磁悬浮模型

磁悬浮模型（6课时）

一、活动目的：

初步了解磁悬浮列车能悬浮的原理；通过模型的制作体会实际磁悬浮列车速度快的原因；锻炼解决实际问题的能力，锻炼动手实践能力。让学生体会到实验研究的艰辛，体会物理问题的解决不是一朝一夕的事情，需要长时间的不断努力与奋斗

二、课前准备：

1、学生准备材料：硬纸板、剪刀、透明胶带纸、30cm细线或细绳、长螺丝钉、拇指粗细的塑料管30cm长、牙膏盒

2、教师准备：统一购置磁铁、已完成的磁悬浮模型样本

三、科室安排：预计两课时，此模型学生要解决的问题较多，难度较大，根据实际情况可能需要3~4

课时完成。

四、活动安排

第一或第一、二课时主要任务

解决磁悬浮的轨道问题，后面课

时逐渐完成磁悬浮。.

每小组内商议轨道形状，可采取圆形或直线型。不论选用哪种形式的轨道，都要研究如何解决列车在斥力作用下偏离轨道的问题（这是本模型制作成败的关键，也是难度所在），各小组在确定轨道形状后，先从理论角度研究如何解决列车偏离轨道的问题。

备用方案：1、选择圆形轨道的，可采用公园玩具飞机的结构形式（如右图所示），即用塑料管将车体与轨道圆心连接，利用塑料管使车体始终悬浮于轨道上方，从而防止车体偏离轨道。制作技巧：塑料管长度等于或稍大于轨道半径，将塑料管一端粘在车体底部，另一端穿一小孔后架在长螺丝钉上，以螺丝钉作为转轴转动，螺丝钉经过轨道圆心，并穿透硬纸板且固定牢固。

2、选择直线型轨道：在轨道两侧间距等于车体宽度的距离上做两条纸板墙，利用纸板墙夹住车体，防止车体偏离轨道。

两种方案各有优势，圆形轨道做工相对复杂，但制作完成后，加上动力系统，列车则能连续运动。采用直线轨道的，制作工艺简单些，但列车运行距离受到限制，并且可能产生较大阻力，失去磁悬浮阻力小的特点。

第二或第三课时：完成车体的制作，完成车体与轨道的组合，最终完成磁悬浮模型的制作。

五、理论

1、磁悬浮的原理：磁体磁极间的相互作用力，即引力和斥力，实现悬浮。

2、磁悬浮特点：此项技术应用于列车，从而改变了传统列出的轮轨设计，使车体本身没有轮子，大大减小的阻力，是车速高达550km/h，可与飞机媲美。

六、制作过程

1、轨道设计：在纸板或木板中心位置固定一螺丝钉，以螺丝钉为圆

心，根据纸板大小设计好半径后画圆，画圆时用棉线连接笔和螺丝钉，棉线长度等于半径，画好第一个圆后，再画一个同心圆，两圆之间间隔为磁铁的直径，粘磁铁时将磁铁粘与两圆之间。如图所示

2、车体的制作：①先在牙膏盒的中间位置开一小槽，槽的大小以能放入pvc管为宜；②再在牙膏盒开槽的一面以同画轨道圆的方法画同心圆，将磁铁粘与两圆之间，这样可以是车体的磁铁排列与轨道的磁铁排列一致。

3、而后逐次在轨道和车体上粘贴磁铁，在粘贴磁铁时一定要注意，都是同磁极朝上，保证斥力的产生。

4、全部粘贴完成后，在pvc管一端钻孔，孔径大小能传入螺丝钉为准，将没开孔的一端传入车体槽内，同时pvc打孔端穿入螺丝钉，调整车体位置，是车体磁铁全部对准轨道磁体，固定pvc管和车体，磁悬浮完成。

5、让车沿轨道旋转，逐步调整车体位置，直到最佳状态。