《制作磁懸浮筆架作業(yè)設(shè)計(jì)方案-2023-2024學(xué)年科學(xué)青島版》

《制作磁懸浮筆架》作業(yè)設(shè)計(jì)方案第一課時(shí)一、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介本作業(yè)設(shè)計(jì)方案旨在指導(dǎo)同硯如何制作一款磁懸浮筆架，通過(guò)磁懸浮技術(shù)使筆架看起來(lái)懸浮在空中，既好用又具有科技感。通過(guò)這個(gè)作業(yè)，同硯將進(jìn)修到磁懸浮原理、電路毗連、手工制作等技能，培育其動(dòng)手能力和創(chuàng)設(shè)力。二、材料籌辦1.磁鐵：3個(gè)圓形磁鐵2.鐵片：3個(gè)小型圓形鐵片3.銅線：適量4.電池：1節(jié)AA電池5.開(kāi)關(guān)：1個(gè)小型開(kāi)關(guān)6.木板：1塊7.鐵塵：少許三、制作步驟1.將三個(gè)磁鐵排列成三角形，確保磁鐵之間的距離相等。2.將鐵片粘貼在三個(gè)磁鐵的底部。3.應(yīng)用銅線將三個(gè)磁鐵的正極毗連起來(lái)。4.在木板上畫(huà)出與磁鐵底部相同外形的三角形，然后在木板上鉆三個(gè)小孔，以便磁鐵固定在木板上。5.將三角形磁鐵安裝在木板上，確保磁鐵懸浮在木板上。6.將鐵塵撒在木板上，并用鐵片吸引鐵塵，增加磁鐵的磁性。7.將電池和開(kāi)關(guān)安裝在木板的下方，通過(guò)銅線毗連到磁鐵上，確保能夠控制磁鐵的懸浮狀態(tài)。四、試驗(yàn)原理該磁懸浮筆架的原理是通過(guò)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)電流流過(guò)磁鐵時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，與鐵片上的磁場(chǎng)互相作用，形成吸引力，使磁鐵懸浮在空中。五、試驗(yàn)效果通過(guò)制作這款磁懸浮筆架，同硯能夠了解電磁感應(yīng)原理，并精通基本的電路毗連和手工制作技能。同時(shí)，這款磁懸浮筆架不僅可以用作好用工具，還能夠裝飾同硯的書(shū)桌，增加科技感。六、拓展應(yīng)用同硯可以嘗試應(yīng)用不同外形的磁鐵和鐵片制作磁懸浮筆架，以及嘗試應(yīng)用更多的電池和開(kāi)關(guān)來(lái)控制磁鐵的懸浮狀態(tài)，進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)領(lǐng)域的知識(shí)。第二課時(shí)一、設(shè)計(jì)背景在平時(shí)生活中，我們屢屢會(huì)遇到書(shū)桌上擺放的筆筒或者筆架導(dǎo)致桌面雜亂的狀況。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款磁懸浮筆架，通過(guò)磁懸浮技術(shù)使筆架懸浮在空中，不僅可以增加桌面的整整齊齊度，還能給人帶來(lái)一種將來(lái)感。這款產(chǎn)品不僅好用，而且具有一定的裝飾性，適合摩登辦公室和家居環(huán)境應(yīng)用。二、設(shè)計(jì)目標(biāo)1.實(shí)現(xiàn)磁懸浮效果，使筆架可以懸浮在空中；2.筆架設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、美觀，符合摩登審美；3.筆架穩(wěn)定性好，不易傾倒；4.筆架材質(zhì)環(huán)保，應(yīng)用安全。三、設(shè)計(jì)方案1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：磁懸浮筆架主要由底座、磁懸浮裝置和筆筒組成。底座作為整個(gè)筆架的支持，接受穩(wěn)定的圓形設(shè)計(jì)，增加整體的穩(wěn)定性；磁懸浮裝置接受電磁懸浮技術(shù)，通過(guò)電磁場(chǎng)讓筆架懸浮在空中；筆筒設(shè)計(jì)為圓柱形，可以容納多支筆。2.磁懸浮原理：磁懸浮筆架的磁懸浮原理是利用磁場(chǎng)的互相作用，通過(guò)電磁力使筆架懸浮在空中。在底座和筆筒內(nèi)部分別安裝有磁體，通過(guò)控制電流的大小和方向，產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)筆架的懸浮效果。3.材質(zhì)選擇：底座接受金屬材質(zhì)，具有良好的穩(wěn)定性和承重能力；磁懸浮裝置選用高強(qiáng)度的磁鐵和導(dǎo)線，能夠產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)力；筆筒選擇塑料材質(zhì)，輕便耐用。4.外觀設(shè)計(jì)：整個(gè)磁懸浮筆架設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單大方，底座和筆筒呈圓柱形，線條流暢，符合摩登簡(jiǎn)單風(fēng)格。底座表面可噴涂金屬漆，增加質(zhì)感；筆筒可設(shè)計(jì)成透亮材質(zhì)，使內(nèi)部筆的顏色一目了然。四、制作流程1.制作底座：選用金屬材料加工成圓柱形底座，底部增加適當(dāng)?shù)闹亓恳栽黾臃€(wěn)定性；2.制作磁懸浮裝置：在底座內(nèi)部安裝電磁鐵和導(dǎo)線，通過(guò)毗連電路板實(shí)現(xiàn)控制；3.制作筆筒：選用塑料材質(zhì)制作筆筒，在頂部安裝磁體以實(shí)現(xiàn)磁懸浮效果；4.裝配：將底座、磁懸浮裝置和筆筒進(jìn)行組裝，調(diào)試磁場(chǎng)力并測(cè)試懸浮效果；5.調(diào)試：調(diào)整磁場(chǎng)力和電流大小，使筆架穩(wěn)定懸浮在空中；6.完成：完成磁懸浮筆架的制作，可以進(jìn)行美化處理，如噴涂漆或添加裝飾。五、設(shè)計(jì)效果經(jīng)過(guò)以上步驟制作完成的磁懸浮筆架，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定懸浮在空中的效果，不僅可以擺放各種筆類(lèi)用品，還可以增加桌面的整整齊齊度和美感。同時(shí)，這款產(chǎn)品還具有一定的裝飾性，適合放在辦公室、書(shū)房等環(huán)境中應(yīng)用，給人帶來(lái)一種科技感和將來(lái)感。總結(jié)：通過(guò)設(shè)計(jì)和制作磁懸浮筆架這一作業(yè)，不僅可以練習(xí)同硯的動(dòng)手