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A010电磁摆
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电 路 简 介

    “电磁摆”很受大家喜爱,这不仅仅因为它象钟摆那样不停地摇摆,更因为它蕴含着很多科学知识;这些科学知识都是中学物理教科书中作为基本而经典的理论阐述、要求中学生必须掌握的。和“电磁陀螺”一样,在设计中我们遵循“简单”的原则。因为简单,可以让更多学生参与制作;因为简单,把“摆”的精髓凸显无遗。
    物理课本中抽象的数学模型“单摆”是不需要提供能量的,而实际生活中的“摆”是需要补充能量才能维持运动的;这个能量就是电和磁的相互转化而来;电-磁转化在这里涉及到电容器的充放电,涉及到一套简单的结构:2支干簧管、1个电感(线圈)和1个电容器。它们都被巧妙地安排在各自“岗位上”:一支干簧管负责充电,让电容器储存一定的电量;另一支干簧管负责放电,当装有磁铁的摆锤运动到线圈上方的瞬间,电容器及时放电让线圈产生电磁场“顺水推舟”地推一下摆锤,让摆锤摆到一定高度,让它储存一定的“势能”,然后它顺势落下。
    问题的关键是:“顺势落下”的摆锤将又一次掠过线圈的上方,放电的干簧管将再次动作,但是,这时候因为电容器里已经没有了电量,所以电感线圈对摆锤不再有任何作用力。摆锤在这个时候,是依照牛顿第一定律做惯性运动,直到经过另一支干簧管时再次对电容器充电。如此反复,摆锤才在电和磁、势能和惯性的不断交替中,维持着一定幅度的来回往复运动。
    指导老师必须能把上面的这段话理解了,才能正真起到指导作用。
    有老师说,“电磁摆”是“半部(中学)物理书”,那并不是对《电子通》的夸奖,而是对任何一个“电磁摆”的确切表述。
    什么叫“单摆”?什么是抽象的数学模型?什么是磁场?什么是电量?什么是势能和动能?什么是牛顿定律?等等这些“东西”作为我们这个时代的文明人你到底知道多少?你在“电磁摆”的教学中能有声有色的讲解多少?
    真的很希望——希望有更多的老师对“电磁摆”拍案叫好!


制 作 概 要
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教 学 建 议

    关于“电磁摆”我们前面已经说得不少了。实施教学的时候,很重要的一点就是要准确估计教学对象(学生)的情况。在备课时要充分考虑学生的实际水平,首先要保证制作能够成功。如果学生连做都做不好,那还讲什么?用什么来讲?学生哪有兴趣听?
    “电磁摆”制作有一定难度,当然不适合刚刚会用螺丝刀的小学生。所用的器材也比较多,教学指导者如果没有一定的教育经验,或者组织教学能力不够,或者没有好好备课,那就不适合指导。我们所提供的一切资料都是“素材”,根本不是“教案”;“教案”是需要指导老师针对自己的实际情况亲自编缀的,任何人代替不了。

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关于《电磁摆》的几点说明 word