郭敦顒回答:
磁铁跷跷板,是利用磁性的异性相吸,同性相斥的原理制作而成。
跷跷板的两端设置两异性磁极:N极与S极;地面的两端为电磁铁,跷跷板任一端触地时碰压到电路变向开关,电流变向,引起电磁铁磁极变向:在跷跷板N极端由原来的与电磁铁S极相吸引,转换为电磁铁N极与跷跷板N极相排斥;另一端跷跷板S极由原来的与电磁铁S极相排斥,转换为电磁铁N极与跷跷板S极相吸引。跷跷板S极触地时,电流变向,在跷跷板S极端由原来的与电磁铁N极相吸引,转换为电磁铁S极与跷跷板S极相排斥;另一端跷跷板N极由原来的与电磁铁N极相排斥,转换为电磁铁S极与跷跷板N极相吸引。如此跷跷板任一端与地面电磁铁总是由吸引到排斥再吸引再排斥的不断上下升降变化,而成为活的跷跷板。
(1)已知:小猫的力臂为L1=0.07m,小狗的力臂为L2=0.05m,小猫的重力为G1=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
要使跷跷板能正常工作,则应使小狗的重力与力臂的乘积大于或等于小猫的重力与力臂的乘积,即G2?L2≥G1?L1,
则解得:G2≥
G1×L1
L2 =
1N×0.07m
0.05m =1.4N.
即小狗模型的重力应略大于1.4N;
(2)跷跷板不能正常工作说明左侧小猫模型及磁力及力臂的乘积小于小狗的力及力臂的乘积,无法将左端压下,故可以增大左侧力及力臂的乘积或减小右侧力及力臂的乘积;方法有:将小狗模型向左移动,减小左侧力臂;增大电压提高线圈中的电流,从而增大磁力;增加小猫模型的质量,从而增大压力;以上任选一个回答即可.
故答案为:(1)1.4;(2)将小狗模型适当向左移动(或提高电源的电压,或适当增加小猫模型的质量等)
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