教師應重視“輻向磁場”的教學
2007-12-31 00:00:00黃雪兵
物理教學探討 2007年15期
作為繼條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管、勻強磁場等之后學生學習到的一種新型磁場，在《電流表的工作原理》一課中，輻向磁場通常會被介紹其名稱含義、磁感線分布及其特點，但是為何會產(chǎn)生這種輻向分布的磁場卻往往容易被教師忽略。
筆者認為，在介紹了什么是輻向磁場之后，可以給學生提這樣一個問題：既然輻向就是從中心指向各個方向或者從各個方向指向中心，那么兩條磁感線就會在中心處相交，如圖1所示。可是我們知道磁感線是不能相交的，那么怎樣解決這個矛盾?學生經(jīng)過討論后會提出應該把中心的軟鐵考慮進來。
于是可以提出第二個問題，即什么是軟鐵?
這時可以指導學生閱讀本章的閱讀材料之磁性材料，讓學生自己挖掘、了解到磁性材料按照磁化后去磁的難易不同可以分為軟磁性材料和硬磁性材料，軟鐵就屬于軟磁性材料，它在磁化后非常容易去磁。
正是由于磁場中的軟鐵被磁化，其本身就變成另一個磁鐵了，所以圖1中來自N極的磁感線就不能無視軟鐵的存在而穿透它直指S極，而應該是從N極指向軟鐵左側表面，在軟鐵內(nèi)經(jīng)由另外的磁場分布指向軟鐵右側表面，再指向S極，如圖2所示。我們說的輻向磁場就是指的N極到軟鐵左側表面和軟鐵右側表面到S極這個空間的磁場分布。反過來，如果拿掉中心軟鐵，那么N、S兩極之間的磁場就不會保持原有輻向，而會重新分布，那么磁感線也就不會相交了。
接下來就是第三個問題，為什么這里要用軟鐵，能不能用硬磁性材料?經(jīng)過討論，學生會很快得出結論，軟鐵容易去磁，那么就可以在與N、S極對面的軟鐵表面形成較強磁場，而在其余表面的磁性又很容易變得很小，對形成的幅向磁場影響很小，從而使其分布得以持續(xù)下去。(欄目編輯鄧 磊)
