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