电磁船模型的制作

电磁船模型的制作

作者：王城越

来源：《中学生数理化·学习研究》2017年第03期

一、电磁船概述

所谓电磁船，就是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理，使海水向后喷出，从而推动船向前运动。

二、制作电磁船模型所需材料

高强度磁铁1个，9伏电池1个，带鳄鱼夹的导线两根，铜片，电工胶带，双面胶，泡沫板。（这种9伏电池是长方形的，一般用在万用表等电工仪表当中，电子市场可以买到。钕铁硼高强度磁铁提供磁场，铜片作为电极，泡沫板做船身。） 三、制作电磁船模型所需工具 钳子、剪刀、壁纸刀。

四、制作原理（如图1）

图1磁铁提供一个方向向下的磁场，作为电极的铜片浸在水中，正负极间的水中有电流流过。电流方向与磁场方向垂直，根据左手定则，可以判断出作为导体的水受到的安培力的方向，也就是水流喷出的方向。

磁铁加两片铜片，就是一个简单的电磁推进器，下面我们一步步地来完成这个装置。 五、制作过程

1.先把磁铁侧面用电工胶布缠两圈，为的是跟铜片电极绝缘。

2.把铜片加工成电极，安装电极，注意电极之间、电极跟磁铁之间都要保持绝缘。最后用胶布固定好，推进器的部分就完成了。

3.把泡沫板剪成船的形状，船尾用壁纸刀切一个小洞，把推进器带磁铁的部分塞进小洞里。露出电极的那面是船的底面，电极将来要完全浸在水里。泡沫板上切出的洞要比磁铁直径小，这样才能把推进器固定紧。

4.把9伏电池用双面胶固定在船头，用导线分别把正负极各连接一个铜片电极，电磁推进船模型就完成了。注意在连接电路的时候，鳄鱼夹不能与磁铁有接触，以免短路。 六、演示改进

1.清水中加入适量食盐可增加电磁船模型的行进速度。

把船放进清水里，几乎看不到船在前进。因为清水的导电性能不好，因此通过水的电流很弱，船的推进力也就很小。

这时候，在水里加适量食盐，随着盐水浓度的增加，很明显地会看到电磁船模型越来越快的移动。（特别提醒：如果电磁船模型是后退的，說明电池的正负极接反了，然后交换电极的极性，电磁船模型就变成前进了。）

2.调整电磁船模型的重心与船的推力的共鸣点使电磁船模型直行。

由于电流不大，这种电磁船模型的推力很弱，前进速度很慢，要看到明显的实验效果，需要水面绝对平静之后，轻轻地把船放在水面上，排除水波的干扰。

如果电磁船模型缓慢地画圆，不走直线，需要手工安装调整船的推力与船的重心在一条直线上，使电磁船模型勇往直前。

3.更换大功率电池使电磁船模型勇往直前。

电磁船模型运行几分钟之后，电池的电压会明显下降，船速也会慢下来，可见这个实验还是挺费电池的。要想使电磁船模型的续程较长，需要更换大功率电池，才能使电磁船模型勇往直前。 【评语】

小作者结合所学的物理知识，亲自动手制作了电磁船模型，并根据制作过程中遇到的问题及时进行了改进，突出了实验效果。在制作过程中，不仅使所学的知识得到了充分的运用，而且培养了动手操作能力，提高了探究能力和创新能力。另外，文章层次分明，条理清晰，逻辑性强，很好地体现了小作者的知识深度和熟练的操作技能。 作者单位：河北省沧州市第一中学高三（24）班