4. 電和磁

1. 4. 電和磁 活動一、磁力 活動二、電能生磁 活動三、電磁鐵

2. 磁 力 哪些力需要接觸才有作用？哪些力不需要接觸也能作用？ • 有些力需要接觸才有作用，例如：用手推球、球滾動或靜止，以及風力、水力、人力、獸力…等。 • 有些力不需要接觸就有作用，例如：重力、磁力等，像重力隔著樓板、泥土、…，仍然把我們拉住了；磁鐵不必碰到鐵，就能吸引鐵。

3. 4.力的世界(P35)

4. 磁 力 磁鐵要碰到鐵 才能吸引鐵嗎？ • 當磁鐵離鐵有一段適當的距離時，就能將鐵吸過去，這段距離視磁鐵磁力的大小而定。 • 磁鐵因為不必碰到鐵，就能吸引鐵，因此，當磁鐵靠近放在桌面的迴紋針時，迴紋針會先豎立起來，然後才被磁鐵吸住。

5. 磁 力 兩塊磁鐵互相 靠近會有什麼現象？ • 兩塊磁鐵互相靠近，會有相斥或相吸的現象。 • 若同性極（或稱同名極）相互靠近時，會有相斥的現象。 • 若將其中一塊磁鐵翻轉過來，變成異性極（或稱異名極）相互靠近時，則會有相吸的現象。

6. 同性相斥

7. 異性相吸

8. 4.力的世界(P36)

9. 磁 力 用一根繩子綁磁棒的中央，懸空吊著，當它靜止時會怎樣？ • 當懸吊著的磁棒靜止時，各組磁棒所指的方向都相同，用指北針觀測後會發現，所有靜止的磁棒都指著南北方向。

10. N S 磁 力 磁鐵棒的 N 極和 S 極 • 懸吊著的磁棒靜止時，因為受到地磁的影響，總是指向南、北方，指北針就是利用這個原理製作的。 • 指向北方的一端稱為指北極，指向南方的一端稱為指南極，簡稱為 N(北)極和 S(南)極。所有的磁鐵都有 N 極和 S 極。

11. 4.力的世界(P36) 懸空吊著的磁鐵棒靜止時會指向南北。

12. 磁鐵的磁性會消失嗎 1.加熱、2.震動 • 會使磁鐵的磁性消失 • 所以磁鐵要遠離熱源也要避免掉落在地上 • 多個磁鐵放在一起最好分別吸附在鐵板上或以異名極相吸的方式保存

13. 磁 力 磁鐵棒的 N 極和 S 極 • 在一根長條形的磁棒上，兩極就在棒的兩端。 • 馬蹄形的磁鐵是長條形磁棒彎成的，兩極同樣是在棒的兩端。 • 扁的圓形或長方形磁鐵，兩極有的上、下面，有的在同一面有好幾個磁極。 • 想要知道一塊磁鐵極的位置或分布情形，可以用鐵屑或「磁力線板」來測試。

14. 磁 力 把磁鐵棒靠近指北針，指北針會怎樣？ • 因為指北針的指針是磁鐵，也有N極和S極，因此當磁鐵靠近指北針的指針時，也會有同性極相斥、異性極相吸的現象。

15. 磁 力 把磁鐵的 N 極靠近指北針的 N 極會怎樣？靠近 S 極又會怎樣？磁鐡的 S 極靠近指北針的N極會怎樣？靠近 S 極又會怎樣？ • 把磁鐵的N極靠近指北針的N極時，會將指針推斥開來；把磁鐵的N極靠近指北針的S極時，會吸住。 • 把磁鐵的S極靠近指北針的N極時，會吸住；把磁鐵的S極靠近指北針的S極時，會將指針推斥開來。

16. 電能生磁 指北針放置的地方為什麼要遠離電器產品或有電通過的電線？電是否會吸引指北針的指針或使指針偏轉呢？ • 指北針是用磁鐵製作的，如果時常拿著磁鐵吸引指北針的指針，讓它轉來轉去，或將指北針長期放置在使用中的電器產品以及有電通過的電線附近，都可能使指針失去功能。 • 指北針置在使用中的電器 產品或有電通過的電線附 近，指針會有偏轉的情形。

17. 電能生磁

18. 電能生磁 把有電通過和沒電通過的電線靠近指北針，指北針的指針會怎樣？ • 把有電流通過的電線靠近指北針，指針就會受到干擾，產生偏轉的情形。 • 沒有電流通過時，指針就不會受到干擾，沒有偏轉的情形。

19. 電能生磁 電池連接的方向不同時，指北針偏轉的方向也會不同嗎？ • 電池以反方向連接時，指北針偏轉的方向也會相反。

20. 電能生磁 怎樣使指針偏轉的角度更大？ • 更換新電池或增加電池串聯的個數可以使指針偏轉的角度加大。 將多電池以＋極、－極、 ＋極 、 －極、……的方式連接， 就稱為電池的串聯。

21. 閱讀：認識電池的串聯 • 1.兩個以上的電池，以 +極 -極 +極 -極…..的方式連接，就稱為電池的串聯。 • 一般的電器用品，若是需要兩個 以上的電池，其連接方式通常都是串聯。 • 多個電池連接在一起，若 +極 -極 的方向沒有接對，則電流會有抵消的情形。 • 有兩顆電池的 +極 在右，有一顆電池的 +極 在左，則電流的大小只剩一顆電池的大小。 （ 2-1 ）

22. 電能生磁 讓有電通過的電線靠近迴紋針或小鐵釘，能吸起它們嗎？ • 可以覺到好像有吸引的力量，可是卻吸不起來。 • 有電通過的電線所產生的磁，不足以吸起迴紋針。

23. 電能生磁 電生磁的發現 • 電和磁看起來是兩個不相關的領域。電是一種看不見的能量，目前已知可以轉換成聲、光、影像、熱、磁等；磁力是一種看不見的力，能夠吸引或排斥某些物質，通常藉由一些金屬或石塊表現出來，例如磁鐵或磁石。 • 1802年，義大利法學家羅曼諾西發現磁針會轉成與通電的導線相垂直，但是他的發現並未受到人們的重視。 • 1820年4月，丹麥的物理學家和化學家厄司特，在一場演講中做了一個電磁之間關係的確切實驗證據：當電流通過電路時，會在導線周圍形成一個磁場，拿指北針靠近時，指針會偏轉；若改變電流的方向，指針會往另一邊偏轉。 • 為了表揚厄司特在科學的貢獻，1932年通過採用他的姓氏作為磁場強度的物理學單位。

24. 電能生磁 磁 場 • 磁力線的範圍稱為磁場，磁鐵會吸引在其磁力線範圍內的可吸物體。 • 在白紙上撒滿鐵砂，分別放在磁鐵和電磁鐵上，鐵屑會在紙上顯示出一個環繞磁鐵線條圖形，稱為磁力線。 • 磁力線愈密集的地方，聚集的鐵屑愈多，表示磁場強度愈強。在磁極處往往聚集最多的鐵屑，可看出該處的磁場最強。

25. 電磁鐵 製 作 電 磁 鐵 • 利用漆包線、鐵釘、電池製作電池鐵。 作 法 • 將漆包線以同一方向纏 繞在鐵釘上。 • 將漆包線兩端的漆刮去。 • 接上電池。

26. 電磁鐵 電會生磁，卻不能吸起鐵，這是怎麼一回事呢？怎樣才能讓電生的磁吸起鐵呢？ • 電會生磁，但是磁力不夠，就不能吸起鐵。 • 要讓電生的磁吸起鐵，必須使電產生的磁力增強，光增加電池串聯的個數，還是無法吸起鐵，利用漆包線、鐵釘、電池製作的電磁鐵才可以吸起鐵。

27. 電磁鐵 電磁鐵通電後，能吸起 迴紋針嗎？斷電後呢？ • 電磁鐵通電時能吸引鐵。 • 斷電後就不能吸引鐵。 • 通電才有磁力，是電磁鐵的特性之一。

28. 電磁鐵 電磁鐵通電後靠近指北針，指針會偏轉嗎？ • 電磁鐵通電後靠近指北針，會吸引或推斥指針（會偏轉）。

29. 電磁鐵 電磁鐵通電後靠近指北針，指針會偏轉嗎？電池反接後會怎樣？ • 電池反接後，指針被電磁鐵吸引或推斥的情形正好相反。

30. 電磁鐵通電後，靠近指北針，指針會被吸引或推斥嗎電磁鐵通電後，靠近指北針，指針會被吸引或推斥嗎 • 1.電磁鐵通電後，會吸引或推斥指北針上的指針。 • 2.電磁鐵斷電後，就不能吸引或推斥指北針上的指針。

31. 4.力的世界(P37) 改變電池正負極連接的方向時， 指針偏轉的方向也會跟著改變。 增加電池串聯的個數，可使指針偏轉的角度變大。

32. 電磁鐵 怎樣可以吸住較多的迴紋針，或使指針偏轉的角度加大？ • 增加電池串聯的個數。 • 增加纏繞的漆包線圈數。 • 加大或加粗漆包線圈中的鐵釘等。 都可以吸引較多的鐵釘或使指針偏轉的角度加大。

33. 4.力的世界(P38) 通電後能吸起迴紋針，斷電後不能吸起迴紋針。 指針會有偏轉的現象；電池反接後，指針會往相反方向偏轉。 換新電池、串聯較多的電池或增加電池鐵的線圈數都會使指針偏轉的角度加大。

34. 安培右手定則

35. 電磁鐵 指南針的轉動和電流的流向

36. 電磁鐵 影響電磁鐵磁力大小的因素 • 電池串聯個數不同。 • 電池大小不同。 • 電池新舊不同。 • 電池品牌不同。 • 漆包線圈數不同。 • 鐵釘大小不同。 • 都會對電磁鐵磁力的大小造成影響。

37. 電磁鐵 電磁鐵和磁鐵有什麼相同和不同的地方？ 電磁鐵和磁鐵的相同處： • 都能吸引鐵。 • 都有N極和S極。 • 都有同名極相斥、異名極相吸的現象。 電磁鐵和磁鐵的不同處： • 電磁鐵的磁力的產生可以自由控制(有電才有磁力，斷電即無磁力) :磁鐵的磁力無法自由控制。 • 電磁鐵磁力的大小和方向可以改變；磁鐵的磁力大小和方向不能改變等。

38. 電磁鐵 電磁鐵和磁鐵—磁力的比較

39. 電磁鐵 日常生活中有哪些物品應用到電磁鐵？ • 貨櫃起重機、廢鐵廠吸引廢鐵的機械手臂。

40. 電磁鐵 日常生活中有哪些物品應用到電磁鐵？ • 電話、電鈴、蜂鳴器、馬達(電動機)。 • 而所有會轉動的電器用品中幾乎都應用到電磁鐵，例如：電風扇、果汁機、吹風機、冰箱、洗衣機、冷氣等，因其中有利用電磁鐵製作的馬達(電動機) 。

41. 電磁鐵的應用：起重機 為工業用的強力電磁鐵，通上大電流，可用以吊運鋼板、貨櫃、廢鐵

42. 日常生活中電磁鐵的應用實例 ep40

43. 電磁鐵 電 動 機 的 構 造 • 電動機又稱為馬達，是使電能轉換成動能的一種裝置。

44. 電磁鐵 電 話 與 電 磁 鐵 • 有線電話的收話器： • 使用電話時，對方的聲音會轉為電流傳到聽筒之後，收話器中的電磁鐵會產生吸引、排斥的現象，振動板受到電磁鐵作用會產生振動，發出聲音，然後傳至耳朵。

45. 電磁鐵 磁 浮 列 車 • 磁浮列車與現今火車不同，它並不靠車輪行駛，而是利用電磁鐵的力量讓車身「浮」起來行駛。 • 磁浮列車的車身裝有電磁鐵，軌道上裝有感應器，用於調整電磁鐵的磁力保持車身平穩。 • 電磁鐵的磁極位於軌道下方與軌道上下相對，電磁鐵通電之後，電磁鐵吸引鐵軌而上升，使得車身浮起來。