劉雪榮+黃彥
摘要:在玻璃板上撒鐵屑演示磁體周圍的磁場(chǎng),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯;本文利用光學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的原因進(jìn)行了理論分析;找到了用硬紙板和白紙代替玻璃板實(shí)驗(yàn)的方法,收到更好的實(shí)驗(yàn)效果
關(guān)鍵詞:磁場(chǎng);玻璃板;鐵屑;硬紙板;白紙
磁感線是初中物理“磁體與磁場(chǎng)”教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),利用“鐵屑探究磁體周圍的磁場(chǎng)”是突破該難點(diǎn)的一個(gè)非常有效的方法.蘇科版初中物理教材上該實(shí)驗(yàn)是“將玻璃板平放在磁體上,并在玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑,輕輕敲擊玻璃板”,觀察鐵屑的分布情況.課本上給出蹄形磁鐵和條形磁鐵周圍的鐵屑分布圖,如圖1、圖2.這兩張圖片顯示磁鐵周圍鐵屑的分布情況很清晰.但是在課堂上無論用玻璃板還是透明塑料板,不論演示還是分組,看到的現(xiàn)象都不清晰
筆者仔細(xì)分析利用玻璃板完成“鐵屑探究磁體周圍的磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象不明顯的原因如下
1用玻璃板實(shí)驗(yàn)時(shí)現(xiàn)象不明顯的原因分析
現(xiàn)在教室用的實(shí)物投影儀,是將燈光照在被投影的物體上,利用光的反射,將物體的“影子”投在屏幕上.實(shí)驗(yàn)中用的是玻璃板,透光性很強(qiáng),當(dāng)燈光照到玻璃板上時(shí),一部分光透過玻璃板
玻璃板的表面光滑平整,實(shí)物投影儀的兩盞燈的燈光是從玻璃板的兩側(cè)照射到玻璃板的表面,玻璃板發(fā)生鏡面反射,而投影儀的鏡頭是在玻璃板上方的
由于上述兩個(gè)原因,通過玻璃板反射后進(jìn)入到投影儀攝像頭的光很少,所以從屏幕上看的現(xiàn)象是黑糊糊.透明塑料板看到的現(xiàn)象也是如此
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí),直接觀察玻璃板上的鐵屑分布情況,比用實(shí)物投影儀的效果好一點(diǎn),但由于玻璃板的透光性,觀察到的現(xiàn)象也不是很明顯
怎樣才能使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更容易觀察到呢?
筆者根據(jù)上述分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)器材稍作改進(jìn):用不透明硬紙板代替玻璃板,收到很好效果
2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及實(shí)驗(yàn)說明
找一塊兩面平整的硬紙板,裁成A4紙的大小.(如果實(shí)物投影儀能放開8K的白紙,也可以把硬紙板裁成8K紙的大小,效果會(huì)更好)
在硬紙板的中間位置,按照條形磁鐵的大小,裁出一個(gè)洞(因?yàn)橛布埌宀煌该鳎旁跅l形磁鐵上看不到條形磁鐵,不方便實(shí)驗(yàn)),如圖3
在實(shí)驗(yàn)時(shí),把做好的硬紙板套在條形磁鐵上,如圖4
在硬紙板上鋪一張A4紙,按照硬紙板上條形磁鐵的位置,在A4紙上畫出一長(zhǎng)方形,表示條形磁鐵,并在相應(yīng)位置標(biāo)上N極、S極.如圖5
把鐵屑均勻的撒在A4紙上,輕敲紙板,會(huì)看到磁鐵周圍鐵屑的分布情況,如圖6
用筆在紙上描下鐵屑排列成的幾條曲線
再把小磁針分別放在“同一根曲線”不同位置,在紙上記下小磁針靜止時(shí)N極的指向,用帶箭頭的線段表示,如圖7
把白紙上的鐵屑倒入盒中,會(huì)看到如圖8所示至此引入磁感線
3改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)
(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯,無論是實(shí)物投影還是直接觀察,鐵屑的分布特點(diǎn)都非常清晰
(2)根據(jù)鐵屑的分布情況,在白紙上用筆很容易描下鐵屑的分布曲線
(3)器材便于選取,實(shí)驗(yàn)易于操作