成分
平底碗是最简单的 | 一些薄泡沫或漂浮的东西 | ||
磁铁(非挠性磁铁) | 针、别针或其它小的薄铁或钢片 |
指令
用磁铁沿着针沿同一方向划5-6次。
剪一块足够大的泡沫,让针能舒服地放在上面。
在碗里倒入足够的水,这样就有足够的空间让泡沫浮起来,而不会碰到两边。
把针放在泡沫的中心,把它浮在碗里。
等几秒钟,直到指针停止转动——它指的是哪个方向?
结果
你会发现针的一头指向北,另一头指向南。你只需要标记哪一端指向北方,你就会建立一个完美的功能(如果有点麻烦)指南针。
解释
当你拨动这根针时,它就变成了一个弱磁铁。所以,当你让它漂浮在水面上自由旋转时,一端指向北方,另一端指向南方,你就做了一个指南针!
为什么指南针指向北方?
磁铁的北端被其他磁铁的南端吸引,反之亦然。
地球是一个巨大的磁体,非常接近真正的北极,它的磁性南极。这意味着你的磁针的磁北极被这个吸引,所以磁针指向真正的北方。
为什么用磁铁抚摸针会使针具有磁性?
被磁铁吸引的材料,如铁或钢,其内部结构有点像成千上万个微小的磁铁。它们通常指向很多不同的方向,所以它们相互抵消,总的来说,金属没有磁性。但如果你把它们放在磁铁附近,它们就会排成一行。磁铁离得越近,磁场就越强,它们的排列就越好。
通常情况下,这些小磁铁会指向很多方向。 | 如果你在附近放一块磁铁,它们都指向它。 |
如果你把磁铁拿开这些小磁铁会一直指向它而不是指向有用的方向。但是如果你沿着针移动磁铁,它们最终会指向同一个方向,形成一个磁铁
如果你把磁铁拉开,磁铁就会指向错误的方向。 | 如果你沿着磁针拨动磁铁,它会使所有的小磁铁排成一行,这样磁针就有了磁性。 |
人们是如何制造出第一个圆规的?
在没有磁铁之前,制作指南针显然是很困难的,然而幸运的是,一种叫做磁铁矿的铁矿石在凝固时可以被地球磁场磁化。这通常被称为磁石,可以从地下挖出预磁化,并可以挂在一根绳子上,将作为指南针。
这些小磁铁是什么?
原子是由带正电的原子核和带负电的电子云组成的。在某些类型的原子中,这些绕着原子核运动的电子朝一个方向移动比朝另一个方向多,这就是循环电流,它形成了电磁铁。所以原子本身就是一个小磁铁。像这样的材料被称为顺磁体,如果它们被置于磁场中原子会与之对齐它们被磁铁吸引,但非常非常弱,所以你通常不会注意到它。
诸如铁、钢、镍和钴等材料对磁铁的吸引力要强得多,这些磁铁被称为铁磁体。在这些材料中,即使没有磁场,原子磁体也倾向于彼此排成一行。
数以十亿计的原子将排成一列,形成具有相同磁性方向的区域或区域。如果施加磁场,这些畴可以改变大小或方向,产生比顺磁体更大的影响,当你用磁铁拿起回形针时就会发生这种情况。
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