一、先和“老朋友”打個(gè)招呼：磁鐵的基本性質(zhì)演講人01先和“老朋友”打個(gè)招呼：磁鐵的基本性質(zhì)02從“小磁鐵”到“大魔法”：磁懸浮列車的運(yùn)行原理03磁懸浮列車的“超能力”：為什么它能成為“未來交通工具”04從課堂到生活：磁鐵的“科技魔法”就在身邊05總結(jié)：磁鐵的“小力量”，科技的“大未來”目錄2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)下冊(cè)磁鐵在磁懸浮列車中的應(yīng)用課件同學(xué)們好！今天我們要開啟一段特別的科學(xué)探索之旅——從手中的小磁鐵出發(fā)，去揭開磁懸浮列車“懸浮奔跑”的秘密。作為一名從事科學(xué)教育十年的教師，我曾帶學(xué)生參觀過上海磁懸浮列車科技館，當(dāng)孩子們看到列車懸浮著以430公里/小時(shí)的速度“貼地飛行”時(shí)，眼睛里閃爍的好奇光芒，讓我深刻意識(shí)到：將身邊的科學(xué)現(xiàn)象與前沿科技結(jié)合，是打開孩子們科學(xué)興趣的關(guān)鍵鑰匙。接下來，我們就從最熟悉的磁鐵開始，一步步解開這個(gè)“科技魔法”的密碼。01先和“老朋友”打個(gè)招呼：磁鐵的基本性質(zhì)先和“老朋友”打個(gè)招呼：磁鐵的基本性質(zhì)要理解磁鐵如何讓列車“飛”起來，首先得和這位“老朋友”重新認(rèn)識(shí)一遍。大家回憶一下，我們上學(xué)期學(xué)過磁鐵的哪些本領(lǐng)？對(duì)，吸鐵、指南北，還有“同極相斥、異極相吸”的脾氣。這些看似簡單的特性，正是磁懸浮列車運(yùn)行的核心原理。讓我們逐一梳理：1磁鐵的“吸引力”：磁性與磁體磁鐵最直觀的本領(lǐng)是能吸引鐵、鈷、鎳等金屬，這種能力叫做“磁性”。生活中，我們用磁鐵貼照片、固定紙張，甚至有些書包的搭扣也用磁鐵代替了拉鏈——這些都是磁性的日常應(yīng)用。需要注意的是，并非所有金屬都能被磁鐵吸引，比如鋁制的易拉罐、銅鑰匙就“免疫”，這是因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)部原子結(jié)構(gòu)無法被磁鐵的磁場“組織”起來。2磁鐵的“方向感”：磁極與指向性每塊磁鐵都有兩個(gè)“端點(diǎn)”，我們叫它們“磁極”，分別是北極（N極）和南極（S極）。大家還記得指南針為什么能指南嗎？因?yàn)榈厍虮旧硎莻€(gè)大磁鐵，地磁的北極在地理南極附近，地磁的南極在地理北極附近，所以磁鐵的N極會(huì)指向地理北極，S極指向地理南極。這個(gè)特性不僅幫古人辨別方向，也為現(xiàn)代磁懸浮列車的“導(dǎo)航”提供了靈感。3磁鐵的“脾氣”：同極相斥，異極相吸這是今天最重要的知識(shí)點(diǎn)！當(dāng)兩塊磁鐵的N極與N極靠近，或者S極與S極靠近時(shí)，它們會(huì)“互相推開”；而N極與S極靠近時(shí)，又會(huì)“緊緊吸住”。這個(gè)現(xiàn)象叫做“磁極間的相互作用”。大家可以拿出自己的小磁鐵試試——輕輕讓兩個(gè)N極靠近，是不是感覺有一股“看不見的力量”在阻止它們接觸？這股力量就是磁懸浮列車“懸浮”的關(guān)鍵！02從“小磁鐵”到“大魔法”：磁懸浮列車的運(yùn)行原理從“小磁鐵”到“大魔法”：磁懸浮列車的運(yùn)行原理現(xiàn)在，我們已經(jīng)掌握了磁鐵的“三大本領(lǐng)”，接下來要解決的問題是：如何把這些小磁鐵的本領(lǐng)放大，讓幾十噸重的列車懸浮起來？這就需要了解磁懸浮列車的核心系統(tǒng)——懸浮系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而每個(gè)系統(tǒng)都離不開磁鐵的“魔法”。1懸浮系統(tǒng)：用“排斥力”托起列車大家想象一下：如果在列車底部裝一塊超級(jí)大的磁鐵（N極向下），軌道上也裝一塊超級(jí)大的磁鐵（N極向上），當(dāng)它們靠近時(shí)會(huì)發(fā)生什么？沒錯(cuò)，因?yàn)椤巴瑯O相斥”，列車會(huì)被軌道上的磁鐵“推”起來，這就是懸浮的基本原理。不過，實(shí)際的磁懸浮列車用的不是普通磁鐵，而是“電磁鐵”。電磁鐵通過電流產(chǎn)生磁場，電流越大，磁力越強(qiáng)。這樣做的好處是可以通過調(diào)節(jié)電流大小，精準(zhǔn)控制懸浮的高度（通常只有1-10厘米）。比如上海的磁浮列車，就是利用車載電磁鐵與軌道上的鐵芯相互作用，產(chǎn)生向上的懸浮力，讓列車“飄”在軌道上方。2導(dǎo)向系統(tǒng)：用“吸引力”保持方向懸浮起來的列車如果左右晃動(dòng)，就會(huì)偏離軌道，這時(shí)候需要“導(dǎo)向系統(tǒng)”來幫忙。導(dǎo)向系統(tǒng)同樣利用磁鐵的相互作用——在列車兩側(cè)安裝電磁鐵（N極向外），軌道兩側(cè)安裝鐵芯（相當(dāng)于S極），當(dāng)列車偏向一側(cè)時(shí)，靠近的一側(cè)電磁鐵與軌道鐵芯的吸引力會(huì)增大，把列車“拉”回中心位置。就像有一雙“無形的手”，始終讓列車沿著軌道中央行駛。3驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：用“磁場接力”推動(dòng)前進(jìn)傳統(tǒng)火車靠車輪與軌道的摩擦力前進(jìn)，而懸浮的列車沒有車輪，怎么動(dòng)起來呢？這里要用到“直線電機(jī)”的原理。簡單來說，軌道上的電磁鐵會(huì)依次通電，產(chǎn)生向前移動(dòng)的磁場，就像“波浪”一樣；列車底部的電磁鐵會(huì)被這個(gè)“移動(dòng)的磁場”吸引，跟著向前跑。打個(gè)比方，就像我們用磁鐵在桌面下移動(dòng)，吸著桌面上的鐵球跟著動(dòng)——只不過這里的“鐵球”是幾十噸重的列車，“磁鐵”是軌道上不斷變化的磁場。03磁懸浮列車的“超能力”：為什么它能成為“未來交通工具”磁懸浮列車的“超能力”：為什么它能成為“未來交通工具”了解了磁鐵如何讓列車懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)后，我們?cè)賮砜纯创艖腋×熊囅啾葌鹘y(tǒng)火車的“超能力”。這些優(yōu)勢，正是科學(xué)家們選擇用磁鐵作為核心技術(shù)的原因。1更快：沒有“摩擦”的速度突破傳統(tǒng)火車的車輪與軌道之間有摩擦力，速度越快，摩擦產(chǎn)生的熱量和阻力越大，所以普通高鐵的最高時(shí)速約350公里。而磁懸浮列車懸浮在軌道上方，沒有車輪與軌道的接觸，摩擦力幾乎為零，速度可以輕松突破400公里/小時(shí)。上海磁浮列車的最高時(shí)速達(dá)到430公里，從龍陽路到浦東機(jī)場30公里，只需要8分鐘！2更靜：沒有“哐當(dāng)”的安靜旅程大家坐火車時(shí)，是不是經(jīng)常聽到“哐當(dāng)哐當(dāng)”的聲音？這是車輪經(jīng)過軌道接縫時(shí)的碰撞聲。磁懸浮列車沒有車輪，懸浮在軌道上，運(yùn)行時(shí)噪音只有60分貝左右（相當(dāng)于正常說話的聲音），比傳統(tǒng)火車低20-30分貝。我曾帶學(xué)生體驗(yàn)過上海磁浮，孩子們最驚訝的就是“這么快居然這么安靜”。3更省：低能耗的綠色出行雖然電磁鐵需要用電，但磁懸浮列車的懸浮和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率很高。因?yàn)闆]有摩擦，能量主要用于克服空氣阻力，而空氣阻力隨速度增加的幅度比摩擦力小得多。研究數(shù)據(jù)顯示，在300公里/小時(shí)以上的速度下，磁懸浮列車的能耗比傳統(tǒng)高鐵低15%-20%，更符合“低碳出行”的環(huán)保理念。4更穩(wěn)：“貼地飛行”的安全保障懸浮系統(tǒng)的電磁鐵就像“智能彈簧”，當(dāng)列車遇到顛簸或外力時(shí)，電流會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)，讓懸浮高度保持穩(wěn)定。上海磁浮運(yùn)營20多年來，從未發(fā)生過因懸浮系統(tǒng)故障導(dǎo)致的安全事故。此外，列車與軌道之間沒有機(jī)械接觸，減少了零部件的磨損，維護(hù)成本也更低。04從課堂到生活：磁鐵的“科技魔法”就在身邊從課堂到生活：磁鐵的“科技魔法”就在身邊通過今天的學(xué)習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)：看似普通的磁鐵，竟能支撐起如此先進(jìn)的交通工具。其實(shí)，磁鐵的“科技魔法”遠(yuǎn)不止磁懸浮列車，它還藏在我們生活的方方面面。1生活中的“小魔法”冰箱門封條：里面藏著一圈磁鐵，讓門緊緊關(guān)閉，防止冷氣泄漏；耳機(jī)/揚(yáng)聲器：利用磁鐵的磁場與電流的相互作用，把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲音；銀行卡/公交卡：卡片上的磁條存儲(chǔ)著信息，刷卡時(shí)讀卡器通過磁場讀取數(shù)據(jù)；發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)：發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)靠磁鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)電，家里的電風(fēng)扇靠磁鐵與電流的作用轉(zhuǎn)動(dòng)。030402012給小科學(xué)家的“探索任務(wù)”課后，大家可以完成兩個(gè)小任務(wù)：觀察身邊的磁鐵：找一找家里、學(xué)校里有哪些地方用到了磁鐵，記錄它們的作用（比如書包搭扣、白板磁釘）；模擬磁懸浮實(shí)驗(yàn)：用兩塊圓形磁鐵（同極相對(duì)），放在一根鉛筆上，輕輕推動(dòng)上面的磁鐵，觀察它是否能“懸浮”著滑動(dòng)——這就是磁懸浮的迷你版！05總結(jié)：磁鐵的“小力量”，科技的“大未來”總結(jié)：磁鐵的“小力量”，科技的“大未來”同學(xué)們，今天我們從一塊小磁鐵出發(fā)，揭開了磁懸浮列車“懸浮奔跑”的秘密：利用磁鐵“同極相斥、異極相吸”的特性，通過電磁鐵的精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)了列車的懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)；磁懸浮列車以更快、更靜、更省、更穩(wěn)的優(yōu)勢，成為未來交通的重要方向?？茖W(xué)的魅力就在于此——看似簡單的現(xiàn)象（比如磁鐵的相互作用），經(jīng)過科學(xué)家的探索和創(chuàng)新，就能轉(zhuǎn)化為改變生活的技術(shù)（比如磁懸浮列車）。希望大家保持對(duì)身邊事物的好奇心，像今天研究磁鐵一樣，去觀察、提問、探索，未來用你們的知識(shí)創(chuàng)造更多“科技魔法”！最后，讓我們用一句