逍遥学能 2015-11-21 11:04
对于物理习题，我们不应尽满足于原问题的解决，要对原题进行引伸，变换，拓宽，扩展，从不同的角度来认识相同的问题，将学生引向学习深处，起到事半功倍的效果。下面就磁现象中涉及同一个知识点的试题加以变换：
母题：有一条形铁块，上面的字样已模糊不清，试用多种方法判定它是否具有磁性。
分析：磁的知识在日常生活中并不常见，同学们往往只懂得磁极间的相互作用。要用多种方法去判断铁块是否具有磁性，需要熟练掌握有关磁性的知识。
可以采用的方法有：
方法1：根据磁体的吸铁性来判断。取一些磁性物质（如少量铁粉），如条形铁块能吸引铁粉，就说明它有磁性，是磁体。
方法2：根据磁体的指向性判断：把条形铁块用细线系住可以在水平面内自由转动。如果它具有磁性，它将会在地球磁场的作用下，只在南北方向停下来。如果该铁块不具有磁性，就会在任意方向停下来。
方法3：根据磁极间的相互作用规律判断：另取一根条形磁铁，用其两端分别先后去靠近条形铁块的某一端，如果两次都能吸引，说明它是铁块，无磁性；如果一次吸引，一次排斥，说明它有磁性，是磁铁。
方法4：根据磁极的磁性最强判断：找一个具有磁性的条形磁体，具体的区分方法是：将条形磁体的一端从铁块的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明铁块没有磁性；若吸引力一直由大变小或者一直由小变大，则说明铁块有磁性。
总结：判断物体是否是磁体，主要可依据磁铁的吸铁性，指向性以及磁极间的相互作用规律。跟判断物体是否带电相类似，要判断某物体是否有磁性，可以将另一磁体靠近它，并观察到两者相互排斥时，就能判定被考察物体是有磁性的。如果被考察物体是铁磁性物质的，由于另一磁铁具有吸铁性，因此两者互相吸引不能证明双方都一定具有磁性。
变式1：水平放置的一根条形磁铁一端吸着一枚较重的铁钉，若用另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠拢时，如图1，可能出现的现象是（ ）
A．将铁钉吸得更牢
B．铁钉落下
C．铁钉尖端将被吸向右端磁铁
D．铁钉尖端将被吸向左端磁铁
分析：在本题中，把原题中的“没有磁性钢棒”换成“较重铁钉”，把“有磁性钢棒”换成了“两根磁铁”，用图示使问题具体化．本题和原题相比既有继承，又有发展，可谓推陈出新．
本题考察的是磁铁的性质，由于把问题“动态”化，所以增加了题目的难度，解题时只要把动态转化为“静态”，此题则不难解答．
如图，一根条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠拢后，就可以把两条形磁铁看成一个较大的条形磁铁，根据条形磁铁的性质：两端磁性强而中间磁性极弱．所以铁钉回落下．（如同母题中的方法4）
答案：B
变式2：用图示装置进行实验探究。研究对象有：铁片、铝片、玻璃片、纸片、钢片。将这些研究对象分别置于U型磁铁与回形针之间。请将实验探究的结果填在下表中。
拓宽之后，题目中增加了“动态”的隐含条件，来探究实验结果，使题目的难度增加了不少，但是只要从基本的物理概念和规律出发，充分考虑物理过程，同样能够顺利地解答出来。
分析：本题主要实验器材由前两题的条形磁铁换为蹄形磁铁，看起来和前两题没有多大联系，这正是题目设计的巧妙之处，也是使学生失分的主要原因（学生做此题时往往把表格中的两空填反）。实际上，没插入物质前，因为蹄形磁铁两端的磁极磁性最强，所以回形针被吸起。当插入铁片等物质时，铁片会被磁化，这时的铁片就相当于一个条形磁铁，它的中部磁性最弱，所以回形针下落；插入铝片等物质时，它们不会被磁化，而在回形针周围仍会有蹄形磁铁的磁场，所以回形针不会下落。
变式3：（2009 梅州）如图所示，一根条形磁体左端为N极，右端为S极。下图所示从N极到S极磁性强弱变化情况正确的是（ ）
分析：该题从图像的角度展示了磁性的变化规律。我们已经知道，磁体上磁性最强的部分在磁体的两端──磁极。在图像上表现出来就是N端磁性强，S端的磁性也强，而中间的磁性最弱。
答案：D。
感悟：该文涉及到的主要知识点是：磁体上磁性最强的部分在磁极，磁体中间的磁性最弱。从母题到三个变式均考查到了这个知识点，但是它们考查的角度是不同的：母题是设计类试题，可以应用到磁极的特点，变式1将母题中的方法4进行了“动态化”的变形，变式2增加了“动态”的隐含条件，来探究实验结果，变式3是从图像的角度来理解知识。这种从多角度、多方位的对问题进行变化，可以引出一系列与同一个知识点相关的题目，形成多变导向，能对知识有一个进一步深化理解，从而开拓思路，启迪发散思维。
河北省黄骅市羊二庄中学 刘耀忠