磁与电磁感应 转不停的筷子陀螺手工教程
在我们日常生活中,总离不开电器的使用,有关电磁铁的应用更五花八门,本实验除了让同学利用电流磁效应原理制作电磁铁,更希望让学生能了解频率的妙用。
二‧学习目标:
1.会用安培右手定则来决定磁场或磁力线的方向。
2.能了解线圈单位长度所含匝数与磁场强度的关系。
3.从通路、断路的频率变化学习如何利用电与磁的特性便利生活。
三‧实验名称:
转不停的筷子陀螺
四‧实验目的:
改良国中理化电磁铁的实验,除了利用电流的磁效应制作电磁铁,更将电磁铁组合成陀螺造型,并加上频率的概念,设计出能转不停的陀螺。
五‧起点行为自我测验:
1.通以电流的导线,可产生磁场的现象称为____________。
2.线圈内部的磁场强度大小和导线上的电流大小成____。
3.线圈内部的磁场强度大小和每单位长度所含的匝数成____。
4.从安培右手定则,以右手握住线圈,四指指向导线上电流的方向,则大拇指所指的方向,即为________方向。
六‧活动:
‧器材:
干电池4个﹝1.5伏特﹞
筷子3双
橡皮筋若干
漆包线1捆
铁钉5支
锡箔纸﹝导电用﹞
厚纸板或保力龙板
A ‧做做看
1.先用漆包线绕好一铁钉做为固定吸引用之电磁铁﹝也可用永久磁铁试试﹞。
2.测量产生较强磁力的边界范围。
a ‧想想看
如何用同样长度的漆包线绕铁钉获得较强之磁性?
B ‧做做看
1.利用筷子和橡皮筋制作筷子陀螺。
b ‧想想看
1.哪一型陀螺适合改造成电磁陀螺?
2.重心该如何调整?
C ‧做做看
1.夹上铁钉并用漆包线绕筷子陀螺,将两端绝缘漆刮去,以便做为导电刷头。
2.测量产生较强磁力的边界范围。
c ‧想想看
1.漆包线绕行方向是否要一致,或是正反绕行?
2.若要与活动A的电磁铁相互作用,是否光是相吸或相斥就可达到转不停呢?
3.如何装置可维持陀螺不倒?
D ‧做做看
1.制作能将直流电产生类似交流频率的板子。
2.利用锡箔导电性,将同心圆切割成八等分,配合刷头使陀螺上之电磁铁之N极S极以固定频率变换。
3.调整与电磁铁﹝或永久磁铁﹞的距离。
4.测试N极S极频率变换是否恰当,能否维持转不停的陀螺。
d ‧想想看
1.设计出来之电磁陀螺与交流电动机有何同异之处?
2.如何改良成耗电量较小的成品?
3.如何只用一组电池就可达到相同效果?
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