【生活裡的科學】20131123 – 撐起世界的槓桿原理
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4-1 指北針與地磁
1. 生活中我們利用指北針來指示方向。
2. 指北針和懸吊的磁鐵實驗:
(1) 磁鐵的N極靠近指北針,指針的N極會被排斥。
(2) 磁鐵的S極靠近指北針,指針的N極會被吸引。
(3) 磁鐵靠近指北針或懸吊的磁鐵時,會出現同極相斥、異極相吸現象。
(4) 指北針(或懸吊的磁鐵)靜止時,指針(或懸吊磁鐵的長軸)會指向南北方向,且指針(或懸吊的磁鐵)的N極指向北方,指針(或懸吊的磁鐵)的S極指向南方。
3. 地球內部就像有個大磁鐵,具有磁力,稱為地磁。指北針的指針受到地磁的磁力影響,指針的N極受到地磁S極吸引,指向北方;指針的S極受到地磁N極吸引,指向南方。
4. 磁力從磁鐵的一端到達另一端的路徑,稱為磁力線,磁力線分布範圍就是磁力作用的範圍,稱為磁場。
5. 通電的電線具有磁力實驗:
(1) 線路中加上燈泡,是為了確定此線路為通路,燈泡亮,表示線路為通路;燈泡不亮,表示線路可能沒接好或是電池沒電。
(2) 通路中的線路具有磁性,所以會使指北針的指針產生偏轉現象。
(3) 讓指針偏轉情形方向相反的方法:
1 指北針放在電線上和電線下,指針偏轉方向相反。
2 電池正負極連接方式相反,即是改變電流方向,就會使指針偏轉方向相反。
4-2 電磁鐵
1. 將漆包線纏繞在鐵製物品上(如鐵釘、鐵棒),接上電池後會產生磁力,可以吸引鐵製品。像這種利用電產生磁力的裝置,稱為電磁鐵。
2. 製作電磁鐵實驗:
(1) 漆包線兩端的漆需磨除:主要是為了接通電流。
(2) 纏繞漆包線的鐵釘通電後,可以吸起迴紋針:主要是電生磁的原因。
(3) 無法吸起迴紋針的原因可能是:兩端的漆未去除乾淨、電線和電池沒接好、漆包線打結或是纏繞方向不一致、電池沒電等。
3. 電磁鐵的特性實驗:
(1) 電磁鐵的兩端分別靠近指北針,可以發現指針偏轉情形相反。
(2) 利用電磁鐵吸引或是排斥指針的情形,可以判斷電磁鐵的磁極。會吸引指針N極的就是電磁鐵的S極,會吸引指針S極的就是電磁鐵的N極。
(3) 電磁鐵和磁鐵一樣,具有磁極的性質。
(4) 將電磁鐵內部材質換成木棒,電磁鐵的磁力會消失。電磁鐵斷電之後,磁力也會消失。
4. 增強電磁鐵磁力的方法:
(1) 漆包線部分:使用較粗的漆包線、增加漆包線纏繞圈數、漆包線纏繞密集。
(2) 內部材質部分:增加鐵釘數、用比較粗的鐵釘。
(3) 電池部分:使用全新電池、使用鹼性電池、將電池串聯。
5. 電磁鐵和磁鐵的特性比較:
項目 | 電磁鐵 | 磁鐵 | 差異比較 |
磁力的產生 | 通電才有 | 不必通電就擁有磁力 | 不相同 |
磁力大小 | 可以改變 | 固定不變 | 不相同 |
磁性 | 兩端磁力較強 | 兩端磁力較強 | 相同 |
磁極 | 具有N、S極,可以改變 | 具有N、S極,固定不變 | 不相同 |
4-3 電磁鐵的應用
1. 生活中有許多應用到電磁鐵的產品。例如:電鈴、電話的聽筒、電風扇的馬達、洗衣機、揚聲器等;還有大型的機器設備,例如:起重機、磁浮列車等。
2. 馬達中有電磁鐵裝置,所以生活中運用馬達運轉的機器都會含有電磁鐵。
3. 起重機操作運用的原理:起重機大多用來搬運大型的鋼鐵重物。在起重機吊物處裝上一大型的電磁鐵,接通電流後,電磁鐵就會具有磁性,能吸起大型鐵片,當到達拆卸處時再進行斷電,此時電磁鐵的磁力消失,大型鐵片就會掉落,以完成搬運工作。
4. 磁浮列車的原理:磁浮列車是利用磁力懸浮於軌道上,減少列車與軌道接觸的機會,因此阻力減小,速度比較快。磁浮列車運用了許多電磁鐵,行駛時,通上電流,車身與軌道之間產生了同極相斥、異極相吸的現象,此前吸後推的力量,促使列車前進,而列車停止時,則是電流逐漸減少至完全斷電,此時列車會逐漸靠近軌道至完全貼住。
康軒版六上 第三單元 大地的奧祕單元重點整理
活動一 流水使大地改變
1. 流水會有( 侵蝕 )、( 搬運 )和( 堆積 )等作用,而造成各種地形景觀。
例:月世界的( 雨蝕溝 土指)地形
2. 水流實驗中,在土堆或自製河道上沖水,可觀察到:
(1) 距離沖水處越 近 的堆積物,顆粒越( 大 )。
(2) 距離沖水處越 遠 的堆積物,顆粒越( 小 )。
3. 在自製河道的水流實驗中證明:( 水量 )和( 坡度 )不同時會影響流水的搬運、堆積作用:
水量小時,水力弱,搬運較( 少 )量的砂石,大顆的堆積物被搬運堆積得較( 近 );水量大時,
水力強,搬運較( 多 )量的砂石,大顆的堆積物被搬運堆積得較( 遠 )。
坡度低時,水流緩,搬運速度( 慢 ),砂石搬運堆積在河道較( 上 )端、較近處。坡度高時,
水流急,搬運速度( 快 ),砂石搬運堆積在河道較( 末 )端、較遠處。
4. 在河流的不同區段,水流速度、地形景觀和堆積物特徵會不同。
河流區段 比較項目 | 上游 | 中游 | 下游 |
水流速度 | 最( 快 ) | 中等 | 最( 慢 ) |
地形景觀 | 坡度( 大 高陡 ) 河道( 窄 ) | 坡度中等 河道中等寬度 | 坡度( 小 低緩 ) 河道( 寬 ) |
堆積物特徵 | 岩塊較(大)、有尖銳的角 | 石頭較(小)、較圓的( 鵝卵石 ) | 都是( 細沙 )和碎石 |
※越小的砂石被搬運得越( 遠 ),而堆積在( 下游 )。
※沙子的堆積:上游石頭藉由流水搬運,碰撞、擠裂後,形成顆粒較小的沙子;
再加上河水侵蝕河岸兩側的土壤,被搬運至坡度平緩處堆積而來。
5. 三角洲的形成:河流攜帶的泥沙在地形平緩的( 出海口 )處,常堆積形成( 扇 )形的三角洲。
凹岸 | 凸岸 | |
流速 | ( 快 急 ) | ( 慢 緩 ) |
面積 | ( 減少 ) | ( 增加 ) |
成因 | ( 侵蝕 )、搬運作用較強 | ( 堆積 )作用較強 |
|
6. 彎曲河道─曲流的形成與兩岸比較:
7. 海岸地形形成因素及種類
海水侵蝕作用:( 海蝕崖 )的一側是陡峭的岩壁
( 海蝕洞 )的特徵是像洞穴般的凹陷
( 海蝕平臺 )與海平面幾乎相同高度
( 海蝕溝 )是由岩層裂縫擴大形成
( 豆腐岩 )是海蝕平臺慢慢演變而來的
海水堆積作用:海灘因( 顆粒 )大小而分成( 沙 )灘或( 礫 )灘。
活動二 岩石與礦物
1. 自然界中有各式各樣的岩石。
2. 各種岩石的質地、顏色等性質都不太一樣。運用五官和工具,可以辨識岩石的差異。
岩石名稱 比較項目 | 石灰岩 | 花岡岩 |
顏色 | 乳白色、米白色、灰白色 | 粉紅色、半透明、黑色、白色相間 |
觸感 | 粗粗的 | 粗粗的 |
滴稀鹽酸 | 會冒泡,(有)方解石成分 | 不會冒泡,( 沒有 )方解石成分 |
其他發現 | (可以 )用硬幣刮出一些粉末 | (不可以 )用硬幣刮出一些粉末 |
※各種岩石除了外表不一樣之外,組成的成分也不同。有些岩石滴上稀鹽酸會產生二氧化碳的氣泡,
表示裡面含有( 方解石 )(一種礦物)的成分。
3. 從岩石的形成方式,可以將岩石分成三類:
岩石種類 比較 | ( 沉 積 )岩 | ( 火 成 )岩 | ( 變 質 )岩 |
成因 | 泥沙、石子或生物遺體沉澱( 堆積 )後,經長時間的高壓和膠結所形成。 | ( 熔岩 )從地殼深處上升,經冷卻、凝固及結晶而成。 | 埋在地底深處的沉積岩或火成岩,受到(高溫 )或( 高壓 )作用,產生變化而形成。 |
常見岩石 | 礫岩、砂岩、頁岩、泥岩、 石灰岩等。 | 安山岩 火山岩 玄武岩 花岡岩 深成岩 | 砂岩─→變質砂岩 頁岩─→板岩、片岩 石灰岩─→( 大理岩 ) 花岡岩─→片麻岩 |
4. 岩石是由一種或一種以上的礦物所組成。
石灰岩主要由( 白 )色顆粒的( 方解石 )組成,;花岡岩主要由粉紅色顆粒的( 長石 )、
半透明的(石英 )、和(黑雲母 )(或白雲母)等組成。
5. 每種礦物的( 顏色 )、光澤、( 硬度 )等都不同,可利用這些特徵辨識。
6.
礦物名稱 比較項目 | 滑石 | 石英 |
外觀顏色、特徵 | ( 白 )色 | 很多半透明結晶 |
觸感 | 滑滑的 | 粗粗的 |
有無光澤 | 有( 珍珠 )光澤 | 有( 玻璃 )光澤 |
用指甲或硬幣刮 | 有刮痕,硬度(小 ) | 沒有刮痕,硬度(大 ) |
滑石、石英互相刻劃 | 有刮痕,硬度( 小 ) | 沒有刮痕,硬度(大 ) |
※莫氏硬度表─硬度數字越大,表示越硬。
硬度 | 標準礦物 | 硬度 | 標準礦物 | 硬度 | 標準礦物 | 硬度 | 標準礦物 | 硬度 | 標準礦物 |
1 | 滑石 | 2 | 石膏 | 3 | 方解石 | 4 | 螢石 | 5 | 磷灰石 |
6 | 長石 | 7 | 石英 | 8 | 黃玉 | 9 | 剛玉 | 10 | 金剛石 |
7. 岩石和礦物可作為生活用品的部分材料。
用途 | 岩石 | 礦物 |
一 | 當作建材:石牆、石地板、石屋 | 可提煉金屬:金、銅 、鉛、鐵、磁鐵 |
二 | 裝飾:雕刻、擺飾 | 可作為飾品:寶石、鑽石、水晶 |
三 | 生活用品:水泥原料、烤肉、硯台 | 可作為顏料:藍色藍銅礦、綠色孔雀石、紅色辰砂 |
8. 各類岩石及礦物的用途:
種類 | 用途 | 種類 | 用途 |
大理岩 | 建築材料、水泥 | 石墨 | 鉛筆芯 |
板岩 | 黑板、建築材料 | 滑石 | 爽身粉 |
石灰岩 (方解石) | 水泥原料、化學肥料 | 硫磺 | 橡膠、輪胎、火柴 |
花岡岩 | 建築材料、墓碑 | 黃鐵礦 | 硫酸原料 |
石膏 | 模型、塑像和粉筆原料 | 石英 (水晶) | 玻璃及半導體 裝飾品、 |
雲母 | 電熱器中絕緣體 | 鑽石 | 切割玻璃的刀、貴重飾品 |
活動三 風化與土壤
1. 岩石受到陽光、( 空氣 )和( 水 )各種因素影響而崩解成碎塊的過程,稱為( 風化 )作用。
2. 土壤是由風化過的( 岩石碎屑 )與( 生物遺體 )腐化分解的物質所組成。
3. 岩石與土壤的功用:
→( 支撐 承載 )生物和各式建築物
→提供動物居住、棲息與活動及植物生長的地方
→土壤提供植物生長所需要的( 養分 )
4. 有岩石才有土壤,藉由土壤孕育多樣的生物,才有更多的植物和動物。如果沒有土壤,
將使大部分的生物失去生存環境。
5. 土壤遭受汙染,同時也會危害動、植物和人類。