有趣的磁装置

徐杰

利用磁铁的性质，我们可以设计一个碰到障碍物就会自动返回的有趣装置。

实验材料：环形磁铁、漆包线、螺帽、粗铁丝、螺旋桨、吹风机、木块、木板。

实验步骤：

1.在两个直立的木块上分别钻洞。

2.将两个木块相距约30厘米，直立固定在木板上。

3.将环形磁铁穿过铁丝，并将漆包线绑住一个螺帽，另一端再绑

在磁铁的下方（漆包线绑在磁铁上不能太紧）。

4.将粗铁丝穿过两个木块上的洞。

5.在铁丝伸出木块的一端，套紧螺旋桨。

6.用吹风机（用冷风）吹螺旋桨，螺旋桨就会带动铁丝转动。

科学原理：

铁丝开始转动后，磁铁也开始前进，当磁铁前进碰到另一端的木塊时，磁铁又会自动往回走，走到另一端碰到木块时，磁铁再度往回走，周而复始地不停运动。这是因为，环形磁铁的N极、S极位于两侧，其中央孔洞的磁力，以两侧为最强，中央的磁力最弱。因此，当铁丝插入磁铁孔洞中时，磁铁不是以N极吸住铁丝，就是以S极吸住铁丝（如图1）。如果磁铁以N极吸住铁丝，则磁铁会向右翘起而倾斜。当铁丝转动后，带动磁铁旋转，磁铁会在铁丝上滚动，由于磁铁是倾斜的，因此可能会往左或往右前进。

以图1为例，铁丝为逆时针方向转动，带动磁铁以逆时针转动，由于磁铁向右倾斜，因此，磁铁会沿着铁丝往右运动。当磁铁往右运动，碰到右边直立的木块时，磁铁先被迫直立，当磁铁变成以S极吸住铁丝之后，成为向左倾斜（如图2），由于倾斜方向相反，因此磁铁变成往左运动，就离开了右边的木块。当磁铁往左运动碰到左边直立的木块时，又会被迫直立，再换成N极吸住铁丝。如此反复进行，就形成磁铁来来回回的运动了。至于磁铁下方要挂一个螺帽的原因，是为了要增加向下的作用力，加强磁铁与铁丝之间的摩擦力，使磁铁可以紧贴着铁丝转动。

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