自制指南針

段玉佩

清水一碗繡花針，蠟紙也能指乾坤。

科學(xué)優(yōu)雅人人愛，平中見奇淺入深。

短短幾句話，告訴了我們一個(gè)科學(xué)小知識(shí)。如果你在野外迷路了，分辨不出南北方向，那就記熟這幾句話，用隨身帶著的磁鐵和針來幫我們指明方向吧！

實(shí)驗(yàn)材料

縫衣針（繡花針）、磁鐵、食品蠟紙、圓規(guī)、剪刀、玻璃碗、清水

實(shí)驗(yàn)步驟

確認(rèn)磁鐵的南北極之后，用磁鐵的“北極”端摩擦縫衣針尖端。注意：摩擦?xí)r要一手握住縫衣針的中間部位，另一手拿著磁鐵，從縫衣針的中部開始，自上而下地進(jìn)行摩擦。從上到下摩擦完一遍，算作1次，共摩擦50次。

接下來，換到縫衣針的另一端，用磁鐵的“南極”端摩擦縫衣針的尾端。摩擦的手法、注意事項(xiàng)和上一個(gè)步驟中描述的完全相同。摩擦結(jié)束后，可以將縫衣針的尖端涂抹上紅色的顏料，以便更好地區(qū)分南、北兩極。

用圓規(guī)在蠟紙上畫一個(gè)直徑為2.5厘米的正圓形，然后用剪刀沿圓規(guī)畫出的圓剪取蠟紙。

在蠟紙中心標(biāo)出一個(gè)直徑為5毫米的小圓，小心地用針從小圓的圓邊插進(jìn)去，并朝著圓形蠟紙的中心方向穿過，再穿過對(duì)面的小圓圓邊，讓針別在圓形蠟紙上。注意：針尖和針的尾端都要露在蠟紙上面。

將清水倒入玻璃碗中，等待水面完全平靜之后，將別了縫衣針的蠟紙放在水面上。注意：針尖和針的尾端朝上。

稍等一段時(shí)間，在沒有外力和氣流的干擾下，針就會(huì)固定在一個(gè)方向不再移動(dòng)。這時(shí)候，縫衣針針尖所指的方向，就是地理上的北方，而尾端則是南方。

課堂鏈接：

磁極間相互作用的規(guī)律是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性，這種現(xiàn)象叫作磁化。鋼針磁化后，可以用來制作指南針。我們把能使磁針偏轉(zhuǎn)的、看不見、摸不著的物質(zhì)稱為磁場(chǎng)，它可以通過實(shí)驗(yàn)被我們感知到。

實(shí)驗(yàn)原理

是不是很奇妙？更奇妙的是，我們用一個(gè)縫衣針就發(fā)現(xiàn)了地球的一個(gè)秘密——地球本身就是一個(gè)巨大的磁體。它的周圍存在著磁場(chǎng)，叫作地磁場(chǎng)，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近。為什么極光要去極地看？就是因?yàn)槟抢锏牡卮糯判宰顝?qiáng)。

那么，為什么縫衣針會(huì)變成磁鐵呢？當(dāng)我們用磁鐵對(duì)縫衣針進(jìn)行摩擦的時(shí)候，其實(shí)就讓縫衣針從普通的針變成磁體了。這個(gè)磁體的磁性雖然不如磁鐵強(qiáng)，但也是具有明顯磁性的。而具有了磁性的磁針要想正確地指出地球的南北極方向，則需要一個(gè)摩擦力非常小的支撐體，清水和蠟紙則很好地完成了這個(gè)使命。endprint