檢視動手學科學/物質科學/2022公開課/磁浮賽馬的原始碼

[[分類:動手學科學/物質科學/2022公開課]]
課程日期2022.03.30
== 觀念說明：==
=== 磁鐵的歷史故事 ===
*古希臘（西元前1400年到西元前400）
*有一位名叫麥葛尼斯（ Magnes ）的牧羊人。有一天他在山上牧羊時，帶著羊群爬一座高山，沿途有許多大大小小的石塊，他必須另用堅固的鐵拐杖支撐力量前進。突然，拐杖碰到一塊黑色的石頭，竟然就牢牢的黏在石塊上，讓他十分驚訝，以為是上帝要與他對話呢！
*事實上，碰到的黑色石頭，就是能吸引鐵製品的天然石。所以後來希臘人把磁鐵礦稱為「麥葛尼斯」，用麥葛尼斯來紀念這位天然磁石的發現。

=== 磁浮馬達風扇的三要素 ===
*磁浮片、磁鐵、矽鋼片
*利用磁浮片運磁鐵呈360度相互吸引，使馬達運轉時，自成固定的運轉軌道，故其重心較低，較不易搖晃震動。
=== 磁條 ===
*磁條指在信用卡、金融卡、身份證等卡片或存摺、登機證上用於存儲信息的條形磁性材料。磁條需要與磁頭作物理接觸，由磁條滑過磁頭進行信息的讀寫。
== 活動流程 ==
=== 科學實作 ===
==== 自製之彩色磁鐵： ====
*'''實驗材料'''
#鋁磁鐵 五個
#藍色－標示S極貼紙
#紅色－標示N極貼紙
#藍色－中間簍空貼紙 兩個
#紅色－中間簍空貼紙 兩個
*'''製作方法'''
#找出磁鐵之南極、北極，
#*方法一：使用手機找出北方，再將磁鐵放置於桌面上，磁鐵會自然一面朝向北方、一面朝向南方。
#*方法二：磁鐵上標記有一個小洞，在有小洞的一側代表事S極，而沒有小洞的一側代表是N極。（此為實驗器材之舉例，並不適用於所有材料）
#於N極磁鐵上方黏貼紅色－標示N極貼紙
#接著在另外一側的S極上黏貼藍色－標示S極貼紙
#重複此動作四遍，在其餘四個磁鐵上黏貼藍色－中間簍空貼紙以及紅色－中間簍空貼紙
#彩色磁鐵製作完成，放置於桌面上備用。
*'''實驗操作'''
#將藍色－標示S極貼紙的彩色磁鐵與藍色－中間簍空貼紙相連會發生什麼事？
#將藍色－標示S極貼紙的彩色磁鐵與紅色－中間簍空貼紙相連會發生什麼事？
#將紅色－標示N極貼紙的彩色磁鐵與藍色－中間簍空貼紙相連會發生什麼事？
#將紅色－標示N極貼紙的彩色磁鐵中間簍空貼紙相連會發生什麼事？
#將藍色－中間簍空貼紙與藍色－中間簍空貼紙相連會發生什麼事？
#將藍色－中間簍空貼紙與紅色－中間簍空貼紙相連會發生什麼事？
#將紅色－中間簍空貼紙與紅色－中間簍空貼紙相連會發生什麼事？
*'''探究問題'''
#彩色磁鐵與黑色磁鐵有什麼差異？
#彩色磁鐵有什麼好處？
#自製彩色磁鐵有什麼好處？
#市售的彩色磁鐵價格為什麼比較高？
#為甚麼要用中間簍空的磁鐵？
#中間簍空的磁鐵與一般磁鐵有什麼差異？
#相同顏色磁極的磁鐵相連會造成同性相斥，中間簍空的磁鐵相斥的程度是否會有差異？
#不同顏色磁極的磁鐵相連會造成異性相吸，中間簍空的磁鐵相吸的程度是否會有差異？
==== 指北針： ====
*'''實驗材料'''
#透明塑膠圓形盒子 一個
#長腳丁 一個
#藍色－中間簍空貼紙 兩個
#紅色－中間簍空貼紙 兩個
#鋁磁鐵 四個
*'''製作方法'''
#將長腳丁得雙腳打開
#將製作好備用的彩色磁鐵放置於雙腳打開的長腳釘中間固定
#將製作好的磁針放置於透明塑膠圓形盒子上方
*'''實驗操作'''
#將指北針平放，置於手心中央，保持平衡
#請學員們從座位上起立
#讓學員們繞教室一圈，看看是否能夠保持平衡
*'''探究問題'''
#指針的長度是否會影響實驗的準確度？
#什麼形狀的指針最適合作為指北針？
#在繞教室的時什麼情況最容易造成指針出現誤差？
#怎麼做最容易讓指北針在移動時仍然準確？

==== 懸浮磁鐵： ====
*'''實驗材料'''
#鋁磁鐵 兩個
#藍色－中間簍空貼紙 兩個
#紅色－中間簍空貼紙 兩個
#紅色筆芯 0.5 mm 一個
*'''製作方法'''
#將已經製作好備用的彩色磁鐵插入紅色筆芯中央
#再將另外一顆彩色磁鐵插入紅色筆芯中央
#磁鐵的排列方式必須是相斥
#製作完成，此時磁鐵會懸浮在半空中
*'''實驗操作'''
#將製作好的懸浮磁鐵放入手中觀察
#觀察磁鐵相斥時的現象
#觀察磁鐵相吸時的現象
*'''探究問題'''
#將相斥的磁鐵相連時會發生什麼事？
#距離多遠時磁鐵不再有吸引力？
#為什麼必須是相斥？
#如果是相吸會發生什麼事？
#生活當中有什麼使用相同原理的應用呢？
#如果磁性太弱會發生什麼事？
#如果磁性太強又會發生什麼事呢？
#筆芯的大小會不會影響實驗的成果

==== 磁浮賽馬： ====
*'''實驗材料'''
#鋁磁鐵 四個
#藍色－中間簍空貼紙 四個
#紅色－中間簍空貼紙 四個
#塑膠圓形杯蓋 一個
#塑膠圓形杯子 一個
#泡綿膠 七個
#透明膠帶 一段
*'''製作方法'''
#將三個製做好彩色磁鐵備用的磁鐵用泡綿膠黏貼在杯蓋上方
#在紅色磁鐵上黏貼一圈透明膠帶
#將製作好彩色磁鐵放入紅色筆芯的中間
#再把影印好的賽馬照片對折成兩半
#再將製作好的照片插入紅色筆芯的中間
#在杯子底部黏貼四個泡綿膠
#在泡綿膠上黏貼十字形的膠帶
#把紅色筆芯放入杯子中
#將杯子蓋上杯蓋
#製作完成，旋轉筆芯即可看到賽馬奔跑的模樣
*'''實驗操作'''
#觀察賽馬奔跑的樣子
#觀察旋轉太慢是會怎麼樣
#觀察旋轉太快是會怎麼樣
#觀察被杯蓋上的磁鐵較分散時會發生什麼事
#觀察為什麼在第一次旋轉過後會轉個不停
*'''探究問題'''
#旋轉快和慢是否會影響賽馬的殘影
#旋轉太快會發生什麼事？
#旋轉太慢時會發生什麼事？
#杯子底座的膠帶是作什麼用的呢？
#為什麼在第一次旋轉過後會轉個不停，與磁力有關嗎？

==== 小怪物： ====
*'''實驗材料'''
#塑膠圓形小盒子 一個
#眼睛裝飾 兩個
#單面多極小磁片 5cm兩片
#單面多極大磁片 15cm一片
#塑膠尺 15cm一個
#泡綿膠 兩個
*'''製作方法'''
#在塑膠圓形小盒子的1／2處黏貼
#用膠帶固定兩片單面多極小磁片
#並在塑膠圓形小盒子上裝飾
#撕開單面多極大磁片背後的雙面膠
#黏貼在塑膠尺上兩顆眼睛
*'''實驗操作'''
#拉動小怪物
#慢慢拉小怪物
#在不要接觸到尺的情況下讓小怪物走路
#快速拉動小怪物
#在拉動小怪物時左右移動
#如果用不同方向拉小怪物一樣會有相同的現象嗎？
*'''探究問題'''
#為什麼要用單面多極磁片？
#為什麼小怪物會走路？
#如果磁力太強會法深什麼事呢？
#太弱又會如何？
#左右拉時走路的效果會比較好嗎？如果會為什麼呢？

==== 磁顯片： ====
*'''實驗材料'''
#磁顯片 一片
#單面多極磁鐵大片
#鋁磁鐵 五片
#藍色－中間簍空貼紙 四個
#紅色－中間簍空貼紙 四個
#藍色－標示S極貼紙
#紅色－標示N極貼紙
*'''實驗操作'''
#將製作好備用的彩色磁鐵放置於磁顯片下方
#觀察磁鐵相斥與相吸的差異
#將單面多極磁鐵大片放置於磁顯片下方
#觀察為什麼N與S都可以吸在單面多極磁鐵上
#觀察彩色磁鐵和單面多極磁鐵在磁顯片下方有什麼不同
*'''探究問題'''
#為什麼單面多極磁鐵在磁顯片下方是條狀？
#單面多極磁鐵有什麼好處呢？
#彩色磁鐵的側面在磁顯片下方只有上下有出現？
#彩色磁鐵的側面在磁顯片下方的中間沒有出現？
#磁顯片上的殘影要如何消除？

==活動影片==
<videoflash width=425 controls="">MSi_VzCTlwY</videoflash>


<videoflash>1qloGRiwWak</videoflash>