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自制指南针教学课件

第一章

指南针是什么？指南针是一种能够指示方向的导航工具，其核心原理是利用地球磁场的特性。无论你身处何方，指南针总能准确指向地球的磁北极，帮助人们辨别东南西北四个基本方向。

地球是个大磁铁地球磁场的起源地球内部的熔融铁核在高温高压下流动，产生了一个巨大的磁场，使整个地球成为一个天然磁铁。磁极的形成这个磁场形成了地球的磁北极和磁南极，磁力线从南极出发，环绕地球，进入北极。指南针的反应指南针的磁针受到地球磁场的影响，会自动排列与磁力线方向一致，指向磁北极。

地球磁场示意图从图中可以看到，地球磁场就像一个巨大的磁铁，磁力线从磁南极出发，环绕地球，进入磁北极。

第二章

你需要准备：一根缝衣针或细铁针针越细，灵敏度越高；针必须是钢铁材质，不可使用铝、铜等非磁性金属。一块小磁铁可以使用条形磁铁或冰箱贴磁铁。磁铁越强，磁化效果越好。一小块软木塞或瓶盖作为浮体支撑磁针，保证其能够自由旋转。一个浅碟或碗需要足够宽阔，让浮体能自由旋转而不触碰边缘。清水普通自来水即可，确保盛水器皿中水深足够支撑浮体。剪刀（可选）如需裁剪软木塞或其他材料时使用。

材料展示与安全提示针的安全处理缝衣针或铁针的尖端非常锋利，操作时请小心谨慎，避免扎伤。年龄较小的学生应在成人监督下进行操作。磁铁的使用注意事项强磁铁不可靠近电子设备，如手机、电脑、信用卡等，以免损坏其中的数据或电子元件。磁铁也不应放入口中，以防误吞。

第三章

第一步：磁化针磁化操作要领：手持磁铁的一极（南极或北极）沿着针身单一方向摩擦至少30次切勿来回摩擦，必须保持同一方向摩擦力度适中，速度均匀每次摩擦都会增强针的磁性，直到针变成一个小磁针。完成后，针的一端会成为N极，另一端成为S极。

第二步：准备浮体选择合适的浮体材料软木塞是理想选择，因其密度低且易于加工。若没有软木塞，可使用塑料瓶盖、泡沫板或硬纸板代替。加工浮体将软木塞切成约5毫米厚的薄片。切割时保持平稳，确保两面平行。瓶盖可以直接使用，无需加工。检查浮力将加工好的浮体放入水中测试，确保其能稳定漂浮。理想的浮体应该能够支撑磁针的重量而不下沉，且在水面上移动灵活。

第三步：组装指南针确认磁针极性可以用另一个已知方向的磁铁测试，确定哪一端是北极（N极），可用记号笔做标记。安装磁针将磁化的针水平插入软木塞中央，确保针身平衡，两端伸出长度大致相等。放入水中在浅碟中倒入足够的清水，然后轻轻将组装好的磁针和浮体放在水面中央。完成组装后，磁针应该能够自由旋转，并最终指向北方。

自制指南针成品展示在这张照片中，我们可以清楚地看到磁化后的针插入软木塞中，整体漂浮在水面上。注意针是如何保持水平，并指向特定方向的。这个简易指南针虽然外观朴素，但功能与原理与专业指南针完全相同。当磁针稳定后，它的指向就是磁北方向，我们可以据此辨别其他方向。

第四章指南针的使用方法

指针指向磁北当你的自制指南针稳定后，磁针会自动指向磁北方向。这是因为地球磁场对磁针产生作用，使其南极被地球磁北极吸引。1北方（N）磁针的一端（通常是红色标记的一端）指向2南方（S）与北方相对的方向3东方（E）面对北方时的右手边4西方（W）面对北方时的左手边

如何辨别方向？确定磁北方向观察磁针稳定后的指向，这就是磁北方向。站立时，面向这个方向，你就是面向北方。利用太阳辅助确认在北半球，中午时分太阳位于南方。早晨太阳从东方升起，傍晚从西方落下。结合太阳位置可以验证指南针的准确性。结合地图使用将地图上的北方与指南针指示的北方对齐，这样地图上的方向就与实际环境一致，便于导航和定位。熟练掌握这些技巧后，即使在陌生环境中，也能准确判断方向，避免迷路。

第五章科学原理揭秘

磁针为何指向北方？地球磁场与指南针互动地球是大磁体地心有南北两磁极磁北极为磁性南极地理北对应磁性南极指南针北极被吸引红针北极指向地磁北极磁场力线方向从磁性南极出发进入磁性北极磁针的特性经过磁化后，针变成了一个小磁体，具有南北两极。按照磁学原理，异性相吸，同性相斥。地球磁场的作用地球磁场对磁针施加扭矩，使其旋转至与磁力线方向一致，从而指向磁北极。物理学现象这是磁场中的磁体寻找能量最低状态的表现，遵循物理学中的最小能量原理。

地磁偏角与误差什么是地磁偏角？地磁北极与地理北极（地球自转轴北端）不完全重合，两者之间的夹角称为地磁偏角。由于地球内部熔融金属流动的复杂性，地磁偏角在不同地区有所不同，且随时间缓慢变化。实际应用中的调整专业导航时需要考虑地磁偏角，将指南针读数调整为真北方向。中国大部分地区的磁偏角较小（约为-5°至7°之间），在一般日常使用中影响不大。

第六章拓展活动与实践

指南针挑战游戏寻宝游戏设计在校园或公园中隐藏几个宝藏准备包含方向和步数指示的寻宝图参与者使用自制指南针按图寻找例如：从起点向东走20步，然后向南走15步...这个活动不仅