地球好似一顆大磁球,磁力(引力)大到連水都可以牢牢的吸附在地球表面,而地球之所以有磁力,所以有些生活上的用品被製造出來,用以指引方向,讓人不會迷路而找不到方向,指北針就是例子之一;電會生磁是科學史上相當重大的發現,究竟電磁作用對我們的生活會帶來什麼影響呢?
奇妙的電磁世界
活動1 指向南北的指北針
磁鐵的N極會吸引指北針尾端;磁鐵的S極會吸引指北針的尖端(顯示指北針的指針有可能是磁鐵做的)
指北針的指針能自由旋轉是因為中央有個支撐,沒有直接碰觸指北針底部,而指針永遠指向南北
用棉線懸掛的磁鐵靜止時指向南北方向
懸空的磁鐵棒靜止時,指向北方的一端稱之為N極,指向南方的一端稱之為S極
磁極相異互相吸引,磁極相同互相排斥
指北針的N極會指向地球的北極(方),此處為地磁的S極;指北針的S極會指向地球的南極(方),此處為地磁的N極
活動2 電磁鐵的製作
2-1 通電的電線
西元1820年丹麥科學家奧斯特發現:”通電的電線會使一旁的磁針產生偏轉“~電流磁效應
通電的電線會像磁鐵一樣使指北針的指針偏轉
操作一 通電電線使指北針偏轉的情形~斷電後的電線不具磁場(指針不會產生偏轉)
1.改變電池的擺放方向,指針的偏轉方向會相反
2.改變電線的擺放位置,指針的偏轉方向會相反
2-2 通電的線圈
操作一 線圈磁力實驗
1.通電的線圈會使指針產生偏轉~具有磁場
2.通電線圈的兩端會吸引指針的不同端
3.通電的線圈無法吸引迴紋針
2-3 電磁鐵裝置
通電的線圈中加入小鐵棒會增加線圈的磁力
操作一 通電的線圈加入小鐵棒的磁性實驗
1.通電線圈的兩端會吸引指北針不同的兩極~表示通電線圈的兩端有分成N極和S極
2.線圈兩端連接的電線互換時,線圈的N極和S極也會互換
電磁鐵:繞有漆包線的鐵棒,通電後會產生磁性的裝置
電磁鐵和一般磁鐵一樣,具有異極相吸,同極相斥的特性
操作二 兩個電磁鐵相互靠近的情形
1.兩個電磁鐵通電後都具有N極和S極,也會有異極相吸,同極相斥的特性
2-4 電磁鐵磁力強弱的探討
操作一 電池串聯數目對電磁鐵磁力的影響
1.電池串聯數目越多,電磁鐵的磁力越強~因為吸引的迴紋針數目越多
改變(操作)變因:電池串聯的數目
不變(控制)變因:
1.纏繞線圈數必須相同
2.使用相同的電池廠牌及型號
3.鐵棒的大小-粗細-材質也必須一致
4.漆包線圈的材質-大小-粗細必須相同
應變變因(結果):電池串聯數目越多,吸起的迴紋針也越多
操作二 線圈圈數對電磁鐵磁力的影響
1.線圈數目越多,電磁鐵的磁力越強~因為吸引的迴紋針數目越多
改變(操作)變因:線圈的數目
不變(控制)變因:
1.電池的廠牌型號必須相同
2.使用相同的電池廠牌及型號
3.鐵棒的大小-粗細-材質也必須一致
4.漆包線圈的材質-大小-粗細必須相同
應變變因(結果):線圈數目越多,吸起的迴紋針也越多
2-5 電磁鐵與磁鐵
電磁鐵與磁鐵的差異
(圖片來源:南一書局)
電磁鐵在生活中的應用:
皮包的扣環-玩具車的馬達-電視機-磁浮列車-電風扇-洗衣機-電磁鐵起重機