第九章 指南针
既然已经有了磁石，自然不需要用高温来得到永磁体了，张峰向刘婶要了几根钢针，又取了几块薄钢片，又去拿了节竹子和几块木板，就回去开始制作简易指南针了。
第一步自然是先将钢针和钢片制作为硬磁体，他取出两根磁石，将其敲成长条状，然后再用绳子依次吊起，简单判断了一下磁极方向，并将磁石顺着地磁场的方向放置，标上南北。
接下来木板就派上用场了，张峰将磁石按照南北，固定在木板上，两块磁石相聚约两厘米左右。然后，再将钢针和薄钢片横向固定在另一块不到两厘米的小木条上，将小木条从磁石中间自南向北缓慢穿过，重复此过程五十次后，将小木条固定在磁石中间静置。
做完了磁化过程，就开始进行底盘和支撑轴的制作，底盘仍然使用木板，张峰将木板仔细的削成圆盘，在圆心处钻出一个小洞，用来安装支撑轴。支撑轴则使用竹子制作，将竹子制作成圆锥形，用铜制铆钉固定在木板上，支撑架便也完成了。做完这些，就已是傍晚，张峰草草做了些吃食，吃完后就休息去了。
第二天自然是先去学堂授课不提，之后就回家继续开始制作未完成的指南针。此时，小木条上的钢针和钢片都已经有了一定的磁性，张峰拿着试了试，确定了磁力之后，就将其取了出来。薄钢片裁成现代指南针的菱形指针模样，又用竹子做了个小竹帽出来，将指针固定在竹帽上，整个放到支撑轴上。当指针放上去之后就开始了转动，慢慢指向了南北方向，并左右摇晃了一会，总归是给了些面子，没有从轴上掉下来，主体部分就好了。接下来，他又制作了一个木盖，木盖像是一个缺了底的碟子，中间是空的，可以清晰看见指针所指，又在木盖的圆边划上等分线，将其划分为八个小区域，分别在线上刻上东南西北等方位，又将每个方位再划出八根小刻度线，共细分为64个方位。他小心的将指针的北向与木板上所刻北向对齐，将木盖扣上，固定，这个指南针就算制作完成了。
为了防止出现意外，张峰又开始制作悬针法指南针。悬针法指南针没有现代简易指南针那么麻烦，他只是拿了一根钢针，用细丝系在针腰上，慢慢寻找着平衡，直到钢针达到水平状态，然后将细丝的另一头挂在木棍上，再将木棍小心的固定在竹筒上，钢针就在竹筒中悬挂着了，待钢针稳定，静止之后自然便指向了南北方向。
转天，张峰便带着自制的两个指南针，以及剩余的钢针和磁石前往学堂，他决定今天给大家展示一下指南针。自从知道并了解了百工之道后，张峰就决定，除了常规的蒙学和原先计划的数学，他还要将物理的部分也教给学生们。虽然他对物理的实际使用并不是很了解，但理论知识多少还是知道一些的，更何况都是些小孩子，初高中的知识就已经算是超纲了，目前也只是帮他们拉开一点物理的大门，让他们看一眼门后的世界罢了。
“先生好！”
“学生们好，请坐。”
照例开学之后，张峰拿出了指南针，对着众学生展示，同时说道：“今日不背文章，咱们看看新东西，给你们讲讲新学问。你们过来。”
学生们纷纷围上前来，看着张峰手里的指南针。
“刘倩，你上前来。”张峰招呼着班里最好学的学生，虽说读书时对老师的区别对待都有所不满，但真的成了老师，张峰也无法免俗的对好学生另眼相待。
“先生。”刘倩上前来，嘴里回应着，眼睛则是一直好奇的盯着指南针，不知道这是个什么东西。
“这是用你前日所玩的磁石所制，你看看有何特别之处。”张峰将指南针递给刘倩。
刘倩小心翼翼的接过指南针，一个木圆盒里装着一根钢片，钢片两端都是尖端，一端写着北，一端写着南，木盒顶部则写着东南西北等八个方位，还有一些刻度线。
“这是玩具吗？”她上上下下的看了一遍，没看出什么名堂来，不由将询问的目光投向张峰。
“你拨一下中间的指针试试看。”张峰提示道。
刘倩轻轻拨动了一下指针，只见指针转动了几圈，静止之后的方向竟然与波动前完全一样，这让她有些感到有些意外，于是她又拨动了一下，静止下来的指针仍然停留在了同样位置，她有些惊讶的问道：“先生，这是特别的不倒翁吗？”她在家里吃鸡蛋的时候，总是喜欢把鸡蛋壳留下来，往里面灌些沙子，鸡蛋便会如此，无论怎么拨动都会回到原来的位置。
“你再慢慢转个身。”张峰继续提醒。
刘倩慢慢转身，同时一直看着指南针，随着她的转身，圆盒的方向已经变化了，指针仍然坚定的转回到刚刚的方向，但指针所指向的刻度却变了，原先所指刻度是北，在她转身后，她赫然发现指针所指刻度在慢慢变化，由北至东，再到南，然后是西，在她重新面对张峰后，指针又重新指回了北。
“呀，它能确定方向！”小姑娘终于发现了，惊呼出声，这样的东西，别说见了，听都没听说过。
“是的，它叫指南针，指针北方所指的方向就是北方，且一直如此不会改变。但是指针不变，人与底盘的方向一直在变，因此，指针所指的刻度上所标的方向就是你所面对的方向。”张峰这才笑着对大家介绍道，“这就是用磁石所制，大家若把磁石悬挂起来，也能发现同样的情况，磁石静止后的方向总是一致的。”
“那这是问什么呢？”另一个学生问道。
“这就需要做一个实验了。”张峰拿出了一根细线，又拿了一根钢针，将针挂在细线上，调到平衡，待其静止，“大家可以看看，这根针被做成了小磁石，现在这根针针尖所指便是南方。”说着，他又拿出了一块磁石在下方横向靠近针，慢慢接近后，针忽然转了一下，变得与磁石的方向一致，“当小磁石遇上了大磁石的时候，就会被其影响，如果没有外力的作用，将会导致转动并与大磁石方向相反。我们脚下的大地就是一块巨大的磁石，因此其他磁石在不受到其他的力的作用时，就会向大地的方向转动。”
“有些现象可能曾经也有人发现过，但是他们并没有考虑到如何去利用它。”张峰稍微解释了一下原理后，又继续说道：“而另外的一些人却通过现象去追寻它的原理，并将它利用了起来，利用起来的结果就是新技术和新学问的出现，这就是格物致知，也是百工之道所需要的精神和思考方式。”
大一些的学生有些似懂非懂地点了点头，小些的则是没有听懂，但他们也都多多少少记住了张峰所说的一些内容。
“今天就不继续授课了，你们早些回去。”张峰也不继续讲了，可能他们现在只会在回家的时候作为趣事向父母随口一提，也有可能他们转头就忘记了今日的课程，但是张峰想要做的就是，让他们在听自己说的过程中，慢慢的有这么一个意识。这并不是这么一节课就能达到的效果。
现在，张峰还要去一趟刘家，将指南针给刘兴看看，同时也征求一下他的意见。
第一步自然是先将钢针和钢片制作为硬磁体，他取出两根磁石，将其敲成长条状，然后再用绳子依次吊起，简单判断了一下磁极方向，并将磁石顺着地磁场的方向放置，标上南北。
接下来木板就派上用场了，张峰将磁石按照南北，固定在木板上，两块磁石相聚约两厘米左右。然后，再将钢针和薄钢片横向固定在另一块不到两厘米的小木条上，将小木条从磁石中间自南向北缓慢穿过，重复此过程五十次后，将小木条固定在磁石中间静置。
做完了磁化过程，就开始进行底盘和支撑轴的制作，底盘仍然使用木板，张峰将木板仔细的削成圆盘，在圆心处钻出一个小洞，用来安装支撑轴。支撑轴则使用竹子制作，将竹子制作成圆锥形，用铜制铆钉固定在木板上，支撑架便也完成了。做完这些，就已是傍晚，张峰草草做了些吃食，吃完后就休息去了。
第二天自然是先去学堂授课不提，之后就回家继续开始制作未完成的指南针。此时，小木条上的钢针和钢片都已经有了一定的磁性，张峰拿着试了试，确定了磁力之后，就将其取了出来。薄钢片裁成现代指南针的菱形指针模样，又用竹子做了个小竹帽出来，将指针固定在竹帽上，整个放到支撑轴上。当指针放上去之后就开始了转动，慢慢指向了南北方向，并左右摇晃了一会，总归是给了些面子，没有从轴上掉下来，主体部分就好了。接下来，他又制作了一个木盖，木盖像是一个缺了底的碟子，中间是空的，可以清晰看见指针所指，又在木盖的圆边划上等分线，将其划分为八个小区域，分别在线上刻上东南西北等方位，又将每个方位再划出八根小刻度线，共细分为64个方位。他小心的将指针的北向与木板上所刻北向对齐，将木盖扣上，固定，这个指南针就算制作完成了。
为了防止出现意外，张峰又开始制作悬针法指南针。悬针法指南针没有现代简易指南针那么麻烦，他只是拿了一根钢针，用细丝系在针腰上，慢慢寻找着平衡，直到钢针达到水平状态，然后将细丝的另一头挂在木棍上，再将木棍小心的固定在竹筒上，钢针就在竹筒中悬挂着了，待钢针稳定，静止之后自然便指向了南北方向。
转天，张峰便带着自制的两个指南针，以及剩余的钢针和磁石前往学堂，他决定今天给大家展示一下指南针。自从知道并了解了百工之道后，张峰就决定，除了常规的蒙学和原先计划的数学，他还要将物理的部分也教给学生们。虽然他对物理的实际使用并不是很了解，但理论知识多少还是知道一些的，更何况都是些小孩子，初高中的知识就已经算是超纲了，目前也只是帮他们拉开一点物理的大门，让他们看一眼门后的世界罢了。
“先生好！”
“学生们好，请坐。”
照例开学之后，张峰拿出了指南针，对着众学生展示，同时说道：“今日不背文章，咱们看看新东西，给你们讲讲新学问。你们过来。”
学生们纷纷围上前来，看着张峰手里的指南针。
“刘倩，你上前来。”张峰招呼着班里最好学的学生，虽说读书时对老师的区别对待都有所不满，但真的成了老师，张峰也无法免俗的对好学生另眼相待。
“先生。”刘倩上前来，嘴里回应着，眼睛则是一直好奇的盯着指南针，不知道这是个什么东西。
“这是用你前日所玩的磁石所制，你看看有何特别之处。”张峰将指南针递给刘倩。
刘倩小心翼翼的接过指南针，一个木圆盒里装着一根钢片，钢片两端都是尖端，一端写着北，一端写着南，木盒顶部则写着东南西北等八个方位，还有一些刻度线。
“这是玩具吗？”她上上下下的看了一遍，没看出什么名堂来，不由将询问的目光投向张峰。
“你拨一下中间的指针试试看。”张峰提示道。
刘倩轻轻拨动了一下指针，只见指针转动了几圈，静止之后的方向竟然与波动前完全一样，这让她有些感到有些意外，于是她又拨动了一下，静止下来的指针仍然停留在了同样位置，她有些惊讶的问道：“先生，这是特别的不倒翁吗？”她在家里吃鸡蛋的时候，总是喜欢把鸡蛋壳留下来，往里面灌些沙子，鸡蛋便会如此，无论怎么拨动都会回到原来的位置。
“你再慢慢转个身。”张峰继续提醒。
刘倩慢慢转身，同时一直看着指南针，随着她的转身，圆盒的方向已经变化了，指针仍然坚定的转回到刚刚的方向，但指针所指向的刻度却变了，原先所指刻度是北，在她转身后，她赫然发现指针所指刻度在慢慢变化，由北至东，再到南，然后是西，在她重新面对张峰后，指针又重新指回了北。
“呀，它能确定方向！”小姑娘终于发现了，惊呼出声，这样的东西，别说见了，听都没听说过。
“是的，它叫指南针，指针北方所指的方向就是北方，且一直如此不会改变。但是指针不变，人与底盘的方向一直在变，因此，指针所指的刻度上所标的方向就是你所面对的方向。”张峰这才笑着对大家介绍道，“这就是用磁石所制，大家若把磁石悬挂起来，也能发现同样的情况，磁石静止后的方向总是一致的。”
“那这是问什么呢？”另一个学生问道。
“这就需要做一个实验了。”张峰拿出了一根细线，又拿了一根钢针，将针挂在细线上，调到平衡，待其静止，“大家可以看看，这根针被做成了小磁石，现在这根针针尖所指便是南方。”说着，他又拿出了一块磁石在下方横向靠近针，慢慢接近后，针忽然转了一下，变得与磁石的方向一致，“当小磁石遇上了大磁石的时候，就会被其影响，如果没有外力的作用，将会导致转动并与大磁石方向相反。我们脚下的大地就是一块巨大的磁石，因此其他磁石在不受到其他的力的作用时，就会向大地的方向转动。”
“有些现象可能曾经也有人发现过，但是他们并没有考虑到如何去利用它。”张峰稍微解释了一下原理后，又继续说道：“而另外的一些人却通过现象去追寻它的原理，并将它利用了起来，利用起来的结果就是新技术和新学问的出现，这就是格物致知，也是百工之道所需要的精神和思考方式。”
大一些的学生有些似懂非懂地点了点头，小些的则是没有听懂，但他们也都多多少少记住了张峰所说的一些内容。
“今天就不继续授课了，你们早些回去。”张峰也不继续讲了，可能他们现在只会在回家的时候作为趣事向父母随口一提，也有可能他们转头就忘记了今日的课程，但是张峰想要做的就是，让他们在听自己说的过程中，慢慢的有这么一个意识。这并不是这么一节课就能达到的效果。
现在，张峰还要去一趟刘家，将指南针给刘兴看看，同时也征求一下他的意见。
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