《制作磁悬浮笔架作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版》

《制作磁悬浮笔架》作业设计方案第一课时一、设计方案简介本作业设计方案旨在指导同砚如何制作一款磁悬浮笔架，通过磁悬浮技术使笔架看起来悬浮在空中，既好用又具有科技感。通过这个作业，同砚将进修到磁悬浮原理、电路毗连、手工制作等技能，培育其动手能力和创设力。二、材料筹办1.磁铁：3个圆形磁铁2.铁片：3个小型圆形铁片3.铜线：适量4.电池：1节AA电池5.开关：1个小型开关6.木板：1块7.铁尘：少许三、制作步骤1.将三个磁铁排列成三角形，确保磁铁之间的距离相等。2.将铁片粘贴在三个磁铁的底部。3.应用铜线将三个磁铁的正极毗连起来。4.在木板上画出与磁铁底部相同外形的三角形，然后在木板上钻三个小孔，以便磁铁固定在木板上。5.将三角形磁铁安装在木板上，确保磁铁悬浮在木板上。6.将铁尘撒在木板上，并用铁片吸引铁尘，增加磁铁的磁性。7.将电池和开关安装在木板的下方，通过铜线毗连到磁铁上，确保能够控制磁铁的悬浮状态。四、试验原理该磁悬浮笔架的原理是通过电磁感应原理实现的。当电流流过磁铁时，会产生磁场，与铁片上的磁场互相作用，形成吸引力，使磁铁悬浮在空中。五、试验效果通过制作这款磁悬浮笔架，同砚能够了解电磁感应原理，并精通基本的电路毗连和手工制作技能。同时，这款磁悬浮笔架不仅可以用作好用工具，还能够装饰同砚的书桌，增加科技感。六、拓展应用同砚可以尝试应用不同外形的磁铁和铁片制作磁悬浮笔架，以及尝试应用更多的电池和开关来控制磁铁的悬浮状态，进一步探究电磁感应领域的知识。第二课时一、设计背景在平时生活中，我们屡屡会遇到书桌上摆放的笔筒或者笔架导致桌面杂乱的状况。为了解决这个问题，我们设计了一款磁悬浮笔架，通过磁悬浮技术使笔架悬浮在空中，不仅可以增加桌面的整整齐齐度，还能给人带来一种将来感。这款产品不仅好用，而且具有一定的装饰性，适合摩登办公室和家居环境应用。二、设计目标1.实现磁悬浮效果，使笔架可以悬浮在空中；2.笔架设计简单、美观，符合摩登审美；3.笔架稳定性好，不易倾倒；4.笔架材质环保，应用安全。三、设计方案1.结构设计：磁悬浮笔架主要由底座、磁悬浮装置和笔筒组成。底座作为整个笔架的支持，接受稳定的圆形设计，增加整体的稳定性；磁悬浮装置接受电磁悬浮技术，通过电磁场让笔架悬浮在空中；笔筒设计为圆柱形，可以容纳多支笔。2.磁悬浮原理：磁悬浮笔架的磁悬浮原理是利用磁场的互相作用，通过电磁力使笔架悬浮在空中。在底座和笔筒内部分别安装有磁体，通过控制电流的大小和方向，产生相应的磁场，从而实现笔架的悬浮效果。3.材质选择：底座接受金属材质，具有良好的稳定性和承重能力；磁悬浮装置选用高强度的磁铁和导线，能够产生足够的磁场力；笔筒选择塑料材质，轻便耐用。4.外观设计：整个磁悬浮笔架设计简单大方，底座和笔筒呈圆柱形，线条流畅，符合摩登简单风格。底座表面可喷涂金属漆，增加质感；笔筒可设计成透亮材质，使内部笔的颜色一目了然。四、制作流程1.制作底座：选用金属材料加工成圆柱形底座，底部增加适当的重量以增加稳定性；2.制作磁悬浮装置：在底座内部安装电磁铁和导线，通过毗连电路板实现控制；3.制作笔筒：选用塑料材质制作笔筒，在顶部安装磁体以实现磁悬浮效果；4.装配：将底座、磁悬浮装置和笔筒进行组装，调试磁场力并测试悬浮效果；5.调试：调整磁场力和电流大小，使笔架稳定悬浮在空中；6.完成：完成磁悬浮笔架的制作，可以进行美化处理，如喷涂漆或添加装饰。五、设计效果经过以上步骤制作完成的磁悬浮笔架，能够实现稳定悬浮在空中的效果，不仅可以摆放各种笔类用品，还可以增加桌面的整整齐齐度和美感。同时，这款产品还具有一定的装饰性，适合放在办公室、书房等环境中应用，给人带来一种科技感和将来感。总结：通过设计和制作磁悬浮笔架这一作业，不仅可以练习同砚的动手