陳 紅
八年級(jí)《物理》(人教版)下冊(cè)第62頁(yè)的圖9.1-1和9.1-2,是有關(guān)羅盤和司南的兩幅圖片.
我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁鐵的指極性的國(guó)家.早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,我國(guó)勞動(dòng)人民就利用磁鐵的指極性發(fā)明了世界上最早的指南儀器——司南.
司南是怎樣制成的呢?
據(jù)專家研究,司南大約是把整塊的天然磁鐵輕輕地琢磨成勺子的形狀,很像我們現(xiàn)在用的湯匙(如圖1),并且把它的S極琢磨成長(zhǎng)柄,使重心落在圓而光滑的底部正中.待這個(gè)“勺子”做好后,將其放在一個(gè)非常光滑的底盤上.司南的底盤有的是用青銅做的,有的是涂漆的木盤.青銅和漆器都比較光滑,摩擦阻力較小,司南轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)很靈活.這種底盤內(nèi)圓外方,四周還刻有表示方位的格線和文字.使用的時(shí)候,先把底盤放平,再把司南放在底盤的中間,用手撥動(dòng)它的柄,使它轉(zhuǎn)動(dòng),等到司南停下來(lái),它的長(zhǎng)柄就指向南方,勺子的口則指向北方.
在用天然磁石琢制成司南的過(guò)程中,磁石容易因打擊、受熱而失磁,故司南磁性較弱,加之它與底盤接觸,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有摩擦,常難以達(dá)到預(yù)期的指南效果.另外,司南在使用起來(lái)也很不方便,如司南必須放在光滑的底盤上,底盤還必須放平,否則就會(huì)影響它指南的效果,甚至?xí)顾鼜牡妆P上滑落下來(lái).因此,司南未能得到廣泛的應(yīng)用.但司南畢竟是最早出現(xiàn)的指南儀器,被視為指南針的祖先.
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們發(fā)現(xiàn)了人工磁化的方法,制造出了新的指南儀器——磁針.
北宋的沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載了四種使磁針指南的方法:把磁針橫貫燈芯浮在水上,架在碗沿或者指甲上,或用縷絲懸掛起來(lái)等均可指示方向.從該書的記載來(lái)看,當(dāng)時(shí)使用磁針指向時(shí),沒(méi)有固定的方位盤.但不久,就出現(xiàn)了磁針和方位盤聯(lián)成一體的羅經(jīng)盤,又稱羅盤(如圖2),即在一個(gè)圓形的小盤中裝一根小磁針,這根小磁針中間粗,兩頭尖,能夠在盤中來(lái)回旋轉(zhuǎn).不管把盤子怎樣轉(zhuǎn)動(dòng),小磁針總是一頭指向南方,另一頭指向北方.這種羅盤的方位盤為圓形,有24個(gè)方位,人們只要看一看磁針在方位盤上的位置,就能定出方位來(lái).羅盤里的磁針是以釘子支在磁針的重心處,支點(diǎn)的摩擦阻力很小,磁針可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),因此羅盤有很好的指向性.由于羅盤使用方便,指向準(zhǔn)確,很快成為人們常用的指南儀器.
責(zé)任編輯 程 哲
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2008年4期