司南与罗盘

陈　红

八年级《物理》（人教版）下册第62页的图9．1－1和9．1－2，是有关罗盘和司南的两幅图片.

我国是世界上最早发现磁铁的指极性的国家.早在战国时期，我国劳动人民就利用磁铁的指极性发明了世界上最早的指南仪器——司南.

司南是怎样制成的呢？

据专家研究，司南大约是把整块的天然磁铁轻轻地琢磨成勺子的形状，很像我们现在用的汤匙（如图1），并且把它的S极琢磨成长柄，使重心落在圆而光滑的底部正中.待这个“勺子”做好后，将其放在一个非常光滑的底盘上.司南的底盘有的是用青铜做的，有的是涂漆的木盘.青铜和漆器都比较光滑，摩擦阻力较小，司南转动起来很灵活.这种底盘内圆外方，四周还刻有表示方位的格线和文字.使用的时候，先把底盘放平，再把司南放在底盘的中间，用手拨动它的柄，使它转动，等到司南停下来，它的长柄就指向南方，勺子的口则指向北方.

在用天然磁石琢制成司南的过程中，磁石容易因打击、受热而失磁，故司南磁性较弱，加之它与底盘接触，转动时有摩擦，常难以达到预期的指南效果.另外，司南在使用起来也很不方便，如司南必须放在光滑的底盘上，底盘还必须放平，否则就会影响它指南的效果，甚至会使它从底盘上滑落下来.因此，司南未能得到广泛的应用.但司南毕竟是最早出现的指南仪器，被视为指南针的祖先.

随着社会生产力的不断发展，科学技术的不断进步，人们发现了人工磁化的方法，制造出了新的指南仪器——磁针.

北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记载了四种使磁针指南的方法：把磁针横贯灯芯浮在水上，架在碗沿或者指甲上，或用缕丝悬挂起来等均可指示方向.从该书的记载来看，当时使用磁针指向时，没有固定的方位盘.但不久，就出现了磁针和方位盘联成一体的罗经盘，又称罗盘（如图2），即在一个圆形的小盘中装一根小磁针，这根小磁针中间粗，两头尖，能够在盘中来回旋转.不管把盘子怎样转动，小磁针总是一头指向南方，另一头指向北方.这种罗盘的方位盘为圆形，有24个方位，人们只要看一看磁针在方位盘上的位置，就能定出方位来.罗盘里的磁针是以钉子支在磁针的重心处，支点的摩擦阻力很小，磁针可以自由转动，因此罗盘有很好的指向性.由于罗盘使用方便，指向准确，很快成为人们常用的指南仪器.

责任编辑 程 哲