磁場能涉水而過嗎？

華慶富

光可以在水中傳播，聲音也能夠在水中傳播，而且這兩種傳播現象的效果還是很好的。由此我們不禁也有了這樣的疑問：磁場能不能也像聲音和光一樣可以輕松地涉水而過？實踐是檢驗真理的唯一標準，還是讓實驗來回答我們吧！

一、實驗器材

兩個滑輪，一根細線，一根條形磁鐵，一枚小鐵釘，一個鐵架臺，一個燒杯和適量的清水。

二、實驗步驟

我們可以利用上面的這些器材設計如下實驗。

1.在燒杯底放一枚小鐵釘，緩慢釋放繩子，把綁著的磁鐵緩慢下放，讓磁鐵逐漸靠近小鐵釘，在小鐵釘剛能被吸起的瞬間停止下放，且在繩子末端所對應的支架處做好標記（圖中A點）。

2.拉動繩子提起磁鐵，把小鐵釘從磁鐵上取下，準確地放回杯底原位置。

3.往燒杯內倒入適量水后，緩慢下放磁鐵浸入水中，當小鐵釘剛能被吸起時停止下放。

三、實驗結果

因為兩次小鐵釘都能夠被吸起，所以我們說磁場能夠涉水而過，磁場能夠在水中存在。

四、實驗思考

1.本題要探究磁場能否在水中傳播，應該采取控制變量法：即控制其他因素都不變，只改變水的有無，分別完成一次沒有水，一次有水時的探究實驗。所以該實驗中，控制不變的因素有：①磁鐵是同一根磁鐵；②小鐵釘是同一枚小鐵釘；③小鐵釘在杯底的位置要相同。

2.因為第一次實驗是在小鐵釘剛能被吸起的瞬間停止磁鐵下放，所以第二次實驗也應當在小鐵釘剛能被吸起時停止磁鐵下放。

3.選用小鐵釘而不是鋼釘的原因是前者是暫時磁體（也叫軟磁體），后者為永磁體（也叫硬磁體）。在人造磁體里有永磁體和暫時性磁體兩大類。鋼是硬磁性材料，一旦被磁化，磁性將長期保持，所以用鋼制成的磁體是永磁體；鐵是軟磁性材料，磁化后過一段時間磁性會消失，所以用鐵制成的磁體是暫時性磁體。本實驗中我們要求被吸引的磁性材料被磁化后要很快失去磁性，否則會影響下一次實驗的效果，所以我們選用了小鐵釘這類磁化后只是暫時磁體的磁性材料作為被磁鐵吸引的物體。

4.如果這兩次實驗繩子末端所到達的位置不變，則說明磁場可以在水中傳播，但是水對磁場的強弱沒有影響；如果兩次繩子末端所到達的位置改變了，則說明磁場可以在水中傳播，但是水對磁場的強弱有影響。

實驗結果是，磁鐵在水中吸起小鐵釘時，繩子末端的位置稍稍比在空氣中時高一點點。為什么會出現這樣的結果呢？有兩種可能：其一，可能是水對磁場的強弱影響比空氣要強；其二，可能是水對磁場的強弱基本沒有影響，但小鐵釘在水里會受到浮力，所以磁鐵可以在稍稍高一點的地方吸引起小鐵釘，但是因為小鐵釘所受浮力非常小，所以高出的距離也非常小，可以忽略不計。所以，磁場可以在水中傳播，并且水對磁場強弱的影響可以忽略。

5.控制變量法是初中物理實驗中經常采用的一種方法，同學們一定要掌握這種方法，并能用這種方法解決一些探究性問題。

（編輯 孫世奇）