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磁铁让小车悬浮

同极相斥的磁铁能让小车飘起来,这就是磁悬浮的秘密。

5-8岁6分钟物理 · 磁力 · 磁悬浮
磁铁让小车悬浮

磁铁你一定玩过。两块磁铁有时候会“啪”地吸在一起,有时候却怎么也凑不到一块儿,还会互相推开。原来磁铁有“两极”,叫 N 极和 S 极。不一样的极碰到一起就吸(异极相吸),一样的极碰到一起就推(同极相斥)。利用“同极相斥”这个特点,我们能让小车飘起来,不用轮子也能“跑”——这就是磁悬浮的原理。

你知道吗

你知道吗?上海有一种磁悬浮列车,能跑出每小时 430 公里的速度,比飞机起飞还快!它就是靠磁铁的相斥力“浮”在轨道上,没有轮子和轨道的摩擦,所以又快又安静。

让小车飘起来

准备两块条形磁铁、一辆轻便的小车(或一块硬纸板当车)、一些胶带。先把一块磁铁用胶带固定在小车底部。把另一块磁铁放在桌上,用同样朝向的极(比如 N 极朝上)对着小车底部那块的 N 极。慢慢把小车往下压——你会感觉一股力把它“顶”起来。调整好,小车就能悬浮在磁铁上方一点点。

为什么会悬浮?两块磁铁同极相对,互相排斥。小车往下压,排斥力就往上顶,当顶力和小车重力一样大时,小车就稳稳地悬在半空。这跟把两块磁铁捏在一起手被“弹”开是一回事,只是我们让它托住了车。真正的磁悬浮列车轨道和车底都装着电磁铁,通上电就一直相斥。

  • 磁铁有 N、S 两极,同极相斥、异极相吸
  • 指南针的小磁针就是一颗小磁铁
  • 地球本身就是一个大磁铁
  • 冰箱贴后面那块黑黑的就是磁铁
  • 硬盘、喇叭、电动机都靠磁力工作

磁悬浮列车没有轮子摩擦,所以能跑得飞快、噪音也很小,转弯还很灵活。不过它要消耗很多电来维持磁力,造价也高,所以只在少数城市运行。科学家还在研究用“超导体”做磁悬浮,超导体在很低的温度下没有电阻,磁力更强更省电,未来也许能让列车跑得更快。

动手试试

动手玩:用几块圆环形磁铁套在一根竖着的木棍上,让它们同极相对,你会看到磁铁一颗颗“叠”起来悬在半空,像一串飘着的珠子。轻轻按最上面那颗,感受它被弹回。再换异极相对,看它们紧紧吸成一摞。还可以在斜面上排两排磁铁当轨道,让带磁铁的小车滑下去,看它能不能“飘”着滑到底。

看不见的磁力,能托起看得见的车。——科学小语