PDF《科别：物理科》

科别:物理科 组别:国中组 作品名称:电磁炉上玩花样 关键词:磁效应、磁感应、热效应 编号:030108 学校名称: 嘉义县立东石国民中学 作者姓名: 陈建佑、黄信达 指导老师: 林全成 摘要 电磁炉如何将水煮开、食物煮熟?其工作原理我们认为应该有三种:电流磁效应、 电磁感应、电流热效应.

即电磁炉外接电源使炉内的线圈板产生磁场,再由磁场的变 化使炉面的加热容器产生感应电流,又因加热容器材质的电阻而产生热量. 设计三大部分实验:测试电磁炉内的线圈板产生磁效应的强弱,并以家用单芯电 线绕制线圈,探讨炉内线圈板磁场的变化,造成绕制线圈产生感应电压大小的变因. 进而设计各种形式的线圈,测其感应电压的值,配合电路原理,焊接串联、并联小灯 座,装置适当功率的小灯泡,观察其趣味性的变化.最后再以不同形状、大小的铁片, 代表加热容器的底部与四周,探究容器产生感应电流(涡电流)的现象. 本实验设计希望能统合国中理化「电与磁」的相关内容,作为辅助学习的教材, 使学习更具趣味性、更有效果. 壹、研究动机: 在国中理化第三册十二章中,我们学会了电磁感应原理,了解一线圈内磁场发生 变化时,线圈会产生感应电流,刚好冬天时,使用电磁炉享用热呼呼的火锅,却发现 电磁炉本身并不会产生热量,我们推论「电磁炉」顾名思义应该与「电磁」两字脱不 了关系,所以也必定与我们理化课本第三册十二章内容有关联.於是我们便藉著次参 加科展的机会,去探讨其电磁感应现象,加深学习效果. 贰、研究目的:

一、了解电磁炉之完整工作原理,以便充分利用.

二、以电磁炉为介面,设计「电与磁」内容相关的实验,包括:电路组合(通路、短路、断路) 、电压、电流及电阻的测量、磁场强弱之探讨、电磁铁、电流磁效应、 电磁感应、电流热效应…….等等.

三、设计的实验器材,可作为辅助学习的教材,使学习过程更活泼、有趣,学习效果 更好. 参、研究设备及器材

一、电流磁效应部分: 甲、乙两种厂牌废电磁炉、直流安培计、直流伏特计、电池及电池座、鳄鱼夹导线、 小磁针.

二、电磁感应部分: 甲厂牌电磁炉乙台、0.225mm 电线、1.2mm 电线、、1.6mm 电线、 2.0mm 电线、 胶带、三用电表、电烙铁、焊锡及油、小灯泡(规格为 2.2V、2.5V、3.8V、4.5V、 6.2V、 12.0V、18.0V、24.0V、30.0V、48.0V) 、小水盆、大水壶、大锅子、电水壶、 烧杯、温度计、码表、标签纸.

三、电流热效应部分: 铁片(90cm*180cm)一张、烤肉网、铝锅、厚纸版、砂纸、剪铁片专用剪刀、回纹 针、双面胶、白胶、氯化亚钴溶液及试纸、水彩笔、铁丝、烘炉子、蚊香盘…等铁 制物品.

1 肆、研究过程或方法

一、利用甲、乙厂牌电磁炉内的线圈板做电流磁效应实验.

(一)拆下甲、乙两厂牌电磁炉内的线圈板.

(二)小磁针静置於桌面的纸盒上,使小磁针南北指向.

(三)将线圈板面与小磁针南北指向平行.

(四)线圈板两端接上不同数目的电池,与安培计、伏特计形成电路,纪录线圈板 两端的电压、通过线圈板上的电流与小磁针偏转的角度,并由电压、电流大 小计算电路的总电阻.

二、以自绕各种线圈,在电磁炉上做电磁感应实验.

(一)测量电磁炉在不同的开关设定状态下、大小水壶加热时,自绕线圈产生感应 电压的大小.