超导磁悬浮系列实验演示装置制作.doc

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1、超导磁悬浮列车实验装置制作本制作综合了超导、力学、磁学、低温等多学科的知识，包括超导体的磁悬浮特性、磁路设计原理及其在超导磁悬浮输运系统上的应用等技术。本制作是小型超导磁悬浮列车实验与演示模型，能形象生动的展示超导磁悬浮列车运行的过程和原理，不仅操作简便、而且演示效果较好。超导磁悬浮列车的发展历史：1911年荷兰物理学家昂内斯首次发现汞在液氦温度（即-268.98℃）下失去电阻，并将之称为“超导现象”。1933年，科学家迈斯纳和奥森费尔德又发现，当金属处于超导状态时，其体内原先磁场受到排挤，而当外界的磁场达到一定强度（临界磁场）时，金属的超导

2、性也受到破坏。从此，超导体的特异功能便受到全世界科学家的密切关注，他们纷纷研究如何利用超导材料来制造具有强大磁场的超导磁体器件，并使之服务于电力学，动力学，储能学。特别是交通运载系统，例如超导磁悬浮列车。20世纪60年代，日本提出了研制超导磁悬浮列车的最初设想，建造了东海道新干线。1979年12月日本宫崎磁悬浮铁道实验中心的ML500-R型超导磁悬浮实验车创时速517公里的世界记录。1990年日本山梨超导磁悬浮试验段，1997年运营时速稳定在500km/h。2000年中国西南交大研制了世界上第一辆载人高温超导磁悬浮实验车“世纪号”。超导磁悬浮

3、列车的优点：多方面系统的实验结果还表明，与传统的铁路列车相比，超导磁悬浮列车至少具有六方面的优势：速度快、能源省、舒适性好，运行安全、无摩擦部件，减少了维修量，无车轮冲击、摩擦产生的噪音，无废气，对环境不会带来公害，是一种节能环保的交通工具。本制作的原理：1、利用超导体的抗磁特性使装有超导体的小车能稳定悬浮在磁性轨道上。2、通过磁路设计使磁场沿轨道延伸方向均匀分布，在垂直于轨道延伸方向不均匀。从而实现小车在轨道延伸方向无阻运行且不偏离轨道。本制作的目的：使参观者在愉快、有趣、新奇的实验中学习和了解1、超导磁悬浮的原理及应用。2、相关的低温实验

4、注意事项。3、磁体之间的相互作用规律和超导体与磁体之间相互作用规律的差别。4、磁路设计对到超导磁悬浮的重要性及应用原理。模型应用范围：本模型可用于中、小学的实验和演示，使学生对超导材料及其应用、磁路设计、低温实验等多方面技术的交叉和综合应用有一个直观的了解，同时对高科技知识的普及具有一定的意义。模型装置简易图：实验小车超导体永磁体轨道模型小车简易图NSN铁质轨道底NdFeB永磁体模型轨道简易图一、制作全貌：永磁体轨道超导体实验小车二、需要耗材：1.超导块材（d=2cm）2.小车（树脂制品粘合）3.制动系统（直流电机、风扇、遥控电路、电源）4.

5、磁铁（NdFeB永磁体，表面磁感应强度B=0.4~0.5T）0.8cm4cm0.5cm5.轨道（木质轨道；铁皮轨道）50cm60cm6.轨道架子2.5cm10cm7.装置箱80cm60cm30cm8.液氮