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文档简介

.,磁悬浮陀螺的制作,.,2,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。,.,3,磁悬浮陀螺,.,4,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）,塑料片3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。,.,5,磁感线示意图,.,6,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。,.,7,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.,.,8,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.,.,9,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。,.,10,一、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：缓慢抬高托片后，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。,.,11,二、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。,.,12,三、底盘磁铁方向调整：,陀螺悬浮后都向
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