"磁浮賽馬" 修訂間的差異

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===目的===
 
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藉由此課程實際操作磁浮實驗，並且使學生深入探究此原理。
  
 
===原理===
 
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電荷運動與磁力線（磁學）、視覺暫留現象
 
電荷運動與磁力線（磁學）、視覺暫留現象
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#進入[https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_zh_TW.html 法拉弟定律]。
  
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===活動一：懸浮磁鐵===
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===活動： 指北針： ===
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*'''實驗材料'''
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#透明塑膠圓形盒子 一個
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#長腳丁 一個
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#藍色－中間簍空貼紙 兩個
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#紅色－中間簍空貼紙 兩個
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#鋁磁鐵 四個
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*'''製作方法'''
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#將長腳丁得雙腳打開
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#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
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#將製作好的磁針放置於透明塑膠圓形盒子上方
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*'''實驗操作'''
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#將指北針平放，置於手心中央，保持平衡
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#請學員們從座位上起立
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#讓學員們繞教室一圈，看看是否能夠保持平衡
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*'''探究問題'''
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#指針的長度是否會影響實驗的準確度？
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#什麼形狀的指針最適合作為指北針？
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#在繞教室的時什麼情況最容易造成指針出現誤差？
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#怎麼做最容易讓指北針在移動時仍然準確？
  
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===活動：懸浮磁鐵===
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*'''場地'''：在室內進行課程，需準備桌椅
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#鋁磁鐵 兩個
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#藍色－中間簍空貼紙 兩個
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#紅色－中間簍空貼紙 兩個
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#紅色筆芯 0.5 mm 一個
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*'''製作方法'''
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#將已經製作好備用的彩色磁鐵插入紅色筆芯中央
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#再將另外一顆彩色磁鐵插入紅色筆芯中央
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#磁鐵的排列方式必須是相斥
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#製作完成，此時磁鐵會懸浮在半空中
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*'''實驗觀察'''
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#將製作好的懸浮磁鐵放入手中觀察
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#觀察磁鐵相斥時的現象
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#觀察磁鐵相吸時的現象
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<!--*'''探究問題'''
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#將相斥的磁鐵相連時會發生什麼事？
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#距離多遠時磁鐵不再有吸引力？
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#為什麼必須是相斥？
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#如果是相吸會發生什麼事？
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#生活當中有什麼使用相同原理的應用呢？
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#如果磁性太弱會發生什麼事？
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#如果磁性太強又會發生什麼事呢？
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#筆芯的大小會不會影響實驗的成果-->
  
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===活動二：懸浮賽馬===
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===活動：磁浮賽馬===
  
 
====場地====
 
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*在室內進行課程，需準備桌椅
  
 
====材料準備====
 
====材料準備====
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*鋁磁鐵 四個
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*藍色－中間簍空貼紙 四個
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*紅色－中間簍空貼紙 四個
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*塑膠圓形杯蓋 一個
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*塑膠圓形杯子 一個
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*泡綿膠 七個
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*透明膠帶 一段
  
 
====活動流程====
 
====活動流程====
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#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
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#在紅色磁鐵上黏貼一圈透明膠帶
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#將製作好彩色磁鐵放入紅色筆芯的中間
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#再把影印好的賽馬照片對折成兩半
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#再將製作好的照片插入紅色筆芯的中間
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#在杯子底部黏貼四個泡綿膠
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#在泡綿膠上黏貼十字形的膠帶
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#把紅色筆芯放入杯子中
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#將杯子蓋上杯蓋
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#製作完成，旋轉筆芯即可看到賽馬奔跑的模樣
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#*觀察賽馬奔跑的樣子
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#*觀察旋轉太慢是會怎麼樣
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#*觀察旋轉太快是會怎麼樣
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#*觀察被杯蓋上的磁鐵較分散時會發生什麼事
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#*觀察為什麼在第一次旋轉過後會轉個不停
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===參考影片===
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==探究問題==
 
==探究問題==

於 2022年12月1日 (四) 02:57 的最新修訂


原始設計者：彭大立

簡介：

使用磁鐵的斥力，讓筆芯在旋轉時的阻力減弱，並且固定在適當的位置。此時可以在筆芯中央的圖片上看見奔跑中的賽馬


活動說明

目的

藉由此課程實際操作磁浮實驗，並且使學生深入探究此原理。

原理

電荷運動與磁力線（磁學）、視覺暫留現象

PhET

  1. 進入法拉弟定律。

活動： 指北針：

  • 實驗材料
  1. 透明塑膠圓形盒子 一個
  2. 長腳丁 一個
  3. 藍色－中間簍空貼紙 兩個
  4. 紅色－中間簍空貼紙 兩個
  5. 鋁磁鐵 四個
  • 製作方法
  1. 將長腳丁得雙腳打開
  2. 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
  3. 將製作好的磁針放置於透明塑膠圓形盒子上方
  • 實驗操作
  1. 將指北針平放，置於手心中央，保持平衡
  2. 請學員們從座位上起立
  3. 讓學員們繞教室一圈，看看是否能夠保持平衡
  • 探究問題
  1. 指針的長度是否會影響實驗的準確度？
  2. 什麼形狀的指針最適合作為指北針？
  3. 在繞教室的時什麼情況最容易造成指針出現誤差？
  4. 怎麼做最容易讓指北針在移動時仍然準確？

活動：懸浮磁鐵

  • 場地：在室內進行課程，需準備桌椅
  • 材料準備
  1. 鋁磁鐵 兩個
  2. 藍色－中間簍空貼紙 兩個
  3. 紅色－中間簍空貼紙 兩個
  4. 紅色筆芯 0.5 mm 一個
  • 製作方法
  1. 將已經製作好備用的彩色磁鐵插入紅色筆芯中央
  2. 再將另外一顆彩色磁鐵插入紅色筆芯中央
  3. 磁鐵的排列方式必須是相斥
  4. 製作完成，此時磁鐵會懸浮在半空中
  • 實驗觀察
  1. 將製作好的懸浮磁鐵放入手中觀察
  2. 觀察磁鐵相斥時的現象
  3. 觀察磁鐵相吸時的現象

活動：磁浮賽馬

場地

  • 在室內進行課程，需準備桌椅

材料準備

  • 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

活動流程

  1. 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
  2. 在紅色磁鐵上黏貼一圈透明膠帶
  3. 將製作好彩色磁鐵放入紅色筆芯的中間
  4. 再把影印好的賽馬照片對折成兩半
  5. 再將製作好的照片插入紅色筆芯的中間
  6. 在杯子底部黏貼四個泡綿膠
  7. 在泡綿膠上黏貼十字形的膠帶
  8. 把紅色筆芯放入杯子中
  9. 將杯子蓋上杯蓋
  10. 製作完成，旋轉筆芯即可看到賽馬奔跑的模樣
    • 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

參考影片

探究問題

如何在不使用手輔助的情況下使得磁鐵懸浮半空中？

Ans: 運用同極磁鐵互相排斥的斥力，去抵消重力，就可以讓磁鐵懸浮在空中。

就本活動提供的磁鐵而言，在竹籤(或筆芯)上的磁鐵距離杯蓋的最佳位置是？

Ans: 磁鐵最佳位置為杯蓋上方距離 1cm 處。(答案數字僅供參考)

底部泡棉存在的意義是什麼？泡棉上膠帶的功能是什麼呢？

Ans: 底部泡棉用作固定中心軸竹籤(或筆芯)，泡棉上的膠帶可減少旋轉時的摩擦力。

塑膠杯蓋上其中一顆磁鐵轉換磁極方向，會發生什麼事？依序增加杯蓋上磁極改變的磁鐵，會有什麼效果？

Ans: 磁鐵方向不統一，均會造成磁鐵力其中一側不平衡。直到磁鐵方向統一改變至同方向。

電影或動畫是運用了什麼原理？

Ans: 視覺暫留

取自 "http://science4everyone.net/MediaWiki/index.php?title=磁浮賽馬&oldid=7863"