磁浮賽馬
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
目錄
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
活動： 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？
活動：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
活動：懸浮磁鐵
場地
- 在室內進行課程，需準備桌椅
材料準備
- 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
活動流程
- 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
- 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
活動：懸浮賽馬
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
- 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
- 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
