你了解中国最古老的指南针吗?想想我们的老祖宗真的是很厉害,从用磁石雕成的司南、缕悬到水浮,都能让你看出老祖宗的智慧。今天,我们一起做两个简单的指南针,让你也体会一下发明家的感受吧!
游戏所需物品:
缝衣针
磁铁
杯子
丝线
竹筷子
麦管
游戏步骤:
1.将缝衣针在磁铁上久磨一会,让它产生磁性(可以在铁粉上试试看它的磁力够不够,够了再进行下一步);
2.将磨好生磁的缝衣针刺在麦管上,将磁针放在装水的碗中,你的第一件作品就成功了,这就是“水浮”;
3.将磨好生磁的缝衣针用丝线绑起来,挂好,“缕悬”就制成了!
4.将水浮放在桌面上,等它静止后观察现象,你会发现缝衣针所指的方向是南北。把“缕悬”挂在固定位置上,让其静止,缝衣针所指的方向也是南北。这是为什么呢?凭什么判定缝衣针哪边是南,哪边是北呢?
游戏中的科学:
缝衣针在摩擦磁铁后会生磁,自己变成一块小磁铁,当这块磁铁悬空或在水面上飘浮时,不受外力的影响,等到缝衣针静止时,就会发现它受地磁的影响,正指着南北呢!
此刻拿着N极的磁铁靠近缝衣针,若缝衣针和磁铁相吸,则缝衣针的那端为S极,其所指的方向为南方,若相斥,则缝衣针的那端为N极,其所指的方向为北方。当然,若能事先辨认方位,你一定也会知道指针所指的方向是南还是北。
科学人物:电磁场理论的奠基者——法拉第
几千年前,人类就发现了电现象和磁现象,但一直把它们看做风马牛不相及的两回事。英国杰出的游戏大师法拉第(1791—1867)受到前人的启发,发现了电和磁之间的密切联系,并且第一个用力线和场的概念来表达它们,为后来建立严密的电磁场理论奠定了基础。
法拉第出生在一个铁匠家庭,13岁就当学徒,在业余时间学习电学和化学。他不满足书本上的现成结论,常常自己动手做游戏来验证书上的内容。他的勤奋好学和游戏才能得到大化学家戴维的器重,吸收他为皇家研究所的游戏人员。
法拉第是许多重要电磁现象的发现者。1821年9月,他发现通电的导线能绕磁铁旋转,这个装置后来发展成电动机。1831年10月,他发现如果把磁铁插入或抽出闭合的导线回路,回路中会出现电流,这个装置后来发展成了发电机。同一年,法拉第还完成了后来演变成变压器的游戏。这些游戏为以后电的大规模开发和应用奠定了基础。法拉第在电化学方面也有许多重要发现,现在电学和化学上的一些单位和定律就是以法拉第的名字命名的。
法拉第不只有游戏天分,还有大胆而丰富的想象力。当时人们只知道万物均由原子构成,但他却提出电和磁不是由原子组成,而是以空间中场的形式存在;电力和磁力的作用可以用场中的力线来表示;他还认为自然界各种各样的力归根到底是统一的。他的这些新颖思想为19世纪以后自然科学的发展指明了方向。