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物理應用

:::首頁>教學資源>物理應用
  • 電流磁場交互作用的實作
  • 電與磁(第六冊第二章)
  • 電流與磁場的交互作用
  • 45分鐘
  • 蘇宥誠
  • 1. 教師透過示範與提問的方式,讓學生了解電流與磁場的交互作用。
    2. 藉由6V鉛蓄電池與鋁管進行實驗,讓學生了解電流與磁場的交互作用。
  • 長鋁管兩支(長30公分,內徑1.5公分、外徑2公分)、短鋁管(長13公分,內徑1.3公分、外徑1.5公分)、A4塑膠瓦楞板、強力磁鐵兩顆(直徑1.3公分,高1公分)、6V鉛蓄電池、大鱷魚夾和電線兩條、膠帶、奇異筆、萬能黏土、雙面膠
  • 一、 檢查6V鉛蓄電池的電壓。
    二、 實驗前需確認桌面是否平整,以免影響實驗結果。
  • 檔案下載
    教案-電流磁場交互作用的實作.pdf | 電流磁場的交互作用PPT.pdf |
  • 時間 教學活動流程 教學資源
  • 5分鐘
    一、 生活連結與預測
    1. 讓學生觀看簡易馬達,詢問學生為什麼馬達可以轉?
    2. 舊課程回顧:複習電流磁效應,講解右手開掌定則。
  • 20分鐘
    二、 操作與觀察
    1. 依操作步驟進行安裝與實驗
    2. 教學提示:
    (1) 鱷魚夾不可一直連接在鋁管上,避免一直短路產生高熱,且會很快耗光電池的電。
    (2) 不使用時將鉛蓄電池上的鱷魚夾移除,在實驗時需時時小心,避免2個鱷魚夾相接觸造成短路。
    (3) 實驗之前須確認桌面是否平整,以免影響實驗結果。
    (4) 鋁管若是沒辦法滾動,可用砂紙稍微磨一下鋁管,或是檢查鋁管接觸的地方是否有問題。
    影片觀賞
  • 10分鐘
    三、 原理說明
    在鋁管下方擺放強力磁鐵建立磁場,鋁管通電後受到磁力作用而滾動,可運用右手開掌定則來判斷其滾動方向,亦可藉由調整強力磁鐵擺放的方向和交換電流正負極來改變其滾動方向。另外,透過鋁管滾動的方向,以及電池正負極連接的方向,可判斷出未知磁極的強力磁鐵的N極和S極。
  • 10分鐘
    四、 問題與討論
    1. 觀察鋁管的滾動方向是否跟強力磁鐵磁極擺放的方向有關?
    解答:有關強力磁鐵提供磁場,鋁管通電後受到磁力作用而滾動,可用右手開掌定則來判斷受力方向。
    2. 是否可由鋁管的滾動方向來判斷強力磁鐵的N極和S極?
    解答:藉由鋁管滾動的方向以及電池正負極連接的方向,可用右手開掌定則判斷出強力磁鐵的N極和S極。
    3. 為什麼鱷魚夾不能一直連接在鋁管上?
    解答:電路上的總電阻很小,電流很大,熱效應很強。長時間接通電路會造成溫度上升太高,造成危險,也會讓電池電能耗損太快。
    4. 上方的鋁管是否越長越好?
    解答:上方的鋁管越長,電流不會變大,磁力也不會變大,但質量越大,由牛頓第二運動定律可知,滾動會越慢。還有重量越大,摩擦力也越大。
  • 器材建議
    亦可使用全新的9v方型電池取代6V鉛蓄電池
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