[发明专利]电磁运动实验系统及方法

权利要求书

1.一种电磁运动实验系统包括：电磁线圈模块、储能模块、电源模块、磁弹，其特征是，电源模块给储能模块充电，储能模块向电磁线圈模块放电，电磁线圈模块通入电流后将磁弹发射出去。

2.根据权利要求1所述的电磁运动实验系统，其特征是，电磁运动实验系统还包括磁极识别模块，磁极识别模块用于检测装入电磁线圈模块中发射的磁弹的磁极：N极或S极；磁极识别模块采用霍尔开关、识别电阻、识别发光二极管，霍尔开关三个端子：电源、地、识别输出，识别电阻两端分别与电源、识别输出连接；识别发光二极管的正极与识别输出相连，识别发光二极管的负极与地相连。

3.根据权利要求1所述的电磁运动实验系统，其特征是，电磁运动实验系统还包括磁极识别模块，磁极识别模块用于检测装入电磁线圈模块中发射的磁弹的磁极：N极或S极；电磁运动实验系统还包括发射模块，发射模块控制储能模块向电磁线圈模块放电的方向；发射模块有三个模式：电源模块向储能模块充电模式、N极发射模式、S极发射模式；电源模块向储能模块充电模式：储能模块与电源模块连接，储能模块与电磁线圈模块不连接；N极发射模式、S极发射模式与磁极识别模块的输出结果对应；磁极识别模块输出N极，储能模块与电磁线圈模块连接，发射模块为N极发射模式，电磁线圈模块中产生的磁场与磁弹同极相斥；磁极识别模块输出S极，储能模块与电磁线圈模块连接，发射模块为S极发射模式，电磁线圈模块中产生的磁场与磁弹同极相斥。

4.根据权利要求1所述的电磁运动实验系统，其特征是，磁弹发射出去后配置能够吸附磁弹的吸磁目标靶；吸磁目标靶能够水平放置或垂直放置，水平放置为垂直于重力方向放置，垂直放置为重力方向放置；电磁线圈模块配置瞄准定位模块，将发射磁弹的方向延伸出去，并在吸磁目标靶上产生落点；电磁线圈模块配置水平检测模块，能够找到磁弹发射方向与重力方向垂直时的水平发射角度；水平检测模块使用水平泡，水平发射角度时，气泡出现在中间位置。

5.根据权利要求1所述的电磁运动实验系统，其特征是，电磁线圈模块能够调整磁弹的发射角度并能够测量记录此发射角度；储能模块配置直流电压表头模块，直流电压表头模块能够检测并显示储能模块的当前电压值，且直流电压表头模块经过隔离电源供电；电磁线圈模块经限流调节电阻、保护二极管接入磁悬浮直流电源，电磁线圈模块产生稳定的磁场用作磁悬浮演示，保护二极管确保只能磁悬浮直流电源向电磁线圈模块供电，而电磁线圈模块或储能模块无法流向磁悬浮直流电源；限流调节电阻能够改变磁悬浮直流电源通入电磁线圈模块中的恒定电流。

6.根据权利要求1所述的电磁运动实验系统，其特征是，电源模块能够调整输出的电压值，以改变储能模块的电压值；储能模块包括至少两个储能元件，储能模块能够选择储能元件的数量，从而选择储能模块的容量。

7.一种用于权利要求1至6任一项所述的电磁运动实验系统的培训方法，其特征是，利用电磁运动实验系统验证电学、磁学、运动学的理论知识；储能模块存储电荷、电能的原理；电源模块向储能模块充电的原理；发射模块的换向原理；霍尔效应的原理，磁极识别的原理；电磁线圈模块电感量计算方法；储能模块向电磁线圈模块放电产生强磁场，同磁极相斥推动磁弹发射的原理；发射后的磁弹运动轨迹分析，求解磁弹初速度的实验方法；选择给储能模块充入的不同电能，开展电磁运动转化效率实验。