Question

20．磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，小蕊和小昌同學想探究磁體對鐵釘的吸引力的大小與放入它們之間物體的哪些因素有關，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量，顯示磁體對鐵釘吸引力的大小．
鐵釘的放置有圖中的甲、乙兩種方法，依據二力平衡的原理，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，多次實驗后將數據記錄在下表中．

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
吸引鐵釘數量/個	4	1	1	3	3	3	3

①分析數據，可以得出，在其它條件相同時，放入鐵板或鎳板，吸引鐵釘的數量較少，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，從表中數據知道，它們對吸引力影響效果相同．據此，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
（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．發現鐵板面積越大，吸住的鐵釘數量越少．
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁場影響出現消磁現象．請你根據含有鐵、鎳的物體對磁性屏蔽效果明顯的性質，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，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量多少從統計數據可以直接得到；根據回形針被吸起的數目多少，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的物理屬性分析．
③圍繞實驗材料、實驗現象提出探究的問題．
（3）探究屏蔽效果與金屬面積的關系，也要應用控制變量法，除面積改變外，其它條件都要控制．
（4）根據含有鐵、鎳的物體對磁性屏蔽效果明顯的性質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，所以這兩個力是一對平衡力．應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分析數據可以得出，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，不能被磁化；
③鋁是導體，陶瓷、玻璃和塑料是絕緣體，從表中數據知道，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；
（3）要研究屏蔽效果與鐵板面積的關系，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；（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系密切，實驗過程充分應用了控制變量法和轉換法．題目設計新穎，難度適中，充分考查學生應用物理方法解決實際問題的能力，是一道好題．