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很早就在书本上看到电磁炮的介绍,大致原理就是,用电磁场产生的力量能将弹头射出去。在学习电磁铁知识时,立刻勾起了我对电磁炮的兴趣,决心要做一个。
我并不是头脑发热。
我曾经观察过爷爷修电风扇,安装在电风扇“脑袋”后面的电动机里有许多成捆的线圈,通电后产生的电磁力能驱动电磁场中的金属横轴转动,从而带动固定在轴上的叶片旋转,叶片搅动空气而形成风。
如果将横轴换成金属弹头,将横轴旋转加速运动变成弹头直线运动,弹头冲出炮管,不就成了电磁炮?所以,我判断线圈电磁炮实际上是一种比较特殊的电动机。
我还有一个优势,爷爷动手能力超强,他能教我许多。
在爷爷的帮助下,我设计并绘制了炮塔、炮身、电容装置、电源供给、按钮开关、炮载体等图纸。
根据图纸,我们很快找齐了制作电磁炮要用到的主要材料:漆包线、电容(与所供电压相匹配)、电池(5号电池4对)、塑料小管子(作炮管用)、铝合金金属炮弹(一头尖一头平,长1.5cm,直径0.2cm)、电路板(安放电容用)、支架若干、胶带(作固定用)、绝缘带等。
还准备了其他小工具:螺丝刀、钳子、小刀、剪刀、螺丝钉、电焊枪、锡丝等。
这些工具大多是在爸爸的工具箱里找到的,有些工具箱里没有的材料,我就用家里的废旧物品进行了改造。比如,电磁炮的载体就是自己小时候拼装的越野吉普小汽车。
首先做炮管。将漆包线两端各留出10 cm左右后,用小刀刮去表层的皮,然后按一个方向有序地紧紧缠绕在小塑料管的后半端,塑料管前半部分将伸出炮塔,扮出了大炮的样子。末端要预留1.5 cm不绕导线,以便放置炮弹,让炮弹在此处蓄势待发。再将电容安放在电路板上,分别按正负极连接。最后将电池装入匣子里,并按串联方式联通。
接下来,要使用电焊枪牢固连接各部分。这一步是需要耐心、小心和专心的细致活。
我是第一次使用电焊枪焊接,开始的时候很笨拙,不是接不上,就是接错了。爷爷用手捻着两根线头,我一只手捏着锡丝,另一手拿着焊枪,熔化锡丝后滴到两根线的交合处,一不小心,焊枪滚烫的枪头触到爷爷的手上,把爷爷的手指头烫了个小泡。爷爷手把手地教我焊接,慢慢地越来越熟练,最后终于把所有接头都牢固接好。
一架完整的电磁炮初步成形。
接着是测试。我按下启动开关,炮管底端的炮弹纹丝不动,怎么回事?
我和爷爷仔细检查,发现电容一根负极管插入电路板小孔内弯曲过来后,与另一电容的管子焊接时,连上了电路板上其他小孔的金属边,形成了电路短路,使电流不能到达线圈。找到问题后,我动手进行了整改,并將电路板包上一层绝缘胶带,然后重新试射。我按下开关,炮弹冲出了炮筒,落到一米多远的地方。
我惊喜地大叫:“成功了!”
在厨房忙碌的奶奶被吸引了过来。爷爷、奶奶各试了一炮,都成功了。接着,我们又试着接通了两根炮管,双炮齐发,炮弹虽然射了出去,但射程都减少了一半。这说明电流强度减弱,射程也就相应缩短了。
我又进行了其他实验,数据记录如下:
根据试射的结果,我优化了安装方式:双炮管只接通那根较细的炮管,将各部分安装到位。然后固定在吉普车上,一门车载式双管线圈电磁炮便宣告完成。
瞧,很帅气吧!
这次制作活动让我收获很多:原本我只了解磁能吸引铁,电能产生磁,磁极有正极和负极、同极相斥、异极相吸等简单知识,现在我在动手活动中加深了对其原理、特性、方法及应用等多方面的了解。同学们都夸我是班里的“科学达人”,我学好科学的信心更足了!
指导老师:唐方 张竹青
湖南省湘潭市雨湖区金庭学校(411100)
我并不是头脑发热。
我曾经观察过爷爷修电风扇,安装在电风扇“脑袋”后面的电动机里有许多成捆的线圈,通电后产生的电磁力能驱动电磁场中的金属横轴转动,从而带动固定在轴上的叶片旋转,叶片搅动空气而形成风。
如果将横轴换成金属弹头,将横轴旋转加速运动变成弹头直线运动,弹头冲出炮管,不就成了电磁炮?所以,我判断线圈电磁炮实际上是一种比较特殊的电动机。
我还有一个优势,爷爷动手能力超强,他能教我许多。
在爷爷的帮助下,我设计并绘制了炮塔、炮身、电容装置、电源供给、按钮开关、炮载体等图纸。
根据图纸,我们很快找齐了制作电磁炮要用到的主要材料:漆包线、电容(与所供电压相匹配)、电池(5号电池4对)、塑料小管子(作炮管用)、铝合金金属炮弹(一头尖一头平,长1.5cm,直径0.2cm)、电路板(安放电容用)、支架若干、胶带(作固定用)、绝缘带等。
还准备了其他小工具:螺丝刀、钳子、小刀、剪刀、螺丝钉、电焊枪、锡丝等。
这些工具大多是在爸爸的工具箱里找到的,有些工具箱里没有的材料,我就用家里的废旧物品进行了改造。比如,电磁炮的载体就是自己小时候拼装的越野吉普小汽车。
首先做炮管。将漆包线两端各留出10 cm左右后,用小刀刮去表层的皮,然后按一个方向有序地紧紧缠绕在小塑料管的后半端,塑料管前半部分将伸出炮塔,扮出了大炮的样子。末端要预留1.5 cm不绕导线,以便放置炮弹,让炮弹在此处蓄势待发。再将电容安放在电路板上,分别按正负极连接。最后将电池装入匣子里,并按串联方式联通。
接下来,要使用电焊枪牢固连接各部分。这一步是需要耐心、小心和专心的细致活。
我是第一次使用电焊枪焊接,开始的时候很笨拙,不是接不上,就是接错了。爷爷用手捻着两根线头,我一只手捏着锡丝,另一手拿着焊枪,熔化锡丝后滴到两根线的交合处,一不小心,焊枪滚烫的枪头触到爷爷的手上,把爷爷的手指头烫了个小泡。爷爷手把手地教我焊接,慢慢地越来越熟练,最后终于把所有接头都牢固接好。
一架完整的电磁炮初步成形。
接着是测试。我按下启动开关,炮管底端的炮弹纹丝不动,怎么回事?
我和爷爷仔细检查,发现电容一根负极管插入电路板小孔内弯曲过来后,与另一电容的管子焊接时,连上了电路板上其他小孔的金属边,形成了电路短路,使电流不能到达线圈。找到问题后,我动手进行了整改,并將电路板包上一层绝缘胶带,然后重新试射。我按下开关,炮弹冲出了炮筒,落到一米多远的地方。
我惊喜地大叫:“成功了!”
在厨房忙碌的奶奶被吸引了过来。爷爷、奶奶各试了一炮,都成功了。接着,我们又试着接通了两根炮管,双炮齐发,炮弹虽然射了出去,但射程都减少了一半。这说明电流强度减弱,射程也就相应缩短了。
我又进行了其他实验,数据记录如下:
根据试射的结果,我优化了安装方式:双炮管只接通那根较细的炮管,将各部分安装到位。然后固定在吉普车上,一门车载式双管线圈电磁炮便宣告完成。
瞧,很帅气吧!
这次制作活动让我收获很多:原本我只了解磁能吸引铁,电能产生磁,磁极有正极和负极、同极相斥、异极相吸等简单知识,现在我在动手活动中加深了对其原理、特性、方法及应用等多方面的了解。同学们都夸我是班里的“科学达人”,我学好科学的信心更足了!
指导老师:唐方 张竹青
湖南省湘潭市雨湖区金庭学校(411100)