試述電磁船模型的制作

1、試述電磁船模型的制作隨著社會的發(fā)展與進步， 在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象并在相 關(guān)學(xué)者深入研究下， 電磁學(xué)知識已經(jīng)有效應(yīng)用于我們?nèi)粘Ｉ钜?及高新科技研究中。 以往所使用的輪船多數(shù)使用了螺旋這一推進 裝置，在電磁學(xué)知識得到廣泛應(yīng)用后， 發(fā)現(xiàn)使用電磁推進系統(tǒng)原 理更加簡單， 使用時出現(xiàn)故障的概率更低， 因此人們積極開發(fā)了 電磁船。 為了更深入的了解該方面知識， 現(xiàn)就電磁船模型的制作 過程進行探討和分析。1 電磁船概述根據(jù)日常了解到的科技信息， 我們發(fā)現(xiàn)以往的輪船主要使用 了螺旋槳， 雖然該種推進裝置也能夠促使輪船順利行駛， 但在運 行過程中會產(chǎn)生較大的噪聲， 且在該推進機制作用下， 輪船耗能 更大，

2、對船上乘客、駕駛者均會產(chǎn)生不良影響，不利于能源的長 期使用 1 。在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的背景下，電磁學(xué)知識已 經(jīng)廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域， 因而相關(guān)研究人員已經(jīng)制作出了電 磁船， 電磁船在運行過程中主要借助了電磁推進動力系統(tǒng)， 使船 體在海水反作用力的推動下向前行駛。結(jié)合電磁學(xué)的原理， 我們對電磁船進行了初步理解與簡單分 析，由于海水本身具有導(dǎo)電能力， 此時為電磁船提供相應(yīng)的電能 支持，電流則會在海水中進行傳導(dǎo)，因此在電磁場發(fā)揮作用時， 電磁推動系統(tǒng)之間會產(chǎn)生相應(yīng)的電流。 當(dāng)海水中傳遞電流時， 其 就會受到磁場的推動， 進而使得海水向船的后方噴出， 促使船體 在海水反向推動力的作用下向前行駛。

3、 基于對電磁船使用情況的 詳細分析， 發(fā)現(xiàn)該推進裝置與螺旋槳推進裝置相比， 在使用過程 中故障發(fā)生率更低、產(chǎn)生的噪聲更小，且該構(gòu)造更為簡單，在船 體中所占有的空間更小，更有效的實現(xiàn)了電能向動能的轉(zhuǎn)化。2 電磁船模型的制作材料在制作電磁船時主要使用以下幾類材料：（ 1）9 伏電池 1 個?；谇拔膶﹄姶糯姆治隹梢粤私獾?， 要想使電磁船能夠順 利運行，則需要為其提供相應(yīng)的電能， 使其在電磁系統(tǒng)的作用下， 有效轉(zhuǎn)化為動能， 進而促使電磁船前進， 因此為了給電磁船提供 足夠的電能，在本次制作時就使用了 9 伏電池；（ 2）高強度磁 鐵 1 個。由于在制作電磁船時會使用到磁場所產(chǎn)生的作用力， 因 而為

4、了更有效的創(chuàng)造出磁場， 避免低強度磁鐵在使用過程中出現(xiàn) 磁場微弱，故在本次電磁船模型制作時使用到了一個高強度磁 鐵；（ 3）帶鱷魚夾的導(dǎo)線兩根。要想使電流能夠有效傳遞，則 必須為其提供相應(yīng)的傳導(dǎo)路徑， 因此在制作時就需要通過使用帶 鱷魚夾的導(dǎo)線傳導(dǎo)電流；（ 4）兩片銅片。在制作過程中，銅片 會發(fā)揮正負極的重要作用， 使得高強度磁鐵在兩片銅片之間產(chǎn)生 磁場；（ 5）電工膠帶、雙面膠、泡沫板，這些是制作電磁船船 體的主要材料；（ 6）清水 1 杯、精鹽以及做飯用的五香面。該 方面材料主要會應(yīng)用于后期演示中，由于海水含鹽程度相對較 高，使得其具有較強的導(dǎo)電性，但如果只使用到清水，則會降低 實驗過程中

5、水的導(dǎo)電性， 嚴重影響實驗效果， 為了更真實的模擬 出海水環(huán)境，則必須使用到該部分材料。3 電磁船模型的制作原理要制作電磁船模型， 必須先掌握電磁船制作的基本原理 （原 理圖如圖 1）。在制作時，磁鐵主要放置在兩個銅片之間且略高 于銅片，這種狀態(tài)下，磁鐵會為銅片呈現(xiàn)出向下的作用力，此時 需要將作為電極的銅片放入前期制作好的海水中， 當(dāng)正負極之間 有電流通過時，則會促使船體前進。通過該模型制作原理圖，我 們可以發(fā)現(xiàn)， 在該模型中磁場方向會與電流方向垂直， 再根據(jù)我 們已經(jīng)學(xué)習(xí)過的左手定則， 此時可以準確判斷出高強度磁鐵所產(chǎn) 生的安培力，這也是海水所受到的力，在電流的作用下，該方向 即為海水噴出的

6、方向。4 電磁船模型的制作步驟 在制作電磁船時，嚴格按照以下制作步驟進行：（ 1）準備 制作材料。雖然在實際制作過程中，每一環(huán)節(jié)都十分重要，一旦 出現(xiàn)連接錯誤的現(xiàn)象時， 則會無法順利制作出電磁推動系統(tǒng)。 為 了保證制作能夠順利進行， 首先就要準備好手工制作所需要的材 料，為此按照前期列出的制作材料進行了全面的準備工作；（ 2）制作“海水”。由于水的導(dǎo)電性會直接影響到電磁船使用效果， 因此為了保證電磁船制作的更加精致， 這時應(yīng)該使用前期準備的 精鹽、清水以及做飯用的五香面，將其制成“海水” 2 ；（ 3） 為了使銅片與高強度磁鐵能夠絕緣， 在做好前期準備工作的基礎(chǔ) 上，使用電工膠布纏繞電磁鐵側(cè)面

7、兩圈；（ 4）按照制作原理圖 安裝銅片電極，此時同樣需要保證電極之間能夠處于絕緣狀態(tài)， 當(dāng)上述操作全部完成后，使用膠布做好固定工作。（ 5）此時需 要制作船體。利用前期準備好的泡沫板，將其制成船體的形狀， 并在船尾處切割出大小適當(dāng)?shù)男《矗?使得前期制作出的電磁推動 器可以塞入該小洞中；（ 6）最后一步為連接電路的操作。使用 帶鱷魚夾的導(dǎo)線， 將其一面連接在 9伏電池上， 另一面連接在正 負極上，此時則真正完成了電磁船制作工作。5 電磁船模型制作注意事項雖然經(jīng)過精心準備和不懈努力， 電磁船模型制作效果較為理 想，后期也可以順利行駛， 但是為了使得大家能夠在參照本文的 前提下， 高質(zhì)高效的制作出電

8、磁船， 下面就提出幾點在制作過程 中需要注意的事項： 一是保證制作所需材料的質(zhì)量。 由于在使用 過程中，材料質(zhì)量會影響到電磁船使用效果，為此，必須保證所 選擇的材料能夠滿足電磁船制作需求；二是提高“海水”導(dǎo)電 性。一方面，為了更真實的模擬出電磁船運行環(huán)境，我們就要保 證電磁船可以處于類似海水的運行環(huán)境中， 因此需要使用到相應(yīng) 材料。另一方面， 電流流通效果取決于“海水”導(dǎo)電性， 基于此， 在制作過程中也需要使用到相應(yīng)的精鹽材料； 三是保證電磁船船 體與電磁推動器之間的連接效果。 如果在電磁船運行過程中， 電 磁推動器與船體發(fā)生脫離現(xiàn)象，則說明我們的制作還存在著不 足，為此就需要使用到相應(yīng)的膠體

9、材料，做好二者粘結(jié)工作。6 電磁船模型的演示與改進為了檢驗我們的制作成果， 在完成電磁船制作后， 就需要及 時演示電磁船運行狀態(tài)， 并針對其中存在的不足， 進行有效改進 3 。通過將制作完整的電磁船模型進行演示，發(fā)現(xiàn)其在運行一 段時間后， 運行速度明顯有所減緩， 經(jīng)仔細觀察船體運行環(huán)境并 未發(fā)生變化， 因此很快速意識到可能是電池對電磁船運行產(chǎn)生的 影響。在分析探討原因并求證后， 了解到電磁船運行速度與電池 電壓有著密切的關(guān)系?；诖耍皶r更換了電磁船模型的電池， 在使用功率更大的電池后， 發(fā)現(xiàn)所制作出的電磁船模型運行時間 得到了明顯的延長， 與前期運行速度相比， 也有了較為理想的提 升4 。7 結(jié)語總而言之， 要想做出能夠正常使用的電磁船模型， 我們在制 作過程中就要總結(jié)鞏固所要使用到的知識， 并在此基礎(chǔ)上明確制 作原理、 制作步驟以及制作過程