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物理應用

:::首頁>教學資源>物理應用
  • 厄斯特線圈
  • 電與磁(第六冊第二章)
  • 電流磁效應
  • 90分鐘
  • 黃之新、賴奕睿
  • 一、 利用簡易素材製作方形線圈,學生可以實際體驗電流磁效應。
    二、 透過厄斯特線圈的操作觀察,藉此讓學生明白距離遠近與磁力強弱之關係與磁針偏轉規則。
  • 材料:3號雙槽刀鍘開關電池盒附鱷魚夾、3號鹼性電池x2、壓克力板(10x10x0.5cm,中央切割ψ5cm圓孔,四角鑽孔)、圓頭螺絲x4(長1.1cm)、螺帽x8、37號漆包線(長5m)、指南針x4(ψ約4cm)
    工具:剪刀、600號砂紙、奇異筆
  • 壓克力板正中央需事先切割出一個直徑5cm的圓形,並在四個角落各鑽一個可以鎖螺絲的洞。
  • 檔案下載
    教案-厄斯特線圈.pdf | 厄斯特線圈PPT.pdf |
  • 時間 教學活動流程 教學資源
  • 10分鐘
    一、 經驗連結與預測
    1. 引起動機:
    教師利用生活小經驗帶入概念,當電線通電時,周圍磁針會有受影響的現象。
    2. 生活連結:
    電視報導磁針在高壓電線旁會有不規則的偏轉,變電箱與變電場周圍會有較強的磁場。
    3. 舊課程回顧:
    電池連結電線形成完整電路,複習如何判斷電流方向。
  • 25分鐘
    二、 操作與觀察
    1. 依據操作步驟進行厄斯特線圈製作與實驗。
    2. 連接鱷魚夾時需以砂紙將漆包線兩端去漆,避免不易導電。
    3. 可用奇異筆在壓克力板上,畫上箭頭標示電流方向,輔助講解。
    4. 將四個指南針分別放置壓克力板上方或下方的四個邊上,通電後,觀察指針方向有何變化。
    5. 將壓克力板垂直立於桌面上,再將指南針水平放置在壓克力板中間的圓形處,通電後,觀察指針方向有何變化。
    影片觀賞
  • 15分鐘
    三、原理說明
    電流磁效應產生的磁場方向可透過安培右手定則判斷:將拇指伸直,另外的四根手指彎曲握住導線。拇指的指向代表導線的電流方向,其他四指彎曲的方向為電流造成的磁場磁力線方向。活動中,隨著磁針擺放的位置不同時,其靜止指向也不同,藉此推斷出磁場和電流方向。
  • 25分鐘
    四、 延伸實驗:依下列步驟,做更深入探討。
    1. 磁針與線圈距離對磁針偏轉角度的影響(磁針往上移動)
    2. 磁針與線圈距離對磁針偏轉角度的影響(磁針往下移動)
    3. 串聯電池數目對磁針偏轉角度的影響
  • 15分鐘
    五、 問題與討論
    1. 電流產生的磁場強度和磁針與導線間的距離是否有關?
    解答:是,可利用磁針偏轉角度觀察磁場強度,可得知距離越遠磁
    場越小。
    2. 電流產生的磁場強度與電流大小是否有關?
    解答:是,可利用磁針偏轉角度觀察磁場強度,可得知電流越大(串
    聯電池數越多)磁場越大。
    3. 電流產生磁場的方向有何規則?
    解答:操作步驟的實驗結果均遵守安培右手定則。
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