電磁軌道加速器

　　一、項目背景
　　
　　電磁學知識在小學自然和中學物理中均有介紹和相應的實驗，尤其是通電線圈對鐵質物體的吸引作用更讓學生感興趣。本項目是將電磁學的知識通過電磁軌道加速器以動態(tài)的方式展示出來，增加學生的興趣，帶給學生一定的啟發(fā)，并培養(yǎng)他們的科學態(tài)度和科學研究精神。由于本儀器采用開放式設計，工作原理很容易讓學生理解和掌握。
　　
　　二、科學原理
　　
　　小鋼球在通過軌道上的金屬部分時，觸發(fā)電磁線圈通電，小鋼球在線圈磁場力的作用下沿圓形軌道向線圈方向運動，在小球運動到磁場中心時，切斷線圈電力，失去磁場力作用的小鋼球在慣性作用下繼續(xù)運動，直到進入下一個磁場作用范圍。在這種連續(xù)不斷的過程中，小球得到不斷加速作用，當達到與軌道摩擦力的作用相平衡時，小鋼球運動達到相對穩(wěn)定。
　　
　　三、創(chuàng)新點
　　
　　1　采用感應式控制，解決了小鋼球作開關造成小球在軌道上滾動時接觸點打火，容易將小球表面和軌道接觸面燒成麻點。造成不能長時間工作的問題。
　　2　雙向運動。根據電磁場對小鋼球始終保持吸引的特點，在軌道結構上巧妙設計觸發(fā)電極。通過換向開關可以控制觸發(fā)位置，使小鋼球在軌道上可以沿順時針或者逆時針方向運動。
　　3　兩種不同的磁場利用方式。對線圈磁場的利用，一種是利用小球穿過線圈并得到加速，另一種是不穿過線圈也能得到加速。方式一直觀容易理解，方式二更具神秘感，更容易引起學生的興趣，啟發(fā)學生的思考。
　　
　　評委點評
　　該項目利用電磁場對小鋼球的作用力，并通過控制磁場的強弱和作用時間，使小鋼球由初始運動狀態(tài)達到相對穩(wěn)定的運動狀態(tài)，運用了電磁學理論演示了電磁效果。此教具結構簡單，效果明顯，但應用范圍相對狹