自制磁悬浮无线输电教具成果汇报
实验磁悬浮演示器的制作
实验磁悬浮演示器的制作作者：杨荣生来源：《物理教学探讨》2012年第04期摘要：介绍了用霍尔元件制作磁悬浮演示器的原理、方法和实验的效果。
关键词：霍尔元件；磁悬浮；演示器中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148(2012)4(S)-0055-2在带领物理兴趣小组开展新课标人教版高中物理选修3-1的课题：《霍尔效应》的研究过程中，为增强学生对课外活动的兴趣，进一步拓展和延伸课题，笔者指引学生利用现在常用的集成化更高，适用性更强的三脚霍尔元件设计制作了一个不算复杂的电子装置，来演示磁悬浮这种不寻常的科学现象。
通过制作提高了学生动手能力增强了物理兴趣，也体现了新课标的理念，反响非常好。
介绍如下：1工作原理小磁柱的轻微扰动会导致空间磁场变化，霍尔元件把这个变化感应成线性电压信号进行反馈。
通过运算放大器LM324进行两级放大，两个470K电阻R1、R2构成的分压电路给运放提供一个直流偏压，使其工作在放大区并能调节静态工作点。
200K电位器R3的作用是调节霍尔元件信号的平衡位置，500K电位器R5的作用是调节控制电路的灵敏度或者说是调节前级放大倍数，防止后面的放大电路饱和。
两级运放间RC是微分控制，它可以根据小磁柱的速度来改变线圈电流的大小，让线圈的磁场对小磁柱的控制更加稳定。
如果不加电容，就只根据小磁柱位置来改变了，稳定性要差些。
霍尔元件的反馈信号被两级运放和三极管放大了很多倍，只要磁场一有扰动，就会驱动线圈电流变化让小磁柱趋于恒定。
小磁柱在空中受重力和磁力作用，当小磁柱处于某个高度时，电路使重力和磁力平衡。
当小磁柱高于这个高度时，电路使线圈磁力小于重力，从而使小磁柱有下落趋势。
反之，低于这个高度，电路使线圈磁力增大，小磁柱就有上升趋势。
使得小磁柱能在一定的扰动范围内保持平衡。
2器材的准备R1、R2、R4、R6、R7、R8均为1／4W碳膜电阻，R3、R5为1／4W可调电位器；C1：1uF无极性电解电容：三极管：9013；IC：四运算放大器集成块LM324，若手头没有可用其它型号代替，双运放也行。
磁悬浮实验总结
磁悬浮实验总结磁悬浮技术是一种利用磁力将物体悬浮在空中的技术，它具有很多优点，如无接触、无摩擦、无噪音、无污染等。
因此，磁悬浮技术被广泛应用于高速列车、磁悬浮飞行器、磁悬浮轴承等领域。
在本次实验中，我们将学习磁悬浮技术的基本原理，并通过实验验证其可行性。
实验原理磁悬浮技术的基本原理是利用磁场的相互作用，将物体悬浮在空中。
在磁悬浮系统中，通常有两个磁体，一个是固定在地面上的磁体，另一个是悬浮在空中的磁体。
当两个磁体之间的磁场相互作用时，会产生一个向上的力，使得悬浮磁体悬浮在空中。
实验步骤本次实验中，我们将使用以下材料：1. 磁悬浮装置2. 磁体3. 电源4. 电线实验步骤如下：1. 将磁悬浮装置放在平稳的桌面上，并将电源插入电源插座。
2. 将磁体放在磁悬浮装置上，并将电线连接到电源上。
3. 打开电源，调节电压，使得磁体悬浮在空中。
4. 调节磁体的位置和高度，使得磁体稳定悬浮在空中。
5. 测量磁体悬浮的高度和距离，记录数据。
实验结果通过实验，我们得到了以下结果：1. 磁体可以稳定悬浮在空中，且不会接触到地面。
2. 磁体的悬浮高度和距离可以通过调节电压和磁体的位置来控制。
3. 磁悬浮技术具有很高的稳定性和可靠性。
实验分析通过本次实验，我们可以看出磁悬浮技术的优点和局限性。
磁悬浮技术具有很高的稳定性和可靠性，可以应用于高速列车、磁悬浮飞行器、磁悬浮轴承等领域。
但是，磁悬浮技术的成本较高，需要大量的电力和设备支持，因此在实际应用中还存在一定的局限性。
结论通过本次实验，我们了解了磁悬浮技术的基本原理和应用，验证了磁悬浮技术的可行性。
磁悬浮技术具有很高的稳定性和可靠性，可以应用于高速列车、磁悬浮飞行器、磁悬浮轴承等领域。
但是，磁悬浮技术的成本较高，需要大量的电力和设备支持，因此在实际应用中还存在一定的局限性。
磁悬浮列车小实验作文
磁悬浮列车小实验作文从小我就对各种科学实验充满了好奇，那些神奇的现象总是能让我瞪大双眼，满心欢喜。
这次，我决定自己动手做一个磁悬浮列车小实验，来亲身感受一下磁力的奇妙。
说干就干，我先把实验需要的材料准备齐全：几块小磁铁、一节电池、一些铜线，还有一个小小的玩具车模型。
看着这些材料，我心里既兴奋又紧张，不知道自己能不能成功。
我按照之前在网上查到的步骤，开始小心翼翼地操作起来。
第一步，是把铜线一圈一圈地缠绕在电池上，这可真是个细致活。
我全神贯注地绕着，生怕一不小心就绕乱了。
铜线细细的，有点不太听话，总是想要从我的手指间溜走，但我可不会轻易让它得逞，紧紧地捏住，慢慢地，终于绕好了。
接下来，就是关键的一步——让磁铁和电池产生的磁力推动玩具车前进。
我把两块磁铁分别放在玩具车的底部和桌面上，然后把缠好铜线的电池放在磁铁上方。
这一刻，我的心都提到了嗓子眼，眼睛一眨不眨地盯着玩具车，心里默默祈祷着：“一定要成功啊，一定要成功啊！”可是，事情并没有我想象中的那么顺利。
玩具车只是在原地晃了晃，就不动了。
“哎呀，这是怎么回事？”我急得直挠头，心里充满了疑惑。
我仔细地检查了一遍自己的操作步骤，没有发现什么问题呀。
难道是磁铁的位置不对？还是铜线绕得不够紧？我决定重新调整一下磁铁的位置，再试一次。
这一次，我更加小心，轻轻地移动着磁铁，一点点地寻找着最佳的位置。
“哇！动了，动了！”玩具车终于缓缓地向前移动了起来，虽然速度很慢，但那一瞬间，我高兴得差点跳起来。
不过，这还不够，我还想让它跑得更快更稳。
于是，我又开始琢磨起来，是不是电池的电量不够了？还是铜线的长度影响了磁力？我决定换一节新电池，并且把铜线再绕长一些。
经过一番折腾，我的磁悬浮列车终于有了比较满意的效果。
玩具车在桌面上快速地奔跑着，就像真的磁悬浮列车一样，那感觉真是太棒了！在这个小小的实验过程中，我遇到了不少困难，也有过想要放弃的时候。
但是，每次看到那些材料，想到磁悬浮列车那神奇的原理，我就又鼓起了勇气。
磁悬浮实验实验报告
1. 了解磁悬浮技术的原理和基本操作。
2. 掌握磁悬浮实验的步骤和方法。
3. 通过实验，观察磁悬浮现象，分析磁悬浮系统的稳定性和悬浮高度与激磁电流的关系。
二、实验原理磁悬浮技术是利用磁力使物体悬浮在空中，避免物体与支撑面接触，从而减少摩擦和能量损耗。
实验中，通过改变激磁电流的大小，观察磁悬浮系统在不同悬浮高度下的稳定性。
三、实验器材1. 磁悬浮实验装置一套（包括磁悬浮盘、磁悬浮支架、激磁电流线圈、电源等）。
2. 测量工具（如尺子、万用表等）。
四、实验步骤1. 搭建实验装置，将磁悬浮盘放置在磁悬浮支架上，确保磁悬浮盘与支架平行。
2. 将激磁电流线圈绕在磁悬浮盘上，确保线圈与磁悬浮盘紧密贴合。
3. 连接电源，调整激磁电流的大小。
4. 观察磁悬浮盘在不同激磁电流下的悬浮状态，记录悬浮高度和激磁电流的对应关系。
5. 改变激磁电流的大小，重复步骤4，观察磁悬浮盘的悬浮状态。
五、实验结果与分析1. 观察到当激磁电流较小时，磁悬浮盘处于悬浮状态，但悬浮高度较低；随着激磁电流的增大，悬浮高度逐渐升高。
2. 当激磁电流过大时，磁悬浮盘开始接触支架，悬浮状态不稳定。
3. 通过实验数据可知，悬浮高度与激磁电流之间存在一定的关系，具体表现为：在一定范围内，激磁电流越大，悬浮高度越高。
1. 磁悬浮技术是一种利用磁力实现物体悬浮的技术，具有减少摩擦和能量损耗的优点。
2. 磁悬浮系统的稳定性与激磁电流的大小有关，在一定范围内，激磁电流越大，悬浮高度越高，系统越稳定。
3. 通过本实验，掌握了磁悬浮实验的步骤和方法，为后续研究磁悬浮技术奠定了基础。
七、实验总结本次实验成功地实现了磁悬浮现象的观察，通过实验数据的分析，得出了悬浮高度与激磁电流的关系。
在实验过程中，我们了解到磁悬浮技术的原理和应用，提高了对磁悬浮系统的认识。
同时，通过实际操作，锻炼了我们的动手能力和实验技能。
在今后的研究中，我们可以进一步探讨磁悬浮系统的优化设计，提高磁悬浮技术的稳定性和悬浮高度，为磁悬浮技术的发展和应用提供有力支持。
磁悬浮实验报告范文
磁悬浮实验报告范文一、实验目的：1.理解磁悬浮原理和应用。
2.掌握磁悬浮实验装置的组装和调试。
3.通过实验观察和分析磁悬浮参数对悬浮稳定性的影响。
二、实验装置：1.磁悬浮装置主要由磁悬浮底座、磁悬浮转子、电磁铁组成。
2.磁悬浮转子由磁悬浮轴承和转子组成。
3.电磁铁通过调节电流来产生磁场控制磁悬浮装置。
三、实验步骤：1.组装磁悬浮装置：根据实验指导书的要求，依次将磁悬浮底座、磁悬浮轴承和磁悬浮转子组装好。
2.调试磁悬浮装置：调节电流控制磁悬浮装置，使转子在悬浮高度合理范围内稳定运行。
3.改变磁悬浮参数：调节电流、转子质量等参数，观察转子悬浮稳定性的变化。
4.记录实验数据：记录各组合参数下的转子悬浮高度、稳定性等数据。
四、实验结果：根据实验数据，我们可以得到以下结论：1.当电流增大时，磁悬浮力增大，转子悬浮高度增加。
当电流过大时，磁悬浮力会超过转子重力，造成悬浮过高，不稳定。
2.当转子质量增大时，转子悬浮高度减小。
由于重力增大，需要更大的磁悬浮力才能使转子悬浮。
3.当电流和转子质量都很小时，磁悬浮力较小，转子容易接触到磁悬浮底座，导致悬浮不稳定。
五、实验分析：1.实验结果与理论相符。
根据磁悬浮原理，电流和转子质量是影响磁悬浮力的重要因素，实验结果也验证了这一点。
2.实验中可能存在的误差。
由于实验条件的限制，实际实验中可能存在一些误差，例如磁悬浮装置的制作和调试不够精确等。
3.实验的应用前景。
磁悬浮技术在交通运输、精密仪器等领域具有广阔的应用前景，通过实验我们深入了解了磁悬浮的原理和参数对悬浮稳定性的影响，为今后进一步研究和应用磁悬浮技术打下了基础。
六、实验总结：通过本次实验，我们深入掌握了磁悬浮原理和应用，并通过实验观察和分析了磁悬浮参数对悬浮稳定性的影响。
实验结果与理论相符，为今后更深入地研究和应用磁悬浮技术提供了基础。
同时，我们也明确了实验中可能存在的误差和不足之处，需要进一步完善实验装置和调试方法。
科学大班+自制磁悬浮(未传)
活动名称：自制磁悬浮（大班）活动目标：1.了解生活中有趣的磁悬浮现象。
2.动手操作，亲身体验磁悬浮的作用。
3.萌发对科学小实验的兴趣，探索发现磁悬浮的乐趣。
活动准备：物质准备：两块条形磁铁、红色蓝色的透明胶带、两个一样的厚纸板盒子、两支铅笔经验准备：活动过程：一、观看磁悬浮列车的照片，请幼儿大胆猜测为什么火车能浮在轨道上呢？教师播放磁悬浮列车视频，请幼儿猜一猜，为什么火车能够悬浮在轨道上呢？请幼儿大胆说一说自己观察到的现象，说一说自己的猜想。
二、观察“自制磁悬浮”实验，初步感知磁悬浮现象。
实验准备：教师将两块条形磁铁、红色蓝色的透明胶带、两个一样的厚纸板盒子、两支铅笔，放于平坦桌子。
提问与猜想：首先将两块磁铁，同色相互靠近，然后将异色的两块磁铁相互靠近，看看会发生什么现象？能不能用两块磁铁作出自制出磁悬浮小列车呢？请幼儿说说自己的办法。
实验演示：用胶带将两块磁铁分别固定在两个纸盒里。
在盒子外面贴上红色和蓝色胶带，胶带颜色与盒内磁铁两个磁极的颜色相对应。
将两块磁铁盒按照同色标记叠放，中间夹入两根筷子。
用透明胶带将磁铁盒粘起来。
抽去筷子。
将上方的盒子用力向下按压。
实验观察：请幼儿仔细观察，或来按压感受一下，说一说发现了什么？请幼儿充分感受，大胆表达，说出自己的发现。
实验结论：上方的磁铁盒子像是悬浮在另一个磁铁盒子上方。
二、自主操作“自制磁悬浮”实验，感受。
作用。
（1）教师和幼儿共同总结实验的基本步骤。
1．用胶带将两块磁铁分别固定在两个纸盒里。
2. 在盒子外面贴上红色和蓝色胶带，胶带颜色与盒内磁铁两个磁极的颜色相对应。
3. 将两块磁铁盒按照同色标记叠放，中间夹入两根筷子。
4. 用透明胶带将磁铁盒粘起来。
5. 抽去筷子。
将上方的盒子用力向下按压。
（2）幼儿自主操作实验，根据实验步骤图的提示，自制磁悬浮，分享并展示实验成果。
三、观看实验原理视频，了解。
现象。
磁悬浮小火车。
活动延伸：探索发现更多磁悬浮应用的现象。
基于磁悬浮式无线充电器的设计与制作
基于磁悬浮式无线充电器的设计与制作本文完成了基于磁悬浮式手机充电器的设计与制作，该设计包括以下几个部分：磁悬浮模块、直流稳压电源模块、无线供电模块。
磁悬浮式无线充电器不仅手机可以无线充电，省去数据线的干扰，也避免USB接口的损坏。
引入了磁悬浮模块，还可以让手机旋转起来充电。
这也是本文的特色之处。
标签：无线模块；磁悬浮；充电器1 前言随着社会的快速发展，手机越来越成为人们生活中不可或缺的一部分。
如果某人的手机没法使用，将对他的工作、生活造成巨大影响，甚至损失。
而外出手机电池没电，又没有适用的手机电池充电器，是造成手机无法使用的最常见原因。
无线充电技术正被越来越多的手机所应用。
目前的大部分充电器，例如iPad和iPhone，都通过金属电线直接接触的方式，给设备内置电池充电。
相比之下，无线充电有着方便、安全、耐用的优点。
由于不存在外露的通电接点，所以不存在触电的危险，而且不会被氧气和水等物质腐蚀，使用寿命更长。
就像当初的wifi 和蓝牙技术一样，无线充电技术会从根本上改变人们对于手机的使用习惯。
而目前市场上出售的手机电池充电器，是只为单一手机电池充电的专用充电器，仅能对相应的一种手机充电，而且每部充电器的价格在人民币元左右，这就意味着，要配齐目前市场上出售的所有多种充电器，将是一笔较大的开支。
2.整体设计方案磁悬浮式无线充电器由三部分组成：磁悬浮模块、直流稳压电源模块、无线供电模块。
2.1 磁悬浮模块设计。
磁悬浮是利用悬浮磁力使物体处于一个无摩擦、无接触悬浮的平衡状态，磁悬浮看起来简单，但是具体磁悬浮悬浮特性的实现却经历了一个漫长的岁月。
磁悬浮模块设计是整个设计过程的亮点，其原理是通过电磁铁绕组中通以一定的电流就会产生电磁力F，控制电磁铁绕组中的电流，使之产生的电磁力与浮子的重力mg相平衡，浮子就可以悬浮于空中而处于平衡状态。
但是这种平衡是一种不稳定平衡，因为电磁铁与浮子之间的电磁力的大小与它们之间的距离X成反比，只要平衡状态稍微受到扰动，就会导致浮子掉下来或被电磁铁吸住。
磁悬浮演示实验报告
一、实验目的1. 了解磁悬浮列车的原理及工作方式；2. 掌握磁悬浮列车的基本结构；3. 通过实验验证磁悬浮列车悬浮和运行的基本原理。
二、实验原理磁悬浮列车是一种新型的交通工具，它利用磁力使列车悬浮于轨道上，从而实现高速、平稳、低噪音的运行。
磁悬浮列车的原理主要有以下两个方面：1. 磁悬浮原理：磁悬浮列车通过电磁力实现悬浮，即利用超导体或常导体的磁力，使列车悬浮于轨道上。
当导体在磁场中运动时，会产生感应电流，从而产生磁场，该磁场与原有磁场相互作用，使导体受到向上的磁力，实现悬浮。
2. 磁悬浮列车的运行原理：磁悬浮列车在轨道上运行时，通过改变磁悬浮系统中的电流，调整列车与轨道之间的间隙，实现列车的加速、减速、停止等功能。
同时，通过控制磁悬浮系统中的磁场分布，实现列车的稳定运行。
三、实验器材1. 磁悬浮列车演示仪：包括磁导轨支架、磁导轨、超导体、电源等；2. 磁悬浮列车模型：包括磁悬浮列车主体、轨道等；3. 电流表、电压表、示波器等测量仪器。
四、实验步骤1. 将磁悬浮列车模型放置于磁导轨上，确保模型与轨道平行；2. 打开电源，观察磁悬浮列车模型是否能够悬浮于轨道上；3. 调整电流表和电压表的数值，观察磁悬浮列车模型的悬浮高度变化；4. 改变电流表的数值，观察磁悬浮列车模型的运行速度变化；5. 改变电压表的数值，观察磁悬浮列车模型的加速和减速效果；6. 记录实验数据，分析磁悬浮列车悬浮和运行的基本原理。
五、实验结果与分析1. 磁悬浮列车模型能够成功悬浮于轨道上，说明磁悬浮原理在实际中是可行的；2. 通过调整电流表和电压表的数值，可以观察到磁悬浮列车模型的悬浮高度、运行速度、加速和减速效果，说明磁悬浮列车的工作原理在实际中得到了验证；3. 实验数据表明，磁悬浮列车在悬浮状态下具有较低的摩擦阻力，因此在高速运行时具有较好的平稳性和低噪音性能。
六、实验总结通过本次磁悬浮演示实验，我们了解了磁悬浮列车的原理及工作方式，掌握了磁悬浮列车的基本结构，验证了磁悬浮列车悬浮和运行的基本原理。
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制作过程图片展示
制作过程图片展示
磁悬浮制作过程：
磁悬浮的制作，我们利用的磁铁的互斥作用，为了使效果明 显一点，我们分别在两个瓶盖上都放了八块磁铁。使处在一 个盖子上的磁铁处于同一磁极并且两个盖子上的磁铁磁级不 同，从而两个盖子互斥。当盖子的重力等于斥力时，盖子就 浮起来了。
教具的改进尝试
由于磁铁的磁性一定，磁悬浮的高度也就基本不变，但如果 悬浮的高度过高，无线输电的效果就会大打折扣。 基于这个事实我们想做一个可以调节悬浮高度的磁悬浮装置。 我们的想法是通过把瓶子上的8块磁铁换成电磁铁，这样我们 就可以通过调节电流的大小，来调节电磁铁磁力的大小，从 而调节悬浮物的悬浮高度。
自制磁悬浮无线输电教具成果汇 报
小组成员：邵静仪 苏颖瞳 梁国烈
CONTENTS
1
成果展示 2
教具的研究背景
3 教具的制作过程 教具的改进尝试 5
4
目 录
教具的优点
成果展示
教具的研究背景
在人教版高中物理（选修3-2）第四章第四节法拉第电磁感应 定律、第五节电磁感应现象的两类情况以及人教版高中物理 （选修3-1）第三章第二节磁感应强度、第四节通电导线和磁 场中受到的力的物理教学中,由于电流的磁效应、电磁感应定 律以及磁铁的性质都是比较抽象的，并且电流的磁效应、电 磁感应定律都是高 实验演示没有场地限制，可以在大部分场合进行操作 仪器操作简单，把抽象的电磁感应定律实体化，让发光二 极管发光，达到了化抽象为具体的目的
4. 5.
1. 2. 3.
容易准备，用学生经常会见到的磁体，来实现磁悬浮 实验现象很好看，可以大大提高学生的兴趣。
教具的原理：无线输电原理
变化的磁场再通过次级线圈，由电磁感应定律e=n(dΦ)/(dt)， 可知次级线圈会产生的感应电动势并且没经过半个周期，方 向就会改变一次。所以无论次级线圈的绕线方向如何，都会 有电流正向通过发光二极管，那么二极管都会发光。
教具的原理：磁悬浮原理
利用永磁体的同级互相排斥的性质，当悬浮物的重力等于斥 力的时候，物体就悬浮了，如图（E）
教具的改进尝试教具的改进尝试
但结果显示，我们的想法实现不了。这是因为，从本质上来 讲，我们这个并不算磁悬浮。我们通过两根笔芯给悬浮物加 了个“围栏”，而这个“围栏”不仅会给悬浮物一个水平方 向的力，还会给它一个垂直方向的力。因此，但我们加大电 磁铁磁性的时候，悬浮物并不会往上走，在没有围栏的位置， 受到的斥力大于有围栏的位子，从而悬浮物会翻转，并不会 上下移动。
教具的研究背景
为了帮助学生更好的理解电流的磁效应，电磁感应定律的原 理以及应用，方便他们牢固地掌握电生磁以及磁生电的相关 知识，教师需要做好电流的磁效应以及电磁感应的课堂演示 实验。但是，在物理课堂的教学中，目前还没有能同时满足 以上几节课教学的教具，因此本小组借鉴前人的一些教具、 网络资源以及模拟电子技术的相关内容，设计并制作了磁悬 浮无线输电这个教具。
教具的制作过程：电磁感应部分制作过程
材料： 直径约 0.2 毫米的漆包线若半米、瓶子（空心圆柱体）、等 大的瓶盖两个、小瓶子（直径小的，绕线圈用）、热缩管若 干、导线若干、 1.5V 电池两枚、一个三极管 s9014 、圆形强 磁铁8枚、笔芯两支、开关一个、1千欧姆电阻一个
教具的制作过程：电磁感应部分制作过程
教具的原理：无线输电原理
电路图如图（A），总的来说本教具就是三点式电感震荡电路 产生随时间变化电流，其波形大致为正弦波的电流，如图 （B），变化的电流通过初级电感线圈，由电流的磁效应可知， 初级电感线圈就会产生磁场。
教具的原理：无线输电原理
由于电流每经过半个周期就会变一次方向，所以每半个周期， 由初级线圈产生的磁场方向就会改变一次,如图（g）。由电 流的磁效应的规律可知，由电流磁效应产生的磁场的场强与 通过电感线圈的电流成正相关，所以初级线圈产生的场强也 大致为与电流的变化周期一致的正弦波，如图（C）。