⑴ 超导磁悬浮的原理
把一块磁铁放在超导盘上,由于超导盘把磁感应线排斥出去, 超导盘跟磁铁之间有排斥力,结果磁铁悬浮在超导盘的上方。这种超导悬浮在工程技术中是可以大大利用的, 超导悬浮列车就是一例。让列车悬浮起来,与轨道脱离接触,这样列车在运行时的阻力降低很多,沿轨道“飞行”的速度可达500公里/小时。高温超导体发现以后,超导态可以在液氮温区(零下196度以上)出现,超导悬浮的装置更为简单, 成本也大为降低。我国的西南交通大学于1994年成功地研制了高温超导悬浮实验车。
超导现象
1911年荷兰科学家翁纳斯(Onnes)在测量低温下水银电阻率的时候发现, 当温度降到零下269度附近, 水银的电阻竟然消失了!图1复制了当时的实验曲线。电阻的消失叫做零电阻性。所谓“电阻消失”,只是说电阻小于仪表的最小可测电阻。也许有人会产生疑问:如果仪表的灵敏度进一步提高,会不会测出电阻呢?用“持久电流”实验可以解决这个问题。
由正常导体组成的回路是有电阻的,而电阻意味着电能的损耗,即电能转化为热。这样, 如果没有电源不断地向回路补充能量,回路中的电能在极短时间( 以微秒计)里全部消耗完,电流衰减到零。如果回路没有电阻,自然就没有电能的损耗。一旦在回路中激励起电流,不需要任何电源向回路补充能量,电流可以持续地存在下去。
⑵ 超导发射装置的工作原理是什么
用来发射航天飞机的超导磁悬浮发射装置,由一条长3500米的水平导轨与一条2000米高的垂直导轨相连接,形成一个接近于90°的弧形陡坡。导轨采用新型常温超导材料。发射时,庞大的航天飞机在磁悬浮力的作用下,沿水平导轨前进并逐渐加速,当到达终端的弧形轨道后,便随弧形轨道而改变前进方向,并以每小时500~600千米的速度飞离发射装置。与此同时,航天飞机的发动机点火并开始工作,靠它自身的动力直刺苍穹。
⑶ 高中物理演示实验有哪些
第一册:绪言:P1瓦碎蛋全声音将酒杯震碎带电鸟笼里的鸟安然无恙P4超导磁悬浮第一章力P5用悬挂法求薄板的重心P6显示微小形变的装置P12共点力的合成P17习题(7)两人共提一筒水第二章直线运动P20模拟打点计时器P36牛顿管(毛钱管)实验P38测定反应时间第三章牛顿运动定律P46伽利略理想实验P50-51加速度和力加速度和质量的关系实验P55牛顿第三定律P62观察失重现象第四章物体的平衡P71三个互成角度的共点力的平衡第五章曲线运动P82曲线运动的方向P83运动的合成和分解P86平抛物体的运动P89用尺测量玩具手枪子弹射出时的速度P93向心力演示器P95感受向心力P99离心运动的应用和防止第六章万有引力定律P106卡文迪许扭秤第七章机械能P123动能动能定理P129小球在摆动中机械能守恒第二册第八章动量P5鸡蛋会不会破P7缓冲装置的模拟P8动量守恒P13反冲运动第九章机械振动P21弹簧振子的振动P30单摆的振动图象P31单摆的周期跟哪些因素有关P37受迫振动P38共振P38声音的共鸣第十章机械波P47波的形成P54波的衍射P55波的叠加P56波的干涉P62多普勒效应第十一章分子热运动能量守恒P72扩散现象P73布朗运动P76图11-8做一做P78压缩气体做功,气体内能增加P78气体对外做功,内能减少P110气体压强的微观意义P112气体的压强、体积、温度间的关系第十三章电场P117静电感应P118库仑定律P120库仑扭秤P124电场线P126静电屏蔽P133尖端放电与避雷针P135电容器的电容P136常用电容器P137电容式传感器P141静电除尘原理第十四章恒定电流P153电阻定律P160路端电压随电流而改变第十五章磁场P169电流和磁极电流和电流间的相互作用P172验证环形电流的磁场方向P174安培力P177电流表的工作原理P177电子束在磁场中的偏转P179带电粒子在匀强磁场中做圆周运动P181质谱仪P183回旋加速器
⑷ 超导磁悬浮原理
超导磁悬浮是利用
磁铁的
同极相斥
原理制造的,同时必须达到速度才可以建立起稳定的波浪电场。超导磁系列主要为日本制造的。现目前还没有正式投入使用的铁路
但要记住,上海龙阳路到浦东机场的磁悬浮列车,是德国,也就是德意志的技术,是常导磁系列,他没有利用磁铁的是否同极还是异极的问题
他是利用,磁铁对钢铁材料的吸引作用实现悬浮的,而电磁铁只能让他保持悬浮而不可以前进,
从而车上还有一个直线电机(相当于把电动机的绕组铺平)产生直线涡流,这个涡流由线圈作用于轨道上的感应钢板而前进。
所以,轨道不需要通电,轨道上只有感应钢板,感应钢板不仅作为车中电磁铁吸引感应钢板使其悬浮的作用,还具有使直线电机与感应钢板之间建立涡流而前进和制动的作用。(制动也是利用直线电机,利用电涡流效应)
超导磁悬浮车身必须是超导磁体,超导磁悬浮列车具有比常导型更高的速度,但同时相对的说,他看起来也更加的不太安全。
因为列车并不和常导型的那种那样扣在轨道上,而是悬浮于轨道上空,和轨道没有任何接触(这里指扣件),所以如果高速时候,假设轨道(超导型的轨道必须通电,就是说轨道有电磁铁)或车上任何一方电力中断,就会导致车辆脱离轨道,虽然日本人说这些事不会发生,但假设发生了怎么办?
但他可以轻松超过500公里的速度,而常导的一般就在400多公里速度几乎是极限了。但他由于是扣在轨道上,即使再严重事故,最多是车体和轨道摩擦,而不会脱落,除非扣件被彻底损坏,但那是车梁,也不容易损坏
鉴于这些那些的优点,超导磁悬浮列车就是利用目前书本常说的,利用磁铁的同性相斥原理制造的,但必须达到80公里左右,磁场才可以达到足够的波浪状滚转,使其稳定悬浮并且前进,他不需要使用直线电机,而且相比于常导的,拥有更加节能的特性(仅看车的一方,由于轨道通电,所以事实上也不节能)
但缺点比起常导的要多得多,最重要的就是安全了。还有就是轨道需要通电,消耗大量电能。
这些磁悬浮只分
超导磁和常导磁
两类
超导磁的意思就是说,他是将电磁铁线圈冷冻,让线圈电阻几乎为0,形成超导。从而几乎不发热。
常导磁就是普通环境下的电磁铁了
高温还是低温超导磁的意思其实是说,,该磁铁在那个温度时候,他的绕组线圈可以形成超导,比如通常都需要-200度一下,但开发出的新材料,却可以让他在-170度左右实现超导,从而减小制冷机组的负载
⑸ 北京科技馆新馆的物理实验. 简单点儿。不要长篇大论。
1、大力士“纸”手(纸托水):
步骤:首先,将杯子接满水【不溢出】;然后将纸盖在杯子上,将纸和杯子一同颠倒;这时,水不会流出来,也不会将纸浸湿。
原理:将水装满杯子,纸张盖住后,杯内没有空气,颠倒后,外界大气会对杯子和水产生浮力,致使水不流出。
2、空气在捣鬼(气球吹不大):
步骤:准备一个气球和一个空的饮料瓶,将气球塞进瓶内;拉大气球的吹气口,反扣在瓶口上;嘴对瓶口用力吹气,你尽管使出最大的劲,吹得面红耳赤,看看有什么结果;气球只不过大了一点点,但却怎么也鼓不起来。
原理:瓶子内本来是有空气的,当把气球的吹气口反扣在瓶口上后,这些空气就被密封在瓶内。当吹气时,瓶内空气的体积被压缩而减小,因此,瓶内的压强增大,对气球的压力也增大,当瓶内的压力与吹气球产生的压力相当时,气球就再也吹不大了。
3、书的拔河大赛(两本书分不开):
步骤:把笔记本放到桌子上,它们装订的一边相对,且中间空出一个笔记本的宽度(为了不毁坏书,可以使用两个笔记本做实验);把笔记本的每一页依次重叠;直到所有的纸张都重叠在一起,此时我们轻轻压合一下;双手把笔记本拿起来,试着把它们分开。
原理:是借助了摩擦力的缘故。物体接触并有相对运动的趋势就会产生摩擦力。拉力大于摩擦力或接触面较光滑的时,就能分开两个物体。两张纸叠在一起也有摩擦力,但不足以使我们察觉,而随着纸张数目的增加,纸之间的摩擦力也就越大,并超出我们的拉力,所以我们怎么也分不开这两个笔记本。
(5)超导磁悬浮演示实验实验装置扩展阅读:
北京科技馆展品介绍
新馆的公共空间也有很多特色鲜明的展项,分布在新馆展厅地下一层至四层,独特的展品有:
小球阵列——位于一层西大厅天花板,由钢丝悬挂的805颗直径26厘米的小球组成长18米、宽12米的阵列;在计算机控制下,电机操纵着小球在空中上下直线运动,组成不同的几何图案。
生命螺旋——位于一层南大厅,由人体组成的巨大双螺旋雕塑造型(高47米),表现DNA是地球上所有生命的基础及其造型之美。
机械旋律——位于一层科普长廊,组合各种齿轮、连杆、气缸、活塞、凸轮、光圈、滑块、车轮和摆动结构等,以复杂机械装置及其联动关系和运转过程,表现机械及其金属材料本身的美感。
分子运动墙——位于一层南大厅,20多个半球形“分子滑块”自由运动、相互碰撞,在表现类似于布朗运动的微观粒子运动之美的同时,再现分子与分子之间的自由运动及相互碰撞的过程。
动态变形墙——位于二层北环廊。通过计算机控制的电磁阀带动数百个气缸杆伸缩运动,使墙面产生有规律的起伏变形,组成特定图案或字符等,并可对背靠墙面的观众产生推出的效果。
生命历程——位于地下通道。长达68米的艺术玻璃浮雕壁画自西向东依次表现地球生命诞生、演化的历程,内含生命进化的思想以及生命进化与环境的关系。
时间之轮——位于三层北环廊。透明表盘显露出其内部复杂精巧的机械结构和零部件,通过钟表结构造型和机械运动,表现钟表内部复杂精巧的机械结构和运转过程。