動手學科學/物質科學/2022公開課/磁浮賽馬

出自 全民科學平台
於 2022年4月2日 (六) 05:13 由 邱彩瑄 (對話 | 貢獻) 所做的修訂 (指北針:)
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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
  1. 鋁磁鐵 五個
  2. 藍色-標示S極貼紙
  3. 紅色-標示N極貼紙
  4. 藍色-中間簍空貼紙 兩個
  5. 紅色-中間簍空貼紙 兩個
  • 製作方法
  1. 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)
  2. 於N極磁鐵上方黏貼紅色-標示N極貼紙
  3. 接著在另外一側的S極上黏貼藍色-標示S極貼紙
  4. 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
  5. 彩色磁鐵製作完成,放置於桌面上備用。
  • 實驗操作
  1. 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?
  2. 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?
  3. 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?
  4. 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?
  5. 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?
  6. 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?
  7. 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
  1. 彩色磁鐵與黑色磁鐵有什麼差異?
  2. 彩色磁鐵有什麼好處?
  3. 自製彩色磁鐵有什麼好處?
  4. 市售的彩色磁鐵價格為什麼比較高?
  5. 為甚麼要用中間簍空的磁鐵?
  6. 中間簍空的磁鐵與一般磁鐵有什麼差異?
  7. 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?
  8. 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
  1. 透明塑膠圓形盒子 一個
  2. 長腳丁 一個
  3. 藍色-無標示磁極,中間簍空貼紙 兩個
  4. 紅色-無標示磁極,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?

懸浮磁鐵:

  • 實驗材料
  • 製作方法
  • 實驗操作
  • 探究問題

磁浮賽馬:

  • 實驗材料
  • 製作方法
  • 實驗操作
  • 探究問題

小怪物:

  • 實驗材料
  • 製作方法
  • 實驗操作
  • 探究問題

磁顯片:

  • 實驗材料
  • 製作方法
  • 實驗操作
  • 探究問題