电磁铁和磁铁—磁力的比较

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1、第三單元,力的世界,1. 力與運動,活動一、重力,活動二、測量力的大小,活動三、摩擦力,樹葉、花、雨等都會往下掉， 抓在手上的東西，鬆手後也會往下掉，想一想，東西怎麼都往下掉？,樹葉、花、雨等都會往下掉，抓在手上的東西，鬆手後也會往下掉，都是受到地心引力(重力)的影響。,重 力,用手住往下掉的東西時， 有什麼感覺？提一桶水或提起書包 時，手又有什麼感覺？,用手接住往下掉東西時，可以感覺到好像有力量打到手。 提一桶手或提起書包時， 好像有力量把手往下拉。,重 力,鉛筆和釘書機一樣重嗎？懸掛 彈簧受到哪一個物品的拉力較大？,鉛筆和釘書機不一樣重。 物品掛在懸掛彈簧上，戀掛彈簧被接得越長，表示受到物

2、體的拉力越大。 比較彈簧條伸長的長度，就可以知道誰受到地球的拉力較大。,重 力,對重量不同的物品，地球 將它們往下拉的力量相同嗎？,對重量不同的東西，地球將它們往下拉的力量越大。 越輕的東西，地球將它們往下接的力量越小。,重 力,牛頓發現重力的歷程,據說，有一天牛頓在他母親農場的蘋果樹下思考問題時，突然有一顆蘋果從樹上掉落，頓時讓他對物體間的引力有了新的啟發。 牛頓長期對各種運動模式沈思、推想、最後提出萬有引力的觀念。地球對東西的引力，簡稱重力。我們測量物體的重量就是物體所受到的重力。,重 力,當我們對物體施力， 物體會有什麼變化？,力可以使靜止的物體移動，也可以使物體改變形狀，例如：用力壓、

3、接、彎、折等，都會使物體改變形狀。,測量力的大小,力作用在物體上會改變物體 運動的情形；用大小不同的力滾球 ，球滾動的情形相同嗎？,用大小不同的力滾球，球滾動的情形不同。 用力滾球，球滾得遠；輕輕滾球，球滾得近。,測量力的大小,滾球時， 怎樣知道誰用的力氣大？,兩人一起滾球，想要知道誰用的力氣大時，可以讓球滾動相同的距離或讓球滾動相同的時間。 球滾動相同的距離時，滾動所需的時間越短，表示球所受的力越大。 球滾動相同的時間時，球滾得越遠，表示球所受的力越大。,測量力的大小,用大小不同的力量壓球， 球形狀改變的情形相同嗎？用什麼方法可以測量球被壓扁的程度？,用大小不同的力量壓球，球形狀改變的情形不

4、同，壓球的力越大， 球壓越扁。 用看的可以看出球被壓扁的程度；要測量球壓扁的程度時，可以用尺量球被壓扁後的高度。,測量力的大小,改用不同數量的書壓球， 球形狀改變的程度相同嗎？,用不同數量的書本來代替手壓球，球形狀改變的程度不同，書本的數量越多，球形狀改變的程度越大。,測量力的大小,球被壓扁的程度和書的重量 有什麼關係？書的重量和用力的 大小有什麼關係？,球被壓扁的程度和書的重量有關： 書本的數量越多，重量越重，球被壓得越扁。 書本的數量越少，重量越輕，球比較不扁。 書本重量越重，表示施在球上的力越大。,測量力的大小,用大小不同的力拉彈簧條， 彈箕條拉長的長度相同嗎？,用力越大，彈簧條被拉得越

5、長。,測量力的大小,用力的大小可以測量嗎？ 用手拉彈簧條，怎麼測量用力的大小？,將力轉換為重量，就可以測量力的大小。 測量方法一 在彈簧條下面掛東西，直到彈簧條伸長的長度和手拉的長度一樣，再稱東西的重量。,測量力的大小,用力的大小可以測量嗎？ 用手拉彈簧條，怎麼測量用力的大小？,測量方法二 在彈簧條下面掛砝碼，直到彈簧條伸長的長度和手拉的長度一樣，再計算砝碼的重量。,測量力的大小,力的大小可以用 砝碼個數 或 砝碼重量 來表示。,拿起釘書機、剪刀和電池 各需要多大的力？怎麼知道呢？,將釘書機、剪刀和電池分別掛在彈簧下，記下彈簧條伸長的長度，然後改掛砝碼，使彈簧條伸長長度分別掛釘書機、剪刀、電池

6、時相同，計算砝碼的重量，就可以知道拿起釘書機、剪刀和電池各需要多少力了。,測量力的大小,彈簧條伸長的長度和 砝碼的重量有什麼關係？,量一量彈簧條原來的長度。 先掛一個20克的砝碼，測量並記錄彈簧條伸長的長度。,測量力的大小,彈簧條伸長的長度和 砝碼的重量有什麼關係？,依序掛上2個、3個、4個20個砝碼，測量並記錄彈簧條伸長的長度。 每增加一砝碼，彈簧條伸長的長度應該相同，其伸長長度因砝碼重量和彈簧條的彈力而異。 在彈力範圍內，彈簧條下掛的砝碼越重，彈簧條伸得越長。,測量力的大小,我們可以用什麼工具來測量力 的大小？有哪些常見測量力的工具？,測量力的大小,可以用橡皮筋、鬆緊帶、彈簧條等各種彈性材

7、質的東西來測量力的大小。 常見測量力的工具有：磅秤、彈簧秤、體重計等。,在地面滾動的躲避球，如果不去擋它，會有怎樣的結果？怎麼會這樣？,在地面滾動的躲避球，如果不去擋它，會越滾越慢，最後會停下來。 球因為和地面摩擦，摩擦力會抵消掉球原本所受的力，因而停下來。,摩擦力,什麼是摩擦力？生活中 有哪些運用摩擦力的例子？,當兩個彼此接觸的物體有相互運動時，在接觸面所產生的作用力，就是摩擦力。 生活中常見增加摩擦力的例子或設施有：停車場的止滑地板、高速公路的減速路面、輪胎的紋路、浴室的止滑墊、車上的止滑墊、鞋底的紋路等。,摩擦力,球在草地、水泥地、PU地面上 ，滾動的快慢相同嗎？,一般而言，草地因草的長

8、短不一，故球滾動得較慢。 水泥地和PU地面則會因地面光滑程度而影響球滾動的速度。,摩擦力,比較球在不同地面滾動的快慢 時，怎樣對球施大小相同的力？,可由同一人用同樣大小的力滾球。 讓球由同一個高度滾下去。 用發球器推球等。,摩擦力,摩擦力模擬實驗：,用不同材質的東西代替地面，例如：毛巾、砂紙、鋁箔紙、人工草皮、地板、軟墊、地毯等。 把木板架在兩本字典上面，讓球從最頂端滾下來。 量一量從木板底端到球停止位置的距離。 在不同的地面上進行實驗 ，重複步驟1、2。,摩擦力,球在哪一種地面滾得遠？ 哪一種材質的地面，摩擦力比較大？,對球施相同大小的力時，球在越光滑的地面滾動得較遠；較粗糙的地面，球滾不遠

9、。 材質比較光滑的地面，摩擦力較小，所以球滾得較遠。 材質比較粗的地面，因為摩擦力較大，所以球滾得不遠。,摩擦力,2. 電和磁,活動一、磁力,活動二、電能生磁,活動三、電磁鐵,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。,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

10、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。,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。,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。,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

11、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。,磁 力,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。,磁 力,磁鐵棒的 N 極和 S 極,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。,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

12、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。,磁 力,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。,電能生磁,把有電通過和沒電通

13、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。,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。,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。,電能生磁,將多電池以極、極、 極 、 極、的方式連接， 就稱為電池的串聯。,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。,電能生磁

14、,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。,電能

15、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。,電能生磁,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。,電磁鐵,製 作 電 磁 鐵,利用漆包線、鐵釘、電池製作電池鐵。

16、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。,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。,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）。,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。,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。,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。,電磁鐵,指南針的轉動和電流的流向,電磁鐵,電