科技节作品--电磁加速器

2007
2023-5-20 18:30 原创 · 图片14

今年五一期间,娃的物理竞赛老师给儿子打来电话,问他去年的科技作品制作的过程,准备带高中的同学们做个大个的。

这个作品是初二春季学期,为参加学校5月份一年一度的科技节而制作的。整个制作经历了初二的寒假的准备阶段,还有春季开学后2月底-5月初整整2个月的小组制作过程,终于在5月份的科技节成功向同学们展示了。下面就说说孩子的制作过程。

一 作品构思

儿子平时总爱看B站的一些科技视频,自从学校寒假发布科技节制作要求后,B站是他主要的学习资源,经过对比后,最终确定了制作电磁加速器。

中国科技馆里面也有一个大尺度的电磁加速器,网上找的,如下图

淘宝也有现成的电磁加速器卖,有三线圈、四线圈和多个线圈,线圈越多,应该是电磁力会更大吧(原谅我对物理一窍不通,高中虽是理科生,但是大学就和物理绝缘了),如下图



二  制作步骤

(1)制作轨道

   制作轨道:我和娃爸都是搞建筑设计的,对于教会儿子3D建模是非常容易的。儿子自己测算好大小后,很快就上手CAD制作3D轨道,轨道断面需要有一定的弧度,保证在上面加速运行的小球,不会飞出去;之后自己联系了淘宝一家3D打印,打印出了轨道,轨道颜色选用了蓝色,为的是今后和上面加速运行的小球颜色更好区分,圆形的轨道分开两部分,为今后套线圈做准备,但最后安装好后,还要保证这个断点要平滑,不影响小球的转动。

(2)购买元器件和焊接工具

小朋友跟售卖电磁加速器的商家进行询问,要来电路图。之后就在淘宝上进行元器件的购买。儿子说,元器件价格真便宜呀!

(3)按照电路图,进行焊接

儿子的小组有四位同学,配合起来真是非常强。有个同学,有做建筑模型的经验,动手的能力非常强,焊接元器件可是细致工作。儿子给他们说明元器件的作用,告诉他们焊接的做法,电烙铁都用起来。


(4)手工焊接出现的问题

小朋友们是利用每天中午在校的时间,进行焊接,这个工作基本持续了一个多月。焊接好的电路时而联通,时而不工作,要不断寻找原因,很多是因为手工焊接时会出现焊虚的情况,他们随着电路图,需要不断检查电路是否联通。这个工作,娃爸网上查询,告诉了儿子一个电路程序,通过跑程序,能够检查电路问题。不得不说娃爸和娃的自主学习力都是非常强的(这是我非常佩服的),娃爸能找到解决办法,儿子能够自学电路。



(5)基本成型 

小朋友们多次实验,小球在轨道上顺利加速,每通过线圈的位置,都会感应亮灯。


(6)成型的样子  (固定四块电路板,线圈和轨道,安装电源开关)

(6)终于在最后的科技节作品亮相了。

儿子做了展板,讲解了原理、制作过程和今后的应用。历经寒假的构思,买材料,开学后3月份至5月份的制作过程。我问儿子,我说你们小组的同学都明白原理了吗?儿子说他们都认识了元器件,至于为什么这样的连接,他们还是不了解。

三 总结

儿子制作完成后,我给儿子小学同学的妈妈看儿子的作品,他同学妈妈说,我们信息学院就带大学生做这个,但是电路焊接的工作,都外包给公司了,电路焊接就会保证了质量。

总体来说,这件事情坚持下来不容易,特别是电路找不到问题的时候,还发生过元器件击穿的时候,考验了儿子的毅力,也考验了他领导小组的能力。

我虽是个工科妈妈,但是工科最文的专业,可能无法准确描述孩子的做的过程和原理,请大家原谅。时隔一年多了,没想到孩子的物理竞赛老师专门打电话来问孩子的制作构思和制作过程,要带领高中同学做个更大的,还问了儿子的爸爸是做什么的,娃爸是教土木工程的,不是搞信息和计算机的,为此我和娃爸也偷乐了半天 。

孩子的成长道路上,兴趣是最好的老师,只要他感兴趣,一切过程看似枯燥,看似困难很多,但孩子只要是感兴趣,保持自己的学习力,我们就应该支持孩子。很多孩子顶尖大学博士毕业,都不想科研,我想是我们高等教育的悲哀。


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1年前
兴趣是最好的老师👍👍
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