第十二章电流与磁.doc

第 十二 章 電 流 與 磁單元名稱 12-1 磁 鐵時間：3小時教學目標一、 磁鐵的定義二、 磁鐵的性質三、 暫時性磁鐵與永久磁鐵先備知識學生已學過合金的定義教學方法講述、問答、討論、觀察教學資源磁鐵、迴紋針教學流程一、 磁鐵的定義：1. 歷史：（1）.西元前，人們已發現某些石頭具有秘密的力量，可以吸引鐵器，這些石頭是磁鐵礦石或稱為天然磁石。（2）.戰國時期，友人利用天然磁石做成勺型的司南指示方向。（3）.北宋初年，已利用磁鐵做成指南魚。（4）.北宋末年，已利用磁鐵做成指南針。 指南針和造紙、火藥、印刷術是中國的是大發明。2. 磁鐵的定義：可以吸引鐵器的物體稱為磁鐵。3. 磁鐵的磁極：指向北方的一端稱指北極或N極，指向南方指南極或S極。二、 磁鐵的性質：1. 可吸引的物質：大多都是由鐵、鈷、鎳或其合金所構成，固鐵、鈷、鎳為磁性物質。2. 磁性的強弱：磁鐵的兩極所具有的磁力較強，而磁鐵中間的部分較弱。3. 磁極間的交互作用：同名磁極會互相排斥，異名極會互相吸引。三、 暫時磁鐵與永久磁鐵：1. 暫時磁鐵：當磁鐵移除後，便無法長期保有磁性。2. 永久磁性：有些物質如鋼釘，磁化後，可長期保有磁性。主要重點磁鐵的特性一、 引起動機：有些物質可以被磁鐵吸引，有些物質不被吸引。二、 可吸引的物質：大多都是由鐵、鈷、鎳或其合金所構成，固鐵、鈷、鎳為磁性物質。 Ex：迴紋針、圖釘、鐵釘三、 磁性的強弱：磁鐵的兩極所具有的磁力較強，而磁鐵中間的部分較弱。（圖12-8）四、 磁極間的交互作用：同名磁極會互相排斥，異名極會互相吸引。單元名稱 12-2 磁 場時間：2小時教學目標一、 磁場的意義二、 磁力線三、 地磁先備知識學生已學過磁力的作用教學方法講述、問答、觀察教學資源投影片教學流程一、 磁場的意義：1. 磁鐵的磁場：在磁鐵附近有磁力作用的空間，稱為磁鐵的磁場。2. 特性：磁針的N極在磁場中的指向，即其所受磁力的方向。二、 磁力線：1. 意義：分布在磁鐵周圍空間的曲線，可視為磁力線。（圖12-7）2. 磁力線的性質：（1） 磁力線是一假想的曲線，用以幫助我們瞭解磁場的受力情形。（2） 磁針N極在磁場中所受磁力的方向。（3） 磁力線的疏密程度代表磁場的強弱。（4） 磁力線之間彼此不相交。三、 地磁：地球的周圍空間存在的磁場，使指南針指在南、北向上。主要重點磁場的意義一、 引起動機：（圖12-13）鐵粉在磁鐵周圍所形成的美麗圖案。二、磁鐵的磁場：在磁鐵附近有磁力作用的空間，稱為磁鐵的磁場。 Ex：羅盤的磁針會受到磁場的磁力做用而偏轉。三、特性：磁針的N極在磁場中的指向，即其所受磁力的方向。單元名稱 12-3 電流的磁效應時間：2小時教學目標一、 電流的磁效應二、 帶流直導線的磁場先備知識學生已學過磁力線意義及磁場教學方法講述、問答、練習、觀察教學資源實驗器材教學流程一、 電流的磁效應：1. 源起：丹麥人厄斯特於西元1820年，發現將一條通有電流的導線，靠近一具可自由轉動的磁針時，磁針偏轉。2. 電流的磁效應：任何通電流的導線，在其周圍會產生磁場的現象。3. 特性：由電流的磁效應發現，電與磁這兩種好像完全不同的現象，實際上是彼此相關。二、 戴流直導線的磁場：1. 現象：在通電流的長直導線周圍，會有磁場產生，其磁力線的形狀唯一封閉的同心圓，且磁場的方向與電流的方向互相垂直。（圖12-3）2. 安培定律：法國科學家安培提出，磁場的強弱和導線的電流大小成正比，和導線的距離成反比。3. 磁場的方向：（1） 電流的方向：右手握住導線，大姆指向為電流的方向。（2） 磁場：四指所指的方向。 主要重點電流的磁效應一、 源起：丹麥人厄斯特於西元1820年，發現將一條通有電流的導線，靠近一具可自由轉動的磁針時，磁針偏轉。二、電流的磁效應：任何通電流的導線，在其周圍會產生磁場的現象。三、 特性：由電流的磁效應發現，電與磁這兩種好像完全不同的現象，實際上是彼此相關。單元名稱 12-4 電磁鐵時間：2小時教學目標一、 戴流螺形線圈的磁場二、 電磁鐵先備知識學生已學過導線有電流則有磁場的產生教學方法講述、問答、觀察教學資源實驗器材教學流程一、 戴流螺形線圈的磁場：1. 增加磁場的方法：（1） 增加導線的電流（2） 將長直導線繞成螺線形（單位長度內所繞的線圈越多越強）2. 戴流螺線形圈的磁場：（1） 電流方向：右手掌握住線圈，四指彎曲指向為電流的方向。（2） 磁場方向：大拇指所指的方向。二、 電磁鐵：1. 意義：軟鐵棒放進螺形線圈內部，線圈上通以電流時，軟鐵棒具有磁性，電流切斷時，軟鐵的磁性即消失，此軟鐵棒稱為電磁鐵。2. 特性：（1） 電磁鐵可藉增大電流及增加線圈數目（2） 電磁鐵之磁極可藉由線圈電流方向決定之。 3.應用：強力電磁鐵，可用以調運鋼板或貨櫃。主要重點電磁鐵一、 引起動機：如何調運鋼板或貨櫃？二、 意義：軟鐵棒放進螺形線圈內部，線圈上通以電流時，軟鐵棒具有磁性，電流切斷時，軟鐵的磁性即消失，此軟鐵棒稱為電磁鐵。三、特性：1.電磁鐵可藉增大電流及增加線圈數目 2.電磁鐵之磁極可藉由線圈電流方向決定之。單元名稱12-5 馬達與電話時間：2小時教學目標一、 認識馬達二、 認識電話三、 光學纖維纜線先備知識學生已學過電流磁效應教學方法講述、問答、觀察教學資源投影片教學流程一、 認識馬達：1. 結構：（圖12-32）（1） 線圈（電樞）和鐵芯（2） 永久磁鐵（3） 金屬環（集電環）（4） 電刷2. 應用：電風扇、吸塵器、吹風機、抽水機二、 認識電話：1. 電話的構造：（1） 話筒：由金屬薄板和內裝碳（石墨）粉的盒子構造。（2） 聽筒：由一電磁鐵和一金屬薄片所構成。2. 原理：（1）對電話說話時，不同程度的震動，盒粉碳粉被壓縮的疏密程度也不同。 （2）盒粉碳粉被壓縮較緊密，電阻較小，則通過電流較大；盒粉碳粉被壓縮較緊疏鬆，電阻較大，則通過電流較小。（3） 聽筒內的電磁鐵的磁力強弱會隨著傳送過來的電流大小改變。 三、 光學纖維纜線利用雷射光發射訊號，沿著光學纖維纜線，可以傳遞訊號到很遠的地方。主要重點電話一、 引起動機：電話已是日常生活終場使用的物品。二、電話的構造： 1.話筒：由金屬薄板和內裝碳（石墨）粉的盒子構造。 2.聽筒：由一電磁鐵和一金屬薄片所構成。三、原理： 1.對電話說話時，不同程度的震動，盒粉碳粉被壓縮的疏密程度也不同。 2.盒粉碳粉被壓縮較緊密，電阻較小，則通過電流較大；盒粉碳粉被壓縮較緊疏鬆，電阻較大，則通過電流較小。 3.聽筒內的電磁鐵的磁力強弱會隨著傳送過來的電流大小改變。單元名稱 14-6 磁可以產生電嗎？時間：2小時教學目標一、 電磁感應二、 發電機先備知識學生已學過戴流導線會產生磁場教學方法講述、問答、觀察教學資源投影片教學流程一、 電磁感應：1. 意義：當一線圈內的磁場發生變化時，線圈會有電流的產生之現象稱為電磁感應，而慘生的電流稱為感應電流。2. 增大感應電流的方法：（1） 增加線圈的圈數。（2） 使線圈內磁場變化的速度加快。二、 發電機：（圖12-20）1. 構造：（1） 場磁鐵（2） 電樞（3） 集電環（4） 電刷2. 原理：以動力使線圈磁鐵的電極間快速轉動，通過線圈的磁場大小就不斷的隨時間改變，此時