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磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。这是同学们都明白的物理现象,貌似没有什么可以研究的,可是细细思考一下,是否能够想象影响磁铁吸附能力的因素、磁性发挥作用的限制条件等诸多问题呢?实践是检验真理的唯一标准,还是让实验来回答吧。
一、影响磁铁吸附能力的因素
1.实验器材:一根细线,一根条形磁铁,一张硬纸片,一个铁架台,不同规格的铁板、镍板、铝板、陶瓷板、玻璃板、塑料板等若干。
2.实验步骤:
(1)如图1所示,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。按照如图2所示方式放置回形针。
图1图2
依据二力平衡的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力。
(2)在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,实验数据记录在表1中。
磁体与纸片之间放入的物体不放物体铁板镍板铝板陶瓷板玻璃板塑料板吸引回形针数量/个4113333
(3)在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。
3.实验分析:
(1)在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大。
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化。
(3)在其他条件相同的情况下,屏蔽效果与金属的面积越大,屏蔽效果越明显。
二、磁性发挥作用的限制条件
1.实验器材:两个滑轮,一根细线,一根条形磁铁,几枚大头针,一个铁架台,一个烧杯和适量的清水。
2.实验步骤:
(1)在烧杯底放一枚小铁钉,放松绳子把绑着的磁铁缓慢下放,让磁铁逐渐靠近小铁钉,在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放,且在绳子末端所对应的支架处用小胶带做好标记(图3中A点)。
(2)拉动绳子提起磁铁,把小铁钉从磁铁上取下,准确地放回杯底原位置。
(3)往杯内倒入适量水后,缓慢下放磁铁浸入水中,当小铁钉刚能被吸起时停止下放。
(4)如果这两次绳子末端所到达的位置不变,则说明水对磁的强弱没有影响;如果两次绳子末端所到达的位置改变了,则说明水对磁的强弱有影响。
3.实验思考:
(1)本题要探究水对磁有没有影响,应该采取控制变量法,即控制其他因素都不变,只改变水的有无,分别完成一次没有水,一次有水时的探究实验。为了实验的严谨性,同学们还可以尝试将水换成其他的液体。应该控制不变的因素有:①磁铁是同一个磁铁;②铁钉是同一个铁钉;③小鐵钉在杯底的位置要相同。
(2)因为第一次实验是在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放,所以第二次实验也应当在小铁钉刚能被吸起时停止下放。
注意:上述两个物理实验都使用到了控制变量法。实质上,控制变量法是进行物理实验时经常采用的一种方法,同学们一定要熟练掌握并在合适的时候灵活应用该方法去解决一些探究性问题。
作者单位:山东省肥城市第一高级中学高一(1)班
一、影响磁铁吸附能力的因素
1.实验器材:一根细线,一根条形磁铁,一张硬纸片,一个铁架台,不同规格的铁板、镍板、铝板、陶瓷板、玻璃板、塑料板等若干。
2.实验步骤:
(1)如图1所示,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。按照如图2所示方式放置回形针。
图1图2
依据二力平衡的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力。
(2)在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,实验数据记录在表1中。
磁体与纸片之间放入的物体不放物体铁板镍板铝板陶瓷板玻璃板塑料板吸引回形针数量/个4113333
(3)在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。
3.实验分析:
(1)在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大。
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化。
(3)在其他条件相同的情况下,屏蔽效果与金属的面积越大,屏蔽效果越明显。
二、磁性发挥作用的限制条件
1.实验器材:两个滑轮,一根细线,一根条形磁铁,几枚大头针,一个铁架台,一个烧杯和适量的清水。
2.实验步骤:
(1)在烧杯底放一枚小铁钉,放松绳子把绑着的磁铁缓慢下放,让磁铁逐渐靠近小铁钉,在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放,且在绳子末端所对应的支架处用小胶带做好标记(图3中A点)。
(2)拉动绳子提起磁铁,把小铁钉从磁铁上取下,准确地放回杯底原位置。
(3)往杯内倒入适量水后,缓慢下放磁铁浸入水中,当小铁钉刚能被吸起时停止下放。
(4)如果这两次绳子末端所到达的位置不变,则说明水对磁的强弱没有影响;如果两次绳子末端所到达的位置改变了,则说明水对磁的强弱有影响。
3.实验思考:
(1)本题要探究水对磁有没有影响,应该采取控制变量法,即控制其他因素都不变,只改变水的有无,分别完成一次没有水,一次有水时的探究实验。为了实验的严谨性,同学们还可以尝试将水换成其他的液体。应该控制不变的因素有:①磁铁是同一个磁铁;②铁钉是同一个铁钉;③小鐵钉在杯底的位置要相同。
(2)因为第一次实验是在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放,所以第二次实验也应当在小铁钉刚能被吸起时停止下放。
注意:上述两个物理实验都使用到了控制变量法。实质上,控制变量法是进行物理实验时经常采用的一种方法,同学们一定要熟练掌握并在合适的时候灵活应用该方法去解决一些探究性问题。
作者单位:山东省肥城市第一高级中学高一(1)班