自制教具:磁悬浮遥控螺旋动力车
2013-09-12付清华
■付清华
小学科学课本介绍,磁悬浮列车是一个新生的现代化产物,它悬浮在轨道上,具有非常快的行车速度。对此,学生非常感兴趣,于是我们根据科学课所列知识点制作了一个磁悬浮列车模型教具。
1 作品设想
小学科学课本上介绍:磁悬浮列车是一个新生的现代化事物,工作时不需要轮子,是靠电磁性的同极排斥的力量将列车托起。悬浮的特点决定了列车在行车过程中完全不存在轨道面的阻力,这样就极大地提高了磁悬浮列车的行车速度。在教学中,为了让学生更直观地认识磁铁的同极相斥原理,感受科技的魅力,我们利用科学课上所学的知识制作了一个磁悬浮列车模型。
2 设计说明
制作所需材料:6.5 cm×2 cm×2 cm的磁石80块、长度为150 cm的轨道箱、列车模型、电动螺旋机、9.6 V充电电池及遥控装置。
工作原理:利用磁铁同性相斥原理使车模悬浮,利用空气反冲力推动车模前进。
3 制作步骤
第一步,制作150 cm长的轨道箱。为演示更直观,观看演示的侧面选用透明亚克力材料。
第二步,制作轨道。将磁石N极一面朝上铺设两条并摆的150 cm长度磁轨。
第三步,将轨道放入轨道箱内固定好。
第四步,制作车模。在车模内安装遥控装置,安装电池组,在小电动机上装一只塑料螺旋桨,利用电动螺旋桨旋转产生动力。
第五步,将车模放入轨道,制作完成。
图1 磁悬浮遥控螺旋动力车作品结构图
4 创新点
变复杂的电磁悬浮技术为永磁体的同极相斥,一方面直观地展示了磁铁的性质,另一方面充分体现了悬浮的优点,摩擦力小,运行速度快。
为了展示悬浮列车摩擦力小的特点,在列车模型的下方,我们又安装上了车轮,由于我们的列车本身比较重,加之螺旋桨推动力较小,在推力与重力相同的情况下,在磁悬浮状态下,列车模型能够以较快的速度前进,而放在平面上,列车模型则前进速度十分缓慢,对比明显,演示效果好。
通过这个磁悬浮车模型,能帮助学生形象直观地了解磁悬浮的原理,以及由于摩擦力小而飞速行驶的特点,充分激发了学生探索创新的兴趣。