地磁场演示实验教学仪

摘要

地磁场演示实验教学仪是一种教学仪器，在现有地球仪中加入地磁场装置，可调出地磁场在南、北极不同的经度和纬度，通过指南针可直接看到指南和磁偏现象，从而使中、小学学生在地理课和物理课的教学中，通过该装置获得对在磁场知识的感性认识，便于对地磁场理论的理解。同时该装置还可用于幼儿的启蒙教育。地磁场调节装置根据说明书及图纸，经过机械加工可制造出来，广泛地应用于教学领域。

说明书

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地磁场演示实验教学仪，是一种教学仪器。在现有地球仪中加入磁场调节装置而成。该装置通过机械加工可以制造出来。

地球仪今天在中、小学教学中已经普及，而且已进入家庭摆设之列，成为初学物理和地理者的地球模型，但遗憾的是地球有磁场，而地球仪无磁场。在我上小学和初中时，书中有地磁场知识，当时老师讲后，我仍没有彻底弄清指南和磁偏现象。上大学后我又接触到这方面的知识，当时我想写一篇地球磁场形成原因的论文，看过拉普拉斯著的《宇宙体系论》后，才知道这个问题已有多种假说。我的思路转到了这些知识的教学方面，即在地球仪中加磁场调节装置，使现在的地球仪更趋近于地球本身，能使学生在学习地磁场知识时，通过实验来获得感性认识。我们知道纯理论性的知识学生不易掌握，做一下实验学生有了感性认识后，就会很容易理解，因而这项发明适用于中、小学物理和地理教学，以及幼儿的启蒙教育。

地球的形状很象一个椭园体，如果不考虑扁率或椭率（赤道半径和两极之差为21公里），大概可以把地球当作一个球体，其平均半径为6371公里，这样地球仪便成了地球的模型。地球仪在教学中的重要性是可想而知的，人们第一次见到它就产生一个明确的概念-地球是圆的，这就使人们抛弃了直观的地面是平的这一概念，而且地球仪表面图象是地球表面结构的缩影。地球本身有磁场，地磁场与实际位于球体中心附近的柱状磁铁的磁场相一致，所以可以把地球当成一块大磁铁，它的位置从地球中心向太平洋方向移动了大约400公里倾离旋转轴12度。这样一块大磁铁的磁力线从位于南半球的北极开始环绕地球，向北半球的南极集中，在近地空间伸展几万公里，地磁场的南北极并不与地理南北极重合。以上所阐述的地磁场演示实验装置的原理。

地磁场调节装置的技术资料：

（与附图一起参看）

1、磁场经、纬度调节

在经、纬度调节盘上刻上U^O线和右旋标志，调节盘的松紧由在1、2、4之间加垫圈控制（参看附图）。

在纬度调节盘上刻上18等分，每转一格调节纬度1度，每转一周调节纬度18度，调节范围±30度。在经度调节盘上刻上刻上地球仪上经度线相一致的等分线。

调节方法，先把经度线调到0度，用指南针把纬度调到0度，然后把纬度调到指定位置再调经度。调完后将指南针靠近地球仪便可看到指南和磁偏现象。

地磁极目前的坐标：地磁北极在北纬78.2度，西经68.8度;地磁南极在南纬78.2度，东经111.2度。

地磁场调节装置在地球仪南，北极对称地各装一个，中间加入磁钢，图中省去南极示意图。

2、齿轮

（1）直齿圆锥齿轮：速比为1，δ＝45°，Σ＝90°，m＝1，

z＝20，d＝20mm，