電流與磁力 活動報導

2015/07/20 – 下午 1:48

文/校園記者林育筠

  從小時候玩具裡的電池到求學課堂上的電磁實驗,對於「電」,相信大家一定都不陌生;但對於「電」的認識與了解,我們似乎都僅止於粗淺的認知。本次活動將帶領大小朋友們,一同進入有趣的「電的世界」。

探究與研究
  本次假日科學廣場邀請到了退休教師伍瀀肇前來帶領小朋友們領略電的奧秘,伍瀀肇退休後仍致力於科學推廣、物理教育,對於科普教育推廣可說是不遺餘力。活動一開始,伍瀀肇拿出一只茶葉罐,罐子側邊有四個線頭,輕輕用手一拉其中一個線頭,另外三個線頭竟然一同縮進了茶葉罐子裡,小朋友們感到十分好奇,究竟是怎麼做到的呢?伍瀀肇隨即引領小朋友們動手利用桌上的紙杯與繩子親手實作。不久之後陸續有小朋友成功完成作品,即便製作方式有些不同、仍能達到與伍瀀肇的作品有著相同效果。伍瀀肇以此作品為這場科學饗宴揭開序幕,開啟了小朋友們思考與實作的好奇心。
  完成小小的實作之後,伍瀀肇問起小朋友們「研究」與「探究」之間的差異。伍瀀肇認為,人會因為「看到什麼」而後「想到什麼」,之後進一步思考「要試什麼」,最後從中獲得答案而「知道什麼」;這是科學探究的歷程,一切的科學本於最原始的好奇。伍瀀肇表示,小朋友縱使不一定能做研究,但可以進行探究;經由探究,即能從最微小的好奇心進而發現有趣的科學現象,養成見微知著的探索精神。

磁力小遊戲
  講解了研究與探究的關聯性之後,伍瀀肇帶著小朋友們進行有趣的磁力小遊戲──或許大家童年時都曾玩過,當手裡握著一個鐵器或是磁鐵在指北針上輕輕移動時,指北針的指針會隨之轉動。伍瀀肇解釋,這就是因為磁力互相影響的緣故,不僅僅是鐵器或磁鐵,含有金屬鈷、鎳的物質同樣也會影響指北針的轉動。觀察了鐵器對指北針的影響之後,伍瀀肇接著指示小朋友們將材料中的漆包線拉成一長條,頭尾兩端以砂紙將漆包線表面的漆刮掉,再接上電池的正負兩極,最後按下電池盒的開關,將通電的漆包線拉直並挪到指北針上頭--神奇的是,指北針竟然開始轉動了──伍瀀肇解釋道,這就是電與磁之間的互相影響。電生磁而磁亦生電,因此當漆包線有電流通過時,自然會影響指北針的磁場。且因電流路徑由正極到負極,因此漆包線位於指北針的上、下方,指針分別會往不同的方向偏移,兩者之間的差異亦是因為電流的影響。

DIY小馬達
  帶領小朋友們認識了電磁之間的交互影響之後,伍瀀肇接著開始指導小朋友們製作簡易馬達。馬達是影響科學與工業發展至深至重的發明,但其原理也是鑿因於簡單的電生磁與磁生電。首先,將漆包線繞著膠水瓶等圓柱狀物體約莫五圈左右,製成一個圓形的線圈,之後取出並在兩端留下大約一指長的長度,其餘即可剪掉。剪掉多餘的漆包線之後,利用留下的兩端將線圈纏緊,並將其中一端的漆包線磨掉底層的漆,留下上層部分、另一端則是磨掉全部的漆。完成線圈之後,將一顆三號電池的一半黏上透明膠帶,兩個拉成V字形的大迴紋針黏在電池正負極的兩頭,並在電池中間放置圓形磁鐵,最後,將已完成的線圈放置在迴紋針的兩端彎曲處,先手動轉一下線圈,調整磁鐵角度後,即可使線圈開始自轉,這就是馬達最基本的雛型了。
  完成馬達後,由於磁鐵與線圈、電流之間必須要是一個能相互影響的角度才能讓馬達運轉,小朋友們紛紛開始調整磁鐵與線圈的角度,使之能夠順利轉動。藉由本次DIY,讓小朋友們認識電磁之間交互影響的關係,同時亦親手完成了一個影響人類工業深遠的發明。

  伍瀀肇以親切和藹的方式,帶領小朋友們領略了電磁的奧秘,也傳授了科學探究的態度與精神,讓在場的大小朋友們一同享受一個知性而有趣的午後。