制作指南針是科技小制作里比較簡(jiǎn)單的一個(gè),而且有多種實(shí)現(xiàn)方法,但中心思想都是一個(gè):磁化一根鋼針(鋼絲),使其變成磁針,然后磁針主動(dòng)偏向地磁場(chǎng)的方向,從而指示南北。
我們這里介紹的制作指南針的方法,絕對(duì)是比較特別的一個(gè),而且我們不使用任何磁性物質(zhì)(磁鐵),甚至沒(méi)有任何鐵磁性物質(zhì)(能被磁鐵吸引的都叫鐵磁性物質(zhì),例如鋼鐵)。
首先找一截方便筷,我從一根筷子中間剪了大約10厘米長(zhǎng)的一段,然后在上面纏繞漆包線。
漆包線在筷子上繞成一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的線圈(螺線管),為了不讓線圈散掉,兩頭分別打結(jié)。
然后把漆包線兩端的絕緣漆刮掉,一端焊接一塊銅片,另一端焊接一塊鋅片。
配制一盆飽和食鹽水,用一小塊泡沫使線圈漂浮在水面,而銅片和鋅片分別浸泡在食鹽水里。
這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn),象所有的指南針一樣,線圈會(huì)自動(dòng)偏轉(zhuǎn)方向,并始終固執(zhí)地指向南北方向,一個(gè)沒(méi)有磁性的指南針制作成功了!
這種指南針的秘密在于:
1、銅片、鋅片在飽和食鹽水里形成一個(gè)原電池。
2、原電池給漆包線繞成的螺線管供電,螺線管產(chǎn)生磁性,磁極方向可以根據(jù)右手螺旋法則判斷;
3、在地磁場(chǎng)的吸引下,通電的螺線管主動(dòng)偏向南北,成為指南針;
需要注意的是:
1、銅片和鋅片的表面一定要用砂紙打磨干凈,否則金屬表面的氧化物會(huì)阻礙原電池反應(yīng)的進(jìn)行;
2、螺線管的磁性越大指南針的效果就越好,但不能說(shuō)匝數(shù)越多磁性就越大。因?yàn)槠浯判愿褦?shù)和電流同時(shí)成正比,而增加匝數(shù)的同時(shí),電流會(huì)有所減小,所以對(duì)不同的無(wú)磁性指南針,都有一個(gè)最佳的匝數(shù),需要自己去試驗(yàn)得到;
制作這種沒(méi)有磁性的指南針,同時(shí)用到了化學(xué)(原電池的原理)、電磁學(xué)(右手螺旋法則)和地理學(xué)(地球磁場(chǎng))的知識(shí),通過(guò)動(dòng)手,對(duì)不同學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通很有幫助,大家不妨親自試一下。
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指南針
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