有趣的磁裝置

徐杰

利用磁鐵的性質，我們可以設計一個碰到障礙物就會自動返回的有趣裝置。

實驗材料：環形磁鐵、漆包線、螺帽、粗鐵絲、螺旋槳、吹風機、木塊、木板。

實驗步驟：

1.在兩個直立的木塊上分別鉆洞。

2.將兩個木塊相距約30厘米，直立固定在木板上。

3.將環形磁鐵穿過鐵絲，并將漆包線綁住一個螺帽，另一端再綁

在磁鐵的下方（漆包線綁在磁鐵上不能太緊）。

4.將粗鐵絲穿過兩個木塊上的洞。

5.在鐵絲伸出木塊的一端，套緊螺旋槳。

6.用吹風機（用冷風）吹螺旋槳，螺旋槳就會帶動鐵絲轉動。

科學原理：

鐵絲開始轉動后，磁鐵也開始前進，當磁鐵前進碰到另一端的木塊時，磁鐵又會自動往回走，走到另一端碰到木塊時，磁鐵再度往回走，周而復始地不停運動。這是因為，環形磁鐵的N極、S極位于兩側，其中央孔洞的磁力，以兩側為最強，中央的磁力最弱。因此，當鐵絲插入磁鐵孔洞中時，磁鐵不是以N極吸住鐵絲，就是以S極吸住鐵絲（如圖1）。如果磁鐵以N極吸住鐵絲，則磁鐵會向右翹起而傾斜。當鐵絲轉動后，帶動磁鐵旋轉，磁鐵會在鐵絲上滾動，由于磁鐵是傾斜的，因此可能會往左或往右前進。

以圖1為例，鐵絲為逆時針方向轉動，帶動磁鐵以逆時針轉動，由于磁鐵向右傾斜，因此，磁鐵會沿著鐵絲往右運動。當磁鐵往右運動，碰到右邊直立的木塊時，磁鐵先被迫直立，當磁鐵變成以S極吸住鐵絲之后，成為向左傾斜（如圖2），由于傾斜方向相反，因此磁鐵變成往左運動，就離開了右邊的木塊。當磁鐵往左運動碰到左邊直立的木塊時，又會被迫直立，再換成N極吸住鐵絲。如此反復進行，就形成磁鐵來來回回的運動了。至于磁鐵下方要掛一個螺帽的原因，是為了要增加向下的作用力，加強磁鐵與鐵絲之間的摩擦力，使磁鐵可以緊貼著鐵絲轉動。

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