“用铁屑探究磁体周围的磁场”实验改进

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