“居里点”现象演示装置—新型磁力发动机

江西省赣州市第三中学

作者：曾令萱

辅导教师：朱向阳　王金权

项目简介

1．项目摘要：在圆盘的径向上均匀分布16根铁丝，制作成圆盘辐条，把圆盘辐条靠近磁铁，并对受磁力最大的辐条加热，当其温度升到“居里点”时而失去铁磁性，相邻辐条则在磁力作用下驱动圆盘转动，依此原理设计、制作成“居里点”现象演示装置—磁力发动机，并改进成太阳能磁力发动机。

2．选题确定：在高中物理有关“传感器”内容的学习中了解到：任何铁磁性物质都有一个特殊的临界温度，高于这个温度，铁磁性物质就会失去铁磁性，变为顺磁性，这个临界温度称为铁磁性物质的“居里点”。依此特性确定设计、制作装置。

3．项目的目的和基本思路：设计、制作1台能持续转动的磁力发动机。在圆盘的径向上均匀分布16根铁丝，制作成圆盘辐条，把圆盘辐条靠近磁铁，并对受磁力最大的辐条加热，当其温度升到“居里点”时而失去铁磁性，相邻辐条则在磁力作用下驱动圆盘转动。

4．该项目的研究过程：经历了寻找、购买器材、实验制作、改进完善等过程。

5．该项目应用了哪些科学方法、科学原理：①科学方法：假设和实验；②科学原理：利用铁磁性物质的“居里点”特性使圆盘辐条失去平衡，实现圆盘辐条的持续转动。

6．该项目的主要贡献(创新部分)：在圆盘的径向上均匀分布16根铁丝，制作成圆盘辐条，把圆盘辐条靠近磁铁，并对受磁力最大的辐条加热，当其温度升到“居里点”时而失去铁磁性，相邻辐条则在磁力作用下驱动圆盘转动。

7．他人同类研究的情况调查：未检索到类似装置的实验报道。

8．进一步完善该项目的设想：①通过比赛请教专家指导，进一步完善实验装置；②寻找低“居里点”的材料做辐条，研制成更具有实用意义的太阳能磁力发动机；③申请专利，与生产厂家共同开发。

高效无频闪荧光灯镇流器的研制

福建省同安第一中学

作者：许彦恒

辅导教师：康良溪　王博

项目简介

1．摘要：我研制一种与T5-28W荧光灯相匹配的电子镇流器，使荧光灯灯头不过早发黑，点灯开关周期次比别人高7万多次，发光无频闪效果优于他人4.5倍。

2．怎样定题：在日常生活中经常看到荧光灯灯头过早发黑，发光度下降和发光频闪问题。于是就定题，意在解决这些问题。

3．目的意义：①避免灯头过早发黑、出现光衰而影响人们生产与生活。②延长灯寿命，减少废弃灯管造成汞污染。③避免灯频闪而伤害人们眼睛，特别是青少年近视率高。④荧光灯照明目前广泛应用，需求量很大。研究思路：从解决灯头过早发黑入手，然后解决灯发光频闪问题。

4．研究过程。①从生活中发现课题。②自己查新又委托厦门大学查新。③设计：收集资料、电路原理图、技术参数等。④制作：修改电路原理图，预算成本与制作，完善设计。⑤试验对比。⑥委托国家检测机构对作品检测。⑦在自家、同学家使用，效果不错。

5．应用方法：在电路设计进行三个方面的创新与优化：①设计独立感应线圈、独立谐振电路与若干原器件独立组装并以嵌入方式进行荧光预热。②设计电路PFC块因电路的修正与半桥逆变电路。③输出端谐振电路合理搭配。

6．主要贡献：有效解决灯头过早发黑问题；无频闪效果优于他人4.5倍；成本9元。(1)耐久性长：经福建省电子产品监督检验所检验，点灯开关122518周期次，灯头还没有发黑，优于委托厦门大学查新查到国内他人点灯寿命最多5万次，比别人高7万多次。(2)无频闪效果优于他人4.5倍。①委托厦门市产品质量监督检验院检验，灯光波振幅1.12%，优于委托厦门大学查新到国内他人最佳振幅5%，比他人小4.5倍！②实验对比，用手机拍照观看灯管发光，看不到频闪，而使用其它镇流器看到频闪。

7．他人研究情况。委托厦门大学查新到国内他人：①日光灯寿命最多5万次；②灯光波最佳振幅5%。

8．完善设想：与企业合作，共同开发。本项目为9.个人项目。

安培力探究仪

湖北省孝感市高级中学

作者：张怡天

辅导教师：程云生

项目简介

1、项目摘要：为安培力教学设计的实验仪器。学生使用探究仪能探究得出安培力大小和方向跟电流大小、方向，磁感应强度大小、方向以及导体长度的关系。

2、该项目的选题是怎样确定的：通过介绍和讲解安培力的大小和方向跟电流磁感应强度导体的长度的关系，学生难以接受。如果我们自己动手探究得出这些关系，便会印象深刻难以忘记。通过与老师的交流，得知目前实验室的条件，很难做好这个实验。老师讲了要做好这个实验需要解决的几个难点。带着这些问题，我便开始了对安培力探究仪的研制。

3、设计(或研究)该项目的目的和基本思路：设计目的：能让学生自己探究认识安培力的大小和方向。基本思路：（1）通电导线用一根导线；（2）电路简单直观，符合科学原理；（3）使用控制变量法，探究各因素对安培力的影响；（4）结构要简单、现象应明显。

4、该项目的研究过程：（1）原理设计：见附件——电路原理图（2）准备材料：特殊材料——钕铁硼高强磁铁作磁场、游丝做导线和弹簧。（3）动手试制：用亚克力板制作外壳、支架，把一段导线制成U形并安装上指针，导线两端用游丝连接在电路中，把电池盒设计为能够正反安装电池，用高强磁铁制成匀强磁场，用小灯泡指示电流的大小。

5、该项目应用了哪些科学方法、科学原理：高强磁铁新材料，控制变量法，运用对比法。

6、该项目的主要贡献(创新部分)：（1）利用了高强磁铁这一新材料，将传统实验的通电线圈改为用一根通电导线，这样有利于学生的理解。（2）既能用于探究安培力的大小，也能探究安培力的方向。（3）仪器结构简单、操作简便、现象明显。

7、他人同类研究的情况调查：目前有使用线圈进行安培力实验教学的，但装置复杂、操作不便。左手定则的教学没有实验。

8、进一步完善该项目的设想：将仪器设计为能很好地进行演示实验，也就是能进一步放大实验现象。