磁鐵與指南針課件

1、磁鐵與指南針Magnet & compass磁鐵磁石通常稱為“吸鐵石”，它把許多鐵屑緊緊吸在一起，就像一個(gè)慈祥的母親吸引自己的孩子，所以人們稱它為“慈石”。人類居住的地球也是一個(gè)天然大磁鐵，地球的南北兩端也有不同的磁極，地球的北極是S極，地球南極為N極。根據(jù)同性磁極相排斥，異性磁極相吸引的原理，拿一根可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針，無(wú)論站在地球的什麼地方，它的N極總是指北，S極總是指南。磁鐵有南極(S極)和北極(N極)磁鐵有南極(S極)和北極(N極)透過(guò)鐵屑所表現(xiàn)出的磁力線磁場(chǎng) (Magnetic field)磁鐵可以吸引鐵製品四個(gè)磁鐵相互作用釹磁鐵 Neodymium magnet一則關(guān)於磁鐵的漫畫No

2、 magnet !在某些場(chǎng)所禁止使用磁鐵指南針指南針是一種用於指示方向的工具，廣泛應(yīng)用於航海、野外探險(xiǎn)等領(lǐng)域。現(xiàn)有兩種類型：一是根據(jù)地球磁場(chǎng)的有極性製作的地磁指南針，但這種指南針指示的南北方向與真正的南北方向不同，存在一個(gè)磁偏角；二是電子指南針，採(cǎi)用磁場(chǎng)感測(cè)器的磁阻（MR）技術(shù)，可修正磁偏角的問(wèn)題，現(xiàn)已大量用於GPS定位裝置中。英國(guó)漢學(xué)家李約瑟把指南針、造紙、活字印刷術(shù)、火藥合稱中國(guó)古代四大發(fā)明。指南針與指北針各種不同款式的指北針compass明代航海用羅盤Compass Cardcompass風(fēng)水用羅盤指南針的原理指南針也叫羅盤針，是我國(guó)古代發(fā)明的利用磁石指極性製成的指南儀器。因此，介紹司南

3、必須從磁石說(shuō)起。地球是個(gè)大磁鐵，其地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。指南針在地球的磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用，所以會(huì)一端指南一端指北。 拿支磁鐵靠近指北針，會(huì)有什麼現(xiàn)象？ 拿磁鐵靠近指北針指北針的指針紅色的那端會(huì)和磁鐵的S極吸在一起。 指北針的指針另一端（不是紅色的一端）會(huì)和磁鐵的N極吸在一起。 這種情形和兩支磁鐵互相靠近時(shí)的情形很類似。 NS指北針的指針是磁鐵製成的嗎？指北針的指針是用什麼材質(zhì)製成的？指針會(huì)受到吸引和排斥，所以應(yīng)該是小磁鐵製成的；指針不可能是鐵製的，因?yàn)殍F只會(huì)被磁鐵吸引，不會(huì)被排斥。 磁鐵同極靠近時(shí)，會(huì)互相排斥；磁鐵若是不同極靠近時(shí)，會(huì)互相吸引。指北針的指針靜止時(shí)，為

4、什麼總是朝向南北方向？指北針的指針靜止時(shí)，為什麼總是朝向南北方呢？科學(xué)家認(rèn)為地球本身好像是一個(gè)大磁鐵，具有磁性，簡(jiǎn)稱地磁。只是地磁的N極位於地球的南方，地磁的S極位於地球的北方（如右圖）。由於不同磁鐵的N極和S極會(huì)互相吸引，所以，指北針指針紅色端（N極）靜止時(shí)，總是朝向地球北方（地磁S極）。司南戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，人們利用磁石指示南北的特性製成了指南工具司南。但是，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的司南是什麼樣子無(wú)法考證?，F(xiàn)在的模型是後人根據(jù)史書記載以及地下出土的漢代地盤實(shí)物製成。地盤是青銅做成的，內(nèi)圓外方，中心圓面磨得非常光滑，以保證勺體指示方向的準(zhǔn)確性。中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八宿，共計(jì)二十四個(gè)方位。地盤中

5、心的小勺是用整塊的天然磁鐵磨成的，磁鐵的N極磨成司南的長(zhǎng)柄，勺頭底部是半球面，非常光滑。 司南的使用方法使用時(shí)先把地盤放平，再把司南放在地盤中間，用手撥動(dòng)勺柄，使它轉(zhuǎn)動(dòng)，等到司南停下來(lái)，勺柄所指方向就是南方。這種勺形司南直到八世紀(jì)時(shí)仍在使用。指南魚到了宋代，人們掌握了製造人工磁體的技術(shù)，又製造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形，長(zhǎng)二寸，寬五分，魚的肚皮部分凹下去，使魚像船一樣能浮在水面上。再把魚和天然磁鐵放在一起，由於磁鐵的吸力，鋼片受磁感應(yīng)也具有磁性。這種人工傳磁方法製成的指南魚比使用司南方便多了，只要有一碗水，把指南魚放在水面上就能辨別方向了。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的改進(jìn)，人們又把鋼針在天然磁鐵上磨擦，鋼針也有了磁性。這種經(jīng)過(guò)人工傳磁的鋼針可以說(shuō)是正式的指南針了。 指南針或指北針的名稱視其指針尖端之朝向而定。 指針的尖端（紅色那端）朝向北方，稱為指北針； 指針的尖端（紅色那端）朝向南方，稱為指南針。中國(guó)古代的指南針指南針指南魚司南勺柄指向南方指南車指南車是一種用來(lái)辨認(rèn)方向的儀器，傳說(shuō)中指南車乃是由軒轅黃帝或周公，但據(jù)歷史考証，指南車是三國(guó)時(shí)魏國(guó)的馬鈞所創(chuàng)造。車上有一小人，其手指的方向即為南方，傳說(shuō)司南、羅盤都是根據(jù)它而發(fā)明。指南車的原理指南車使用了差動(dòng)齒輪裝置，或者稱加法機(jī)構(gòu)。其原理是當(dāng)車輛直線行