Question

20．磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)，小蕊和小昌同學想探究磁體對鐵釘?shù)奈�引力的大小與放入它們之間物體的哪些因素有關(guān)，請你參與探究并解決一些問題．
（1）如圖，保持磁體和紙片間的距離一定，在紙片上放入不同的物體時，通過比較紙片下面能吸附的鐵釘數(shù)量，顯示磁體對鐵釘吸引力的大小．
鐵釘?shù)姆胖糜袌D中的甲、乙兩種方法，依據(jù)二力平衡的原理，鐵釘在磁場中某點受到的吸引力等于它的重力，應(yīng)選擇圖中乙的方法．
（2）選擇正確的方法后，他們在紙片上分別放入形狀、面積和厚度相同，材料不同的鐵板、鋁板等，觀察能吸引的鐵釘個數(shù)，多次實驗后將數(shù)據(jù)記錄在下表中．

磁體與紙片之間放入的物體	不放物體	鐵板	鎳板	鋁板	陶瓷板	玻璃板	塑料板
吸引鐵釘數(shù)量/個	4	1	1	3	3	3	3

①分析數(shù)據(jù)，可以得出，在其它條件相同時，放入鐵板或鎳板，吸引鐵釘?shù)臄?shù)量較少，說明鐵板和鎳板對吸引力的影響較大，即對磁性屏蔽效果明顯．
②鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是鋁不能被磁化．
③鋁是導體，陶瓷、玻璃和塑料是絕緣體，從表中數(shù)據(jù)知道，它們對吸引力影響效果相同．據(jù)此，你提出一個值得探究的問題：磁體屏蔽的效果與哪些因素有關(guān)
（3）他們在紙片上分別放入形狀和厚度相同、面積不同的鐵板．發(fā)現(xiàn)鐵板面積越大，吸住的鐵釘數(shù)量越少．
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁場影響出現(xiàn)消磁現(xiàn)象．請你根據(jù)含有鐵、鎳的物體對磁性屏蔽效果明顯的性質(zhì)，再寫出一種保護磁卡磁性的方法：磁卡放入鐵盒中．

Answer 1

分析 （1）回形針在紙片下方處于靜止狀態(tài)，合力為零，明確受到的力就能確定原理；要保證回形針受到的吸引力和重力相等，兩個力必須在同一直線上．
（2）①磁體吸引回形針的數(shù)量多少從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以直接得到；根據(jù)回形針被吸起的數(shù)目多少，分析鐵板和鎳板對吸引力的影響．
②屏蔽效果不同的原因從不同物質(zhì)的物理屬性分析．
③圍繞實驗材料、實驗現(xiàn)象提出探究的問題．
（3）探究屏蔽效果與金屬面積的關(guān)系，也要應(yīng)用控制變量法，除面積改變外，其它條件都要控制．
（4）根據(jù)含有鐵、鎳的物體對磁性屏蔽效果明顯的性質(zhì)確定保護磁卡磁性的方法．

解答 解：
（1）回形針受到兩個力的作用：重力和磁體的吸引力，處于靜止狀態(tài)，所以這兩個力是一對平衡力．應(yīng)用的原理是二力平衡；甲圖中，回形針受到的磁力和重力不在一條直線上，所以不是平衡力．因此選擇乙圖；
（2）①分析數(shù)據(jù)可以得出，在其它條件相同時，放入鐵板或鎳板，吸引回形針的數(shù)量較少，說明鐵板和鎳板對吸引力的影響較大，即對磁性屏蔽效果明顯；
②鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是鋁不是磁性物質(zhì)，不能被磁化；
③鋁是導體，陶瓷、玻璃和塑料是絕緣體，從表中數(shù)據(jù)知道，它們對吸引力影響效果相同．鐵、鎳、鋁都是導體，它們對吸引力影響效果卻不同．因此提出的問題是：磁體屏蔽的效果與哪些因素有關(guān)；
（3）要研究屏蔽效果與鐵板面積的關(guān)系，必須保持鐵板的形狀、厚度一定，改變面積大小，觀察回形針被吸起的數(shù)目多少；
（4）由于含有鐵、鎳的物體對磁性屏蔽效果明顯，所以可以將磁卡放在鐵盒中，磁性就能長時間保持了．
故答案為：（1）二力平衡；乙；（2）①較大；②鋁不能被磁化；③磁體屏蔽的效果與哪些因素有關(guān)；（3）厚度；（4）磁卡放入鐵盒中．

點評 此實驗探究的問題--不同物體的屏蔽效果與生活聯(lián)系密切，實驗過程充分應(yīng)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．題目設(shè)計新穎，難度適中，充分考查學生應(yīng)用物理方法解決實際問題的能力，是一道好題．