九下國三下學期 🔶最新課綱🔶 自然ch2-4電磁感應(2)

歡迎收看自然很簡單 我是思考導老師 那今天晚上我們要上的是 九年級國三的自然 在上課前呢 我們上一次有一題啊 在那個講義第八十頁的第八題 那這裡我覺得說得不是很好 我把這裡再重新再說一次 在第八十頁這邊 那八十頁呢 的第八題它是說 如附圖呢 它有甲乙兩個圖 這個是甲 這個是乙 它說呢 這個甲的 甲跟乙呢 左邊的這個環形線圈都在上側 那右環都在下側 電流方向呢 如箭頭所表示方式 問題說 這兩組的一個環形線圈 它互相的影響 是相吸還是相斥 不過坦白說這樣真的很難看 所以我把那圖呢 重新再整理過 變這樣 清楚多了 這個是甲 這個是乙 藍色的是左側 都在上面 紫色的是右側 都在下方 所以我們必須要靠什麼 靠安培右手 去比一下那個磁場的方向 比如說甲的這個呢 它的電流是這樣過來 你手這樣比你會發現呢 甲的藍色的這個 它的電流是從這邊這樣出來的 所以n 級是朝上 對不對 那這個紫色的這個呢 我們按照安培右手這樣抓的時候 這樣子比的時候你會發現 它磁場是向下 n 級是向下 對乙來說呢 它只有哪邊改變 它的紫色這個是沒有變 但藍色那個有變 左側的方向有改 本來是電流是這樣子走 由下而上 它改為怎麼樣 由上而下 所以當我的拇指這樣比的時候呢 這樣一放下去之後 它的磁場是n 級是往下 但是呢 這個右側的這個線圈是沒有變的 這樣子還是很難懂 所以我再畫了一個圖 看一次 這個是左側的 我把它畫分開 你會發現它的電流是從這樣子過來 所以我手在比的時候呢 你會發現 我們磁場的方向是往上 中心點是往上 就往上面的是n到s 那這個呢 它的中心點呢 你這樣電流這樣走過去 安培右手你比的時候 它的磁場方向是向下的 所以它的左邊這個是向上 這個是向下 你的這個的話呢 它的右邊這個右牌是沒有變 一樣是向下 但左邊的方向有改的 它本來是電流是從下面這樣走上去的 現在改為從上面走下來 所以根據安培右手你比的時候 你這樣比下去發現 它的中心點的磁場方向是向下的 我再把它整理一下 我把這兩個再分開 分開你看的時候變這樣子了 在上是說它的 n 級是在上 在下是說呢 它的 n 級是朝下 一個 n 級朝上 n 級朝下 那靠近兩個的中間都是 s 級 所以假的就會互斥 對椅來說呢 它的這個 n 級是向下的 所以上面就 s 級 那這個呢 它是 n 級向下 所以上面是 s 級 左邊的這個在上面的 n 級朝下 右邊這個在下的 s 級在上 ns 就相吸 所以看得出來說假這個是相斥的 椅就是相吸的 所以答案選的是這個 我們答案選的是 c 因為上次我覺得這樣比來比去 講的不是很清楚 所以我把它做圖做出來 應該會比較清楚一些的 好 我們看一下那個在講義的題目呢 再翻回到 做個重點複習 重點複習一下 首先我們講的這個東西 所謂的冷刺電力 就是我們用的是法拉第跟冷刺電力 法拉第是說呢 你的磁場變化速率越大 它的感應電流就越大 所以法拉第跟法拉利很像 法拉利是跑車嘛 速率很快 所以磁場的速率變化越大 它的電流就越大 那冷刺電力是說呢 當你這個磁鐵在靠近的時候 冷刺電力 它是判斷感應電流的方向 對 流向 冷刺電力 同學可以再看上次的課程好了 我這邊就不再說明瞭 所以這一題呢 它是要判斷說 這個我們上次有講過了 它判斷這個磁鐵靠近的時候 它的減流計會怎麼做檢測 我們再比一次 因為你比兩次 比三次 你就熟悉它了 好 當你磁鐵靠近的時候 迅速靠近的時候 它在線圈的這一邊 為了要排斥它 你要來不給你來 它就產生了同性極叫 S 極 所以右邊就生出了 N 極 這時候呢 這是螺形線圈 用的是安培右手 安培右手比的時候呢 拇指是 N 極的指向 所以我變成這樣比 這樣比我四指是朝下 所以電流方向都是朝下 那朝下你看那個滾的方向 那捲動方向 朝下繞 朝下繞 朝下 朝下繞 朝下繞 繞到這邊來 從這邊繞過來 所以朝下 朝下繞 朝下 朝下繞後面去這樣下來 所以它的電流會從這邊這樣過來 那麼這個減流計呢 本來指中間的 因為它感應到電流從右邊過來 指針就偏向右方 它會這樣偏過來 偏右方 這樣偏轉過來 這個是靠近的時候 好 再來下一個圖 不過這磁鐵呢 在這裡面快速要離開 那快速離開的時候呢 會怎麼樣呢 快速離開的時候呢 磁鐵快速離開 它不給你離開 要把你留下來 所以 S 的這邊就伸出了 N 極 這邊就 S 極 你快速離開不給你走 所以 S 的這邊就伸出了 N 線圈這邊是 N 我們的安培右手呢 拇指是 N 極 所以我會這樣放 我這樣放的時候呢 電流方向是往上的 那往上我這樣畫一下之後 你發現往上畫 往上畫 所以是這樣子過來 往上畫嘛 從後面這樣下來 所以電流會從左邊這邊進來 那我這個減流計呢 本來是指向中間的 它就會向左邊的偏轉 而指向這邊 因為電流從這邊過來 它就偏一下 然後又回來這樣子 好像有問題 這指的是那個 減流計跟那個 電池感應的一種現象 好 再來下一個圖 那麼這個圖呢 講的就是那個馬達 那馬達呢 就是所謂的電動機 電動機是因為有電 才會動的 要電動機 那電動機就是馬達 那你馬達如果自己快速轉動的話 也會變成發電機 因為馬達跟發電機的原理 幾乎是相同的 那我先看這個 就是所謂的電磁鐵的部分 不 電磁鐵沒錯 是馬達啦 馬達啦 電 不電磁鐵 電動機啦 好 我們在比的時候再說明一次 它有所謂的一個叫極電環 這是所謂的極電環 就這一個金屬片 跟這個金屬片 這半圓金屬片 它沒有完全連接的 它是個極電環 極電環呢 它的旁邊有一個輕輕碰觸的東西 它叫做電刷 所以電刷跟這極電環 就是輕輕的碰觸到 它沒有黏死 因為它纔能夠轉動嘛 然後電使用的是直流電 一定要使用直流電 你讓那個馬達要轉動 不能交流電 一定要直流電 這邊是正這邊是負 所以電流方向呢 從這邊這樣走過來之後 沿著這邊走 電流會這樣走 到這邊又往下走對不對 然後又繞回來 這樣回去 好 這個時候呢 你看 我們的這個磁場方向呢 上次有比過一次快折到了 N在這邊 S在這邊 所以也是N到S 所以指尖會指向S S在我這一側嘛 所以我指尖一定要這樣嘛 要嘛就這樣比 要不然就這樣比 那電流呢 它又是往上的 變成這樣比 我這樣比的時候呢 掌心是向下 這一條線 N到S 指尖這樣子 拇指是電流方向 變這樣比 這樣比它是 受力是往下 所以這一側 這一側的這個電線呢 它受的受力方向是往下 往下 往下就是什麼東西啊 就是順時鐘方向 那這一邊呢 一樣是N到S 所以我S指向這一邊 可是呢 它是電流方向往這邊嘛 因為我要這樣比 我這樣比的時候 受力是往上對不對 往上變成是這樣轉 很明確它是一個順時鐘方向旋轉 那轉到一半的時候呢 這個集電環跟電刷 中間這邊就沒有接觸到電 再碰過來的時候呢 它又碰到有電的 它有慣性在 就變成是一直這邊都是一個 往下轉的力道 讓它可以持續在旋轉 所以這種馬達呢 它是每隔半圈 電流方向就交換了一次 纔能夠讓它持續的在轉動 如果說沒有這樣設計的話 它轉到一半就卡死了 它就不會動了 這樣知道嗎 好再來呢 我們看一下那個發電機 原理是一樣的 變壓器我們說過不講了 好我們看一下那個題目在 講義的第86頁 從86頁說起 這邊好了嗎 好了 我們看那個第86頁 86頁的題目是說呢 有關直流發電機的 敘述下列何者正確 A他說為電流磁效應的應用 不是是電磁感應 B他說供應的電流方向 跟大小均維持一定 不對它的電流方向都會做交換 因為發電機跟馬達原理是一樣的 但是發電機的時候呢 它每轉一圈的時候 電流方向就交換了一次 所以這個B不對 那其他說能量的轉換呢 發電機是動能變電能 那豬他說金屬環是兩個半圓形的 對那個就所謂的擠電環 所以答案選的是豬 好第十題 有關變壓器的敘述何者是錯誤 A他說是電磁感應的應用 對變壓器 B他說只適合使用交流電 對因為交流電才會有磁場的變化 有磁場變化才利用那個磁場變化 產生感應電流 才會有跑出來 就是電磁感應才會有電 所以這個B也對 那其他說只可以降低電壓 無法升高電壓 可以的可以利用那個線圈的方式呢 多轉幾圈它的電壓就會加大 所以這個C就不對 答案選的是C 那變壓器使用一段時間會發熱 這是正確的 所以要注意安全 所以豬是沒有錯的 好看那個第十一題 這麼模糊 好十一題它是這樣子 它是說呢 有一組七包線圈兩端引線接點 刮除絕緣漆後 連接減流劑 好複雜 這是個線圈 跟減流劑連接在一起 如附讀所示 有關減流劑中所顯示電流的情形 下列核子的正確 那A他說 它的上面是說 磁鐵跟線圈互相靠近的時候 靠近有沒有 磁場有變化 有沒有電流 有電流 遠離呢 有沒有 有遠離的時候一樣磁場有變化 有電流 他說保持不動 那就沒有電流 所以答案選的是A 就是你靠近有電流 離開有電流 但是位置沒有動 那就沒有電流 因為它磁場沒有變化 所以答案選的是A 好看那個第十二題 好十二題它是說呢 有關附圖的裝置的敘述 下列核子正確 我們看一下 它這是個軟鐵棒 一整條的 然後這邊有個開關S 然後這邊是正 這邊是負 我們寫一下 這邊是正 這邊是負 對不對 所以正到正 這樣接過來之後 繞後面去從前面出來 它的電流方向是這樣走的 這樣走之後呢 我們的式子就順勢往這邊抓 一抓的時候 左邊會伸出N極 右邊是S極 所以它接通之後變成一個電磁鐵 這一段就變成N跟S 但是你要這樣想 它剛通電的時候 S極突然的冒出來 S極如果突然冒出來 等於是說這邊怎麼樣 S極在靠近 所以當你接通的時候 接通那一瞬間 這邊就感應變成S極 這邊是N極 這樣知道嗎 當你把這電給切掉的時候 關掉的時候 關掉等於是S極消失 S極如果突然消失的時候 它不讓你走 這邊就伸出了N極 那邊變S極變這樣子 所以突然接通電源 這邊是S極 突然電源關掉 這邊伸出N極 那一直通電的情況下 這邊就沒有任何的感應 為什麼 因為磁場沒有變化 要磁場有變化纔有感應 這樣知道嗎 就是電磁感應這樣子來的 它為什麼呢 它為什麼 它說開關S接通後 線圈夾會在M點的磁針N極偏向右 N極偏向右 線圈夾會使M點的N極偏向右偏向左 為什麼 這個是N極NN相斥 它會拼過去的 所以這A不對 那B它說開關S接通後 線圈會持續產生電流 不會 你接通之後 你的磁場都沒有變化 它不會持續有電流 它電流只有那個接通那一瞬間有電流 那之後就沒有了 這樣知道嗎 所以那B也不對 那C它說 當開關S切斷之後 線圈夾在左端會形成S極 你把這切斷之後是NS消失 不是這邊生出S極 這不對 那C也不對 所以它說開關S從接通後 在切斷的瞬間 減流器會偏轉一下又歸零 沒有錯 你把這個切斷的時候 等於是電磁鐵瞬間消失 瞬間消失的時候 這邊會生出N極跟S極 所以磁場有變化了 電流就跑出來了 所以它會有電流的產生 答案選的是豬對 而其他都不對 好看那個第13題 我把黑板這邊先擦掉 好13的這一題 它題目是說 現在有關發電廠跟 不不不 發電機 有關發電機跟馬達的比較敘述 何者正確 發電機跟馬達 馬達叫電動機 它們原理幾乎是相通的 它說哪個正確呢 A它說 兩者皆利用電流磁效應的原理 而不是這樣子 發電機是電流的磁效應 那馬達的話呢 它是 發電機是電磁感應 那個馬達是電流的磁效應 所以這個A不對 那B它說 兩者皆利用 這不是啊 就剛剛講過 發電機是電磁感應 馬達纔是電流的磁效應 C它說轉動馬達可以發電 這是可以的 所以答案選擇是C 那動能那個能量變化呢 發電機 它是動能變電能 電動機馬達 它是電能變動能 不一樣了 電動機有電才會動 是電能變動能 那發電機是由動能變成電能 所以答案選擇是C 看那個第87頁的第14題 有關電跟磁相互關係跟應用的敘述 何者是錯誤的 挑錯的 A它說直流發電機呢 直流電動機 它是將電能變動能 變機械的那種裝置 是對沒有錯 那B它說 發電機呢 它乃是將機械能 轉換變成電能的裝置 發電機嘛 它是把機械能變電能 這樣沒有錯 那C它說 有電流即可形成磁場 同理呢 有磁場就會留感應電流 不對 要有磁場變化 磁場有變化纔有感應電流 少了變化兩個字差很多 所以答案選C錯 好看那個第15題 下面情形中呢 線圈能產生感應電流的共有幾種 那假說 線圈面跟均勻的磁場垂直 而磁場慢慢消失 磁場有消失 就磁場有變化 有變化就有感應電流 可以 那E它說呢 線圈面跟均勻的磁場垂直 且通過線圈中心 並以垂直在圈面的線做軸而轉動 這個時候你軸轉動嘛 它的磁場就會有變化 一樣會有所謂的感應電流 所以假以都可以 那B它說 線圈面跟磁場方向平行 平行的話就不行了 因為我們說它是要互相垂直的 所以那丙不對 那丁它說呢 線圈本身有電流 將線圈斷路的瞬間也會有感應電流 會 你瞬間斷路的時候 它會造成一個磁場的變化 所以也會有 那物它說 線圈面和磁場垂直 那線圈慢慢縮小 那跟它縮小沒關係 所以答案只有三個對 選擇是B 好 第十六題 十六題呢 如附圖 以銅線繞成的線圈甲跟線圈乙 它設計這樣子 甲是這邊正極這樣過來 然後繞上面這樣下來 而乙的話呢 就是一個線圈 它是沒有磁鐵的 算是感應它的變化嘛 那它說呢 它們不接觸 而且呢 靜止不動 那線圈甲呢 持續供應穩定的電流 那這個時候乙的感應電流 你看喔 你持續供電 持續供電 磁場就沒變化 磁場沒有變化怎麼樣 就沒有電流 所以答案選的是 答案選L 感應電流等於零 因為它根本就沒有磁場變化 好 看那個下一題 第十七題 何謂電磁感應 A它說 通有電流的長直導線 放在旁邊的鐵棒 會被感應成磁鐵 這個是電流的磁效應 不是電磁感應 那B它說 有電流四周就會有感應成磁場 這個一樣是電流的磁效應 那C它說 線圈內因磁力線數目發生變化 而產生電流的現象 因為磁力線的數目變化 就磁場變化 這可以喔 所以C可以 那豬它說 有磁場四周就會感應產生電流 不對 要有磁場變化 磁場有變化才會有電流 所以豬也不對 答案選的是C 好我們看那個下一題 第十八題 圖這麼大 負圖儀是一個線圈連接著一個減流劑 當圖中的磁鐵N級靠近線圈時 磁鐵N級靠近這個線圈 這些線圈不停連圈 線圈靠近的時候 發現減流劑會順時針方向偏轉 順時鐘方向 這邊是順 這樣偏轉 我們看一下 它靠近的時候不讓你靠近 這邊伸出了N級 這邊是S級 它向右邊偏轉 這個意思 它現在弄了一個裝置二爐附圖 它把圖中的開關閉合 形成通路的瞬間 來看一次 這個開關切下去變通路 變通路它就有電磁鐵 這邊是正 正到正 這樣下來 負到負 正接下來繞圈圈是這樣子走的 這個方向沒錯 這樣繞下來 繞到這邊的時候再繞回來 這樣繞回來 這樣過去這樣回來 所以你看你的安培右手 電流這樣抓 拇指是N級 所以下面是N級 這邊是S級 可是它是接通的瞬間 你剛通的瞬間的時候 這個時候等於是怎麼樣 等於相當於說磁鐵快速的靠近 你突然伸出S級 它不讓你靠近 這邊就伸出了S 這邊就是N 如果這樣看的時候 減流器的偏轉方向 跟這個不是一模一樣的 這邊N這邊S往右邊偏轉 順時鐘方向偏轉 所以這也是一樣的情況 這邊N這邊S 減流器順時鐘方向偏轉 所以答案選的就是A 它會往順時鐘方向偏轉 這是第18題 看第88頁的第19題 我把這個擦掉了 第19題 19的這一題 我把這個圖切掉 沒有擦乾淨 我把它再努力擦乾淨一下 第19的這一題 教室中是一個均勻的大磁場 天花板是N級 地板是S級 磁場是方向 天花板是N 這邊是S N到S 這邊指針朝下 他說哪一個封閉的單閘線圈 在教室中移動 哪一種方式可以讓它產生感應電流 你必須要讓這個磁場發生變化 可是天花板跟地板不能夠對調 所以你線圈要去轉動它 所以答案比較好是哪一個 答案選出 將線圈在圓處做翻轉 因為你翻轉當下 就等於是磁場有變化了 所以答案選出 好下一題 這是第20題 他說呢 富途中的所有的線圈跟磁鐵都完全相同 只有甲乙丙磁鐵都一樣 線圈都一樣 只有高度不一樣 就是丙的高度是乙的兩倍 那甲這邊是完全都沒線圈 他要做比較 可是想了之後 你越高的丟下來之後 速率就越大 你速率越大 表示磁場變化就越快 磁場變化越快 減流器的偏轉就越大 所以我們發現說 這個減流器是Y大於X X的減流器的偏轉角度會小於Y 因為這邊的感應電流 電磁感應比較明顯 那A他說呢 X的最大指數大於Y 不對啦是Y大於X A不對 那B他說 甲實驗中磁鐵碰觸桌面的速度會大於乙 這有什麼差 甲這邊是完全沒有線圈 直接放掉下來 乙這邊的話呢 這邊有個線圈在 你在放磁鐵的時候 他會感應產生N極 N極跟N極是相似的 會導致他怎麼樣 速度會稍微被影響到 所以沒有甲那麼順 所以甲會比乙快 速度比乙大 對沒有錯 答案選的是B B是對的 那C他說 減流器的X的最大指數等於Y 不對啦是Y大於X 那豬他是說 甲實驗中磁鐵落下的所需時間會大於乙 甲不對是甲的磁鐵時間是小於乙 因為這個甲比較快落到 好所以答案選擇是B對 好看那個再講一個第89頁來 那89的話呢 這邊講的就是那個 電池感應的歷屆試題 我們看一下那個第一題 他說下列四種的裝置的處理方式呢 哪一種會讓這個線圈產生電池感應 這個磁鐵快速的靠近 有可以 銅棒快速靠近 沒有因為銅棒不是磁鐵 磁鐵快 通由穩定電流的電磁鐵 磁鐵棒跟電池都保持不動 那個沒關係 銅棒就沒效了 所以答案是他對 你磁鐵棒快速靠近的時候 就會產生電池感應 所以答案選A 好第二題 魯富圖 他把這個磁棒靜置 靜置就是他把它放著不動 放在甲 放在乙 放在比 分別放十秒 然後比較這三處的感應電流 你都沒有動 沒有動怎麼樣 就沒有電流了 所以答案選的是足 這三個位置都沒有感應電流 好下一題 有一種手電筒 他只需要使用前搖一搖 讓磁鐵通過這個線圈 在兩個塑膠電片之間 來回的運動 就能夠發電 並能夠把電能先儲存 再供電給燈泡 它的構造如富圖所示 那麼這個手電筒的敘述 何者最適當 那A他說 搖晃手電筒的發電過程 是將磁鐵的動能 直接轉換成光能 是把磁鐵的動能變電能 電能變光能 沒有直接變過去的 所以A不對 B他說 搖晃手電筒時 磁鐵來回經過線圈 會使線圈產生感應電流 沒有錯 所以答案選的是B 好看那個第四題 使用如富圖所示的裝置 有關電流跟磁場的關係 下列何者正確 我們先看一下 左邊這個是一個電磁鐵 這邊長的就是正極 短的是負極 所以電流方向會這樣上去的 從這邊回來 所以如果你接通的時候 電流方向會這樣 繞後面去從前面出來 所以這邊的電流方向是往下 因為是往下 所以四指人自然就是這樣子抓 拇指就是N極的指向 所以你通電之後 這邊生出了N極 這邊生出S極 可是你剛通電的那一瞬間的時候 這邊剛好顛倒 剛通電那一瞬間 這邊是N 這邊是S 因為它突然產生N極 它不讓你靠近 你要生出N極 你把電切掉的時候 N極就消失了 你是離開 你要離開不可以離開 它就生成S極 這邊就變N極 所以通電那一瞬間是這一個 把電切掉的時候是這一個 它會互相感應到變這一個 那它是說 開關S接通後 線圈甲在C點 會造成的磁場方向是向右 開關S接通後 線圈甲在C點 造成的磁場方向是向右 我怎麼這樣說 因為這邊是S極 磁場方向怎麼樣 NS相C 所以這個C點磁場方向是向右 是對的 因為是 這邊是NS相C的 所以這個A就對了 答案選的是A 其他都不對 看那個第五題 第四題我把它再說明好了 為什麼B是不對的 他說開關S接通一段時間之後 減流器的指針向左偏轉 開關S接通一段時間 磁場是沒有變化 沒有變化減流器就不會動 所以B也不對 C他說 開關S切斷瞬間 減流器不會偏轉 會偏轉 你把它切斷的時候 這邊磁場突然消失 它會感應到磁場變化 減流器就會偏轉 那豬他說 開關S切斷後 線圈甲在豬點 造成磁場方向會向右 不會啦 你把它切斷 就沒有磁場了 沒有磁場這邊就沒有所謂的感應 所以答案只有A是正確的 好看那個第五題 他做一個電磁感應的實驗 將這個磁棒以V的速度靠近它 插入到線圈內 減流器瞬間偏轉 情形如附圖 那下列方法中 何者不能產生更大的感應電流 那A他說 磁棒速率不變的情況下 線圈的單位長度 圈數再增加 就增加更多圈 可以啦 這樣電流會增加 那B他說 在線圈不改變下 平移向左的速率增加兩倍 加更快的速率 可以 你速率有增加 一樣感應電流就變更大 那C他說 磁棒不動 線圈以V的速度平移向右靠近 它不動 它以V的速度往這邊靠過來 那是沒有變的嘛 所以這個C中沒有 不會產生更大的電流 答案選C 我們看圖 線圈向右磁棒向左 兩者皆以V的速率互相靠近 這個磁棒一樣將運動 線圈整個一起將往右邊運動 相對運動的話 當然是可以的 它的速率會變大 所以只有這個C是速率不變 它無法產生更大的感應電流 所以答案選的是C 好我們就已經把這個章節的課程 全部都說明完了 那我們在接下來 就是要教到第一課的部分 我們再來做上課安排 好今天上到這裡囉 掰掰