會員登入 新朋友?立刻註冊
[說明]
(1226) 新站zfang.n.sfs.tw ,舊文逐漸下架。
2017/6/25 星期日     [文章分類及列表]
zfangの科學小玩意@精讚部落LOGO zfang.tc.edu.tw
zfang的小玩意 > 科學動手做 > 輕鬆隨意玩
指南針DIY(1)磁化與製作 次要群組 [物理教學::電學磁學] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2015-08-19 14:40:34
關鍵字 1磁化
此文完整連結 http://zfang.zipko.info/1048.html
文章歡迎轉載,請尊重版權註明連結來源。
不正常人類人腦智慧研究所
回答15題以上分析你的文字辨識率

 

 

在野外露營時,常常會東西南北傻傻分不清楚,有什麼方法可以讓我們辨認方向呢?太陽的位置變化有一點幫助,不過最方便可靠的,應該就是指南針了。

有意思的是,雖然叫做指南針,其實我們都是用它來找北方!指南針為什麼會指向南北方?是什麼神祕的力量牽引著它?這些疑問也曾出現在愛因斯坦小時候。在他五歲的時候,父親送了一個指南針給愛因斯坦。他驚奇的發現,不管怎麼轉動,指南針都會指向同一個方向,似乎被一種看不見的力量牽引著。他相信大自然背後隱藏著一些人類所無法看見,但卻令人驚奇的力量。後來,愛因斯坦努力從事科學研究,成了偉大的科學家,正是為了要解開大自然的祕密,尋找那股力量。

暑假,利用一節課時間帶國二學生認識指南針。要動手做一個指南針其實很簡單,關鍵只在於磁化與減少摩擦。這裡將分二篇來做介紹。第一部份 介紹磁化與桌面式指南針,第二部分則是介紹浮水式與懸掛式指南針。

準備材料

羅盤、針、磁鐵、暗扣、雙腳釘。(若磁鐵有標示NS,則不需要羅盤。)

 

讓針磁化

1. 將磁鐵在縫衣針上摩擦數次,要讓磁鐵與鋼針沿同一方向摩擦。不要來回摩擦。


 
2.將摩擦後的鋼針去碰觸另一根針,是否能吸得住?若是吸得住,就代表鋼針已經被磁化。


 
3.改用銅線來試試,銅線能夠被磁化嗎?



4.將磁化的針放在桌上,隨意調整方向,它能自動旋轉嗎?為什麼會這樣?想一想:哪些材料也能被磁化?要怎樣才能跟指南針一樣,讓它們能自動調整成南北方向?注意:磁化後的鋼針易受磁鐵影響,要遠離其他磁性物質。

 

原理

能讓指南針指向南北方向的原因就是地磁作用。地球本身具有磁性,相當於一個巨大磁鐵,吸引著磁化後的磁針。北方是地磁的S極,根據「異名極相吸,同名極相斥」,使磁針N極受到吸引指向北方。指南針的N極會被吸引而指向北方。指南針指的方向(地磁北極)與真正的南北方向(地理北極)有一個很小的夾角,叫“磁偏角”,約11 度。

做指南針的關鍵在於磁化與降低摩擦力。所謂的磁化就是使原來沒有磁性的物體獲得磁性。方法簡單,只要用磁鐵沿同方向摩擦鋼針幾下,鋼針就能獲得磁性。

 
用磁鐵的S極摩擦鋼針,被摩擦的一端會磁化為N極(指向北方),另一端則為S極(指向南方)。


磁化的示意圖。未磁化前(左),鋼針內部的磁性分子排列方向不規則。
但以磁鐵摩擦鋼針後(右),磁性分子排列整齊,鋼針就被磁化了。

但不是每種金屬都能被磁化,只有鐵、鈷、鎳或含這三種金屬的合金才能。可以先用磁鐵來測試,能吸得住的金屬就能被磁化做為指針。除了用磁鐵摩擦,也可使用電磁鐵。將導線繞成螺絲狀加以通電,將鋼針放入螺絲狀的導線中,通電一段時間就能將鋼針磁化。

磁針受到地磁作用偏轉力量小,桌面摩擦力大不易轉動。因此我們有三種款式的指南針設計。桌面式指南針較簡單,所以我沒有教學生這個。在教學上我是先教磁化,再以浮水式進行測試,接著才是講懸掛式的注意事項。我期盼學生們做出延伸作品,先比較這幾種指南針各有哪些優點缺點?再挑選一種方法,加入巧思幫鋼針做變化,設計一個有創意的造型指南針。(目前課程還在測試驗收階段)

 

桌面式指南針

方法一: 將暗釦黏在磁化後的鋼針上,也能做出第三種”桌面型的指南針”。找一找,還有哪些材料可以代替暗釦?配合羅盤(或是記住摩擦的時候磁極,標出南北方向,可以用油性筆塗色,也能像我以針尖作為指北極,N極)

 

方法二:利用雙腳釘。將雙腳釘二腳張開,磁化後即可。甚至有更簡單的方法,連摩擦都不用,直接放上強力小磁鐵就好了。

關於雙腳釘指南針與指南針課程,可以參考臺中翁子國小楊宗榮老師在康軒快樂教師電子報的作品:[3秒鐘快速製作指北針] http://www.945enet.com.tw/epaper/contents/ha/094/03_2.htm

 

END
F B 留 言 版

留言結束請重新整理網頁顯示留言
相 關 文 章
同 群 組 其 他 文 章
隨 機 文 章
zfangの科學小玩意@精讚部落,以網站模式分類整理。
[文章分類及列表] 網站建置 2013.3 精讚部落版權所有(c) JinZan Blog。