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哈利·波特的魔法扫帚:磁悬浮亲身实践

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:哈利·波特骑上魔法扫帚,想去哪里去哪里!■图3 磁铁吸铁性物体磁悬浮磁悬浮就是利用相同极性的磁铁相互排斥的原理,用磁铁的排斥力抵消物体的重力,从而使物体悬空飘浮在空中的一种状态。如常见的磁悬浮地球仪,如图4所示。■图4 磁悬浮地球仪动手DIY接下来,就让咱们一起动手做出一个哈利·波特的扫帚吧!■图11 哈利·波特的神奇扫帚神奇的磁悬浮扫帚完成了!■图12 磁悬浮列车的结构

哈利·波特的魔法扫帚:磁悬浮亲身实践

在神秘的霍格沃茨魔法学校,人人都修习魔法,各式各样的魔法招式吸引着大家的眼球,不过最让人羡慕的非魔法扫帚莫属了!哈利·波特骑上魔法扫帚,想去哪里去哪里!尽情在天空中飞翔,可以和鸟儿肩并肩,感受广阔的蓝天,呼吸不一样的空气!我们一起来制作一个魔法师的扫帚,虽然没有翅膀,但是它可以自由地悬浮在空中,是不是很神奇呢?

学习目标:了解磁铁的磁性性质;了解磁悬浮的基本原理;制作磁悬浮小装置

材料清单:拼接木板套材×1、磁铁×6、螺钉×4、螺母×4、哈利·波特小卡片×1、尼龙线×1、透明胶带×1(见图1)

所需工具:剪刀

■图1 材料清单

知识learning

磁铁

磁铁是由一些内部结构比较特殊的铁、钴、镍等原子构成的,可以非常容易地吸引铁、钴、镍等金属。磁铁有很多形状,如方块磁铁、瓦形磁铁、异形磁铁、圆柱形磁铁、圆环磁铁、圆片磁铁、磁棒磁铁、磁力架磁铁等。

磁铁上一般会有两极,分别是南极(S)和北极(N)。我们将条形磁铁的中点用细线悬挂起来,静止的时候,它的两端会各指向地球的南方和北方,指向北方的一端称为指北极或N极,指向南方的一端为指南极或S极(见图2)。

如果将地球想象成一块大磁铁,则地球的地磁北极是指南极,地磁南极则指北极。磁铁与磁铁之间,同名磁极相排斥、异名磁极相吸引。所以,指南针与南极相排斥,指北针与北极相排斥,而指南针与指北针则相吸引。

■图2 磁铁的种类

磁铁性质

1)磁铁会吸引铁等金属,还能隔着物体吸铁(见图3);

2)磁铁有两个磁极,北极(N),南极(S);

3)磁铁的两个磁极磁性强,磁铁中间磁性弱;

4)磁铁同极相互排斥,异极相互吸引;

5)磁铁能将金属铁磁化。

■图3 磁铁吸铁性物体

磁悬浮

磁悬浮就是利用相同极性的磁铁相互排斥的原理,用磁铁的排斥力抵消物体的重力,从而使物体悬空飘浮在空中的一种状态。如常见的磁悬浮地球仪,如图4所示。接下来,我们将一起制作一个借助磁铁排斥力悬浮在空中的魔法扫帚。

■图4 磁悬浮地球仪

动手DIY

接下来,就让咱们一起动手做出一个哈利·波特的扫帚吧!(www.xing528.com)

Step1 首先取出木板1,将4个磁铁放入槽内(同一列的两块磁铁要相互排斥),如图5所示。

Step2 取出木板2,将4个方孔对准4个磁铁,覆盖到上一步得到的结果上,如图6所示。

■图5 步骤1安装示例图

■图6 步骤2安装示例图

Step3 用螺钉和螺母将两个木板固定,如图7所示。

■图7 固定好的底部示例

Step4 将木板3和木板4分别插入大号木板的两侧长方形孔内,如图8所示。

Step5 取出木棒和剩余的两个磁铁,将木棒插入磁铁内(两块磁铁要相互排斥),并用透明胶带将尼龙线固定在木棒一端,如图9所示。

■图8 插好小号木板的示例

■图9 小扫帚示例

Step6 将木棒放在大木板上,并将尼龙线穿过小号木板的小孔,如图10所示。

■图10 磁悬浮扫帚

Step7 将哈利·波特小卡片粘在木棒上,如图11所示。

■图11 哈利·波特的神奇扫帚

神奇的磁悬浮扫帚完成了!变动小木棒的位置,感受神奇的磁悬浮吧!

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那么神奇的小磁铁还能做什么呢?来看看磁力小车!不用电、不烧油依旧可以跑的神奇小车!

神奇的磁悬浮,神奇的小制作!同学们快来发挥想象力,看看你们还能做出什么奇妙的东西?

磁悬浮列车

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电动机产生的电磁力牵引列车运行(见图12)。

■图12 磁悬浮列车的结构

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