Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Конспект презентации проекта по физике на тему «Магнитная левитация»

Конспект презентации проекта по физике на тему «Магнитная левитация»



Осталось всего 2 дня приёма заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

конспект презентации ПРОЕКТНОЙ РАБОТы по физике на тему «МАГНИТНАЯ ЛЕВИТАЦИЯ»




  1. сегодня я хочу представить свой проект, который называется «Магнитная левитация». Мой проект является исследовательским, поэтому целью проекта является исследование магнитных явлений и возможностей их потенциального использования в современной технике. (слайд 1-2)

  2. Почему я выбрал эту тему? Очень давно, как только я узнал о свойствах магнитов притягиваться и отталкиваться, меня стал интересовать вопрос: можно ли использовать это свойство магнитов для удержания предметов в воздухе в состоянии «парения» над землёй? Например, можно ли создать диван, «висящий» в воздухе и мягко амортизирующий, когда вы садитесь на него? (слайд 3)

  3. С целью ответить на этот и другие похожие вопросы я поставил следующие задачи: (слайд 4)

  1. изучить магнитные свойства веществ;

  2. исследовать возможность магнитной левитации и

  3. выявить потенциальные области применения магнитной левитации

  1. В ходе исследований я выяснил, что все вещества в природе в большей или меньшей степени обладают магнитными свойствами. При этом одни из них при внесении в магнитное поле втягиваются в него и располагаются по направлению магнитных линий внешнего магнитного поля. Такие вещества называются парамагнетиками. Например, платина, марганец, хром. Другие вещества, напротив, располагаются поперек магнитных линий внешнего магнитного поля и выталкиваются из него. Такие вещества называются диамагнетиками. К ним относятся медь, алюминий, серебро и особенно висмут и сурьма. Это разделение веществ на парамагнетики и диамагнетики предложил в 1845 году Майкл Фарадей. Вещества, которые обладают особо выраженными свойствами парамагнетиков («сверхпарамагнетики»), такие, как железо, никель и кобальт, позднее получили название ферромагнетики.(слайд5 )

  2. Кроме того есть вещества, которые сами создают магнитное поле, так называемые постоянные магниты. В постоянных магнитах элементарные кольцевые токи вокруг атомов и молекул ориентированы одинаково. Усиливая друг друга, они создают в веществе и вокруг него магнитное поле. Постоянные магниты встречаются в природе в виде оксидов железа – например, магнетит или сплавов других веществ, как, например, неодимовый магнит – редкоземельный постоянный очень мощный магнит, состоящий из сплава неодима, бора и железа. Так же постоянные магниты люди научились создавать искуственно, сплавляя некоторые ферромагнетики с пара- и диамагнетиками. (слайд 6)

  3. Почему же магниты притягиваются или отталкиваются? Дело в том, что каждый магнит имеет два полюса: северный и южный. Между этими полюсами проходят линии магнитного поля – это суммарное направление элементарных кольцевых токов. Так вот, если направление магнитных линий совпадает, т.е. магниты совмещаются разноимёнными полюсами, то они притягиваются. Одноимённые же полюса, напротив, отталкиваются. (слайд 7)

  4. Самые мощные магниты, которые удалось создать человеку, это – электромагниты. Каждый провод, по которому течёт электрический ток, создаёт вокруг себя магнитное поле. Магнитное поле можно усилить, если свернуть провод в виде винтовой спирали. Полученную катушку с током называют соленоидом. При увеличении витков в катушке магнитное поле также возрастает в силе. Ещё большего усиления магнитного поля можно достичь, если вставить в соленоид железный стержень (сердечник). Соленоид с железным сердечником внутри называется электромагнитом. (слайд 8)

  5. Первым создателем электромагнита был Вильям Стерджен. 4 мая 1825 года он продемонстрировал первый в мире электромагнит грузоподъёмностью 36Н. В 1830 году работу над электромагнитами продолжил ученик Стерджена Джоуль, который сумел создать электромагнит, способный поднять 5500Н. уже через год американский ученый Дж. Генри обогнал его, построив электромагнит, поднимавший 10000Н. А в 1840 году Джоуль создал магнит собственной конструкции, который удерживал на весу 12000Н. Современные электромагниты поднимают грузы в несколько десятков тонн! Электромагниты нашли широкое применение в сельском хозяйстве для очистки зерна и на заводах для подъёма тяжестей. (слайд 9)

  6. Итак, можно ли заставить магнит левитировать? Ведь если магниты поднести друг к другу одноименными полюсами, отталкиваясь, они тут же стремятся повернуться друг к другу разноимёнными полюсами, вследствие чего тут же притягиваются! Теорема Ирншоу доказывает, что используя только ферромагнетики, невозможно устойчиво удерживать объект в гравитационном поле. Несмотря на это, с помощью сервомеханизмов, диамагнетиков, сверхпроводников и систем с вихревыми токами левитация возможна! (слайд 10)

  7. В некоторых случаях подъёмная сила обеспечивается магнитной левитацией, но при этом есть механическая поддержка, дающая устойчивость. В этих случаях явление называется псевдолевитация. Безопорная устойчивая магнитная левитация возможна благодаря магнитным ямам, возникающим в магнитном поле, которые можно выстраивать с помощью нескольких магнитов. (слайд 11)

  8. Следующий фактор устойчивой магнитной левитации это – гироскопический эффект – устойчивость оси вращения объекта в пространстве (многим знакомый с детства эффект «волчка» - юлы). Для большей наглядности можно посмотреть трёхминутный видеосюжет Игоря Белецкого «Магнитная левитация». (слайд 12)

  9. Итак, магнитная левитация возможна! Где и как можно использовать это магнитное свойство? Первое: поезд на магнитной подущке– магнитоплан или маглев. Второе: магнитные подшипники. Третье: показ продукции(слайд 13)

  10. Немного подробнее о магнитоплане. Маглев – это поезд, удерживаемый над полотном дороги, движимый и управляемый силой электромагнитного поля. (слайд 14)

  11. Основные достоинства маглева. 1) самая высокая скорость из всех видов общественного наземного транспорта (до 603 км/ч); 2) низкое потребление электроэнергии (энергия у маглева расходуется в три раза эффективнее, чем у автомобиля и в 5 раз – чем у самолёта); 3) снижение эксплуатационных затрат в связи со значительным уменьшением трения деталей; 4) огромные перспективы по достижению скоростей, многократно превышающих скорости, используемые в реактивной авиации (при уменьшении аэрдинамического сопротивления путём помещения состава в вакуумный тоннель); 5) в связи с этим прорабатываются проекты по использованию магнитных ускорителей в качестве средства вывода полезной нагрузки в космос; 6) низкий шум; 7) КПД данного поезда выше в сравнении с КПД современных поездов. (слайд 15)

  12. Разумеется, у маглевов есть и свои недостатки, но их гораздо меньше, чем достоинств: 1) высокая стоимость создания и обслуживания колеи; 2) в отличие от рельсовых путей для скоростных поездов, которые остаются доступными и для обычных пассажирских и пригородных поездов, путь маглева ни для ечго другого не пригоден. (слайд 16)

  13. Тем не менее, маглевы постепенно завоевывают пути сообщения. Так в 1984 году в Германии (Эмсланд) был построен первый испытательный трек общей длиной 31,5 км. В настоящее время дорога используется для проведения испытаний и в качестве аттракциона для туристов. Через пять лет в Германии (Берлин) была открыта дорога для движения пассажиров. Проезд был бесплатный, вагоны управлялись автоматически без машиниста, дорога работала только по выходным дням. В это же время (с 1984 по 1995) в Великобритании нескоростной магле-челнок ходил от Бирменгемского аэропорта до ближайшей железнодорожной станции. В СССР в 1987 году было начато строительство первой магнитной железной дороги в Армении. Однако спитакское землетрясение и военные события стали причиной замораживания объекта. В Китае Шанхайская маглев-трасса открыта в 2002 году. Её протяженность сотавляет 30 км. 16 апреля 2015 года маглев Японской компании установил новый рекорд скорости, разогнавшись до 590 км/ч. В настоящее время в Южной Корее строится дорога, относящаяся к типу городского маглева. (слайд 17)

  14. Магнитные подшипники – элементы опоры осей, валов и других деталей, работающих на принципе магнитной левитации. Ввиду отсутствия трения, магнитные подшипники совершенно не подвержены износу. (слайд 18)

  15. Магнитная левитация – очень эффектный способ выгодно представить новую продукцию – все чаще используется для выставок и презентаций. (слайд 19)

  16. В заключение, можно добавить, что магнитная левитация, несомненно, имеет гораздо более широкие перспективы применения не только в космической промышленности, в качестве общественного транспорта, но и в повседневной обыденной жизни: «летающие» диваны и «висячие» светильники; различные подставки: от телефонов до зубных щеток; «плавающие» в воздухе аквариумы и «подвесные» наборы инструментов.

  17. Источники информации: (слайд 20)

  18. http://www.nado5.ru/e-book/magnitnoe-pole-silovye-linii-magnitnogo-

  19. http://www.valtar.ru/Magnets4/School/m_4_21_01.

  20. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%82

  21. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F

  22. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82

  23. http://izobreteniya.net/proverka-shemyi-magnitnogo-podvesa-na-postoyannyih-magnitah/

  24. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82

  25. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82

  26. http://www.shok.us/giroskopicheskij-effekt-i-effekt-dzhanibekova/

  27. http://www.shok.us/giroskopicheskij-effekt-i-effekt-dzhanibekova/

  28. http://www.kakprosto.ru/kak-28323-kak-perevesti-kilogramm-v-nyuton

  29. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B2

  30. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%B8%D0%BA

  31. http://www.bing.com/images/search?q=%d0%b3%d0%b8%d1%80%d0%be%d1%81%d0%ba%d0%be%d0%bf%d0%b8%d1%87%d0%b5%d1%81%d0%ba%d0%b8%d0%b9+%d1%8d%d1%84%d1%84%d0%b5%d0%ba%d1%82+%d0%ba%d0%b0%d1%80%d1%82%d0%b8%d0%bd%d0%ba%d0%b8&view=detailv2&&id=572C30B5A668DF9800E90D9B05F739D67DE0F367&selectedIndex=0&ccid=YFin5SaX&simid=607986762278110562&thid=OIP.



57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 18.01.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров710
Номер материала ДВ-353336
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх