．將指北針平放在桌上，指針會朝向哪個方向呢？ ．拿支磁鐵靠近指北針，會有什麼現象？ ．指北針的指針是用什麼材質製成的？ ．如何驗證指北針的指針是磁鐵製成的？ ．有哪些方法可以用小磁鐵棒製作簡易的指北針呢？ ．指北針的指針靜止時，為什麼總是朝向南北方呢？ ．指南針是中國古代四大發明之一 ．中國古代的指南針

將指北針平放在桌上，指針會朝向哪個方向呢？ 南 →指北針的指針永遠朝向南北方向，也就是指針紅色的那端（或箭頭）永遠指向北方。

拿支磁鐵靠近指北針，會有什麼現象？ →這種情形和兩支磁鐵互相靠近時的情形很類似。 ◄指北針的指針紅色的 那端會和磁鐵的S極吸 在一起。 ◄指北針的指針另一端 （不是紅色的一端） 會和磁鐵的N極吸在 一起。 →這種情形和兩支磁鐵互相靠近時的情形很類似。

指北針的指針是用什麼材質製成的？ →指針會受到吸引和排斥，所以應該是小磁鐵製成的；指針不可能是鐵製的，因為鐵只會被磁鐵吸引，不會被排斥。 磁鐵同極靠近時，會互相排斥；磁鐵若是不同極靠近時，會互相吸引。 →指針會受到吸引和排斥，所以應該是小磁鐵製成的；指針不可能是鐵製的，因為鐵只會被磁鐵吸引，不會被排斥。

如何驗證指北針的指針是磁鐵製成的？ →我們拿支小鐵棒來做指北針，看它會不會朝向南北方向。 →小磁鐵必須能夠自由旋轉。（利用一條棉線綁在磁鐵中央懸掛著） →小磁鐵靜止時朝向南北方向，所以指北針的指針是磁鐵製成的。

有哪些方法可以用小磁鐵棒製作簡易的指北針呢？ 用膠泥或是雙面膠固定 →小磁鐵棒固定試 管底部，再套在 原子筆上。 →將小磁鐵棒平放 在浮板上，且放 在水面。 →試管上或是浮板上的小磁鐵棒，靜止時和指北針的指針一樣，朝向南北方向，磁鐵的Ｎ極指向北方，磁鐵的Ｓ極指向南方。

指北針的指針靜止時，為什麼總是朝向南北方呢？ →科學家認為地球本身好像是一個大磁鐵，具有磁性，簡稱地磁。只是地磁的N極靠近地理的南極，地磁的S極靠近地球的北極（如右圖）。由於不同磁鐵的N極和S極會互相吸引，所以，指北針指針N極（紅色端）靜止時，總是朝向地球北方（地磁S極）。

指南針是中國古代四大發明之一 指南針的故事： 指南針是中國四大發明之一。大約在戰國末期，中國人便已發現磁石及其吸引鐵製品的特性。東漢初年又發現磁石可以指向南北，於是開始利用它做指南的工具。中國古代指示方向的工具叫「司南」， 是由一個用磁鐵做成的勺及一個光滑可以 轉動的盤所組成。使用時讓勺在盤上轉動， 當勺停止時，勺柄所指的方向便是南方。由於司南的使用及其侷限性，前人不斷的研究與改進，便出現了指南魚及指南針。指南針的指針兩端可以分別靈活的指向南北，後來被廣泛應用到航海方面，對於人類克服海上航行的困難有很大的貢獻。

中國古代的指南針 ★指南針或指北針的名稱視其指針尖端之朝向而定。 指針的尖端（或是紅色那端）朝向北方，稱為指北針； 司南 勺柄指向南方 南 北 指南魚 北 南 ★指南針或指北針的名稱視其指針尖端之朝向而定。 指針的尖端（或是紅色那端）朝向北方，稱為指北針； 指針的尖端（或是紅色那端）朝向南方，稱為指南針。

2-1通電的導線 ．電流磁效應的簡介 ．通電的電線具有磁性嗎？ ．電池的接法會影響指北針指針的偏轉？ ．電線的位置會影響指北針指針的偏轉？ ．電線與指北針垂直時，會影響指針偏轉？ 2-2通電的線圈 ．繞圈的電線，通電後會影響指針偏轉嗎？ ．以漆包線代替電線繞成圈圈，通電後會影響指針偏轉方向？ ．通電的線圈具有磁性，可以吸起迴紋針？

2-3電磁鐵的裝置 ．通電的線圈，也像一般磁鐵具有Ｎ極和Ｓ極？ ．線圈中的小鐵棒具有Ｎ極和Ｓ極？ ．電磁鐵的組成是什麼？ 2-4如何增強電磁鐵的磁性 ．電池的數目會不會影響電磁鐵的磁性？ ．繞的線圈數多寡，會影響電磁鐵的磁性嗎？ ．如何做一個磁性比較強的電磁鐵呢？ 2-5電磁鐵與磁鐵 ．電磁鐵和一般的磁鐵有哪些相同和不同的地方？ ．調查看看，日常用品中，有哪些用到一般磁鐵或是電磁鐵？ ．利用通電的漆包線和懸掛的磁鐵可以做個有趣的玩具，動手做做看！ ．電流磁效應的發現者——奧斯特

2-1通電的導線 電流磁效應的簡介 →西元1820年，奧斯特觀察到通電的導線具有磁性，　可以使指北針的指針偏轉。根據這個原理可以製作　馬達、電磁鐵等工具，對我們的生活有很大的影響。

2-1通電的導線 通電的電線具有磁性嗎？ →奧斯特實驗所使用的裝置只有電線、電池和一個指北針。首先將指北針平放，使指針的南北極分別與底座的南北對齊，然後把電線放在靜止的指北針上面。接上電池，即發現通電的電線可以使指北針的指針偏轉。 →因為磁鐵會使指北針的指針產生偏轉，所以通電的電線和磁鐵一樣具有磁性。

電池的接法會影響指北針指針的偏轉？ 改變電池正、負極方向，指北針的指針偏轉方向相同嗎？ 2-1通電的導線 電池的接法會影響指北針指針的偏轉？ 改變電池正、負極方向，指北針的指針偏轉方向相同嗎？ →將電池的正、負極反向連接，結果發現指北針的指針偏轉方向不同。（電線擺放的位置固定）

電線的位置會影響指北針指針的偏轉？ 改變電線擺放的位置，指北針的指針偏轉方向相同嗎？ 2-1通電的導線 電線的位置會影響指北針指針的偏轉？ 改變電線擺放的位置，指北針的指針偏轉方向相同嗎？ →將電線分別放在指北針的上方和下方，通電後發現指北針的指針偏轉方向不同。（電池正、負極接的方向固定）

電線與指北針垂直時，會影響指針偏轉？ 通電的電線與指北針的指針垂直靠近時，會影響指北針指針的偏轉嗎？ 2-1通電的導線 電線與指北針垂直時，會影響指針偏轉？ 通電的電線與指北針的指針垂直靠近時，會影響指北針指針的偏轉嗎？ →通電的電線與指北針的指針垂直靠近時，指北針的指針並不會偏轉。

繞圈的電線，通電後會影響指針偏轉嗎？ 將直電線同一個方向繞成圈圈，通電後，會影響指北針的指針偏轉嗎？ 2-2通電的線圈 繞圈的電線，通電後會影響指針偏轉嗎？ 將直電線同一個方向繞成圈圈，通電後，會影響指北針的指針偏轉嗎？ →通電的線圈和直電線一樣具有磁性，所以靠近指北針時，也會影響指北針指針的偏轉。

以漆包線代替電線繞成圈圈，通電後會影響指針偏轉方向？ 2-2通電的線圈 以漆包線代替電線繞成圈圈，通電後會影響指針偏轉方向？ 一般的電線不容易纏繞成線圈，馬達中的電線（漆包線）比較不占空間，又容易纏繞，試試看，是否與電線線圈一樣具有磁性？ 將漆包線順著同一方向纏繞在吸管上（至少繞60圈)。將漆包線兩端的漆利用砂紙刮掉約2公分，再接上電池。 →通電的線圈靠近指北針，觀察到可以使指北針的指針偏轉，所以通電的漆包線線圈具有磁性。

通電的線圈具有磁性，可以吸起迴紋針？ 通電的線圈具有磁性， 它可以吸起迴紋針嗎？ 2-2通電的線圈 通電的線圈具有磁性，可以吸起迴紋針？ 通電的線圈具有磁性， 它可以吸起迴紋針嗎？ →因為線圈的磁性太弱了而迴紋針的重量太重了，所以線圈無法吸起迴紋針。 在線圈中加支小鐵棒，是否可以吸起迴紋針？ →發現可以增加線圈的磁性，因為可以吸起迴紋針。 →但是將小鐵棒換成小木棒或是小鋁棒，發現無法增強磁性。

通電的線圈，也像一般磁鐵具有N極和S極？ 2-3電磁鐵的裝置 通電的線圈，也像一般磁鐵具有N極和S極？ 放入小鐵棒的線圈通電後，是否也像一般磁鐵具有N極和S極？ N S →一端可以吸引指北針的N極， 另一端可以吸引指北針的S極，故它具有像磁鐵的N極和S極。 如果將電池的正負極反向連 接，結果有什麼不一樣？ N S →原本吸引指北針的N極變成 S極，原本另一端可以吸引指北針的S極變成吸引N極。

線圈中的小鐵棒具有Ｎ極和Ｓ極？ 還有哪些現象可以用來說明放入小鐵棒的線圈通電後，有Ｎ極和Ｓ極？ N S ▲取一個塑膠盆，裝水約7〜8 2-3電磁鐵的裝置 線圈中的小鐵棒具有Ｎ極和Ｓ極？ 還有哪些現象可以用來說明放入小鐵棒的線圈通電後，有Ｎ極和Ｓ極？ N S ▲取一個塑膠盆，裝水約7〜8 分滿，並將製作好的電磁鐵 黏貼於保麗龍板上。　 ▲將黏貼於保麗龍上的電磁鐵， 輕放於水面上，一段時間後 ，看到它轉的方向與指北針 的南北極同向。　

S N 端為S極。 ▲將上圖放入小鐵棒的線圈相互靠近，可以感覺到兩個相互的吸引。這是因為相靠的兩端，一端為N極，另一 2-3電磁鐵的裝置 N S ▲將上圖放入小鐵棒的線圈相互靠近，可以感覺到兩個相互的吸引。這是因為相靠的兩端，一端為N極，另一 端為S極。 ▲將上圖的放入小鐵棒的 線圈相互靠近，可以感覺到兩個互相的排斥。這是因為相靠近的兩端，一端為N極，另一端也是N極。

2-3電磁鐵的裝置 電磁鐵的組成是什麼？ →加了鐵棒的線圈，在通電後磁性增加許多，就像 一般的磁鐵，可以吸起迴紋針。像這種繞有漆包線的鐵棒，通電後會產生磁性的裝置，我們稱它為「電磁鐵」。

電池的數目會不會影響電磁鐵的磁性？ →同個電磁鐵（線圈數一樣），串聯的電池愈多，則可以吸起迴紋針的數目愈多，表示磁力愈強。 2-4如何增強電磁鐵的磁性 電池的數目會不會影響電磁鐵的磁性？ →同個電磁鐵（線圈數一樣），串聯的電池愈多，則可以吸起迴紋針的數目愈多，表示磁力愈強。

纏繞的線圈數多寡，會影響電磁鐵的磁性嗎？ 2-4如何增強電磁鐵的磁性 纏繞的線圈數多寡，會影響電磁鐵的磁性嗎？ →同一個電磁鐵（電池一樣多），同距離繞的線圈愈多，則可以吸起迴紋針的數目愈多，表示磁力愈強。

2-4如何增強電磁鐵的磁性 如何做一個磁力比較強的電磁鐵呢？ →串聯多一點的電池。 →線圈多繞幾圈。 →將線圈中的小鐵棒換成具有磁性的磁鐵。

電磁鐵和一般的磁鐵有哪些相同和不同的地方？ 2-5電磁鐵與磁鐵 電磁鐵和一般的磁鐵有哪些相同和不同的地方？

調查看看，日常用品中，有哪些用到一般磁鐵或是電磁鐵？ 2-5電磁鐵與磁鐵 調查看看，日常用品中，有哪些用到一般磁鐵或是電磁鐵？ 一般磁鐵 電磁鐵

利用通電的導線、電池、強力磁鐵、貼紙和鐵釘等材料做個有趣的玩具，動手做做看！ 2-5電磁鐵與磁鐵 利用通電的導線、電池、強力磁鐵、貼紙和鐵釘等材料做個有趣的玩具，動手做做看！ 通電後，懸掛的磁鐵產生了什麼現象？為什麼會這樣？ 準備導線、電池力磁鐵、貼紙、鐵釘等材料。 貼紙貼於鐵釘上， 並將強力磁鐵吸附於鐵釘上，尖端朝上。 將有強力磁鐵的鐵釘尖端吸附在電池的負極。 導線的一端接於正極，另一端導線接近強力電磁鐵的側邊。 ▲ →通電時，可以看到它一直在旋轉，貼紙上的鳥好像被關在籠子裡。 →發揮自己的想像力，利用電磁鐵和磁鐵的性質，製作出其他好玩的電磁鐵玩具。

2-5電磁鐵與磁鐵 電流磁效應的發現者——奧斯特 丹麥物理學家奧斯特（Hans Christian Oersted，1777-1851）1777年8月12日生於丹麥 朗吉蘭島一個藥劑師家庭，12歲開始在藥房裡幫助父親。由於努力讀書，17歲以優異的成績考取了哥本哈根大學的免費生。他一邊當家庭教師，一邊在學校學習藥物學、天文、數學、物理、化學等。 1806年擔任哥本哈根大學物理學教授，1821年被選為英國皇家學會會員，1823年被選為法國科學院院士，後來任丹麥皇家科學協會會長。 1820年4月的一天晚上，奧斯特在講課中突然有了一個想法，他說：「讓我把導線與磁針平行放置來試試看。」當他接通電源時，他發現小磁針微微動了一下，這一現象使得奧斯特又驚又喜。他緊緊抓住這一現象，連續進行了3個月的實驗研究。終於在1820年7月21日發表了一篇──關於磁針上的電流碰撞的實驗論文。奧斯特發現的電流磁效應，是科學史上的重大發現，立即引起了人們的注意，並也揭開了物理學史上的一個新紀元。

圓磁鐵一般都沒有標示磁極。若它右側那一面會與磁鐵棒的N極吸在一起，請問圓磁鐵右側那一面是哪一極？ 習作第18頁 圓磁鐵一般都沒有標示磁極。若它右側那一面會與磁鐵棒的N極吸在一起，請問圓磁鐵右側那一面是哪一極？ 右側 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 S 極

習作第18頁 製作簡易的指北針。請回答下列問題： ⒈下列哪些物品可以當指北針的指針？請在□中打ˇ。 ˇ ˇ

⒉可以使上述作為指北針指針的物品，指出南北的方法有哪些？請在（ ）裡打ˇ。 習作第18頁 ⒉可以使上述作為指北針指針的物品，指出南北的方法有哪些？請在（ ）裡打ˇ。 ( )⑴平放在桌面上。 ( )⑵固定在桌面上。 ( )⑶放在保麗龍上，置於在水面。 ( )⑷可用雙面膠或膠泥，將做為指北針指針的物品固定在試管底部。 ( )⑸用細線綁在指針的中央，懸掛起來。 ˇ ˇ ˇ

指北針的指針靜止時，紅色端指向北方。請回答下列問題： 習作第19頁 指北針的指針靜止時，紅色端指向北方。請回答下列問題： ⒈下圖中，指北針的紅色端是哪一端？ N極 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⒉將磁鐵棒的甲端靠近靜止的指北針，指針轉成下圖的樣子。請問磁鐵棒的甲端是哪一極？ 習作第19頁 ⒉將磁鐵棒的甲端靠近靜止的指北針，指針轉成下圖的樣子。請問磁鐵棒的甲端是哪一極？ 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 S極

習作第20頁 請依實際操作結果，回答下列問題。 下面哪些圖示能使指北針的指針產生偏轉？請在□中打ˇ。 ˇ ˇ ˇ

指北針放在電磁鐵的甲端，指針轉成如下圖的樣子。 習作第21頁 指北針放在電磁鐵的甲端，指針轉成如下圖的樣子。 ⒈請問當指北針放在電磁鐵的乙端時，指針會轉成哪一個狀態？請在□中打ˇ。 ˇ

⒉在這個實驗中，電磁鐵通電後，甲端是N極還是S極？ 習作第21頁 ⒉在這個實驗中，電磁鐵通電後，甲端是N極還是S極？ 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 S極 ⒊在這個實驗中，電磁鐵通電後，乙端是N極還是S極？ N極 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

小美想知道「串聯不同數量的電池如何影響電磁鐵的磁性強弱」，她應該怎樣設計實驗呢？ 習作第22頁 小美想知道「串聯不同數量的電池如何影響電磁鐵的磁性強弱」，她應該怎樣設計實驗呢？ ⒈改變的因素是什麼？請在（ ）裡打ˇ 。 ( )⑴線圈的圈數 ( )⑵電池的個數 ( )⑶迴紋針的個數 ˇ ⒉保持不變的因素是什麼？請在（ ）裡打ˇ 。 ( )⑴線圈的圈數 ( )⑵電池的個數 ( )⑶迴紋針的個數 ( )⑷線圈內的材料 ˇ ˇ

⒋根據上面的實驗紀錄，電池的個數和電磁鐵的磁性強弱有什麼關係？ 習作第22頁 ⒊實驗紀錄： 1個 3個 5個 （以上數據僅供參考，請依實際狀況作答。） ⒋根據上面的實驗紀錄，電池的個數和電磁鐵的磁性強弱有什麼關係？ 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 線圈的圈數與線圈內的材料固定時，電池愈多，電磁鐵磁性愈強。

小明想知道「增加電磁鐵的線圈數，磁性會變強嗎？」，他應該怎樣設計實驗呢？ 習作第22、23頁 小明想知道「增加電磁鐵的線圈數，磁性會變強嗎？」，他應該怎樣設計實驗呢？ ⒈改變的因素是什麼？請在（ ）裡打ˇ 。 ( )⑴線圈的圈數 ( )⑵電池的個數 ( )⑶迴紋針的個數 ˇ ⒉保持不變的因素是什麼？請在（ ）裡打ˇ 。 ( )⑴線圈的圈數 ( )⑵電池的個數 ( )⑶迴紋針的個數 ( )⑷線圈內的材料 ˇ ˇ

⒋根據上面的實驗紀錄，線圈數和電磁鐵的磁性強弱有什麼關係？ 習作第23頁 ⒊實驗紀錄： 1個 3個 5個 （以上數據僅供參考，請依實際狀況作答。） ⒋根據上面的實驗紀錄，線圈數和電磁鐵的磁性強弱有什麼關係？ 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 電池的個數與線圈內的材料固定時，線圈數愈多，磁性愈強。

習作第23頁 一般磁鐵與電磁鐵各有何特性？請連一連。