磁極與磁力

基礎

磁鐵有北極和南極,同極相斥、異極相吸,兩極磁力最強;磁力能穿過紙和塑膠吸引鐵磁性物料,還能磁化鐵釘、指示方向。

適合:小三常識 · 單元:自然與探究 · 建議學習路徑第 11/26 課

學完呢課,你會識:
  • 磁鐵有北極和南極,同極相斥、異極相吸。
  • 磁力在兩極最強,中段最弱。
  • 磁力能穿過紙、卡紙和塑膠等非磁性物料。
文體:趣味實驗說明文有聲朗讀

文體小知識:趣味實驗說明文用容易做的小實驗講科學,幾塊磁鐵就能發現磁力的規律。

常識General Studies

§課文原文 Passage

1磁鐵能吸引某些物料,這種看不見的力量稱為磁力。每塊磁鐵都有兩個磁極:自由轉動時指北的一端稱為北極,指南的一端稱為南極。磁力在兩極最強,中段最弱:用條形磁鐵的中段幾乎吸不起萬字夾,用兩端卻能一次吸起一串。

2磁極之間有一條規律:同極相斥,異極相吸。把兩塊磁鐵的北極互相靠近,會感到一股推開的力量;把一塊的北極靠近另一塊的南極,它們會立刻緊緊相吸。指南針能指示方向,就是因為地球本身像一塊大磁鐵,磁針的北極會指向北方。

3磁力可以穿過非磁性物料。用白紙隔開磁鐵和萬字夾,萬字夾仍然被吸着;隔着薄卡紙或塑膠墊板也可以。不過磁鐵吸不了所有東西:能被磁鐵吸引的主要是鐵、鈷和鎳,塑膠、木頭、玻璃、銅和鋁都不會被吸引。

4磁鐵還能把磁力「傳」給鐵釘:用磁鐵沿同一方向在鐵釘上摩擦數十次,鐵釘便暫時帶有磁性,能吸起萬字夾。把磁化了的針橫放在浮於水面的小塊發泡膠上,針會慢慢轉向南北,這就是一個自製的簡易指南針。

1重點摘要 Summary

磁鐵有北極和南極,同極相斥、異極相吸,兩極磁力最強;磁力能穿過紙和塑膠吸引鐵磁性物料,還能磁化鐵釘、指示方向。

2生字卡 Vocabulary

M
Magnetic force磁力

磁鐵吸引磁性物料、推開或吸引另一磁極的力量。

M
Magnetic pole磁極

磁鐵磁力最強的兩端,分為北極和南極。

N
North pole北極

磁鐵自由轉動時指向北方的一端,標示為N極。

S
South pole南極

磁鐵自由轉動時指向南方的一端,標示為S極。

R
Repel相斥

兩個同極靠近時互相推開的現象。

A
Attract相吸

異極靠近時互相吸住的現象。

M
Magnetise磁化

令原本沒有磁性的鐵釘等物料暫時帶有磁性。

M
Magnetic material磁性物料

能被磁鐵吸引的物料,主要是鐵、鈷和鎳。

C
Compass指南針

利用地磁指示方向的工具,磁針的北極指向北方。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:找出磁鐵的兩極每塊磁鐵都有北極和南極兩個磁極。用綿繩把條形磁鐵水平吊起,讓它自由轉動,停下後指北的一端就是北極,指南的一端是南極,在北極貼上紅色貼紙做記號。認得兩極,之後做同極異極的實驗時就不會混淆。試驗時要遠離其他磁鐵和鋼製家具,以免干擾磁鐵自由轉動,找出來的兩極才準確。
  2. 第二步:驗證同極相斥、異極相吸磁極之間有一條重要規律:同極相斥,異極相吸。把兩塊磁鐵的北極互相靠近,手上感受到一股推開的力量;把北極靠近另一塊的南極,兩塊磁鐵立刻啪的一聲吸在一起。親手試過這兩種情況,便能牢牢記住磁力的規律。把磁鐵放在光滑的桌面上再靠近,會看見其中一塊自動滑走,斥力便一目了然。
  3. 第三步:找出磁力最強的位置磁鐵各部分的磁力並不一樣強。分別用條形磁鐵的中段和兩端去吸萬字夾:中段連一枚也吸不起,兩端卻能一次吸起五枚,證明兩極的磁力最強,中段最弱。知道磁力集中的位置,使用磁鐵時便懂得用兩端去吸。把萬字夾串成一串掛在中段和兩端,比較長度,磁力強弱的分別便更加明顯。
  4. 第四步:測試哪些物料被吸引磁鐵並非什麼都吸得住,它主要吸引鐵一類的物料。逐一測試萬字夾、銅錢幣、鋁箔紙、膠尺和木鉛筆:只有鐵製的萬字夾被緊緊吸住,銅、鋁、膠和木都不動。記住這個結果,找東西時便知道用磁鐵只能吸出鐵製品。磁鐵能吸引的主要是鐵、鈷和鎳;硬幣多數由銅鎳合金製成,受到的吸引力便很弱。
  5. 第五步:試驗磁力穿過物料磁力有看不見的本領,能穿過一些物料發揮作用。把白紙放在磁鐵和萬字夾之間,萬字夾仍被牢牢吸着;把磁鐵放在塑膠墊板下慢慢移動,板上的鐵珠便跟着走,好像會跳舞。這證明磁力可以穿過紙和塑膠,隔空吸引鐵器。但隔着太厚的物料,磁力會減弱,萬字夾可能吸不穩,實驗時可以逐層加厚測試。
  6. 第六步:磁化鐵釘製作指南針鐵器接觸磁鐵後會暫時帶有磁性,這叫磁化。用磁鐵沿同一方向在鐵釘上摩擦三十次,鐵釘便被磁化;再把針橫放在浮於水面的小塊發泡膠上,輕輕撥正,針尖會慢慢轉動,最後指向南北方向,一枚簡單的指南針便做成了。摩擦必須沿同一方向,來回亂擦會抵銷磁性;磁化後的鐵釘受到碰撞或落下,磁性又會消失。

4圖解 Diagrams

磁鐵:吸乜唔吸乜 MagnetsNS磁鐵兩極:同性相斥・異性相吸✓ 會被吸:鐵釘・迴紋針・鎖・雪櫃貼(含鐵)✗ 唔吸:木·膠·玻璃·紙·銅幣(多數)磁力隔住紙同水都吸得到——做個實驗:隔住張紙移動迴紋針!應用:雪櫃貼·磁力筆盒·門吸·電動車馬達——全部用磁
圖 1:磁鐵吸什麼

5例題示範 Example

例題:小齊把兩塊條形磁鐵放進筆盒。每次合上筆盒,兩塊磁鐵總是互相彈開滑走。這是什麼原因?他可以怎樣令它們吸穩?

  1. 兩塊磁鐵面向彼此的是同極,同極相斥,產生互相推開的力量。
  2. 筆盒合上時,這股推力便令兩塊磁鐵互相推開滑走。
  3. 解決方法:把其中一塊磁鐵調轉方向,讓異極互相面對。
  4. 異極相吸,兩塊磁鐵便緊緊吸住,放在筆盒裏不再滑走。
  5. 答案:兩塊磁鐵彈開,是因為同極相對而互相排斥;只要把其中一塊磁鐵調轉方向,讓異極相對,兩塊磁鐵便會互相吸引,穩穩固定在筆盒裏。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 用磁鐵中段吸不起萬字夾,便認為磁鐵壞了
✓ 磁力集中在兩極,中段最弱,應改用兩端
✗ 把磁鐵拋擲碰撞,或靠近手機和電腦
✓ 碰撞會令磁力減弱,磁鐵靠近電子產品會干擾它們運作
✗ 認為所有金屬都會被磁鐵吸引
✓ 磁鐵只吸引鐵、鈷、鎳等磁性物料,銅和鋁不會被吸引
✗ 磁化鐵釘時來回不同方向亂擦
✓ 要沿同一方向摩擦數十次,磁化效果才會明顯

75 題快測 Quick check

Q1磁鐵有哪兩個磁極?

Q2同極靠近會怎樣?異極靠近又怎樣?

Q3磁鐵哪個部分磁力最強?

Q4舉出兩種不會被磁鐵吸引的物料。

Q5指南針為什麼能指示南北?

8重點回顧 Recap

  • 磁鐵有北極和南極,同極相斥、異極相吸。
  • 磁力在兩極最強,中段最弱。
  • 磁力能穿過紙、卡紙和塑膠等非磁性物料。
  • 磁鐵只吸引鐵、鈷、鎳等磁性物料。
  • 摩擦磁化鐵釘加上浮水法,可以做簡易指南針。

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