操作说明:
1、按下“启动”按钮,选择曲目,观察回形针的状态;
2、按下“外接声源”按钮,将音频接头插入自带声源,如手机等播放设备。
产品介绍:
展项由五颜六色的回形针、巨型电磁线圈、按钮等组成。按下“外接声源”按钮,将音频接头插入正在播放音乐的自带声源,观察回形针的状态变化;或者直接按下“自动播放”按钮,观察不同音乐节奏下回形针变化多端的舞蹈。 科学原理:回形针是铁制品,可以被磁铁吸引。这种吸引是由于磁铁周围存在磁场的作用而产生的。回形针舞台下方有一个线圈,线圈通电后会产生磁场,变成电“磁铁”。线圈两端的电压随着音乐节奏起伏变化,磁场的强弱也随之变化。当磁场变强时,回形针克服了自身的重力,“站立”了起来;当磁场变弱时,回形针被重力拉了下来。于是,回形针就跟着音乐节奏跳起舞来。
演示视频:
原 理:
跳舞的回形针的科学原理主要包括电磁感应、电动马达、振动与共振等。
首先,跳舞回形针通常由一个回形针和一个电动马达组成。电动马达通过电磁感应原理工作,当线圈中通入交流电时,会产生变化的磁场,进而在线圈内部产生感应电流,使得线圈受到力的作用并开始旋转。回形针部分由柔性材料制成,具有一定的弹性,电动马达通过振动和共振的原理使回形针以特定的节奏运动。
其次,跳舞回形针的控制系统非常重要。为了使回形针能够按照音乐节奏跳舞,需要一个控制系统来调整电动马达的转速。这个控制系统通常是一个微控制器,它通过读取音乐信号并计算出合适的转速来控制电动马达的旋转。
此外,跳舞回形针的能量供应通常使用电池,电池为电动马达和控制系统提供直流电,使其正常运行。
最后,跳舞回形针的应用场景包括科学实验、教育展示等。通过这种装置,可以直观地展示电磁感应、振动与共振等物理现象,帮助观众更好地理解这些科学原理。
电磁相互作用(electromagnetic interaction) 自然界的四种基本相互作用之一。它是带电粒子与电磁场的相互作用以及带电粒子之间通过电磁场传递的相互作用,强度上仅次于强相互作用而居于四种相互作用的第二位。电磁相互作用和引力相互作用是长程力,可在宏观尺度的距离中起作用而表现为宏观现象。宏观的电磁相互作用理论总结在麦克斯韦方程组中,早在19世纪已为人们所掌握。微观的电磁作用理论是量子电动力学,它是麦克斯韦电磁理论与量子力学原理的结合。
应 用:
电磁场的相互作用在多个领域有着广泛的应用。以下是电磁场相互作用在不同领域的应用实例:
电磁感应现象:电磁感应是电场和磁场相互作用的一种重要应用。当磁场通过闭合回路变化时,会在回路中产生电动势,这种现象被称为法拉第电磁感应定律。电磁感应现象在发电机、变压器和感应电炉等设备中得到广泛应用。
电磁波:电磁波是由变化的电场和磁场产生的波动形式,能够在空间中传播能量和信息。电磁波在日常生活中广泛应用,如无线通信、电视广播、雷达系统等都是基于电磁波的传输原理。
电磁铁:电磁铁是一种通过通电产生磁场的装置,其原理是利用电流产生的磁场对铁磁物质产生磁化作用。电磁铁具有吸力大、控制方便等特点,广泛应用于物流搬运、电磁振动器、电磁离合器、电子称等设备中。
核磁共振成像(MRI):MRI是一种利用强磁场和电磁场相互作用原理的影像检查技术。通过对人体内部结构进行潜在的磁共振信号分析,能够获得高分辨率的图像,被广泛应用于医学诊断和科学研究领域。
信息存储:磁性材料和电磁读写头之间的相互作用是磁盘、软盘和磁带等数据存储设备的基础。通过利用磁性材料受到外部磁场的影响,实现信息的读写和存储。
电磁炉:电磁炉的工作原理主要是利用电磁感应原理,将电能转化为热能。当电流通过电磁线圈时,会产生交变磁场,使锅具中的铁分子产生振动,从而加热食物。电磁炉具有加热速度快、节能环保、安全性高等优点。