电在带电的亚原子粒子中无处不在，你用肉眼看不到。虽然很难看到，但它不断流过你周围的电线。就像电一样，磁场也无处不在。但是，只有具有磁性的物品（如磁铁）才会与磁场相互作用。通过使用简单的电池和磁铁，孩子们可以看到电和磁铁如何相互作用以使螺旋桨旋转。

创建电动机

这个简单的实验非常适合第一次接触物理的中学生。一个简单的电动机是教中学生如何用电和磁一起工作的好工具。通过将磁线连接到电池并将其置于磁场中，流经电路的电流会产生电磁场。然后，电磁场与磁铁的磁场相互作用，允许连接到轴上的玩具螺旋桨旋转。

材料

安全销电池橡皮筋电磁线块状磁铁玩具螺旋桨

指示

在每个电池端子上放置一个安全引脚，引脚在端子上打开。注意：您也可以使用回形针。将橡皮筋纵向放置在电池周围，以将安全针固定到位。检查以确保安全引脚的圆端彼此对齐，以便导线可以均匀地穿过孔。切一块六英寸的磁线，将其模塑成一个直径约半英寸的圆形（约六个环）。切两根两英寸的铁丝作为"尾巴"。从"尾巴"的顶部刮下磁铁线的搪瓷（涂层），露出里面的铜线。将珐琅留在电线的底部。将每根裸露的导线连接到磁线圆圈的任一侧。将磁铁圆圈的尾部滑入连接到电池的安全销末端的小圆圈中。将一个小玩具螺旋桨连接到线端的一端。在电池旁边放置一块磁铁。将电池定位，使磁线位于条形磁铁上方。螺旋桨应旋转一圈。

实验说明

如果设置不正确，此实验可能会出现两个问题：

如果孩子们不报废每根磁铁线"尾巴"的大约50%，那么电力就不会流过电线，螺旋桨也不会旋转。在另一个极端，如果孩子们刮掉了太多的磁铁线搪瓷，电线线圈只会转动一半并试图向后旋转，最终卡住。

电磁学基础知识

电磁学描述了电和磁之间的关系。当电流流过导线时，它会在导线周围产生电磁场。只有当电流流过导线时，电磁场才会围绕导线。如果某物停止了电流，电磁场就会停止。

发生了什么事情

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当您将磁线环路的"尾部"穿过安全引脚的两端时，您正在创建一个电路。由于电流现在流经"电路"，因此在导线周围会产生电磁场。电磁场通过使线圈旋转来对块状磁铁的磁场做出反应。线圈转动半圈，因为这两个磁场作用于它。当电线完成180度转弯时，它会停止，因为当它撞到仍然覆盖着搪瓷的电线时，电流已经停止流动。线圈仍将完成匝转，因为导线存储的动能将允许电流再次继续流动。该模式将不断重复。

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变化

如果孩子们觉得这个实验很吸引人，你可以给他们两个额外的选择来尝试：

让孩子在线圈上方添加第二块磁铁，看看线圈会发生什么。它变得更快还是更慢？您还可以取出电池并将磁线的两端连接到LED灯泡上。将螺旋桨放在风中，看看LED灯泡会发生什么。

让力量存在

电磁学是一个需要理解的重要科学概念。它在许多电器中用于产生所需的磁场。例如，您可以在磁共振成像（MRI）机器和粒子加速器等科学和医疗设备中找到电磁铁。这个简单的实验只是人们如何利用电和磁的力量的一个例子。

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