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电龙
浏览: 9683次 日期: 2019/11/14 15:56:46         [关闭此页] [打印本页]

    电龙的外部由七个一笔画组成,内部是由七个物理小实验组成,主要是让观众通过各种实验,体验电与磁之间的相互关系与相互影响。首先,我们来操作一下一笔画。拿出这个游戏道具笔,按下开始按钮倒计时,沿着铁壁由起点至终点一笔画成图案,画的过程中不能触碰铁壁,否则计时器自动归零并发出警报声,游戏就结束了。如在倒计时内由完成一笔画则自动发出语音提示玩家获胜。体验完一笔画,我们一起进入电龙的内部来体验电与磁的奥秘。那么在参与这些小实验之前我们首先要了解一个最基础的物理学原理,那就是电和磁场的关系。“电流可以产生磁场,磁场对电流有力的作用,电流是因,磁场是果”。


4.7.1.电动陀螺

依据电动机工作原理,陀螺相当于转子,底部的圆形线圈相当于定子,按下启动按钮,导线通入交流电后产生旋转的磁场,陀螺在旋转磁场作用下开始旋转到达一定速度后就会直立起来。

4.7.2.发电机

转动手柄,线圈在磁场中开始旋转,并点亮小灯泡。这是应用了电磁感应定律,线圈在磁场中转动时因切割磁力线而产生感应电流和感应电动势使得灯泡发光。

4.7.3.电磁直流诱导

按下启动按钮,观察感应电流表指针瞬时的摆动。这是因为一次线圈通入交流电后使装置内部产生变化的磁场,二次感应线圈中就会产生瞬间感应电流,同时电流表会有相应指示。

4.7.4.电磁秋千摇椅

按下启动按钮,指示灯亮,灯旁的箭头代表导线中的电流方向,依据左手定则来判定导线的运动方向(将左手放入磁场中,使四个手指的方向与导线的电流方向一致,那么大拇指所指的方向就是导线的受力方向即导线在磁场中来回摆动的方向)。

4.7.5.电磁起重机

按下启动按钮Ⅰ,电磁起重机将小球吸起运行至另一端放下;按下启动按钮Ⅱ,小球被吸起运行至起始端放下。这是因为螺旋线圈通电后,依据右手定则在螺旋线圈的两端产生相当于磁铁的N极和S极,在螺旋线圈内插入铁磁性物质,整块材料对外显示的磁性加强。当电磁吸力大于铁球的重力时,铁球被铁芯吸起。当线圈中的电流小于某一定值或中断供电时,电磁吸力小于铁球的重力时,铁球就会掉落。

4.7.6.电磁声音诱导

按下启动按钮,分别将铝壶、薄壁铁盒、自制扬声器放入线圈内,感受音乐的同时我们可以理解扬声器的构造。依据电磁感应原理:即变化的电流周围产生变化的磁场,感应线圈在变化的磁场中又将产生感应电流,而感应线圈又会与扬声器中的磁铁或导磁性物质相互作用,将电信号转换成声音信号。因为铝是不导磁的,所以不会发出声音。

4.7.7.电流与磁场

按下开始按钮,观察小磁针的转动。通电直导线周围的磁场,其磁感应强度方向呈同心圆状,电流方向满足右手定则(即用右手握住导线,大拇指指向电流的方向,那么四指的环绕方向就是磁感应线的方向)。这个实验很直观的告诉我们电流是因,磁场是果,有磁场就有方向,才引出磁感线来表示,才用到安培定则(右手定则)。换句话说安培定则表示电与磁这种因果关系。

4.7.8辉光球

辉光球又称为电离子魔幻球。它的外观为的高强度玻璃球壳,球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板,通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。 

辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手(人与大地相连)触及球时,球周围的电场、电势分布不再均匀对称,故辉光在手指的周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲,随手指移动起舞。

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