这个物理实验的现象是什么?教育科学出版社九年级物理课本第43页有一个实验“做一个电磁炮”,课本上没有给出答案.原题是这样的:用漆包线绕一个螺线管,把螺线管嵌在硬纸板上.把一小段

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/16 19:53:47

这个物理实验的现象是什么?
教育科学出版社九年级物理课本第43页有一个实验“做一个电磁炮”,课本上没有给出答案.原题是这样的:用漆包线绕一个螺线管,把螺线管嵌在硬纸板上.把一小段铁丝的一半放在螺线管内,观察螺线管刚一通电的瞬间发生什么现象.

自己做一下啊.
现象应该是:铁丝试图离开螺线管.
书上没有教愣次定律吗?
铁丝原来处于没有磁场的环境中,通电一瞬间周围出现磁场,铁丝试图维持原有状态,可能的结果就是离开螺线管.

铁丝跳起来

电磁炮
1937年的一天,美国普林斯顿大学教授诺思厄普在试验室中布置了一个实验。他用两根铜棒在桌上作成道轨的模样,然后将电源的正负两极和道轨连接起来。他把一切布置停当,就拿起一块铁块,向“道轨”上放去。
怪事出现了:铁块刚接触道轨,立刻受到一种神秘的推力,沿着道轨飞跑起来,越“跑”越快,最后顺着道轨另一端飞射出去。靠窗放着的一个大玻璃瓶,被铁块砸得碎片四迸……
几天以后,诺...

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电磁炮
1937年的一天,美国普林斯顿大学教授诺思厄普在试验室中布置了一个实验。他用两根铜棒在桌上作成道轨的模样,然后将电源的正负两极和道轨连接起来。他把一切布置停当,就拿起一块铁块,向“道轨”上放去。
怪事出现了:铁块刚接触道轨,立刻受到一种神秘的推力,沿着道轨飞跑起来,越“跑”越快,最后顺着道轨另一端飞射出去。靠窗放着的一个大玻璃瓶,被铁块砸得碎片四迸……
几天以后,诺思厄普在实验室接见了军方代表。他们很感兴趣地了解了实验装置的情况。临了,军方代表说:“我们准备赞助这项研究。希望你能用这个原理制成一种新式武器。可是,叫什么名字呢?”
诺思厄普思索了一下,说:“它是借电磁力工作的,就叫电磁炮吧!”
电磁炮的原理并不复杂。中学生都学过,电流可以产生磁场,当“道轨”上放上铁块,实际上便形成了一个闭合回路。铁块在这个磁场中受到磁场力的作用,根据左手定则,这力的方向正是沿着道轨方向的。这里,要使铁块变成摧毁目标的武器,必须使它的速度足够快。而要获得高速度,必须有强大的电流。遗憾的是,在30年代没有能产生大电流的电波,尽管诺思厄普绞尽脑汁,法国、德国和日本等国也先后研制过电磁炮,但都没有成功。
70年代以后,所谓“单极发电机”出现了,电磁炮的研究这才有了大突破。
电磁炮需要有大电流直流脉冲电源,电流应该有数万到数10万安培,普通发电机是无法胜任的。“单极发电机”是澳大利亚国立大学发明的,它是利用浸泡在液氮中的超导体线圈借超导现象产生高强励磁磁砀,利用厚的铜圆盘作转子,在磁场中迅速旋转产生电流。输出电流利用液体金属钠作为触点,从圆盘的中心和圆周引出。
这种发电机的输出电流可达数10万安培以上,利用高速的机械或电磁制动,使转子在1/10秒或更短的时间刹车,可以产生极强的直流脉冲电流。
如果用电感耦合方式将这种大电流脉冲耦合到铜“导轨”上,将使滑块受到强大电磁力而迅速飞出。为使滑块在“导轨”末段再得到加速,外面又设计了一种超导线圈,以造成末端再加速磁场。整个过程用每秒运算500万次的大容量电子计算机控制协调。这就构成了一个完整的电磁炮。
电磁炮的原理性试验已经成功。美国利弗莫尔研究所1975年在电磁炮的“道轨”上发射了重 1/3公斤的穿甲弹,速度每秒3公里,其动能超过最先进火炮的4倍。不久,速度提高到每秒5公里。据报道,用电磁炮发射的只有几克重的小弹丸因速度极大,竟一下子穿透了挺厚的钢板!
电磁炮的优点很多。它只发射弹丸,省去了炮弹壳和火药,减少了成本和污染。它不需要坚固的炮管和复杂的发火机构,并且绝无“膛炸”的危险。通过改变电流可以非常方便地调节“炮弹”的速度,使准确性大大提高。更重要的是,电磁炮的弹丸可以达到宇宙速度。有人计算,其速度可以达到每秒20公里以上。也就是说,电磁炮发射的弹丸可飞出地球,打击卫星或其他宇宙目标。
从经济上看,因为发电可利用廉价柴油,获每兆焦耳能量只需0.1美元,而使用火药产生同样能量却需10美元。
电磁炮可以安装在坦克、飞机上,或像普通火炮一样放在地面上,也可以安装在卫星或空间渡船上。

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