自制指南针

来源于:段玉佩
发布时间:2018-07-17 09:49:33
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清水一碗绣花针,蜡纸也能指乾坤。

科学优雅人人爱,平中见奇浅入深。

  短短几句话,告诉了我们一个科学小知识。如果你在野外迷路了,分辨不出南北方向,那就记熟这几句话,用随身带着的磁铁和针来帮我们指明方向吧!

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实验材料

  缝衣针(绣花针)、磁铁、食品蜡纸、圆规、剪刀、玻璃碗、清水

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实验步骤

  1.确认磁铁的南北极之后,用磁铁的“北极”端摩擦缝衣针尖端。注意:摩擦时要一手握住缝衣针的中间部位,另一手拿着磁铁,从缝衣针的中部开始,自上而下地进行摩擦。从上到下摩擦完一遍,算作1次,共摩擦50次。

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  2. 接下来,换到缝衣针的另一端,用磁铁的“南极”端摩擦缝衣针的尾端。摩擦的手法、注意事项和上一个步骤中描述的完全相同。摩擦结束后,可以将缝衣针的尖端涂抹上红色的颜料,以便更好地区分南、北两极。

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  3. 用圆规在蜡纸上画一个直径为2.5厘米的正圆形,然后用剪刀沿圆规画出的圆剪取蜡纸。

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  4. 在蜡纸中心标出一个直径为5毫米的小圆,小心地用针从小圆的圆边插进去,并朝着圆形蜡纸的中心方向穿过,再穿过对面的小圆圆边,让针别在圆形蜡纸上。注意:针尖和针的尾端都要露在蜡纸上面。

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  5. 将清水倒入玻璃碗中,等待水面完全平静之后,将别了缝衣针的蜡纸放在水面上。注意:针尖和针的尾端朝上。

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  6. 稍等一段时间,在没有外力和气流的干扰下,针就会固定在一个方向不再移动。这时候,缝衣针针尖所指的方向,就是地理上的北方,而尾端则是南方。

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课堂链接:

  磁极间相互作用的规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫作磁化。钢针磁化后,可以用来制作指南针。我们把能使磁针偏转的、看不见、摸不着的物质称为磁场,它可以通过实验被我们感知到。


实验原理

  是不是很奇妙?更奇妙的是,我们用一个缝衣针就发现了地球的一个秘密——地球本身就是一个巨大的磁体。它的周围存在着磁场,叫作地磁场,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。为什么极光要去极地看?就是因为那里的地磁磁性最强。

  那么,为什么缝衣针会变成磁铁呢?当我们用磁铁对缝衣针进行摩擦的时候,其实就让缝衣针从普通的针变成磁体了。这个磁体的磁性虽然不如磁铁强,但也是具有明显磁性的。而具有了磁性的磁针要想正确地指出地球的南北极方向,则需要一个摩擦力非常小的支撑体,清水和蜡纸则很好地完成了这个使命。