0160104電池作用03電磁鐵的應用－數位閱讀與測驗

0160104電池作用

03電磁鐵的應用

應用電磁鐵的裝置

找找看，生活中有哪些物品會應用到電磁鐵的裝置？

只要是應用到馬達裝置的都會有電磁鐵。小至玩具汽車的小馬達，大至汽車的引擎、起重機、磁浮列車等都有電磁鐵裝置。

許多會轉動的玩具或電器產品中，可以看到馬達的裝置，馬達就是一種電磁鐵的運用。

人們利用電能生磁的原理製作電磁鐵，再運用電磁鐵製造了馬達，應用在許多的電器產品上，為生活增加了許多的便利性。

電磁玩具

讓我們利用電生磁的原理，設計一個會動的玩具吧！

動手做

旋轉的線圈

1.將漆包線纏繞螢光筆或奇異筆約20圈，取下後以掌心壓平，再利用兩端的線固定成線圈。

2.將線圈平放在桌面，利用砂紙將其中一端的漆全部磨除，另一端則僅磨除上側的漆。

3.將兩隻迴紋針分別拉開，並將缺口處往內壓（如下圖），作為放置線圈的支架。

4.利用膠帶將迴紋針分別固定在電池的正、負極上。

5.將線圈放入支架，再將圓形磁鐵吸附在電池上，用手輕推線圈，觀察線圈能否持續轉動。

***操作完畢請取出線圈，避免電池電力耗盡。

討論

1.裝置中的圓形磁鐵有什麼作用？

線圈通電時會產生磁性，與下方的磁鐵產生相斥或相吸作用，使得線圈旋轉。

2.線圈無法轉動時，可能有哪些原因？

漆包線的漆是否確實刮除、迴紋針連接處是否牢靠、電池電量是否充足、磁鐵與線圈距離是否適當等。

線圈通電後產生的磁性，會與磁鐵相斥或相吸，因而推動了線圈轉動。

磁浮列車

　　磁浮技術的研究源於德國，在西元1922年由德國工程師赫爾曼．肯佩爾（Hermann Kemper，西元1892～1977年）提出了電磁浮原理，隨著世界工業化及經濟的不斷推進發展，也為交通工具開啟了另一個新頁。

　　磁浮列車是一種利用磁力推動的列車，軌道的磁力使列車懸浮於軌道上，沒有與軌道直接接觸，所以能將阻力減到最小，達到高速行駛的目的，最高速度可以達每小時500公里。

　　磁浮列車使用了許多的電磁鐵，用電流方向來改變磁極，車身與車軌磁極間利用同極相斥、異極相吸的作用，產生前吸後推的現象，使列車前進，而煞車時也是利用電磁鐵產生和行進時相反的磁力，方便而且容易控制。

硬度

　　硬度是指固體礦抵抗外在施力的能力。金剛石也就是俗稱的鑽石，是自然界中最堅硬礦物，它的硬度大約是水晶的1000倍，紅寶石的150倍，所以也可以用來切割其他的堅硬物品。例如：利用鑽石刀頭可以切割玻璃、使用鑽石切割刀來切割晶圓片等。

這麼硬的金剛石要用什麼工具切割呢？金剛石的切割方式有下列幾種：

1.用另一顆金剛石作為切割工具，但是兩顆金剛石摩擦時都會磨損。

2.使用含鑽石粉的銼刀，在適當位置施力，即可沿結構劈開。

3.利用強力加壓的水刀，通常用在切割原石。

4.使用高速精密車床，並配合含鑽石粉的鋸片。

5.以雷射切割。

牙齒可以咬碎冰塊嗎？為什麼？

牙齒表面的琺瑯質（摩氏硬度7～8）硬度大於冰塊（摩氏硬度2～3），所以可以咬碎冰塊。

電磁波

電磁波是由電場與磁場交互作用所產生，屬能量的一種。電磁波可分為「游離輻射」和「非游離輻射」。

游離輻射通常稱為輻射或放射線，例如X光。非游離輻射則來自於：陽光、廣播電臺、電視轉播站、手機和基地臺、無線網路（Wi-Fi）、變電所、輸配電纜線、配電設施、各式家電用品等。

有哪些作法可以減少電磁波對自己的影響？

使用微波爐時要保持距離、避免持續長時間使用會產生電磁波的電器等。

電磁波對人體的影響逐漸受到人們的重視，環保署於民國101年11月30日公告「限制時變電場、磁場及電磁場曝露指引」，免於國人受到人為電磁波發射源所產生電磁場的過度曝露。

人體本身也會輻射出電磁波呢！

921地震教育園區

民國88年9月21日凌晨，是臺灣人很難忘記的一夜。在中部發生了近百年來最大的地震災難，這個芮氏規模7.3的強烈地震，造成兩千多人死亡，近十萬房屋損毀。為提醒國人重視地震災害及了解減災措施，政府選定地震紀錄保持完整的光復國中，原址建立了「地震教育園區」，在園區內可觀察到錯動的斷層、倒塌的校舍，親眼見識大自然的力量，還可以體

驗當時地震的震撼感，並學習地震相關知識。

1. 像一條長龍般的車籠埔斷層保存館，是以針線縫合大地的傷口為設計概念，全館沒有梁柱，特殊的設計還曾獲得國內外建築獎項。

2.車籠埔斷層穿過學校的運動場，造成跑道破裂、隆起，幾乎快一個人高。

3.可在此區製造一個地震，利用強震儀，觀察垂直、南北、東西

三面向地震波形的變化情形。

4.穿過損毀的專科教室及南棟教室，如同走過一道時間走廊，教室的輪廓依然還在，內部卻已殘破非昨。

5.房子可以任意打通隔間嗎？頂樓加蓋會不會對房子造成負擔？改造過的結構還可以抵擋得住地震的搖晃嗎？讓我們一起來模擬看看！

6.來到影像館，不要錯過地震體驗劇場，完整重現九二一地震當夜的震撼。

7.由於斷層從北棟教室建築物中央穿過，使兩側教室完全坍塌。在此可觀察到臺灣較老舊的校舍，遭遇地震時典型的毀損形式。

8.防災教育館收藏有舊式的地震儀，館內融入有趣的主題故事，讓民眾從趣味中建立正確的防災觀念。

9.重建記錄館展示了九二一地震後，各地重建的珍貴文件及成果。

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