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電磁感應－磁鐵、直流電、交流電
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生活中的電與磁（第六冊第二章第四節）
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電磁感應
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45分鐘
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林宣安老師
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一、 認識當磁鐵迅速靠近或遠離LED線圈時，線圈上會產生感應電流而使LED燈泡隨之發亮。
二、 了解當不同的磁極快速接近線圈時，能使不同的LED燈發亮。
三、 能藉由冷次定律讓學生理解流經LED燈之電流方向。
四、 認識磁場可以穿過一般物質而影響阻隔物後面的線圈。 -
#28漆包線、#37漆包線、LED燈x2（5mm，1黃1綠）、3號雙槽附開關電池盒、3號鹼性電池x2、迷你鱷魚夾x2（一紅一黑）、六角螺絲x2（M8，長30mm）、M8螺帽x2、氧化鐵磁鐵（直徑35mm，高6mm）、點火槍、電壓變壓器（AC110V→6V）、透明膠帶、美工刀、長尾夾
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一、 為便利本實驗進行，電子零件可以快速接頭暫時連接。
二、 磁鐵電磁感應實驗，亦可使用環形磁鐵x4（直徑20mm，高5mm）取代強力氧化鐵磁（直徑35mm，高5mm）。
三、 直流電線圈組電磁感應，可根據漆包線線軸的大小準備不同的螺絲螺帽。
四、 亦可準備不同材質的螺絲及螺帽，或是木棒、玻棒進行實驗以觀察差異。
- 時間 教學活動流程 教學資源
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5分鐘一、 生活連結與預測
電在我們的日常生活中無所不在，是不可或缺的重要角色，那麼電又是如何產生的呢？電動牙刷的無線充電以及近來流行的手機無線充電的原理又是什麼呢？就讓我們利用實驗一步一步來破解。 -
25分鐘二、 操作與觀察
1. 依據操作步驟進行安裝與實驗。
2. 教學提示：
(1) 利用點火槍去除漆包線外層的塗漆時，時間不宜過久，以免燒斷銅線。
(2) 每種顏色的LED具有各自相異之驅動電壓，因此若有某一個顏色的LED燈較不容易發亮，可調整此LED燈之接線方式，使之以磁鐵接近時來驅動，增加成功機率。
(3) 無線充電裝置中的漆包線容易發熱，應避免通電過久。
(4) 可根據漆包線線軸的大小更換不同的螺帽，本實驗亦可使用M6皿頭螺絲螺帽組。
(5) 可將螺絲或螺帽換成黃銅材質，或是將木棒、玻棒穿過線圈螺絲組進行實驗以觀察其差異。
3. 延伸實驗：
(1) 若磁鐵固定不動，是否還有其他方法也可以點亮LED燈？
(2) 若改變交流電的頻率，發電的效果是否會有所不同？
(3) 如何增加電磁感應的電壓？ -
5分鐘三、 原理說明
當線圈附近的磁場發生改變，線圈就會感應出相反的磁場來阻止這個變化，此磁場是因感應出一個電動勢而產生電流磁效應。當磁場變化方向改變時，電流方向也會跟著一起改變，我們可利用單向導通電流的LED燈以間接觀察電流產生的方向。 -
10分鐘四、 問題與討論
1. 當磁鐵和線圈之間的距離快速地移動與改變時，改變了哪種物理量？
2. 當N極快速接近線圈時，何種顏色的LED燈會發亮？當遠離時，哪種LED燈會發亮？這樣的結果說明了什麼物理現象？
3. 當電磁鐵通入交流電時，是否可觀察到兩個不同顏色的LED燈都會發亮？它們是同時發亮嗎？是持續發亮的嗎？該如何證明呢？
