司南與羅盤

陳　紅

八年級《物理》（人教版）下冊第62頁的圖9．1－1和9．1－2，是有關羅盤和司南的兩幅圖片.

我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁鐵的指極性的國家.早在戰(zhàn)國時期，我國勞動人民就利用磁鐵的指極性發(fā)明了世界上最早的指南儀器——司南.

司南是怎樣制成的呢？

據(jù)專家研究，司南大約是把整塊的天然磁鐵輕輕地琢磨成勺子的形狀，很像我們現(xiàn)在用的湯匙（如圖1），并且把它的S極琢磨成長柄，使重心落在圓而光滑的底部正中.待這個“勺子”做好后，將其放在一個非常光滑的底盤上.司南的底盤有的是用青銅做的，有的是涂漆的木盤.青銅和漆器都比較光滑，摩擦阻力較小，司南轉動起來很靈活.這種底盤內圓外方，四周還刻有表示方位的格線和文字.使用的時候，先把底盤放平，再把司南放在底盤的中間，用手撥動它的柄，使它轉動，等到司南停下來，它的長柄就指向南方，勺子的口則指向北方.

在用天然磁石琢制成司南的過程中，磁石容易因打擊、受熱而失磁，故司南磁性較弱，加之它與底盤接觸，轉動時有摩擦，常難以達到預期的指南效果.另外，司南在使用起來也很不方便，如司南必須放在光滑的底盤上，底盤還必須放平，否則就會影響它指南的效果，甚至會使它從底盤上滑落下來.因此，司南未能得到廣泛的應用.但司南畢竟是最早出現(xiàn)的指南儀器，被視為指南針的祖先.

隨著社會生產力的不斷發(fā)展，科學技術的不斷進步，人們發(fā)現(xiàn)了人工磁化的方法，制造出了新的指南儀器——磁針.

北宋的沈括在《夢溪筆談》中記載了四種使磁針指南的方法：把磁針橫貫燈芯浮在水上，架在碗沿或者指甲上，或用縷絲懸掛起來等均可指示方向.從該書的記載來看，當時使用磁針指向時，沒有固定的方位盤.但不久，就出現(xiàn)了磁針和方位盤聯(lián)成一體的羅經盤，又稱羅盤（如圖2），即在一個圓形的小盤中裝一根小磁針，這根小磁針中間粗，兩頭尖，能夠在盤中來回旋轉.不管把盤子怎樣轉動，小磁針總是一頭指向南方，另一頭指向北方.這種羅盤的方位盤為圓形，有24個方位，人們只要看一看磁針在方位盤上的位置，就能定出方位來.羅盤里的磁針是以釘子支在磁針的重心處，支點的摩擦阻力很小，磁針可以自由轉動，因此羅盤有很好的指向性.由于羅盤使用方便，指向準確，很快成為人們常用的指南儀器.

責任編輯 程 哲