例析磁現(xiàn)象

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  對(duì)于物理習(xí)題,我們不應(yīng)盡滿足于原問題的解決,要對(duì)原題進(jìn)行引伸,變換,拓寬,擴(kuò)展,從不同的角度來認(rèn)識(shí)相同的問題,將學(xué)生引向?qū)W習(xí)深處,起到事半功倍的效果。下面就磁現(xiàn)象中涉及同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的試題加以變換:

  母題:有一條形鐵塊,上面的字樣已模糊不清,試用多種方法判定它是否具有磁性。

  分析:磁的知識(shí)在日常生活中并不常見,同學(xué)們往往只懂得磁極間的相互作用。要用多種方法去判斷鐵塊是否具有磁性,需要熟練掌握有關(guān)磁性的知識(shí)。

  可以采用的方法有:

  方法1:根據(jù)磁體的吸鐵性來判斷。取一些磁性物質(zhì)(如少量鐵粉),如條形鐵塊能吸引鐵粉,就說明它有磁性,是磁體。

  方法2:根據(jù)磁體的指向性判斷:把條形鐵塊用細(xì)線系住可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果它具有磁性,它將會(huì)在地球磁場(chǎng)的作用下,只在南北方向停下來。如果該鐵塊不具有磁性,就會(huì)在任意方向停下來。

  方法3:根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷:另取一根條形磁鐵,用其兩端分別先后去靠近條形鐵塊的某一端,如果兩次都能吸引,說明它是鐵塊,無磁性;如果一次吸引,一次排斥,說明它有磁性,是磁鐵。

  方法4:根據(jù)磁極的磁性最強(qiáng)判斷:找一個(gè)具有磁性的條形磁體,具體的區(qū)分方法是:將條形磁體的一端從鐵塊的左端向右滑動(dòng),若發(fā)現(xiàn)吸引力的大小不變,則說明鐵塊沒有磁性;若吸引力一直由大變小或者一直由小變大,則說明鐵塊有磁性。

  總結(jié):判斷物體是否是磁體,主要可依據(jù)磁鐵的吸鐵性,指向性以及磁極間的相互作用規(guī)律。跟判斷物體是否帶電相類似,要判斷某物體是否有磁性,可以將另一磁體靠近它,并觀察到兩者相互排斥時(shí),就能判定被考察物體是有磁性的。如果被考察物體是鐵磁性物質(zhì)的,由于另一磁鐵具有吸鐵性,因此兩者互相吸引不能證明雙方都一定具有磁性。

  變式1:水平放置的一根條形磁鐵一端吸著一枚較重的鐵釘,若用另一根同樣的條形磁鐵的S極與原來磁鐵的N極靠攏時(shí),如圖1,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是(  。

  A.將鐵釘吸得更牢

  B.鐵釘落下

  C.鐵釘尖端將被吸向右端磁鐵

  D.鐵釘尖端將被吸向左端磁鐵

  分析:在本題中,把原題中的“沒有磁性鋼棒”換成“較重鐵釘”,把“有磁性鋼棒”換成了“兩根磁鐵”,用圖示使問題具體化.本題和原題相比既有繼承,又有發(fā)展,可謂推陳出新.

  本題考察的是磁鐵的性質(zhì),由于把問題“動(dòng)態(tài)”化,所以增加了題目的難度,解題時(shí)只要把動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化為“靜態(tài)”,此題則不難解答.

  如圖,一根條形磁鐵的S極與原來磁鐵的N極靠攏后,就可以把兩條形磁鐵看成一個(gè)較大的條形磁鐵,根據(jù)條形磁鐵的性質(zhì):兩端磁性強(qiáng)而中間磁性極弱.所以鐵釘回落下.(如同母題中的方法4)

  答案:B

  變式2:用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。研究對(duì)象有:鐵片、鋁片、玻璃片、紙片、鋼片。將這些研究對(duì)象分別置于U型磁鐵與回形針之間。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果填在下表中。

  拓寬之后,題目中增加了“動(dòng)態(tài)”的隱含條件,來探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使題目的難度增加了不少,但是只要從基本的物理概念和規(guī)律出發(fā),充分考慮物理過程,同樣能夠順利地解答出來。

  分析:本題主要實(shí)驗(yàn)器材由前兩題的條形磁鐵換為蹄形磁鐵,看起來和前兩題沒有多大聯(lián)系,這正是題目設(shè)計(jì)的巧妙之處,也是使學(xué)生失分的主要原因(學(xué)生做此題時(shí)往往把表格中的兩空填反)。實(shí)際上,沒插入物質(zhì)前,因?yàn)樘阈未盆F兩端的磁極磁性最強(qiáng),所以回形針被吸起。當(dāng)插入鐵片等物質(zhì)時(shí),鐵片會(huì)被磁化,這時(shí)的鐵片就相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵,它的中部磁性最弱,所以回形針下落;插入鋁片等物質(zhì)時(shí),它們不會(huì)被磁化,而在回形針周圍仍會(huì)有蹄形磁鐵的磁場(chǎng),所以回形針不會(huì)下落。

  變式3:(2009 梅州)如圖所示,一根條形磁體左端為N極,右端為S極。下圖所示從N極到S極磁性強(qiáng)弱變化情況正確的是(    )

  分析:該題從圖像的角度展示了磁性的變化規(guī)律。我們已經(jīng)知道,磁體上磁性最強(qiáng)的部分在磁體的兩端──磁極。在圖像上表現(xiàn)出來就是N端磁性強(qiáng),S端的磁性也強(qiáng),而中間的磁性最弱。

  答案:D。

  感悟:該文涉及到的主要知識(shí)點(diǎn)是:磁體上磁性最強(qiáng)的部分在磁極,磁體中間的磁性最弱。從母題到三個(gè)變式均考查到了這個(gè)知識(shí)點(diǎn),但是它們考查的角度是不同的:母題是設(shè)計(jì)類試題,可以應(yīng)用到磁極的特點(diǎn),變式1將母題中的方法4進(jìn)行了“動(dòng)態(tài)化”的變形,變式2增加了“動(dòng)態(tài)”的隱含條件,來探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果,變式3是從圖像的角度來理解知識(shí)。這種從多角度、多方位的對(duì)問題進(jìn)行變化,可以引出一系列與同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的題目,形成多變導(dǎo)向,能對(duì)知識(shí)有一個(gè)進(jìn)一步深化理解,從而開拓思路,啟迪發(fā)散思維。

  河北省黃驊市羊二莊中學(xué) 劉耀忠


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