上海悬磁浮路线

篇一：磁悬浮

磁悬浮介绍它相对传统的快速列车最大不同在于，磁悬浮不是利用车轮和钢轨之间的相互作用来解决支撑、导向和驱动这三大问题，而是通过电磁场所特有的“同性相斥、异性相吸”的相互作用，来实现机车和路轨间的上浮、约束和驱动，从而实现了机车紧贴路面但又是无接触的高速飞行。“若即若离”可以说是形容磁悬浮列车的基本工作状态最恰当的词汇，因此它也有“零高度飞行器”的美誉。

2003年元旦随着中国历史上第一条磁悬浮列车上海浦东线投入商业运营，中国的磁悬浮列车热达到了沸点。有消息说.投资将超过4000亿元的京沪磁悬浮列车线，将成为国家“十五”重点工程立项。

2003年元旦.由德国制造的中国历史上第一条磁悬浮列车，作为世界上首条投入商业运营的磁悬浮列车线一一上海浦东机场至龙阳路，正式开始商业运营。这条线路总长30公里。 磁悬浮浦东线的相关数据

总投资额:人民币89亿元，设计长度30公里，实际长度29公里，引线大约3公里。专线西起上海轨道交通2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29．863公里。由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线2001年3月1日在浦东挖下第一铲，2002年12月31日全线试运行，2003年1月4日正式开始商业运营，全程只需8分钟。是世界第一条商业运营的磁悬浮专线。 磁悬浮诞生在争论中

中科院院士严陆光是积极倡导磁悬浮的主要人物，他曾经三次写信给朱镕基总理，要求中国铺设自己的磁悬浮。严陆光曾经对记者说：“磁悬浮最大的好处就是它能够告诉高速，适合长距离运输。第二她需要大的客流量，很多人坐才行，少量的人飞机开开就行了，这个需求在中是很大的。”

上世纪末，朱镕基总理访德期间亲自乘坐了试验线上的磁悬浮列车。回国后他提出，中国的铁路为什么不采用先进的磁悬浮技术的问题，引起了科技界的广泛重视。

国内力主修建磁悬浮商运线的专家认为，我国人口多，幅员辽阔，快速发展的经济是人流量加大，急需一种高流量、快速度的现代客运工具。除此之外，高速磁悬浮列车体系的发展必将带动高新技术的发展。

而以铁道部为主的专家则主张，利用国内掌握的成熟技术，改造现有铁路，发展高速轮轨技术。专家认为国内的磁悬浮技术不够成熟，成本太高，风险太大，尚未在西方运营。

为慎重起见，国务院决定在上海普定修建一条引进德国技术的磁悬浮商业运营示范线，引进与消化国外先进技术，逐步实现国产化，等取得圆满成功后再行推广其他长线。2000年6月30日，中德两国政府正式签订开展上海磁悬浮运营线项目可行性研究协议。

1999年，国家在进行京沪高速铁路预可行性论证的过程中，部分专家提出：鉴于高速磁浮交通系统具有无接触运行、速度高、启动快、能耗低、环境影响小等诸多优点，同时考虑安全运行历程超过60万km，而且德国政府也宣布高速磁浮交通系统技术已经成熟等情况，认为要充分运用发展中国家的技术后发效应，实现轨道交通跨越式发展，建议国家在京沪干线上采用高速磁浮技术。 与此同时，大部分铁路专家则提出了相反的意见， 认为高速轮轨系统技术经过几十年的实践已经完全成熟，我国国内对高速轮轨系统技术的开发也已经取得了重大进展；尽管高速磁浮技术拥有诸多优点，世界上不少国家也都在开展研究，但均停留在试验阶段，缺乏商业化运行实践，它的技术性、安全性经济性尚未进一步验证，相对于高速轮轨系统技术，在技术上经济上都存在着很大风险。 在论证过程中，两种意见一度相持不下。经过激烈地争论，专家们最终形成共识，建议先建设一段商业化运行示范线，以验证高度磁浮交通系统的成熟性、可用性、经济性和安全性。此建议得到了国务院领导的关注与支持，随即在对北京、上海、深圳三个地区进行比选后于2000年6月确定在上海建设。

上海磁悬浮列车

磁悬浮浦东线的运营预测（建设前）

1、观光旅游收入

到上海来旅游观光的旅客不会不乘坐这条中国仅有的、代表陆上运输现代科技最高成就的磁悬浮列车。体会一下这被称为“有轨飞机”的磁悬浮列车。 东方明珠的旅游观光年收入达到了8000万人民币，且呈上涨趋势，这一信息无疑给上海磁悬浮观光收入提供了无限想象空间。

2、机场路线旅客票价收入

日前上海机场每天的载客量大约是420个航班(含进出)，所以大约可以带来420*100人的客流量，若票价订立在50左右，并且我们估计每天大约有一半的人乘坐磁悬浮列车，每天的收入应在100万元左右.每年因此而带来的收入约是3亿5千万元，和观光收入相差不多

3、配套收入

现状 德国的《法兰克福汇报》评论说，到目前为止，“上海的磁悬浮列车更多的是一种游客吸引项目，而非经济上和技术上有意义的交通工具”。但沪杭磁悬浮线路将改变这一点。沪杭磁悬浮线路将在上海至杭州之间铺设全长175公里的专用轨道，列车最高时速可达450公里。考虑到噪音等问题，在市区将把运行速度控制在200公里。

技术国产化是关键，每公里造价可减少，票价随之降低

沪杭间高速铁路采用磁悬浮方案，也使得多时“磁轮之争”终于一锤定音。据介绍，两相比较，高速轮轨铁路最高时速300公里，初步估算投资为147.5亿元；磁悬浮最高时速500公里，投资约为424.6亿元。从乘车所需时间比较，磁悬浮平均时速340公里，途中只需26分钟；高速轮轨铁路平均时速252公里，需时38分钟。由此产生的沪杭全程票价高速轮轨铁路和磁悬浮分别为51.20元和120元。 造价高是磁悬浮方案久拖不决的重要原因。“磁悬浮造价分析没有考虑国产化因素，如采取引进关键设备，国产化达到一定程度的话，则造价将有所降低。”王士兰教授从另一个角度分析了磁悬浮造价问题。“外国专家认为磁悬浮列车建设商业运营线路，估计造价比轮轨高速铁路高10％—20％。应该说，这样的造价是可以接受的，关键就在于磁悬浮列车技术能否国产化！”

经过上海磁悬浮线3年多的连续运行，我国工程师已完全掌握高速、全自动磁悬浮交通系统的运行和维护技术。在磁悬浮上海线的建设运营中，我方坚持自主创新，掌握了拥有自主知识产权、国际领先的磁悬浮轨道核心技术和系统集成技术，申报专利和PCT国际专利31项，其中16项已获授权。由我方设计制造的磁悬浮上海线预应力钢筋混凝土轨道梁完全达到并部分超过德国磁悬浮系统规定的技术标准。我国还掌握了磁悬浮交通系统和子系统的总体集成技术，取得商业运营的经验。

目前我国已经研究成功中低速常导磁悬浮列车转向架和模型车，超导材料的生产技术和工艺加工的条件已经具备，某些研究成果甚至在国际上位于前列。 在沪杭磁悬浮项目的相关谈判中，我方的项目造价每公里2亿元、机电设备的国产化率不低于70％、核心技术尽可能地实现向中国转移、中方可得到16项核心技术中的13项技术等主要目标，都已基本实现。

据介绍，预估沪杭磁悬浮的票价为0.65元/公里—0.75元/公里，即130元—150元。同期高速公路是0.26元/公里—0.36元/公里，铁路空调特快硬座为0.15元/公里—0.22元/公里，而同期民航的票价大致是1元/公里。对于磁悬浮票价过高的问题，有关专家称“大可不必过于担心”，因为“如果磁悬浮列车线越长，它的工业化程度就会越高，成本自然也就会相应降下来”。

沪杭磁悬浮２０１０年开始建设，沪杭客运专线２００９年开建。其中沪杭客运专线已于２０１０年１０月正式通车

吴祥明说，通过这一工程建设，我国已经占据了磁浮列车轨道梁的设计制造技术世界制高点。此外，还初步掌握了磁浮列车的系统集成技术，培养和锻炼了一支磁浮技术研究和工程建设的人才队伍，为国内的磁浮交通业的发展奠定了扎实的基础。

影响上海磁浮示范运营线建设，也为我国走新型工业化道路积累了有益的经验。专家认为，磁浮技术有望催生国内磁浮产业迅速发展，并可能带动我国相关前沿高新技术。而这些高新技术本身又将形成新的产业，对经济发展发挥重要的拉动作用。宋孝（均下加金）自豪地说：“上海的这条磁浮示范线相当于一个极为珍贵的?母本?，中国的磁浮科技发展从此拥有了一个腾飞的平台。”

未来２０年，是我国必须紧紧抓住并且可以大有作为的重要战略机遇期。上海磁浮示范运营线工程的成功再次昭示：在这个重要战略机遇期，我国完全能够在追踪当代世界先进科学技术之时，结合我国全面建设小康社会的科技需求，果断采取跨越式发展战略，主动切入前沿科技，与时俱进，开拓创新，为推进我国社会主义现代化建设加速。

篇二：磁浮交通技术与发展

2015-08-21 点这里訂閱???轨道世界轨道世界

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：RailWorld磁浮技术与发展的简要介绍。

马克思曾指出，人们“如果不以一定方式结合起来共同活动和互相交换其活动，便不能进行生产。为了进行生产，人们便发生一定的联系和关系；只有在这些社会联系和社会关系范围内，才会有他们对自然界的关系，才会有生产。”交通，正是人们这种社会联系和社会关系的直接产物。

自人类从猿进化能够直立行走后，人类的生活就发生了革命性的变化。人的视域范围变宽广了，从而可以更好的观察周边情况、体察危机。但是，原始时期生产力低下，人们受制于自然条件的束缚，通常只能利用自然界的个别要素，依赖在一定地域空间范围内猎获的动物或采集的植物，以维持生机，谈不上会有什么“农工商交易之路通”的交通之举。

不过，随着人类社会的发展，人们在生产活动中逐步通过多种形式的横向社会交往，慢慢扩大了地缘空间的视野，在被动的人地关系中注入了积极求取的因素。

逐渐的，人类学会了运用工具和其他物种为其服务，其中包括了马——一种改变人类运输速度的动物，马车行驶的速度约在10公里/小时左右，从此人类的地域范围随之改变，城与城之间的联系也越来越密切，进而增强了各地的文化、文明的进步；

英国的工业革命动摇了几千年来的运输模式，汽车和火车的出现实现了动力革命，发动机使车的速度大大提高，从此也使速度与能源及效率联系在一起，

至今汽车行驶速度已普遍达到了为80～100公里/小时。而火车行驶速度从刚开始的低速、笨重的“铁家伙”演变为一种普及的陆上交通工具，时速可达150～200公里/小时；

速度是人类永恒追求的目标。

如今在欧洲及日本，高速列车以成为普及，时速超过200公里/小时的速度，同时进一步拉近了城市与城市、甚至国家与国家的距离，大力促进信息沟通和人才流动。

现代科技造所就的社会的特征之一是大信息量和信息广泛高速传输，在人们头脑中建立了全新的地域和速度概念，而且成为一种全球性文化越来越不可更改。

伴随着人类这种对高速的渴求，磁浮技术应运而生，在多个国家的实验室里，科学家和工程师们力图将这种常规机电产品与现代控制技术相结合的产物投入商业运用。

电磁悬浮是对车载的悬浮电磁铁励磁而产生可控制的电磁场，电磁铁与轨道上长定子直线电机定子铁芯相互吸引，将列车向上吸起，并通过控制悬浮励磁电流来保证稳定的悬浮间隙。电磁铁与轨道之间的悬浮间隙一般控制在8-12mm。

高速磁浮铁路系统由线路、车辆、供电、运行控制系统等四个主要部分构成。 线路引导列车前进方向，同时承受列车荷载并将之传至地基。线路上部结构为用于联结长定子的精密焊接的钢结构或钢筋混凝土结构的支撑梁，下部结构为钢筋混凝土支墩和基础。

车辆是高速磁浮客运系统中最重要的部分，包括悬浮架和其上安装的电磁铁、二次悬挂系统和车厢。此外还有车载蓄电池、应急制动系统和悬浮控制系统等电气设备。

供电系统包括变电站、沿路供电电缆、开关站和其它供电设备。磁浮列车供电系统通过给地面长定子线圈供电提供列车运行所需的电能。首先，从110kV的公用电网引入交流高压电，通过降压变电器降至20kV和1.5kV，然后整流成为直流电，再由逆变器变成0~300Hz交流电，升压后通过线路电缆和开关站供给线路上的长定子线圈，在定子和车载电磁铁之间形成牵引力。磁浮列车系统

的整流、变流及电机定子等设备均在地面，对设备的体积和重量以及抗振性能没有严格要求。

运行控制系统是整个磁浮交通系统正常运转的根本保障。它包括所有用于安全保护、控制、执行和计划的设备，还包括用于设备之间相互通讯的设备。运行控制系统由运行控制中心、通讯系统、分散控制系统和车载控制系统组成。

德国磁浮交通发展历程

1922年，德国人赫尔曼·肯佩尔提出了电磁浮原理，并在1934年获得世界上第一项有关磁浮技术的专利。

德国真正开展磁浮交通的研究却是始于1968年。之前之所以没有系统的研究是因为那段时期的技术以及工艺条件都比较低级，所以在很大程度上限制了磁浮技术的发展。

从1968年开始，德国因环境和能源问题迫切要求开发新的高速交通体系。 1969年，德国联邦交通部、联邦铁路公司和德国工业界参与了“高运力快速铁路的研究”，其中，就涉及到了磁浮高速铁路。在此基础上，在联邦政府的资助下，工业界开始了磁浮铁路的开发工作。

研究初期常导技术和超导技术是并重的：

1971年，德国第一辆磁浮原理车在一段660米长的试验线路上进行试验运行，原理车采用车辆侧的短定子直线电机驱动。

1975年，Thyssen Henschel公司在卡塞尔（Kassel）的工厂中的HMB1号试验线上率先实现了线路侧长定子直线同步电机驱动的磁浮车运行。

1976年，Thyssen Henschel公司在HMB2号试验线上进行了载人长定子试验车的运行。

1977年，德国联邦技术研究与技术部(BMFT)经过系统地分析认为，超导磁浮铁路所需的技术水平太高，短期内难以取得较大进展，遂决定集中力量发展长定子直线同步电机驱动的常导交通系统。

1978年，德国政府决定在埃姆斯兰德修建一条磁浮试验线。

1979年，汉堡国际交通博览会，展出了一段900米长的TR磁浮铁路示范线。人们真正意义上地接触、关注磁浮列车也是在这个时候开始的。汉堡市民对以75km/h速度运行的磁浮车产生了极大的兴趣。这次磁浮车的成功展出，促进了磁浮高速铁路的发展进程；更是促成了德国建造大型试验设施的决定。

1980年，埃姆斯兰德的磁浮试验线正式开工。为了建造第一段线路，德国工业界组成了磁浮铁路联合体（KMT）。第一期工程包括21.5公里长的试验线路、试验中心和试验车TR06，该线路于1982年开始进行不载人试验，并于1983年6月30日投入试验运行。同年年底达到每小时300公里。为了提高试验速度，1984年决定扩建南环线。南环线1987年建成。至此，TVE的试验线总长达到31.5公里，速度增至400km/h。

1991年12月以前，在德国联邦铁路中心局的领导下，用了近两年时间由联邦路和重要高校研究所的专家组成的一个工作组对磁浮高速铁路Transrapid系统进行了全面的检验和评估，专家组得出该系统在＂技术应用上已完全成熟＂的结论．至此，Transrapid成为世界上首次进入技术应用成熟阶段的磁浮高速铁路系统。

1993年，TR07型磁浮列车在TVE试验最高速度达到450km/h。

1996年5月9日到6月14日，联邦议院和联邦?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuwozuowen/" target="_blank" class="keylink">我樵褐贫┏隽恕按鸥⌒枨蠓ü妗薄?/p>

1997年4月，德国决定在柏林和汉堡之间建一条全长292公里的磁浮线，原计划1998年下半年动工，2005年投入商业运行。为此开发了拟用于柏林至汉堡线的TR08型磁浮列车。该车于1999年10月开始在TVE上进行试验。后来由于新的预测表明建设新线将面临亏损的危险，遂于2000年2月取消建设计划。

中德双方合作建设磁浮线

2000年6月，中国上海市与德国磁浮国际公司合作进行中国高速磁浮列车示范运营线可行性研究。同年12月，中国决定建设上海浦东龙阳路地铁站至浦东国际机场高速磁浮交通示范运营线。2001年3月正式开工建设。

2002年12月31日，经过中德两国专家两年多的设计、建设、调试，上海磁浮运营线终于呈现在世界的面前。而她正式开始试运行的第一批客人就是中国国家政府上一届国务院总理朱镕基和德国现任总理施罗得先生。两位总理稳稳地乘坐在世界上唯一的磁浮运营线上，透过窗外，看着远远落在后面的汽车，享受着430km/h速度带来的快感，他们都点头笑了。

其他国家的磁浮交通发展历程 ：

磁浮交通不仅在德国、中国取得了令世人瞩目的进展，从二十世纪70年代起日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家都相继进行了磁浮运输系统的开发。

在英国就曾有一条连接伯明翰机场和英特纳雄纳尔火车站的磁浮线路，600米长的距离，旅客只需90秒就能到达目的地。虽然这条磁浮线已经不再继续运营，但是她带来的磁浮冲击波无疑是震撼的。

在日本，早在1962年就开始研究常导磁浮技术。随着超导技术的迅速发展，从70年代初，日本开始转而研究超导磁浮技术。

1972年首次成功地进行了2.2吨重的超导磁浮列车试验，该车在480米长的试验线路上达到了每小时60公里。

1977年12月在宫崎磁浮试验线上，最高速度达到了每小时204公里。 1979年12月又将不载人运行的速度提高到了517km/h。

1982年11月，磁浮列车的载人试验获得成功。

1989年，不载人试验速度达到了每小时494公里。

1994年，不载人运行最高速度达到431km/h；载人磁浮列车试验时的最高速度达到411km/h。

2014年12月17日世界上第一条最高时速达505公里的超导磁悬浮高速铁路正式开工建设。

2015年日本进行高速磁浮运行试验，最高速度达603km/h，日本磁浮列车再创铁路史世界纪录。

好多人羡慕上海，因为上海拥有世界上唯一一条投入商业运营的磁浮线，因为有那么多的国家都参与了磁浮技术的研究，而只有上海建成了真正意义上的磁

篇三：磁浮驱动技术

磁浮驱动技术

一．前言

当今社会人们生活节奏越来越快，活动的范围越来越广，这就对交通工具提出了更高的要求。磁悬浮技术的诞生与发展源于人类对交通出行速度的追求。磁悬浮技术80余年以来，这种不依赖轮轨接触、无直接摩擦力的运输技术在交通方面的应用已日趋成熟。

二．磁浮驱动技术的原理和结构

电磁悬浮技术(electromagnetic levitation)简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属部件的悬浮。将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时，高频电磁场会在金属材料表面产生一高频涡流，这一高频涡流与外磁场相互作用，使金属样品受到一个洛沦兹力的作用。在合适的空间配制下，可使洛沦兹力的方向与重力方向相反，通过改变高频源的功率使电磁力与重力相等，即可实现电磁悬浮。一般通过线圈的交变电流频率为104-105Hz。(如图1)

唯有抗磁材料才能依靠选择恰当的永久磁铁结构与相应的磁场分布而实现稳定悬浮。但由抗磁说产生的磁力比较小。为了使得由铁磁体所得到的力能够用于稳定的自由悬浮，必须根据物体的悬浮状态连续不断地调节磁场，这就可以通过可控电磁铁来实现。

按照线圈导体属性，磁悬浮技术可分为常导型和超导型；按照悬浮原理，磁悬浮技术可分为电磁悬浮系统(EMS)和电动悬浮系统(EDS)。从原理上，磁悬浮技术可分为“常导+EMS”(常导磁吸型)和“超导+EDS”(超导磁斥型)两种主要模式。常导磁吸型以德国为代表，超导磁斥型以日本为代表，这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。实际上还有一种，就是我国的永磁悬浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他动力支持。

三．磁浮驱动技术的应用-磁悬浮列车

近年来，磁悬浮技术迅速发展，并得到越来越广泛的应用。从高速磁轴承到高速磁悬浮列车，以及大气隙的风洞磁悬浮模型等，都是很有前途的应用领域。磁悬浮列车是当前磁浮驱动技术应用研究的热点之一。

3.1 德国的TR技术和日本的ML技术

目前国际上两种比较接近实用水平的磁悬浮运输技术是德国的Transrapid(简称TR)技术和日本的ML技术，其中德国的TR技术采用“常导+EMS”，而日本的ML技术采用“超导+EDS”

德国的TR系列为T型导轨，利用悬浮架两侧的可控直流电磁铁与导轨间的吸力来提升车体，为了保证悬浮的稳定性，必须外加反馈控制来调节电磁铁的线圈电流，从而改变提升力的大小，使提升力与车体重力保持动态平衡。其结构如图1所示，在悬浮电磁铁中通入直流电流，悬浮电磁铁与轨道中的铁芯之间产生电磁吸引力将车体浮起。如果不加控制，悬浮电磁铁将牢牢吸附在轨道铁芯上，列车无法行走。为此在悬浮电磁铁附近装有气隙传感器，测量悬浮电磁铁与轨道铁芯之间的距离(即悬浮气隙)。根据测量的距离不断调整悬浮电磁铁中的电流，以保持悬浮气隙在十毫米左右，车上的导向电磁铁对轨道侧面产生侧向吸力以导向车辆。该类型悬浮的优点在于无论处于何种速度或停车，均能保持车体悬浮状态，不需要辅助轮。但其悬浮和导向需要主动控制。

日本的ML系列磁悬浮列车为U 型导轨，其结构如图2所示，该悬浮方式为侧壁零磁通悬浮式。

磁浮车在静止或低速运行时不能起浮，靠类似飞机的橡皮轮支撑，此时，车载低温超导磁体的中心线

与轨道侧壁“8”字形短路线圈中心线重合，“8”字形短路线圈中上下半部线圈交链的磁通相互抵消为零，因此在“8”字形短路线圈中无感生电流和悬浮力产生。当列车运行达到一定速度收起支撑轮时，车载低温超导磁体下沉，低温超导磁体中心线偏离“8

”字形短路线圈中心线

，因而“8”字形短路线圈中上半部线圈交链的磁通减少，下半部交链的磁通增大。由楞次定律可知，上半部线圈感应的磁场方向与车载低温超导磁体的磁场方向相同，下半部线圈感应的磁场方向与车载低温超导磁体的磁场方向相反。同极相斥产生的推力会形成一个向上的分力，异极相吸产生的吸引力也会形成一个向上的分力，一推一拉形成磁浮车的悬浮力 。列车运行速度越快，感应的磁场越强，悬浮力越大，直到把列车浮起来。起浮速度约为100～150公里／小时。系统推进与TR系统相近，直线电机初级线圈分布在U型槽侧壁上，励磁磁极则为车载超导体磁体。车上发电也与TR系统类似。悬浮和导向不需要主动控制，在高速时可将车体悬浮10～15cm，最大为30cm。适用于高速行车，需要低温超导技术，技术难度较大。

比较可知U型导轨的ML系统较T型导轨的TR系统悬浮气隙大、可达运行速度更高，能耗与磁场强度也相应较高．

3.2磁悬浮列车的优点

高速磁浮系统的主要优点如下。

1).速度快。磁悬浮列车采用无机械接触的电磁力悬浮、导向和牵引，克服了长期以来限制传统铁路提速度困难，是当今唯一能达到500km／h以上运营速度的地面交通工具。

2).启动停车快，爬坡能力强，选线自由度大。磁悬浮列车采用无接触导向和无黏着驱动，在不影响乘客舒适度的前提下，加速度可1—3m／s2；爬坡能力可达10％ ，相同速度下转弯半径小于轮轨列车。因此选线自由度大，可节约耕地，降低投资。

3).能耗低、噪音小。在相同速度下磁悬浮列车能耗约为轮轨列车的60％ ；在500km／h速度下磁悬浮列车每座位·公里能耗仅为飞机的1／3～1／2，比汽车低30％。

4).安全舒适。磁悬浮列车采用环抱导轨的结构可以保证不会脱轨；分段供电的驱动方式，保证每一段轨道只能有一列磁浮列车运行，排除了列车追尾或撞车；无接触运行可减轻震动，舒适性好。

5).采用电力驱动， 不燃油， 污染小磁悬浮列车采用电力悬浮和驱动，无需燃油，无污染气体排放，环境良好。

6)维护简单。磁悬浮列车的维修工作主要是检测和更换出现问题的电子模块。随着电子工业 的发展，电子器件可靠性将不断提高，维护简单，费用低。

3.3 磁悬浮列车的不足

磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，运控系统的高速稳定性和可靠性还需

放在实际线路中去检验。2006年，德国磁悬浮控制列车在试运行途中与一辆维修车相撞，报道称车上共29人，当场死亡23人，实际死亡25人，4人重伤。这说明磁悬浮列车突然情况下的制动能力不可靠，不如轮轨列车。其次，常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面要求很高。磁悬浮列车是高架的，发生事故时在5米高处救援很困难，没有轮子，拖出事故现场困难；若区间停电，其他车辆、吊机也很难靠近。另外，超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大，冷却系统重，强磁场对人体与环境都有影响。

四．结束语

我国幅员辽阔，人口众多，经济持续快速发展，人民生活水平迅速提高，发展安全、高效、优质、快捷的高速客运网，是中国非常紧迫的市场需求，也是发展高速磁悬浮交通技术的强劲动力。目前我国已建设了上海磁浮示范线，它大大地推动了我国磁悬浮技术研发的进展，为将来的广泛应用打下了良好的基础。

篇四：磁悬浮

磁悬浮列车

磁悬浮

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? 中国国产磁悬浮列车 ?

? 技术系统

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磁悬浮列车简介

磁悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具，时速可达到５００公里。它的原理，是利用常导或超导电磁铁与感应磁场之间产生相互吸引或排斥力，使列车“悬浮”在轨道上面或下面，作无摩擦的运行，从而克服了传统列车车轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题，并且具有启动、停车快和爬坡能力强等优点。

早在１９２２年，德国的赫尔曼•肯珀（Ｈｅｒｍａｎｎ Ｋｅｍｐｅｒ）就提出了电磁悬浮原理，并在１９３４年申请了磁浮列车的专利，并由此开始为人类编织一个高速乘行的梦想。人们对速度追求的目光，因而转向摩擦阻力大大减小的磁悬浮从技术的角度上来说，磁悬浮并不如量子计算机之类的发明高深。用一小块磁铁，再随便个钉子什么的，就可以轻易的让我们体会到磁力产生的吸引力和排斥力。当然，这种悬浮只是示意性的，很难达到稳定的状态。科学家的创想不是我们用一块简单的磁铁就可以摆弄出来的。

数十年的发展，时至今日，磁悬浮技术形成了分别以德国和日本为代表的两大研究方向——ＥＭＳ系统和ＥＤＳ系统。德国认准的ＥＭＳ（常导磁吸型）系统，是利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理，把列车吸附上来悬浮运行。日本看好的ＥＤＳ（排斥式悬浮）系统，则是用超导的磁悬浮原理，使车轮和钢轨之间产生排斥力，使列车悬空运行。目前两种车型都达到了５００公里左右的时速，两种方案都切实可行，孰优孰劣，也确实难分高下。

“常导型”

世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车，建成后，从浦东龙阳路站到浦东国际机场，三十

多公里只需6～7分钟。上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”（简称“常导型”）磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁，在磁场作用下产生的吸力使车辆浮起来。

列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，在“工”字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙，让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡，利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右，使列车悬浮在轨道上运行。这必须精确控制电磁铁的电流。

悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。通俗说，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变成电磁体，由于它与列车上的电磁体的相互作用，使列车开动。

列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。

稳定性由导向系统来控制。“常导型磁吸式”导向系统，是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。列车发生左右偏移时，列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生排斥力，使车辆恢复正常位置。列车如运行在曲线或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制，达到控制运行目的。

“常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼·肯佩尔于1922年提出。

“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”，“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能。我们知道，电动机的“定子”通电时，通过电磁感应就可以推动“转子”转动。当向轨道这个“定子”输电时，通过电磁感应作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。

上海磁悬浮列车时速430公里，一个供电区内只能允许一辆列车运行，轨道两侧25米处有隔离网，上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米，肉眼观察几乎是一条直线；最小的半径也达1300米。乘客不会有不适感。轨道全线两边50米范围内装有目前国际上最先进的隔离装置。

上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29．863公里。由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线2001年3月1日在浦东挖下第一铲，2002年12月31日全线试运行，2003年1月4日正式开始商业运营。是世界第一条商业运营的磁悬浮专线。

这列当今世界上最酷的列车，带车头的车厢长27.196米，宽3.7米。中间的车厢长24.768米，14分钟内能在上海市区和浦东机场之间打个来回。置身其中，您将亲身体验到这架“陆地客机”所带来的奇异感受。

它是21 世纪理想的超级特别快车，世界各国都十分重视发展磁悬浮列车。目前，我国和日本、德国、英国、美国都在积极研究这种车。日本的超导磁悬浮列车已经过载人试验，即将进入实用阶段，运行时速可达500 千米以上。

中国国产磁悬浮列车

西南交通大学在2000年研制的世界第一辆载人高温超导磁悬浮列车“世纪号”以及后来研制的载人常温常导磁悬浮列车“未来号”等受到胡锦涛、江泽民等党和国家领导人的高度关注和充分肯定。据介绍，早在1994年，西南交大就研制成功中国第一辆可载人常导低速磁浮列车，但那是在完全理想的实验室条件下运行成功的。

2003年，西南交大在四川成都青山磁悬浮列车线完工，该磁悬浮试验轨道长420米，主要针对观光游客，票价低于出租轿车费。悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”，亦称之为“磁垫车”。

原理

磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。

由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

通俗的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了，反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。根据车速，通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压。

磁悬浮列车的优点

磁悬浮列车从北京运行到上海，不超过４个小时，从杭州至上海只需２３分钟。在时速达２００公里时，乘客几乎听不到声响。磁悬浮列车采用电力驱动，其发展不受能源结构，特别是燃油供应的限制，不排放有害气体。据专家介绍，磁悬浮线路的造价只是普通路轨的８５％，而且运行时间越长，效益会更明显。因为，磁悬浮列车的路轨寿命可达８０年，而普通路轨只有６０年。磁悬浮列车车辆的寿命是３５年，轮轨列车是２０至２５年。此外，磁悬浮列车的年运行维修费仅为总投资的１．２％，而轮轨列车高达４．４％。

磁悬浮高速列车的运行和维修成本约是轮轨高速列车的１／４。磁悬浮列车和轮轨列车乘客票价的成本比约为１：２．８。

磁悬浮列车面临的困难

磁悬浮列车虽然具有这么多的好处，但到目前为止，世界上还没有任何一条磁悬浮铁路真正投入商业运营。尽管日本和德国已经有了实验路线，尽管２００５年上海浦东机场到市区３０公里长的线路将投入正式运营，但磁悬浮列车要想如同现今的普通轮轨式铁路那般，成为民众日常交通工具，似乎还遥遥无期。那么，究竟是什么原因呢？

首先是安全方面。由于磁悬浮系统必须辅之以电磁力完成悬浮、导向和驱动，因此在断电情况下列车的安全就不能不是一个要考虑的问题。此外，在高速状态下运行时，列车的稳定性和可靠性也需要长期的实际检验。还有，则是建造时的技术难题。由于列车在运行时需要以特定高度悬浮，因此对线路的平整度、路基下沉量等的要求都很高。而且，如何避免强磁场对人体及环境的影响也一定要考虑到。

参加修建上海磁悬浮快速列车的电力专家介绍，敷设在磁浮工程全线的电缆，是德国进口的一种普通铝芯制高压电缆，受电后将产生２０ＫＶ高压。专家提醒有关部门，要注意工程沿线周围施工安全，并加强对沿线电缆的保护力度，以防止意外事故发生。

即便有解决以上技术难题的手段，但是又牵涉到另外一个问题——钱。上海段约３０公里的线路设计投资为３８０亿元人民币，而德国的两条线路，一条３６．８公里长，将耗资约１６亿欧元；另一条长度７８．９公里，则将耗资３２亿欧元（１欧元约等于７．２元人民币）。实际施工中，根据地形、路面及设计运送能力的不同，当然造价也会相差较大。但无论如何，一公里的路线至少需要３亿元人民币的投资，也就是说，１厘米线路就得花上３００元！

技术系统

磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三部分所采用的技术进行介绍。

悬浮系统：目前悬浮系统的设计，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统（EMS）和电力悬浮系统（EDS）。图4给出了两种系统的结构差别。

电磁悬浮系统（EMS）是一种吸力悬浮系统，是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。

电力悬浮系统（EDS）将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电

磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。

超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。

超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备，而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时，就会产生一个移动的电磁场，因而在列车导轨上产生磁波，这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力，正是这种推力推动列车前进。其原理就像冲浪运动一样，冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同，超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此，在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器，根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式，精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。

推进系统：磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用，它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道，当作为定子的电枢线圈有电时，由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样，当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时，由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动。

磁悬浮列车的发展

由于磁悬浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点，因此前景十分广阔。常导磁悬浮列车可达400至500公里／小时，超导磁悬浮列车可达500至600公里／小时。它的高速度使其在1000至1500公里之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越。由于没有轮子、无摩擦等因素，它比目前最先进的高速火车省电30%。在500公里／小时速度下，每座位／公里的能耗仅为飞机的1／3至1／2，比汽车也少耗能30%。因无轮轨接触，震动小、舒适性好，对车辆和路轨的维修费用也大大减少。磁悬浮列车在运行时不与轨道发生摩擦，发出的噪音很低。它的磁场强度非常低，与地球磁场相当，远低于家用电器。由于采用电力驱动，避免了烧煤烧油给沿途带来的污染。磁悬浮列车一般以4.5米以上的高架通过平地或翻越山丘，从而避免了开山挖沟对生态环境造成的破坏。磁悬浮列车在路轨上运行，按飞机的防火标准实行配置。它的车厢下端像伸出了两排弯曲的胳膊，将路轨紧紧搂住，绝对不可能出轨。列车运行的动力来自固定在路轨两侧的电磁流，同一区域内的电磁流强度相同，不可能出现几辆列车速度不同或相向而动的现象，从而排除了列车追尾或相撞的可能。

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参考资料：

1. 非常浦东

2.

篇五：从指南针到磁悬浮列车同步练习_沪科版 -

从指南针到磁悬浮列车

一．填空题

1．两条同样的条形磁铁，让一个磁铁的N极紧接另一个磁铁的S极，最后将出现_____个磁极；把一磁铁从中间切成两段，每段磁铁将出现_________个磁极。

2．直流电动机是根据________________________原理制成的，直流电动机工作时，线圈中电流方向是_________的．（选填“变化”或“不变化”）．

3．如图所示，水平桌面上有一静止的铁块，当一条形磁铁沿竖直方向逐渐靠近铁块时，铁块对桌面 的压力将_____，铁块受到的重力将_____．（选填“变大”、“变小”或“不变”）

4．如图所示，要使电压表的示数变小，应将滑动变阻器的滑片P向_____（选填“a”或“b”）端移动．此时电磁铁的磁性将_____．（选填“增强”、“减弱”或“不变”）

5．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，当S闭合后，电流表的示数将__________，弹簧测力计的示数将____________。（选填“变大”．“变小”或“不变”）

6．张强同学把一根没有磁性的大铁钉弯成马蹄形，做了一个电磁铁(如图所示)，根据电流方向可判断铁钉尖端为 极。要想让钉头和钉尖的极性反过来，最简单的做法是 ______。

7．我国正在筹建世界上第一条商业磁悬浮列车线路，磁悬浮列车是利用__________磁极相互排斥的原理来实现悬浮的。写出利用电磁铁工作的另一个实例：__________________。

8．在如图所示的实验装置中，玻璃球内的导线是分开的，小磁针处于静止状态．当用酒精灯

把玻璃球加热到红炽状态时，发现小磁针发生了偏转；根据以上现象可知，当把玻璃球加热

到红炽状态时，玻璃变成了_____体，此时小磁针的______极将向螺线管偏转；小磁针和螺线

管间的相互作用是通过________发生的．玻璃球内能的改变是通过________的方法实现的．

9．增强通电螺线管的磁场强度的方法有：（1）______________；（2）_______________________； ．．

（3）______________________。

10．有两根外形完全相同的磁棒，一根有磁性，另一根没磁性，要确定哪根磁棒有磁性，某同

学用一根钢棒的一端去接触另一根钢棒的中间部分，如图所示，若两根棒互相吸引，可以断定

______钢棒有磁性，若两根钢棒互相不吸引，可以断定______钢棒有磁性。

二、选择题

11．首先发现电流磁效应现象的科学家是[ ]

A．沈括 B．伏特 C．安培

D．奥斯特

12．如图所示，ab，cd为铁棒，当电键S闭合后，ab，cd就被磁化，磁化后的极性为[ ]

A．a端为N极，d端为N极 B．a端为S极，d端为S极

C．b端为S极，d端为S极 D．b端为N极，d端为N极

13． 如图所示的磁感线方向和磁铁的N、S极是根据小磁针静止时N极所指的方向画出的，其中正确的是[ ]

14．用电磁继电器来操纵高电压、强电流的开关，其主要作用是[ ]

A．节约用电 B．操作简单 C．保护用电器 D．避免危险

15．如图所示，开关S接通后，两个通电螺线管将[ ]

A．相吸 B．相斥 C．先相吸、后相斥 D．先相斥、后相吸

16．为了判断一节标记已模糊不清的蓄电池的正负极，手边有下列器材，其

A．灯泡、滑动变阻器 B ．条形磁铁、铁屑

C．螺线管、铁屑 D．螺线管、标有磁极的小磁针

17．如图所示，在一圆环形导线的中央放置一个小磁针，通入如图所示的电流时，下列说法中正确的是[ ]

A．小磁针的N极转向纸内 B．小磁针的N极转向纸外

C．小磁针保持不动 D．小磁针的N极在纸面内沿顺时间方向转动

18．下列电器中，是利用磁场对电流作用原理来工作的是[ ]

A．电风扇 B．电热毯 C．白炽灯 D．电饭煲 中选择用的是[ [

19．通电线圈在磁场里处于平衡位置时，下列说法中正确的是[ ]

A．磁感线与线圈平面平行，线圈不受力 B．磁感线与线圈平面垂直，线圈不受力

C．磁感线与线圈平面平行，线圈受到平衡力 D．磁感线与线圈平面垂直，线圈受到平衡力

20．一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中，下列说法正确的是[ ]

A．小磁针不动，导线不可能有电流通过 B．小磁针发生转动，导线一定通有电流

C．小磁针发生转动，导线不一定通有电流 D．小磁针不动，导线一定没有电流通过

四、实验与探究题

21．《新闻晚报》报道一则消息：“上海的信鸽从内蒙古放飞，历经20余天，返回上海市区鸽巢. 信鸽这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇. ” 人们对信鸽有高超的认识本领提出了如下猜想：

A.信鸽对地形地貌有超强的记忆力 B.信鸽能发射并能接收某种超声波

C.信鸽能发射并能接收某种次声波 D.信鸽体内有磁性物质，它能借助地磁场辨别方向

那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小铁块，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽都能飞回到鸽舍，而缚着铁块的信鸽却全部飞散了

.

（1）科学家的实验结果支持上述哪个猜想？__________（填字母）

（2）缚铜块的信鸽能从很远的陌生地方飞回鸽巢是因为铜_________磁性物质。（填“是”或“不是”）

22．阅读下面短文，按要求回答问题：

平行的通电导线会怎样相互作用?小刚学了电流的磁效应，他不仅知道电流的周围存在着磁场，而且还通过实验探究得出了一个结论：如果导线中电流的方向变了，导线周围磁场的方向也会变。小刚最近又学了磁场对通电导线的作用力，知道磁场对导线的作用力方向和电流方向、磁场方向都有关系。

小刚是一个爱思考的学生，他想：如果把两根通电导线靠得很近，任何一根导线

都处在另一根导线的磁场之中，这样，两根导线之间便会有力的作用。他把想法和几

个好朋友一说，朋友们想，会有怎样的作用呢?

小明说：“两条导线会相互吸引。”

小华说：“也许是互相排斥呢?”

小红说：“别费劲了，谁见过电线杆上的两条电线互相打架了?”

到底谁对呢?他们决定用实验检验一下：于是他们来到物理实验室，设计了一个实

验电路，如图甲。实验中将A、B两段导线相互靠近。闭合开关后发现，A、B两根导线相互推斥，变成了如图乙的情况。小华得意地说：“怎么样，我说对了吧，实践是检验结论的惟一标准。因此，可以得出的结论是：当两根通电导线靠得很近时，它们是相互推斥的。”小明和小红没出声，算是默认了。

小刚想了想，说：“别忙于下结论．”随后改变了其中一根导线的电流方向，结果两根导线变成了相互吸引。小刚接着说，现在可以下结论了。

请回答：

(1)他们对问题的探究过程经历了______、______、______、得出结论等四个程序；

(2)请你分析：小刚根据什么判断出当把其中一根导线的电流变为相反时，两根通电导线就会变推斥为吸引?

(3)文章最后说“现在可以下结论了”，你认为正确的结论是什么?

23．小华探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，设计了如下实验：他用相同的漆包线在相同的

铁钉上绕制成两个电磁铁，它们的线圈匝数不同，同时用电源分别通电，小华根据图示实验现象得出结论：电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强.

（1）小华设计的实验不妥之处是__________。

（2）请你写出实验的改进方法____________________________________________。

五、作图题

25．如图所示是小明设计的温度自动报警器原理图.在水银温度计里封入一段金属丝，当在正常工作的温度范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，发出报警信号.请按照题意要求，在图中连接好电路。

26．如图是一个通电螺线管电路，开关S

合上时，小磁针静止在图示位置，请再结合图上提供的其它信息，标出电

源的“+”．“-”负极，画出螺线管的绕法。

27．如图所示，请分别标出通电螺线管和小磁针的N．S极。

六、计算题

28．一台小型电动机接在220V的电源上，已知线圈的电阻是20欧，求：当输入电动机的电流是2A时，电动机的输出功率是多大？1分钟后电动机产生的热量是多少？

参考答案：

1．2；2。提示：让一个磁铁的N极紧接另一个磁铁的S极，它们之间相互吸引构成一个大磁体，而每个磁体都只有两个磁极，一个是N极，一个是S极。

2．通电导体在磁场中受到力的作用；变化。

3．变小；不变。

4．a；减弱。

5．变大；变小。

6．N；将电源的正负极对调，改变线圈中的电流方向。

7．同名；电磁起重机。

8．导；N；磁场；热传递。

9．（1）增加电流；（2）增加线圈匝数；（3）插入铁芯。

10．乙；甲。

11．D．

12．B．提示：先根据安培定则确定电磁铁的右端为N极，左端为S极；再根据磁化规律：靠近端异名，远离端同名，可确定a、d为S极。

13．A．

14．D．

15．B．

16．D．

17．A．提示：可看成只有一匝线圈的通电螺线管，根据安培定则可确定磁场方向垂直于纸面向里。

18．A．

19．D．

20．B．提示：若通电导体周围磁场磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转。实验中当通电导体的方向应与小磁针静止时方向（即南北方向）一致时，小磁针将会发生明显偏转。

21．（1）D；（2）不是。提示：因为在信鸽的翅膀下分别缚一小块铁块和一小块铜块，铁是磁性物质，而铜是非磁性物质，铁块会被磁化成磁铁，而铜块不会。缚一小块铁块的信鸽由于受磁铁磁场的干扰而不能借助地磁场来分辨方向，缚铜块的信鸽由于不受其他磁场的干扰而能飞回鸽舍。小铁块能被磁化就是由于信鸽体内有磁性物质。

22．(1)提出问题猜想进行实验；(2)因为通电导线的磁场方向与电流方向有关；(3)两条平行的导线，当通人电流方向相同时，互相吸引；当通入电流方向相反时，互相排斥

23．（1）通过两个电磁铁的电流不等；（2）将两个电磁铁串联，使通过它们的电流相等。

24．（1）应该多做几次实验，观察小磁针静止时是否总是指向某一个方向（2）小磁针静止时，它的N极所指的方向应是“月磁”的北极。提示：解答时，一是应注意把握检验某磁体周围是否存在磁场的一般方法；二是要注意“月磁”的南北极和月球地理南北极的区别。

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