制作指南針是科技小制作里比較簡單的一個,而且有多種實現(xiàn)方法,但中心思想都是一個:磁化一根鋼針(鋼絲),使其變成磁針,然后磁針主動偏向地磁場的方向,從而指示南北。
我們這里介紹的制作指南針的方法,絕對是比較特別的一個,而且我們不使用任何磁性物質(zhì)(磁鐵),甚至沒有任何鐵磁性物質(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厘米長的一段,然后在上面纏繞漆包線。
漆包線在筷子上繞成一個細長的線圈(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。
這時你會發(fā)現(xiàn),象所有的指南針一樣,線圈會自動偏轉(zhuǎn)方向,并始終固執(zhí)地指向南北方向,一個沒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、在地磁場的吸引下,通電的螺線管主動偏向南北,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阻礙原電池反應的進行;
2、螺線管的磁性越大指南針的效果就越好,但不能說匝數(shù)越多磁性就越大。因為其磁性跟匝數(shù)和電流同時成正比,而增加匝數(shù)的同時,電流會有所減小,所以對不同的無磁性指南針,都有一個最佳的匝數(shù),需要自己去試驗得到;
制作這種沒有磁性的指南針,同時用到了化學(原電池的原理)、電磁學(右手螺旋法則)和地理學(地球磁場)的知識,通過動手,對不同學科知識的融會貫通很有幫助,大家不妨親自試一下。
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