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第四單元 電磁作用 ◎重點歸納 活動一 指北針和地磁 1. 地球內部就像個大磁鐵，S極在地球北極附近；N極在地球南極附近。 2. 指北針的指針具有磁性，會隨著地球磁場而轉動。 3. 指北針的指針箭頭為N極，會朝向地球北極；指北針指針另一端為S極，會朝向地球南極。 4. 把長條型磁鐵懸掛起來，靜止時其N極的一端會指向北，S極的一端會指向南。 5. 製作指北針： (1) 原理：因為地球本身是一個大磁場，利用一個小型磁鐵隨著地球磁場轉動，可指出南、北方向。 (2) 注意事項： ①需以鋼釘或縫衣針當作指北針的指針（小型磁鐵）。 ②鋼釘或縫衣針的尖端在磁鐵的S極摩擦，會產生N極；鋼釘或縫衣針的另一端在磁鐵的N極摩擦，會產生S極。 ③摩擦的磁鐵若磁力不強，則鋼釘很快就會消磁，效果不佳。 活動二 電磁鐵 1.電可以產生磁力： (1) 原理：將電線放在指北針附近，通電後可以使指北針指針偏轉。 (2) 實驗中可觀察到下列幾種現象： 電線沿著南、北方向放在指北針上方 電線沿著南、北方向放在指北針下方 指針箭頭向東偏轉 電池反過來接，指針箭頭向西偏轉 指針箭頭向西偏轉 電池反過來接，指針箭頭向東偏轉 (3) 歸納： ①電線擺放位置相同時：電流方向不同，指北針指針偏轉方向就不同。 ②電流方向相同時：電線擺放位置不同時，指北針指針偏轉方向就不同。 2. 通電線圈也會產生磁力： (1) 原理：把漆包線繞成圓形，通電後會在圓形線圈的中間產生磁力，圈數越多磁力越強。 (2) 觀察現象：以線圈的兩端靠近指北針時，其指針偏轉的情形會不同，如右圖。 (3) 歸納：線圈相同時，電流方向不同，指北針的指針偏轉情形也不同。 3. 製作電磁鐵： (1) 原理：在通電的線圈中放入鐵棒，可以讓線圈的磁力變強，即為電磁鐵。 (2) 觀察現象： ①靠近指北針時，會吸引指北針的指針箭頭，即為S極。 ②靠近指北針時，會排斥指北針的指針箭頭，即為N極。 (3) 注意事項：電磁鐵在使用時會發燙，故在操作時需以木製試管夾固定電磁鐵進行實驗。 4. 增強電磁鐵磁力的方式： 改變因素 實作 結果 備註 增加線圈的圈數 比較纏繞30圈、60圈、90圈的電磁鐵吸起的迴紋針數。 90圈的電磁鐵可吸起的迴紋針較多 除了「線圈圈數」外，其他因素都要固定不變。 增加電池的數目 比較電磁鐵同樣圈數連接1個電池、串聯2個電池、串聯3個電池可吸起迴紋針數。 連接串聯3個電池的電磁鐵能吸起最多的迴紋針 除了「串聯的電池數」外，其他因素都要固定不變。 活動三 電磁鐵的用處 1. 利用電磁鐵製成會發出聲響的電報機： (1) 製作開關：利用厚紙板與迴紋針製作一個開關，與電磁鐵連接。 (2)原理：利用電磁鐵通電會產生磁力，吸引或排斥鐵片，使鐵片發出聲響。 2. 生活中有許多電磁鐵裝置的器具，這些器具在通電後都可「轉動」，也都是利用電磁鐵通電後會產生磁力的原理所製成的，例如電風扇、打氣幫浦、玩具小馬達、果汁機、洗衣機、吹風機、乾衣機、電冰箱等。 3. 電磁鐵常應用在生活中如碼頭大型貨櫃屋的搬運、廢鐵工廠搬運廢鐵等，都是利用電磁鐵通電才會產生磁力的原理。 4. 天然磁鐵與電磁鐵比較： 比較項目 種類 具有磁性 磁力強弱 生活中的應用 天然磁鐵 本身具有 固定不變 可用來當指北針 電磁鐵 通電才有 可隨電流增強 可用來當起重機 5. 電磁鐵獨具的特性：磁極會隨電流方向而改變。 ◎大顯身手 一、選擇題 （　） 1. 自製指北針時，作為指針的物品必須具有什麼特性，才能正確指出南北方向呢？　(1)一定要作成箭頭的形狀　(2)一定要具有磁性　(3)一定要具有浮力　(4)一定要很輕。 （　） 2. 地球本身就是一個大磁鐵，下列關於地球與磁極的各項敘述中，哪一項是錯誤的？　(1)地磁的N極就在地球的北極附近(2)地磁的S極會吸引指北針的指針箭頭　(3)地磁S極就在地球北極附近　(4)地磁的N極會吸引指北針的S極。 （　） 3. 將電線放在指北針上方，通電後指針會向西偏轉，而電池反接時，指針會有什麼變化？　(1)指向南方　(2)向東偏轉(3)向西偏轉　(4)指向北方。 （　） 4. 欲操作「通電線圈放入不同物品後的磁力變化」實驗時，下列哪一個條件必須改變？　(1)放入線圈中物品的種類　(2)電池的數量　(3)線圈纏繞的圈數　(4)電池正負極的位置。 （　） 5. 下列何者是電磁鐵獨具的特性？　(1)磁極不會輕易改變　(2)可以改變磁力大小　(3)有N、S兩極　(4)本身就具有磁性。 二、做一做 1.下列是影響電磁鐵磁力的比較條件，哪一種情形可吸引較多的迴紋針呢？請打√。 (1) 電池連接方式不同時： □ㄅ. 60圈線圈串聯兩個電池　　□ㄆ. 60圈線圈並聯兩個電池 (2) 纏繞