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物理應用
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  • 國小-算命仙與起重機
  • 電與磁(六年級上學期)
  • 電流磁效應、電磁鐵
  • 80分鐘
  • 曾秋雲
  • 一、 了解電生磁與電磁鐵的基本原理。
    二、 運用科學原理製作一個算命仙玩具。
    三、 進一步將算命仙玩具加工成一台小型起重機。
  • 線圈(1040匝)、附開關的方型3號2只電池盒(UM3X2)、3號電池x2、氧化鐵磁鐵(直徑35mm、高6mm)、鐵釘(長7.5公分)、迴紋針x2、玩具汽車數輛、膠帶、打火機
  • 一、 已學過厄斯特的實驗:通有電流的導線,會使附近的磁針產生偏轉。
    二、 已知線圈通電後,周圍會產生磁場。
  • 檔案下載
    教案-算命仙與起重機.pdf | 算命仙與起重機PPT.pdf |
  • 時間 教學活動流程 教學資源
  • 5分鐘
    一、生活經驗與連結
    1.老師展示算命仙完成品,問學生有無想預測的事情。
    2.學生提問後,例如問:「這次月考難不難?」老師可將算命仙啟動,如
    果停在左邊代表「是」停在右邊代表「否」。這個裝置其實是仿製市售
    教具「磁鐵混沌擺」,只是上方擺動的不是磁鐵,而是通電的線圈罷了。
    3.算命時,老師可以操縱結果。例如,同學問今天會下雨嗎?老師若想
    要答案是「否」,便將把「否」的那一側磁鐵傾斜下降一點,線圈自然
    會停在「否」的那邊。(此時同學眼睛直盯線圈的晃動,不容易發現老
    師在動手腳)
  • 10分鐘
    二、操作與觀察
    1.學生自製算命仙後,會領悟了老師動了手腳,此時可藉機教育學生, 神
    棍其實都這樣詐騙的。
    2.在實驗過程中,如果線圈與磁鐵相吸,可調整磁鐵方向。
    3.拿一根鐵釘加一輛玩具車,並在車頂黏一根迴紋針,算命仙便可成為
    起重機。
    4.可利用起重機進行搬車競賽:將所有車子集中在甲桌,利用起重機將
    車子搬運到乙桌,同樣時間內哪一組搬運最多車子即獲勝
    影片觀賞
  • 35分鐘
    三、原理說明
    當電流通過導線時會產生磁場,若使直流電通過線圈,則會產生方向固定的磁場。不過僅由線圈所構成的磁場較弱,因此在通電的線圈中央加上鐵芯可增強其產生的磁力。電磁鐵所產生的磁場強度和電流大小、線圈圈數及中心的導磁物質有關。
  • 30分鐘
    四、問題與討論
    1.請問算命仙為什麼會左右搖晃呢?
    2.如果上方線圈產生的磁力,與下方相斥會怎麼樣?與下方相吸會怎麼樣?距離要多少,晃動效果最好?
    3.若時間允許,可以做實驗設計與驗證,可操縱的變因有:線圈的圈數、串聯電池的個數、磁鐵個數、線圈與磁鐵距離、電池盒與線圈距離等
    4.影響起重機磁力的原因有哪些呢?
    參考答案:電池剩餘電力、線圈圈數、車子重量、鐵釘大小等
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