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精心整理探究 电 磁 炮 威 力 大I响因素组员；陈康迪,张权,何莎,陈嫚娟,罗琳,赵娇娇指导教师；刘廷平探究电磁炮线圈炮威力大小影响因素精心整理精心整理一,提出背景.我们组的同学们最近对电磁炮产生的极大的兴趣,于是我们自己动手做了一个电磁炮,可威力 实在是太小了,经过调整现在已近很不错了.我们在想如何才能使它的威力更大呢？它的威力 大小与哪些因素有关呢？对于这些问题我们展开了剧烈的探讨与精确的实验.二.电磁炮线圈炮根本原理；使电容瞬间放电产生极大的电流,电流经过线圈产生超强的磁场,从而将炮弹铁钻镍 吸出去.能量转换；电能f磁能f动能 作出假设.1. 首先想到的便是电压；电压对射程的影响应该会很大.2. 线圈匝数；毋庸质疑,线圈匝数对电磁炮的射程一定有影响,那影响到底怎样呢?3. 炮弹质量；炮弹的质量对射程也有一定影响.4. 炮弹的初始位置这个影响应该很大.5. 当然还有许多其他因素如；摩擦,炮弹材料,炮管材料,炮弹长度,线圈长度等.四.实验验证.实验道具；电磁炮,万用表,被子,铁钉,尺子,卷尺实验装置图；炮管线圈.或45 逐弹铁钉被子实验步骤；1,根据探究的问题,改变相应的条件然后发射炮弹.被子作用；炮弹落地后使其不会弹跑,便于测量落地点.2,测量炮弹飞行距离.3,填写表格实验电路图； 一ff*_t电路图说明；电压表可看出已充入的插头直接插国家电网,经过二极管桥接将交流电转变为直流电给电容充电, 电压的大小.然后断开充电开关,翻开发射开关,即可发射.1探究电压对电磁炮威力大小影响程度.考前须知； 本实验采用限制变量法,即只改变电压大小其他条件均不变. 炮管以45度抛射角射出炮弹 测量炮弹射程,即能反映出电磁炮威力大小. 线圈匝数约为300匝. 其他条件；线圈长度4.5cm 线圈匝数300匝炮弹长度5cm 炮弹质量5g 电压200v以下是实验数据f数12345平均值电压射程50V0.2m0.15m0.25m0.2m0.2m0.2m100V1.2m1.1m1.2m1.2m1.0m1.18m精心整理150V5.4m6m5.4m5.5m6.3m5.72m200V9.6m10.2m9.8m10.0m10.2m9.96m220V12.2m12.5m12.0m12.0m13.0m12.34m实验数据说明,随电压升高,射程明显增大.说明电压大小是提升电磁炮威力的关键因素.理由；由电容电能公式 W=1/2CU2和能量守恒定律,电压越高转换的磁能就会越大相应的炮弹所 获得的动能也会越大.2探究线圈匝数对电磁炮威力影响程度. 本实验采用限制变量法,即只改变匝数其他条件均不变. 炮管以45度抛射角射出炮弹 测量炮弹射程,即能反映出电磁炮威力大小. 由于增加了线圈匝数,那么线圈的电阻会变大,为了使电流不变那么电压也要相应的增大 其他条件；线圈长度4.5cm 炮弹长度5cm 炮弹质量5g 电压200v 当然保证了线圈长度不变.以下是实验数据试验次数 匝数电压射程1234平均值50匝25V0.1m0.1m0.1m0.1m0.1m100匝50V0.5m0.4m0.5m0.6m0.5m200匝100Vj1.8m2.1m2.1m2.0m2.0m400匝200V9.2m9.8m9.5m9.2m9.425m实验数据说明,匝数增加炮弹的威力也明显增加！但实际情况不可能保证电流不变,而是电压 恒定的.这种情况下如果一味着去增加线圈的匝数那么电阻会增大,电流会减小,相应的电磁炮的威力也会减小很多.所以在电压恒定的情况下必须去寻找适宜的匝数,这样才能到达最正确效果.理由；由磁场大小的公式计算：H=nl在这个公式中,I是流过螺线管的电流,n是单位长度内的螺线管圈数.可看出磁场大小与线圈 匝数和电流有关.磁场越大那么炮弹所获得的动能也就越大.3 .探究炮弹质量对电磁炮威力大小的影响. 本实验采用限制变量法,即只改炮弹质量其他条件均不变. 炮管以45度抛射角射出炮弹 测量炮弹射程,即能反映出电磁炮威力大小. 炮弹长度随着质量的增加而增加. 其他条件；线圈长度4.5cm 线圈匝数300匝电压200v 以下是实验数据精心整理试验次数_ 射程质量长度1234平均值2g2cm8.4m9.3m9m8.1m8.7m4g4cm10.8m12m10.8m11.1m11.175m6g6cm8.7m9m9.9m9.6m9.3m8g8cm7.2m7.5m6.6m7.8m7.275mi0g10cm6m6m6.3m6m6.075m实验数据说明；质量和炮弹的威力有关系,关系为在一定范围内质量越大炮弹威力越大,但如果质量太大炮弹的威力反而会减小.原因估计；质量越大那么它所含的物质越多那么磁场对它的作用力越大.但质量越大相应的加速度会减小单位时间内所获得的速度会减小,速度小那么射程就会变小.4探究炮弹的最适初始位置； 本实验采用限制变量法,即只改变炮弹初始位置其他条件均不变. 炮管以45度抛射角射出炮弹 测量炮弹射程,即能反映出电磁炮威力大小. 其他条件；线圈长度 4.5cm 线圈匝数 300匝炮弹长度 5cm 炮弹质量5g 电压200v射击次数 炮弹距、 线圈中点的距离12345平均值0cm0m,0m0m0m0m0m1cm-0.2m-0.1m-0.1m0m-0.1m-0.08m2cm2m2.1m2.4m1.8m2.4m2.14m4cm7.2m8.4m9m8.4m8.4m8.28m4.5cm9.6m10.2m9.8m10m10.2m9.96m5cm7.8m7.2m7.2m7.5m7.5m7.44m5.5cm0.1m0.2m0.1m0.2m0.2m0.16m6cm0m0m0m0m0m0m实验数据说明；炮弹的初始位置和炮弹的威力有关系, 关系为最适距离为炮弹前端刚好与线圈末端 齐平.屡次试验得到的结果原因；太近那么磁场对炮弹的作用时间短, 使炮弹获得的动能少.太远磁场会很弱, 那么对炮弹的作用 力会很小,使炮弹所获得的动能少.精心整理所以；需要根据自己线圈、炮弹、电压等因素来决定.但总的来说使炮弹前端刚好与线圈末端齐平 为最适位置.5 探究摩擦,炮弹材料,炮管材料,炮弹长度,线圈长度等对电磁炮的威力影响大小关系. 这些应该对炮弹威力大小的影响程度比拟小了. 炮弹材料,这个肯定是能受磁场明显作用的材料了,如铁、钻、镍. 炮管材料,这个用金属的好比方说铜、铁等.实验数据,具体为什么还需进一步研究. 炮弹长度和线圈长度应该差不多为宜. 线圈直径与炮弹直径应该差不多为宜.五结论.f、/ I1. 电压是电能的主要决定因素,所以提升电能才能使炮弹威力最好的增大.2. 在电流一定的条件下线圈匝数越多,炮弹的威力也就会越大.但实际情况是电压一定.我们在想使用电感器,会不会效果跟好？3. 炮弹质量不能太大也不能太小,只有根据它的电压、线圈等因数自己试验出最适宜的质量.4. 炮弹的最适初始位子,使炮弹前端刚好与线圈末端齐平.六.心得.经过这次活动我们知道了有许多东西是需要自己去研究的,光靠别人给你说是根本不知道未知事物到底是怎么样的.而且在实验过程中必须认真地观察实验现象,并做如实的记录如果发现实验现象 与实验理论不符合,或者测试结果出现异常,就应该认真检查原因,并细心重做实验总之,这一次的实验让我们收获颇丰, 同时也让我们发现了自身的缺乏. 在课堂上学得的,我们将 其发挥到其他方面去,也将在今后的学习和工作中不断提升,克服在学习,获得知识中遇到的障碍. 在今后的学习,工作中有更大的收获,在不断地探索,勤奋的学习和无私奉献中实现自己的人生价 值.七,指导教师点评；本组同学勤于动脑,敢于动手,善于合作.养成了一定的科研素养,善于观察,敢于猜想,勇于验 证,乐于创新,很不错.望在科学论证上进一步扩大视野,严密逻辑,争取能获得更大价值的创新 作品.精心整理
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