磁场能涉水而过吗？

华庆富

光可以在水中传播，声音也能够在水中传播，而且这两种传播现象的效果还是很好的。由此我们不禁也有了这样的疑问：磁场能不能也像声音和光一样可以轻松地涉水而过？实践是检验真理的唯一标准，还是让实验来回答我们吧！

一、实验器材

两个滑轮，一根细线，一根条形磁铁，一枚小铁钉，一个铁架台，一个烧杯和适量的清水。

二、實验步骤

我们可以利用上面的这些器材设计如下实验。

1.在烧杯底放一枚小铁钉，缓慢释放绳子，把绑着的磁铁缓慢下放，让磁铁逐渐靠近小铁钉，在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放，且在绳子末端所对应的支架处做好标记（图中A点）。

2.拉动绳子提起磁铁，把小铁钉从磁铁上取下，准确地放回杯底原位置。

3.往烧杯内倒入适量水后，缓慢下放磁铁浸入水中，当小铁钉刚能被吸起时停止下放。

三、实验结果

因为两次小铁钉都能够被吸起，所以我们说磁场能够涉水而过，磁场能够在水中存在。

四、实验思考

1.本题要探究磁场能否在水中传播，应该采取控制变量法：即控制其他因素都不变，只改变水的有无，分别完成一次没有水，一次有水时的探究实验。所以该实验中，控制不变的因素有：①磁铁是同一根磁铁；②小铁钉是同一枚小铁钉；③小铁钉在杯底的位置要相同。

2.因为第一次实验是在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止磁铁下放，所以第二次实验也应当在小铁钉刚能被吸起时停止磁铁下放。

3.选用小铁钉而不是钢钉的原因是前者是暂时磁体（也叫软磁体），后者为永磁体（也叫硬磁体）。在人造磁体里有永磁体和暂时性磁体两大类。钢是硬磁性材料，一旦被磁化，磁性将长期保持，所以用钢制成的磁体是永磁体；铁是软磁性材料，磁化后过一段时间磁性会消失，所以用铁制成的磁体是暂时性磁体。本实验中我们要求被吸引的磁性材料被磁化后要很快失去磁性，否则会影响下一次实验的效果，所以我们选用了小铁钉这类磁化后只是暂时磁体的磁性材料作为被磁铁吸引的物体。

4.如果这两次实验绳子末端所到达的位置不变，则说明磁场可以在水中传播，但是水对磁场的强弱没有影响；如果两次绳子末端所到达的位置改变了，则说明磁场可以在水中传播，但是水对磁场的强弱有影响。

实验结果是，磁铁在水中吸起小铁钉时，绳子末端的位置稍稍比在空气中时高一点点。为什么会出现这样的结果呢？有两种可能：其一，可能是水对磁场的强弱影响比空气要强；其二，可能是水对磁场的强弱基本没有影响，但小铁钉在水里会受到浮力，所以磁铁可以在稍稍高一点的地方吸引起小铁钉，但是因为小铁钉所受浮力非常小，所以高出的距离也非常小，可以忽略不计。所以，磁场可以在水中传播，并且水对磁场强弱的影响可以忽略。

5.控制变量法是初中物理实验中经常采用的一种方法，同学们一定要掌握这种方法，并能用这种方法解决一些探究性问题。

（编辑 孙世奇）