磁悬浮陀螺

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操作方法：
• 第一步:对陀螺的加工改造 • 到玩具店买一个小孩子们经常玩的陀螺(用手 捻动后可以在地面上直立旋转),把它拆开后在里面 水平的粘一环形的磁铁,然后再把它整体粘合好.
• 第二步 :制作电磁铁底座 • 先做一个小木盒,在里面安装固定好电源,电磁 铁和开关,并用导线把它们连成一个完整的电路.调 整电磁铁上的极性与陀螺下端的极性相同.
磁悬浮陀螺的制作
磁浮陀螺
• 实验目的 • 在校园里经常可以看到同学们在玩陀螺，中年级 自然课上也有利用陀螺作为光的颜色组合来做实 验。在市场上也可以买到相关的玩具，如果在课 上自己动手做一个磁悬浮陀螺，一定很有趣。
磁悬浮陀螺
实验材料
• 2个环形强力磁铁（或用电磁 铁替代），一个陀螺（可自己 制作），铜片2个（直径分别 为20mm,25mm）, 个（直径分别为 25mm,20mm,14mm）， • 1个环形小磁铁， • 一个塑料板和一个塑料罩。 塑料片3
磁感线示意图
磁浮陀螺原理解析：
• 陀螺沒有转动时重心在支点的上方，是不稳定平 衡。所以会倒下至盘缘靠到地面，陀螺旋转后可获得 一转动的惯性、其力向上、可使陀螺直立旋转不傾覆。 磁铁有同性相斥的現象，如果陀螺是以磁性物质制 作，在其下方放一同极性之磁铁便可將其以磁力推至 空中不与地面接触。 当用手指陀螺悬浮达到稳定点时，所受之力的合 力为零，向下的重力与向上的磁斥力大小等方向相反， 磁铁为永久磁铁、磁力強度固定不变，唯一可控制之 变因是陀螺的重量，所以在陀螺身上加铜或铝或塑料 的垫片來达到合力为零的目标。 所涉及的物理知识和概念，慣性定律、能量守恒 定律、万有引力、力的平衡、空气阻力、涡流、摩擦 力。
• 第三步，启动旋转 • 用拇指和食指捏紧陀螺之转轴，将其放置在底盘 上的托片中心位置，陀螺保持水平，稍加压力， 以爆发力迅速旋转，转动时手不可抬起來，此动 作需多加练习直至精熟。 • 陀螺稳定旋转后，闭合电磁铁电路，缓慢地将托 片向上抬起，让陀螺因磁力漂浮空中。
一、观察陀螺悬浮現象
• 太重：用托片抬起陀螺后不能自动飞离 托片，需要减重。 • 太轻：缓慢抬高托Biblioteka Baidu后，陀螺一下子被 弹出去。 • 稍轻：陀螺浮里托片时旋转不稳或上下 振幅过大，加塑料片调整。 • 稍重：陀螺悬浮几秒钟后即掉落，减轻 • 塑料片调整。
三、底盘磁铁方向调整：
• 陀螺悬浮后都向同一方向飞离，表示底座的磁铁 磁力方向未垂直向上，用三角契形积木塞在磁铁 下方垫高调整，使底盘磁力方向处于合理狀态。
二、调节陀螺的重量
• 磁浮陀螺的悬浮是靠磁斥力和陀螺的重量精确平 衡达到合力为零，因为磁铁的磁力強度是固定的， 但是演示的场地的万有引力和地球磁场会有出入， 所以用铝片或铜片或塑料垫片调整陀螺的重量來 实现力的平衡，且非磁性物质做成的调整配重片 不会有导磁现象影响磁力分布。
材料 直经 重量 25mm 3g 铜片 塑料片 20 mm 1g 25 mm 0.6 g 20 mm 0.3 g 14 mm 0.1g