4-2電磁鐵
一、電可以產生磁力
1.電線放在指北針上方或下方時,指針的偏轉情形如何?
•電線放在指北針上方或下方時,偏轉方向剛好相反。例如:電線放在指北針上方時,指針順時針偏轉,則電線放在指北針下方時,指針會朝逆時針方向偏轉。
2.指北針的指針為什麼會偏轉?
•電線通電後具有磁力,和磁鐵的磁力一樣會對指北針造成影響。
3.如果不移動指北針和電線,還有其他的方法可以讓指針的偏轉方向相反嗎?
•將電池轉向,改變電流的方向,即可使偏轉方向相反。
•指北針偏轉方向與電池的放置方向及電線的位置都有影響,主要是因為通電的電線中具有磁力,及電流的流向若相反,則指北針偏轉方向也隨之跟著相反。
二、製作電磁鐵
1.為什麼要磨除漆包線兩端的漆?
•漆包線的漆和電線外層塑膠一樣,都具有絕緣的功能,磨除後才能通電。
2.線圈中有沒有放入鐵棒,通電後吸引迴紋針的情形相同嗎?
•只有線圈時無法吸引迴紋針,在線圈中放入鐵棒,磁力明顯增強,可以吸引許多迴紋針。
•通電的線圈雖具有磁力,但是磁力較弱,無法吸起迴紋針,但是可以影響指北針的指向。被漆包線纏著的鐵棒通電後,會感應成具有磁力的鐵釘,所以可以吸起迴紋針。
三、電磁鐵的磁極與磁力
1.電磁鐵通電時,線圈兩端的指北針指向如何改變?
•電磁鐵通電時,指針的指北端被電磁鐵其中一端吸引,被另一端排斥。止於是那一端吸引或排斥,需視各組電池的放置方向及纏繞漆包線的方向而定
2.電線與線圈連接的兩端互換時,指北針的指向有什麼變化?
•指針一樣會被電磁鐵吸引或排斥,但是原來吸引指針的指北端,會變成排斥指北端。•電池的裝置方向會影響電流的流向,也就是會影響電磁鐵的磁極,所以當電池的裝置反向時,電磁鐵對指針的吸引、排斥的情形也會跟著相反。
•電磁鐵的N極和S極會改變,和磁鐵有固定的磁極是不一樣的。
3.根據指北針的指向,可以判斷電磁鐵的磁極嗎?
•吸引指針指北端的是電磁鐵S極,排斥指南端的則是N極。
4.電磁鐵的磁力可以改變嗎?
•可以。電磁鐵不通電時,磁力會減弱旋即消失,此外,透過電池數量、漆包圈的圈數,以及更換線圈內的棒狀物材質等方式,都可以改變電磁鐵的磁力。
5.有哪些因素會影響電磁鐵的磁力強弱?
•將線圈中的鐵棒換成木棒:電磁鐵換成木棒後,無法吸起迴紋針,是因為木棒的磁導率差,所以無法產生磁力。•漆包線纏繞的圈數變多:纏繞圈數較多的線圈可以吸起較多迴紋針。•比較連接的電池數量:連接2個電池(電池串聯)可以吸起較多迴紋針。
6.說說看,電磁鐵和磁鐵有哪些相同或是不相同的地方呢
•電磁鐵和磁鐵相同處,例如:都具有磁力、磁極、兩端磁力都最強。
•電磁鐵和磁鐵不相同處,例如:電磁鐵的磁力可以改變,磁鐵是固定的;電磁鐵的磁極可以改變方向,磁鐵是固定不變的;電磁鐵需要有電力才能產生磁力,磁鐵則不必。
7.實驗的操作變因、控制變因
•操作變因:即實驗時要改變的條件。每次實驗只能改變一個。
•控制變因:除了操作變因之外,所有其他保持不變的變因。
例如:如果要比較漆包線的圈數是否會影響電磁鐵磁力,則操作變因為「漆包線的圈數」,除了漆包線圈數不同外,其餘因素都是控制變因,都要保持相同。
重點歸納
◎通電的電線和磁鐵一樣具有磁力,會影響指北針偏轉。
◎將漆包線纏繞在鐵棒上,通電會產生磁力,可以吸引鐵製品,這樣的裝置稱為電磁鐵。
◎電磁鐵和磁鐵一樣具有磁力。磁鐵具有固定的磁力,電磁鐵需要有電力才能產生磁力。
◎電磁鐵和磁鐵一樣具有磁極。磁鐵具有固定的磁極,電磁鐵的磁極可以改變方向。
◎串聯較多的電池、增加纏繞漆包線圈數等,皆可增加電磁鐵的磁力。