有趣的磁裝置

徐杰

利用磁鐵的性質(zhì)，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)碰到障礙物就會(huì)自動(dòng)返回的有趣裝置。

實(shí)驗(yàn)材料：環(huán)形磁鐵、漆包線、螺帽、粗鐵絲、螺旋槳、吹風(fēng)機(jī)、木塊、木板。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.在兩個(gè)直立的木塊上分別鉆洞。

2.將兩個(gè)木塊相距約30厘米，直立固定在木板上。

3.將環(huán)形磁鐵穿過鐵絲，并將漆包線綁住一個(gè)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(gè)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(fēng)機(jī)（用冷風(fēng)）吹螺旋槳，螺旋槳就會(huì)帶動(dòng)鐵絲轉(zhuǎn)動(dòng)。

科學(xué)原理：

鐵絲開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，磁鐵也開始前進(jìn)，當(dāng)磁鐵前進(jìn)碰到另一端的木塊時(shí)，磁鐵又會(huì)自動(dòng)往回走，走到另一端碰到木塊時(shí)，磁鐵再度往回走，周而復(fù)始地不停運(yùn)動(dòng)。這是因?yàn)?，環(huán)形磁鐵的N極、S極位于兩側(cè)，其中央孔洞的磁力，以兩側(cè)為最強(qiáng)，中央的磁力最弱。因此，當(dāng)鐵絲插入磁鐵孔洞中時(shí)，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(huì)向右翹起而傾斜。當(dāng)鐵絲轉(zhuǎn)動(dòng)后，帶動(dòng)磁鐵旋轉(zhuǎn)，磁鐵會(huì)在鐵絲上滾動(dòng)，由于磁鐵是傾斜的，因此可能會(huì)往左或往右前進(jìn)。

以圖1為例，鐵絲為逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)磁鐵以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于磁鐵向右傾斜，因此，磁鐵會(huì)沿著鐵絲往右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)磁鐵往右運(yùn)動(dòng)，碰到右邊直立的木塊時(shí)，磁鐵先被迫直立，當(dāng)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(yùn)動(dòng)，就離開了右邊的木塊。當(dāng)磁鐵往左運(yùn)動(dòng)碰到左邊直立的木塊時(shí)，又會(huì)被迫直立，再換成N極吸住鐵絲。如此反復(fù)進(jìn)行，就形成磁鐵來來回回的運(yùn)動(dòng)了。至于磁鐵下方要掛一個(gè)螺帽的原因，是為了要增加向下的作用力，加強(qiáng)磁鐵與鐵絲之間的摩擦力，使磁鐵可以緊貼著鐵絲轉(zhuǎn)動(dòng)。

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