0360104電與磁的奇妙世界
01指北針與地磁
生活中我們常利用指北針來指引方向，為什麼指針會固定指向南、北方位呢？
好像有一股隱形的力量在吸引指針。
指北針的指針是什麼材質做的？
有可能是磁鐵做的。
用什麼方法可以判斷？
進行以下操作，拿磁鐵靠近指北針試試看。
將指北針平放在桌上，分別拿磁鐵的Ｎ極或Ｓ極，靠近靜止的指北針，觀察看看有什麼現象。
如果磁鐵靠近指北針
Ｎ極會吸引指針末端，表示指針末端是Ｓ極。
Ｓ極會吸引指針尖端，表示指針尖端是Ｎ極。
用兩個磁鐵的Ｎ極互相靠近及一個磁鐵的Ｓ極與另一個磁鐵的Ｎ極互相靠近的情形進行比較。
如果磁鐵互相靠近
同極會相斥。
異極會相吸。
討論
1.磁鐵Ｎ極和Ｓ極分別靠近指北針的指針會怎樣？
拿磁鐵N極靠近指北針的指針，會將指北針的指針尖端推開（同極相斥）。
拿磁鐵S極靠近指北針的指針，會將指北針的指針尖端吸引過來（異極相吸）。
2.這樣的結果顯示指北針的指針可能是什麼材料製作的？
磁鐵的同極（Ｎ極和Ｎ極、Ｓ極和Ｓ極）靠近時會互相排斥，不同極（Ｎ極和Ｓ極、Ｓ極和Ｎ極）靠近時會互相吸引，因此指北針的指針是磁鐵製成的。
指北針的指針具有磁性，當磁鐵靠近指針時，會產生同極相斥、異極相吸的現象。
Q：為什麼可以判斷指北針的指針是磁鐵？
A：因為當磁鐵靠近指北針時，發現磁鐵的兩端分別吸引指針的兩端，與兩根磁鐵互相靠近的例子相似，因此判斷指北針的指針是磁鐵製成的。
Q：有哪些方法也可以證明指北針的指針是磁鐵呢？
指北針靜止時會指向南北，可以用這個方法來驗證。
拿一個磁鐵模擬指北針的指針轉動情形，看它靜止時Ｎ極會不會也指向北方？
實際實驗做做看。
用棉線和長尾夾將磁鐵吊起來，使其自由旋轉。
用棉線和長尾夾將磁鐵吊起，並使左右兩邊達到平衡，懸空靜止後，會發現磁鐵棒會指向南北。
把磁鐵連同小紙盤放入水盆，使其自由旋轉。
磁鐵棒平放在水面的小紙盤上，靜止時，磁鐵棒會指向南北。小紙盤也可以用培養皿等輕和可浮在水面的器皿替代。
還有其他方法嗎？
可以把磁鐵棒黏在塑膠試管上，再讓試管可以自由旋轉，看靜止時試管上的磁鐵棒會不會指向南北。
地磁和指北針的原理
地球的內部就好像有一個大型的磁鐵，也有Ｎ極和Ｓ極，所產生的磁場就稱為「地磁」。地磁的Ｎ極靠近地理南極，地磁的Ｓ極靠近地理北極。
指北針的指針具有磁性，指針尖端是Ｎ極，另一端是Ｓ極。磁鐵具有異極相吸的特性，因此指針尖端（Ｎ極）才會受到位在地球北方的地磁Ｓ極吸引而指向北方。
指北針的指針和懸掛的磁鐵，一樣都會受到地磁的影響，產生互相吸引或排斥的現象，因為指北針是磁鐵做的。
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