背景
中国人使用磁铁矿(他们称之为tzuh施早在公元前200年,宫廷魔术师就发明了南北指向的装置,他们使用磁性勺子款待皇室,这些勺子总是指向同一个方向。在英国,这些岩石被称为lodestone (lode的意思是引导)。1269年,彼得·佩雷格里努斯记录了所有磁铁的以下特征:
- 磁场可以在远处起作用。
- 磁铁只能作用于其他磁性材料。
- 异性相吸,同性相斥。
- 悬挂时,北极指向北方,南极指向南方。
有了这些观察,欧洲水手就可以使用磁石磁化的针来导航了。它们的南北方向被用于导航,尽管中国人在几个世纪前就用这些石头制造了指南针。
为什么在你的教室里这样做?
- 鼓励科学调查的以下过程技能:预测、观察、提出假设和得出结论。
- 帮助学生理解电与磁之间的关系。
- 让学生操纵变量和记录变化。
- 鼓励解决问题的能力。
材料
- 字符串
- 缝纫机针
- 回形针
- 碗
- 水
- 磁铁
- 各种磁性材料
- 各种漂浮的物体
过程
要制作指南针,你需要让一块磁铁悬浮起来,这样它就可以自由转动。有很多方法可以做到这一点。
字符串:
- 在门口中间挂一根绳子。
- 在绳子上绑上一块磁铁,使其均匀平衡。当它转动时,它会稳定下来并指向南北。
字符串:
- 磁化一个小物体,如回形针或缝纫针。把磁铁的一端贴在针或回形针的一端。
- 在碗里装满水。
- 将磁化针或回形针小心地漂浮在水面上。
- 如果你很难做到这一点,试着把针放在一小段吸管上,一块软木塞上,或任何有助于它漂浮的东西上。
- 这个活动有多种可能的解决方案。任何漂浮着的磁化物体都会变成指南针。给你的学生一些选择,看看他们想出了什么。
发生什么事情了?
每个磁体都有一个向北和向南的磁极。如果把两块磁铁放在一起,一块的北极会吸引另一块的南极。这就是指南针在地球上工作的原因。地球的磁场虽然很弱,但却强大到足以使一个自由漂浮的磁体的北极与地球的磁极对齐。磁体的北极将指向地球的北方,这意味着地球的地理北极则与之相反磁北极!换句话说,地球的地理北极就是它的磁场南正极,反面
其他学科的科学
关于指南针的课程不仅限于科学课。由于指南针是用来导航和指示方向的,你可以在地理课上尝试使用指南针。学生们可以在特殊的寻宝游戏中使用指南针在学校周围导航,或者在操场或田野上。
视频
更多信息请联系MagLab教育工作者卡洛斯·r·维拉.