地球磁极模型
2012-09-03
中国科技教育 2012年7期
地球是一个巨大的磁体,它也有两极。这两个磁极的位置与地球的南极和北极很接近,人们把地球北极附近的磁极叫北磁极,另一磁极叫南磁极。南磁极位于南极洲海岸附近,北磁极与地图上标志的北极点之间隔着500多千米的距离。磁极永远处于不断移动的状态。
在这个活动中,我们将制作一个地球磁极,在一个球体里放一个小型磁铁,在球体表面轻放一些小订书钉,观察这些订书钉方向的变化,你会发现,在“地球”上不同的地方,磁场的方向也不一样。
材料准备
1个实心软球
1块磁铁(磁铁大小为底面直径1厘米、高1厘米,也可以选择2块较小的磁铁叠加而成)
剪刀
指南针
热熔胶或其他密封胶
制作步骤
用剪刀在软球体上剪一条缝,然后将磁铁的南极朝上插入到球体中心位置。
标记出“地球”北极点和南极点的位置,然后用热熔胶将开缝处封好。
在“地球”上放置1个订书钉,它会在有磁性的地方“站”起来,尝试多放几个订书钉,这些订书钉都会“站”起来,但是角度不同,它们之间所形成的夹角叫做“磁倾角”。
用指南针靠近这个“地球”,看看在“地球”上不同的地方,指南针所指的方向会怎样变化?将指南针拿远一些,又会有怎样的变化呢?
活动延伸
地球就像是1个有南北磁极的大磁铁,它有2个极点,也就是订书钉可以垂直站立的地方,这种磁场模型叫做“偶极型”。
地球磁场,近似于把1个磁铁棒放到地球中心,使磁铁的北极大体上对着地球的南极而产生的磁场形状。订书钉可以在这些磁性区域“站”起来。在它们排成一线的区域就是南北两极的分界线。这个模拟实验里的地球磁场是由永磁铁产生的,我们生活的地球中心并没有磁铁棒,地磁场的成因或许可以用“发电机原理”来解释。
指南针会在地球的磁场区域“站立”起来,但由于它是平面的,所以不能指出磁场的立体方向。