揭秘超导体的 “悬浮魔力”
高温超导磁悬浮

01
课程背景
以 “依托顶尖科研资源,赋能青少年科学素养提升” 为核心,聚焦超导前沿科技领域。通过超导材料与应用研究成果转化为科普内容,让青少年近距离接触尖端科技,激发科学探索热情,培养理论联系实际的思维与实践能力,助力构建 “科研引领、实践赋能、全民参与” 的科技教育生态。



Happy Time
02
课程内容
当磁场的无形力量成为科技探索的起点,高温超导磁悬浮技术正以跨学科突破重塑交通格局 —— 它既是 “新基建” 战略下的前沿标杆,更是填补高铁与航空速度空白的核心引擎,彰显基础科学向尖端工程转化的震撼力量。本课程以 “磁→电生磁→磁悬浮” 为核心脉络,层层解锁未来交通的技术密码:从磁场本质的基础认知切入,深耕 “电生磁” 的经典电磁学逻辑,再到液氮低温环境下的超导悬浮实验实操,让学员在沉浸式探究中串联物理原理与材料科学突破,触摸超高速交通的核心驱动力,培养跨学科思维与前沿科技洞察力。

1、理论认知模块:涵盖超导材料基本概念、发展历程、核心特性(完全导电性、完全抗磁性、磁通量子化)及分类(低温、中温、高温超导材料),解析液氮温区(77K)高温超导材料的实用价值。
2、实验实践模块:设置超导材料制备、设备操作、性能测试等实操课程,让学生在指导下参与从材料制备到效果验证的完整流程。





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03
课程安排
高温超导磁悬浮(HTS Maglev)依托 YBCO 等材料,在液氮(-196℃)环境下借磁通钉扎与迈斯纳效应实现自稳定悬浮,核心由车载杜瓦、永磁轨道与直线电机构成,无需主动控制。其能耗仅为传统高铁 60%,磁阻力近乎为零,液氮成本仅为液氦 1/100,运行噪音 65 分贝且无电磁污染,最高时速达 620km/h,填补高铁与航空速度空白,是未来高速交通的核心潜力技术。


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理论(一)
实验目的:磁的核心特性 —— 探究并掌握 “同极相斥、异极相吸” 的基本规律,深刻理解这一磁现象的核心原理,正是磁悬浮技术得以实现的基础作用力。
实验(一)
磁斥力驱动小火车制作


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理论(二)
实验目的:以通俗化方式解析 “电生磁” 核心原理 —— 电流通过导体时可激发产生磁场,清晰阐释 “电与磁” 的内在关联,让学生直观理解磁场的人工激发路径,为后续磁悬浮小火车实验的实操探究筑牢关键原理根基。
实验(二)
线圈电生磁实验



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理论(三)
实验目的:了解电与磁的关联:简化讲解 “电流可以产生磁场”(电生磁),说明磁场可通过电来激发。
实验(三)
电池磁力小火车



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理论(四)
实验目的:结合前两点,说明 “利用磁铁排斥力 + 电产生的磁场,让物体克服重力,实现无接触悬浮”,并简要提及 “特殊材料(超导)+ 超低温(液氮)能让悬浮更稳定”,为实验四做铺垫。
实验(四)
高温超导磁悬浮实验





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1. 逻辑梳理:磁现象→电生磁→超导磁悬浮→工程化应用的完整技术链;
2. 重点回顾:核心原理、实验关键现象与结论;
3. 互动答疑:解答学员实验与理论中的疑问。

END



My Trip

当液氮蒸腾的白雾笼罩超导材料,当零电阻的奇迹让电流无阻穿行,这场关于“高温超导”的探索从来不止于科学奥秘的解锁,更是少年们“科技报国”梦想的热烈萌发。每一次材料配比的严谨、每一次临界温度的突破、每一次超导现象的验证,都在悄悄打破“科学遥远”的认知——原来课本里的物理定律,真能靠双手演绎成震撼的科技奇观。我们始终坚信,今天在实验室里探寻超导奥秘的小小追光者,明天便可能成为攻克技术瓶颈、推动超导应用落地的先行者。未来征途中,愿我们继续以求知为帆、以坚韧为舵,在低温与超导交织的科学海洋里探寻更多未知,一同见证少年们用执着赋予科学温度,用热爱书写属于中国青少年的超导探索新篇章!
【费用不包含】:交通费、食宿费用、活动不含税费;
【招募对象】:二年级以上中小学生;
【成团人数】:12-14人营;
【活动排期】:1月10日上午。

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【关于报名】直接提交报名信息。报名前请与领队联系确认余位;


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【活动说明】:
1.此活动尽量提前报名,满员截止。
2.积极参与活动,请勿迟到,鼓励孩子参与各项任务。
3.活动前建立微信群,发送活动通知,以通知为准。
4.本课程为室内活动,亦有诸多不可控因素,报名人员为身体健康,无身体不适疾病、请根据孩子的体力、经验和装备状况选择参加。
5.活动期间,请务必遵守纪律,服从老师要求,所有参团人在参团期间请勿携带贵重物品,参团期间老师会提醒学生看好个人物品,但一旦产生物品丢失的情况,我方不承担责任。
6.报名参加活动,即表明报名者(孩子监护人)经过合理判断,知晓活动中的相关风险,包括利用交通工具及其他第三方设施可能产生的风险。
7.凡报名参加本活动的成员,请提供参与者姓名和身份证号码,组织方统一代为购买保险,如有意外,将全部由保险公司承担相关赔偿责任,具体保险细则请咨询工作人员,如在报名时未提供保险所需信息,视为自动放弃购买保险。对正常活动中出现的突发疾病、摔倒、跌落等意外伤害等,活动组织方有免责权利;我方为客户代购1日活动保险保额为30万元。如需购买其它保险请自理或提前联系客服确认是否可以代购。
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9.活动前家长需要将儿童饮食过敏或者宗教忌口等情况告知主办方。
10.领队老师有权根据天气、政府要求、活动中存在的问题临时取消活动,除改期或者退费外,不承担其他损失。
11.为了保证活动顺利进行,不影响孩子的注意力和专注度,活动在不含专业摄影师的情况下,照片大部分为领队抓拍,不能保证照片的质量和数量,还请家长们谅解。
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