自制指南针（课件）-2023-2024学年六年级上册劳动人民版

自制指南针 四大发明之指南针 什么是指南针？ 指南针，古代叫司南，主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上，磁针的南极指向地理南极(磁场北极)，利用这一性能可以辨别方向。 常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明有三类部件，分别是司南、罗盘和磁针，均属于中国的发明。 据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。 指南针是中国古代劳动人民在长期的实践中对磁石磁性认识的结果。作为中国古代四大发明之一，它的发明对人类的科学技术和文明的发展，起了无可估量的作用。在中国古代，指南针起先应用于祭祀、礼仪、军事和占卜与看风水时确定方位。 指南针的原理 知道了什么是指南针后，你是不是很好奇它的原理是什么呢？那么就让我们一起了解了解它的原理吧！ 指南针是利用地球磁场作用来指示北方的，利用的是磁场同极性相斥、异极性相吸的原理，然后以北方为起始点，定其为零度，顺时针方向依序确定各方位角，可由此来指示方向。定位上必须配合地图的运用来寻求相对位置才能明了自身所处之处。注意指南针所指的北不是真北，而是磁北，这是因为地球南、北极和地磁南、北极不在一个位置上，而是有一个角度，这个角度叫磁偏角。不同地点的磁偏角一般是不同的，同一地点的磁偏角也因时而变。 指南针的进化史 战国时期，人们发明了指南针的前身——司南； 晋、南北朝时期，将司南的勺状磁石改为磁针； 唐代末期，人们在司南的基础上发明了水罗盘； 北宋时期，出现了指南鱼； 南宋时期，出现了旱罗盘; 元代时，水罗盘和旱罗盘传入了西方； 明后期、清初时期，西方改造后的旱罗盘传入中国，出现了中西合璧式旱罗盘。 指南针的意义 指南针常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面，而作为其中最重要作用的航海，它使人们获得了全天候航行的能力，人类也第一次得到了在茫茫大海中航行的自由。 从此人类开辟了许多新的航线，缩短了航程，加速了航运的发展，促进了各国人民之间的文化交流与贸易往来。中国使用指南针导航不久，就被阿拉伯海船采取，并经阿拉伯人把这一伟大发明传到欧洲。恩格斯在自然辩证法中指出，磁针从阿拉伯人传至欧洲人手中在1180年左右。1180年是我国南宋孝宗淳熙七年。中国人首先将指南针应用于航海比欧洲人至少早80年。 南针的发展史 在陌生的地方，我们不管是步行还是驾车，常常需要辨别方向。我们现在已经有了自己的北斗导航定位系统了，从此，妈妈再也不用担心我迷路了。但同时，我们也把指南针——这个开启人类文明之旅、探索未知世界的工具渐渐遗忘了，现在我们的日常生活中似乎很少用到它。但是世界那么大，你也想去看看吧！那么，指南针便是你外出旅行的必备工具，因为在没有信号的地方，它依旧是我们可靠的“导航利器”。现在，同我一起走近指南针的世界，去了解一下它的前世今生吧！ 司南（战国时期） 大家听说过司南吗？它便是指南针的前身，它出现在距今4000多年的战国时期，在汉代得到进一步发展。要使司南得以发明，首先需要发现磁石以及磁石的指极性，在战国时的史书中就有磁石可以吸铁的记载，后来人们也发现了磁石的指极性，并据此原理制成了司南。司南看上去是一个方盘，方盘上标有方位，中间放一勺状磁石，拨动磁勺，让其自由旋转后静止下来，勺柄所指的方向就是南方。利用磁石指极性发明的司南，从战国一直到南北朝都在不断地应用和发展。 水罗盘（唐代末期） 到了唐代末期，出现了风水学上用的水罗盘，其构造和早期的司南很不一样，主要由可转动的磁针和刻度盘组成，所以可以算得上是一项新发明。而且在唐代时人们就已经发现了磁偏角（但真正有文字记载的可要到宋代哦），也就是磁针静止时，磁针并不是恰好指向地球的地理南极，而是与真正的地球南极有一定的夹角，这个角就是磁偏角。 指南鱼（北宋时期） 到了北宋时，北宋大臣曾公亮描述了一种指南鱼的做法。其做法是将薄铁片做成鱼形，将鱼首和鱼尾都做得尖尖的，然后将其加热到很高的温度，取出后将其按照南北磁极朝向放置，使鱼头向南，鱼尾向北，马上放入冷水中，这样铁片便磁化成了磁体。然后将这条磁鱼放在水碗状容器里面，便可使其指示方向。 旱罗盘（ 南宋时期） 南宋时人们也会使用一种旱罗盘，原理就是将磁针用铜钉支撑在上面，使其自由旋转定向。因为无须用水，所以叫做旱罗盘。所以宋代指南针有水罗盘、旱罗盘两种形式，水罗盘制造简便，磁体有针状磁体和鱼形状磁体两种，但是它们定向不稳，容易漂浮。旱罗盘制造较为精细，一律是用磁针的，它们定向也比较稳定。 现代指南针 到了现代社会，我们已经很少用到磁针指极性原理所做的指南针了。就算是需要用到指南针，我们现在也多用电子指南针了。随着科学技术的发展，人们已经能够研制出结合了多种消除误差技术和抗干扰技术的电子指南针。电子指南针内部结构是固定的，没有动来动去的小磁针等可移动部件。而且它们可以简单地和其它电子系统对接，因此可代替旧的磁指南针。电子指南针具有较高的精度和较强的稳定性，所以它们也得到了广泛运用。 卫星导航系统 谈到现代社会的导航定位，不得不说一下北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统，它们广泛应用于我们的生产生活中。生活中的车载定位系统、手机地图定位导航都会借助它，它与我们的生活紧密相关，甚至许多人去不熟悉的地方都要依赖导航定位系统的应用。 自制指南针 1.工具和材料 材料：瓦楞纸板、泡沫块、磁铁。 工具：圆规、剪刀、热胶枪、水、塑料盖。 1.用圆规画出一个直径3厘米的圆，并用剪刀剪出来。 2.将圆片粘在4*4厘米的正方形泡沫块上，然后取一块磁铁粘在圆心。 3.往塑料盖中倒入清水，再将做好的指南针画上南北极放上去，这样就可以指示方向了哦。 $$