一、实验适用范围

适配小学三年级科学、初中电磁入门,可用于课堂演示、居家亲子手工、科学实践作业。

二、实验准备材料

5 号碱性电池、钕铁硼强力磁铁、去除绝缘漆的铜导线

三、完整操作步骤

  1. 将多块强磁铁堆叠平整,电池负极朝下吸附在磁铁上方竖直立稳。
  2. 弯折铜丝,顶端挂钩搭在电池正极,下端线圈接触磁铁形成完整电路,观察到铜丝逆时针持续旋转
  3. 取下电池,把磁铁正反面翻转后重新固定电池、摆放铜丝,铜丝变为顺时针旋转
  4. 反复翻面磁铁,可重复观察线圈转向切换的稳定规律。

四、简化科学原理

铜线通电后处于磁铁磁场中,受安培力产生旋转;磁铁翻面会颠倒磁场方向,导线受力方向同步反转,线圈旋转方向随之调换,实现电能转化为机械能。

五、实操安全注意事项⚠️

  1. 铜丝两端绝缘漆必须打磨干净,漆面阻隔导电会导致线圈无法转动。
  2. 钕磁铁磁力极强,远离手机、银行卡、机械手表,防止磁化损坏物品。
  3. 不可长时间持续通电,铜线发热后断开电路降温,避免电池过热耗电。
  4. 装置保持竖直摆放,防止电池倾倒、铜丝脱落中断实验。

六、课后拓展思考题

  1. 只调换电池正负极,磁铁朝向不变,线圈旋转方向会变化吗?
  2. 叠加更多磁铁增强磁场,铜线旋转转速会变快还是变慢?
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