电与磁11磁铁2磁场试验1磁铁周围空间的磁力.DOC

 1-1-1 磁鐵 1-1-2 磁場 實驗1-1 磁鐵周圍空間的磁力性質 1-2-1 載流直導線周圍的磁場 實驗1-2 載流直導線周圍的磁場 1-2-2 載流螺線管產生的磁場 實驗1-3 載流螺線管的磁效應 1-2-3 電動機 實驗1-4 電流與磁場的交互作用 1-4-1 電磁感應原理 實驗1-5 磁鐵與螺線管的相對運動產生電流 1-4-2 直流電與交流電的性質 1-4-3 發電機的原理  ─ 本節中，我將學習到 ────────────────── 磁鐵的性質　　　　暫時磁鐵和永久磁鐵的意義及區別 磁場的意義　　　　磁力線的繪製與性質 地球磁場的方向 ─────────────────────────────── 在白紙上畫 一隻2公分左右的蝴蝶，剪 下後以一根大頭針穿在蝴蝶 中間，利用細線一端繫在大 頭針上，另一端繫在迴紋針 上，再以膠帶將迴紋針固定 在桌上，並將條形磁鐵固定 在鐵架上。手持蝴蝶置於半 空中，將磁鐵逐漸從上面靠 近蝴蝶上的大頭針。 　　此時放開蝴蝶，蝴蝶會 騰空而不掉下（如右圖），用嘴吹一吹蝴蝶，它會旋轉並搖擺起來，好像在翩翩起舞，到底什麼原因使得蝴蝶會騰空而不掉下來呢？ 1-1-1　磁鐵 　　一般把可以吸引鐵器的物質稱為磁鐵，而磁鐵具有的性質稱為磁性。例如磁條可以固定白板上的海報、具磁性的螺絲起子可以吸引鐵質螺絲釘（圖1-1A）、磁扣（圖1-1B）可以扣緊皮包等，都是利用磁鐵吸引鐵器的性質。事實上除了鐵以外，鈷、鎳或部分含有鐵、鈷、鎳的合金製品及其氧化物等物質也可被磁鐵吸引。 　請問下圖中的物品（鐵製鉛筆盒、迴 紋針、剪刀、鐵尺、鋁罐、鐵罐、銅片、鋅片、鎳片），哪些可以被磁鐵吸引？ 　　　 　　位如圖1-2所示，以細線綁住條形磁鐵中間，調整細線位置使磁鐵懸掛時約呈水平，然後用手輕輕撥動磁鐵，磁鐵轉動後會慢慢停止，最後磁鐵的兩端總是指向南、北方向。我們把磁鐵指向北方的一端，稱為磁鐵的指北極或N極；磁鐵指向南方的一端，稱為磁鐵的指南極或S極。生活中常用來指示方向的指南針（或稱為指北針、羅盤）（圖1-3），就是利用磁針指向南、北方向的性質而製作的。 　　　　　 　　　　　　　　　　　圖1-3 常見的指南針  　　以條形磁鐵靠近迴紋針，還沒接觸到迴紋針時，迴紋針就會被吸附到磁鐵上，表示磁鐵對迴紋針存在一種作用力，此作用力稱為磁力，磁力就像重力、靜電力一樣，不需接觸即可發生作用，是一種超距力。 　　磁鐵的兩極處所吸附的迴紋針，比磁鐵中間部分所吸附的迴紋針多（圖1-4），顯示磁鐵兩極處所具有的磁力較強，而磁鐵中間部分所具有的磁力較弱。 　　將兩個磁鐵的N極與N極（或S極與S極）互相靠近時，彼此間會有排斥現象（圖1-5）；而將一磁鐵N極靠近另一個磁鐵S極時，彼此間會有吸引現象（圖1-6）。這種排斥或吸引的現象與正、負靜電荷間排斥或吸引的現象非常類似，即同名的磁極（N極與N極、或S極與S極）會互相排斥，異名的磁極（N極與S極）會互相吸引。 圖1-5 A. 同名的磁極靠近置於鉛筆上的另一磁鐵B. 鉛筆上的磁鐵受到排斥而向右運動 圖1-6 A. 異名的磁極靠近置於鉛筆上的另一磁鐵B. 鉛筆上的磁鐵受到吸引而向左運動 　　我們在第四冊學到正電荷或負電荷可以單獨存在，但每塊磁鐵的N極與S極總是成對存在。若將一磁鐵分割成兩段或數段時，則每一段仍然都是同時具有N極與S極的磁鐵（圖1-7）。 圖1-7 磁鐵分成兩段後，每一段磁鐵兩端均會形成N極、S極。 　　取一根不具磁性的鐵釘（不能吸引鐵粉或其他鐵釘）接觸磁鐵，使其吸附在磁極上，再取一根鐵釘接觸第一根鐵釘的下端，發現第二根鐵釘也被吸住，如此繼續下去，可以將數根鐵釘吸附在磁鐵下方（圖1-8A）。原來不具磁性的鐵釘，為何能吸引下方一連串鐵釘呢？這是由於鐵釘靠近或接觸磁鐵時，鐵釘靠近磁極的一端，感應生成異名的磁極而被磁鐵吸住，遠離的一端則生成同名的磁極。像這樣，不具磁性的小鐵釘感應而具有磁性的過程，稱為磁化。 　　從最下端將鐵釘一根、一根地移走，則上端的鐵釘仍因被磁化而彼此吸附在一起不會掉落（圖1-8B）。若以手指捏住圖1-8C中最上端的鐵釘，然後移開磁鐵，一段時間後，下方的鐵釘逐根掉落。顯示當磁鐵移除後，鐵釘的磁性逐漸減弱。像鐵釘這樣的物質，當磁鐵移除後便無法長期保有磁性，稱為暫時磁鐵；有些物質（如鋼釘）磁化後，可長期保有磁性，稱為永久磁鐵。  圖1-8 A. 在磁鐵下方逐次加掛鐵釘　B. 拿掉最下端的鐵釘，此時其他鐵釘仍會被磁鐵吸住而不會掉落　C. 拿掉最上端的鐵釘，下方的鐵釘逐根掉落。 　　生活上常使用到貼有磁條的信用卡（圖1-9），存放這些卡片時，除了應避免卡片與卡片間的磁條彼此接近或接觸外，更須遠離磁性的物體（例如在皮包中距