製作電磁鐵(一)：通電線圈產生磁力

剪下吸管，長度約略短於木棒(或鐵、鋁棒) 

在吸管兩端貼上黃、藍色貼紙--利於辨識兩端 

將漆包線在吸管上繞60圈--纏繞時可先將吸管內部塞入木棒或鐵、鋁棒，方便纏繞

 

 

兩端纏繞打結時，仍須注意維持漆包線同方向纏繞吸管

 

 

 

 用砂紙磨去漆包線兩端表面的漆，利於電路連接

製作完成的線圈

黃色一端，吸引指針箭頭，所以為S極(顏色只是區別)

藍色一端，吸引指針箭尾，所以為N極

長直導線的磁效應

一、以電池槽的電線為長直導線；

二、將指北針置於導線的上方或下方；

三、改變電流方向：東(自西向東)、西、南、北

四、判斷指北針N極的偏轉方向

五、實驗結果：

• 指北針位置在導線下方時：電流向東--指針向北(不偏轉)；電流向西--指針向南；電流向南--指針向東；電流向北--指針向西。
• 指北針位置在導線上方時：電流向東--指針向南；電流向西--指針向北(不偏轉)；電流向南--指針向西；電流向北--指針向東。

六、注意事項：

1. 電流方向：由正極到負極；通常是由電池槽的紅色電線到黑色電線。
2. 電線先拉直，放上電池，但先不要壓入電池，等電池壓入後才容易觀察偏轉方向。
3. 電池使用時，若電力不足，則偏轉磁力會不足，比如說向東偏轉會變成向東北偏轉，僅能確時觀察到順時針偏轉；向西偏轉會變成向西北偏轉；而向南偏轉時，則不易觀察而有偏差，所以最好在觀察需有足夠的電力。
4. 使用鹼性電池且電力充足時，效果很明顯，但較大的偏轉時，指北針的指針晃動很力(例如指針向南偏轉時)，可改用液體式指針型的指北針，較易觀察結果。

靜置指北針調整方向後，將導線位置擺放好

 

 

指北針置於導線下方，電流方向由北向南，指針向東偏轉

 

指北針置於導線下方，電流方向由南向北，指針向西偏轉

 

 

 指北針置於導線下方，電流方向由東向西，指針向南偏轉

 

 

 指北針置於導線下方，電流方向由西向東，指針向北偏轉

 

  指北針置於導線上方，電流方向由北向南，指針向西偏轉

 

指北針置於導線上方，電流方向由西向東，指針向南偏轉

 

 用液體式指北針觀察，比較不會有指針晃動的情形

 

縫衣針指北針

部份同學利用「鋼釘」製作指北針的指針時

製作過程並不順利，

改用"縫衣針"(其它鋼鐵製品)，

結果是快又有效。

陳淳的指北針

98級學長姐自製電動機剪影

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

電池連接的通路為什麼這麼燙

進行直流導線產生的磁力實驗時，

由於電線連接在電池兩端，

沒有接上燈泡(或其它電器)

電池流出來的電流，

就像行駛在高速公路上，

流速很快流量很多，

使得電池很快就耗盡，

而電池或電線也會有發燙的現象；

相對的，

電路如果流經燈泡，

耗電量反而沒這麼大，

這是因為燈泡產生了電阻，

很像電流從高速公路下來，經過省道、縣道、速度變慢後，才再回到電池。

自製指北針

製作程序：

1. 磁化鋼釘
2. 將鋼釘懸掛於透明塑膠杯底中央
3. 將方位盤置於杯底後調整方位
4. 用指北針確認自製指北針的指向是否正確。

注意事項：   

1. 鋼釘、縫衣針、或其它長條型的鋼鐵製品都可以。
2. 欲將鋼釘尖端磁化為N極，則必須和磁鐵的S極摩擦，這是因為摩擦時使鋼釘的"原子磁鐵"重新排列，又因摩擦S極，使得原子磁鐵"感應生磁"成為N極端；反之亦然。
3. 摩擦時須稍加用力，效果較明顯也較快。
4. 摩擦時須順著同方向摩擦，而不是同方向來回摩擦。
5. 許多同學往往在沒有弄清楚時就開始摩擦，不是摩擦錯誤磁極讓指北針變成了指南針；就是不同磁極反覆摩擦，無法讓整支鋼釘兩端的極性相反(一端相斥；另一端卻不相吸…)，有時還必須換支完全未磁化的鋼釘重做。

磁化鋼釘

 

 

將塑膠杯鑽洞，並將棉線穿過杯底，用膠帶貼住。

 

 

 

 

自製指北針靜置後與指北針確認方位

地球的磁性

用棉線和小紙片將長條型磁鐵懸空吊起來，

靜置一段時間後，發現長條型會指向南北方向

磁鐵的N極(覓北極；指北極)會指向北方；

S極(覓南極；指南極)會指向南方。

這因為地磁的S極在地球北極附近；

地磁的N極在地球南極附近。

(磁鐵原理：同名極相斥；異名極相吸)

固定吊掛架

將條型磁鐵懸空掛起

條型磁鐵靜止時會呈南北走向

 

 

觀察水溶液的導電性

利用發光二極體接通電路，

檢測不同物體的導電性，

發現迴紋針、圖釘、鐵棒、等鐵製品可以導電；

樹葉、課本等物品不可導電。

水溶液的導電性：

• 調製水溶液：小蘇打水。小蘇打水80毫升的水+2匙的小蘇打粉；
• 調製水溶液：醋水溶液。醋20毫升+80毫升的水
• 調製水溶液：糖水溶液。80毫升的水+2匙的白砂糖
• 其它水溶液：鹽水溶液、檸檬水、肥皂水、氨水。

 結果：糖水不導電、小蘇打水、醋水、鹽水、檸檬水、肥皂水、氨水導電。

電路?電解質?

指的是電流流通的路徑

電流流過導體(導體上有可以自由移動的電子)

電流從電池的正極流出，

經過導體時，

因電壓使得導體上可自由移動的電子也產生了動作，

而從電池的負極流回。

水溶液如果會導電則稱為電解質

水溶液的導電是靠離子搬運電荷

糖溶於水中，

不同於食鹽溶於水中會有解離的現象，

而是變成肉眼看不見的分子(更小的顆粒)，

所以同樣是溶解，同樣是中性溶液，卻不導電。

酸與鹼的作用

準備器材：量筒、250毫升燒杯3個、小量杯2個、玻璃棒、紫色高麗菜汁、滴管3支

實驗步驟：

1. 用燒杯準備醋150毫升、小蘇打水150毫升。
2. 用量筒量取等量的小蘇打水20毫升與醋20毫升，倒入小量杯中。
3. 將裝在小量杯中的小蘇打水與醋加入另一個空燒杯中，再滴入紫色高麗菜，觀察水溶液的顏色。
4. 分別加醋或小蘇打水，觀察水溶液顏色的變化。

紫色高麗菜汁

自製紫色高麗菜

1. 將紫色高麗菜切成細絲。
2. 用熱水浸泡約30分鐘。
3. 過濾使用。

 當紫色高麗菜汁滴入不同溶液中，水溶液顏色的變化有規律性

1. 中性溶液：紫色(鹽水、糖水)
2. 酸性溶液：偏紅色(醋、汽水、檸檬水)
3. 鹼性溶液：偏藍綠色(小蘇打水、氨水、石灰水、肥皂水)

 混合不同水溶液製作出多色層的水溶液

水溫與溶解量的關係

不同的物質溶於水的量不同。

糖的溶解量就高於鹽甚多。

此外，隨著溫度增加，固體溶解在水中的量也會增加。

觀察教材提供的實驗影片，發現溶解後的鹽水溫度與溶解量的關係：

溫度高時(約攝氏50度)的溶解量約為漫度時(約攝氏24度)的二倍。

實際上操作進行時，卻發現

1.如果沒有用酒精燈加熱維持溶液一定的溫度(室溫下水溫降得很快)

2.攪拌速度不夠(加快溶解速率)

食鹽的溶解量隨著溫度增加而改變的變化並不容易觀察。

因此，通常會選擇硼酸，作為觀察「水溫增加與溶解量關係」的溶質

因為硼酸在常溫下溶解量稍少於食鹽，但隨著溫度增加，溶解量就增加很多了。

但硼酸含有毒，據了解曾有學生誤食，所以這個部份改為「自由探究」的章節。

用石蕊試紙檢測不同水溶液的酸鹼性

運用石蕊試紙測量水溶液酸鹼性的步驟

了解到水溶液酸性、鹼性、中性的操作型定義：

1. 使紅色石蕊試紙變藍、藍色石蕊試紙不變色的是鹼性。
2. 使藍色石蕊試紙變紅、紅色石蕊試紙不變色的是酸性。
3. 使紅色石蕊試紙不變色、藍色石蕊試紙不變色的是中性。

鹽的結晶

將鹽水溶液水分放在通風處蒸發水分後，

由於鹽水溶液中的雜質不同，

水分蒸發速率不同，

不同班級不同的倒入時間不同，


溫度不同，


結晶速率不同，

發現鹽的晶形、粒徑和外部形狀都不相同；

其中有看見一些呈現扁平立方體且中間有個打「X」的晶形。

因此，運用水分和鹽粒有不同的特性(水易蒸發)，就將它們分離了。

溶解後的水溶液重量

準備器材：100ml量筒、250ml燒杯、1000公克用磅秤、玻璃棒、塑膠匙

操作：

用量筒裝30毫升的水倒入燒杯中，觀察量筒水量時，眼睛要平視液面與刻度。