科學玩具－電磁－右手開掌定則觀察器

原文發表於Yahoo奇摩部落格2009年05月16日。

介紹右手開掌定則的時候，如果能搭配簡單的教具，讓學生自己動手操作，透過眼到、手到、心也到的學習方式，那麼教起來會輕鬆許多。畢竟有時候講到嘴角全泡沫，學生也不曉得台上的老師在講哪一國話。

一般的科學園遊會有時候會推出簡易的電池馬達，材料有電池、磁鐵、迴紋針及漆包線圈，而南版的出版社也推出這一項動手做教具，每盒六組。一旦組裝完成，通以電流，上面的圓形線圈就會快速旋轉。不過，卻有個限制，就是必須全神貫注，才能判斷出線圈受力方向，不然就得等它轉慢一點。

這是2008高雄市科學園遊會的攤位照片

圖中可見小港國中把簡易的馬達也呈現出來給參觀民眾欣賞與實作

其實準備一些日常中的回收物也能做出這種效果，而且想要觀察右手開掌定則的受力方向，倒不一定非轉不可。底下DIY的材料都可以自生活中取材，沒有花自己一毛錢，也能完成一組組實用的教具。

準備材料：

 

發泡聚合物

（當作底座，原為防撞緩衝用，從電腦老師那邊的箱子找就有了）

之所以中意它而不用保麗龍，其實是看上它可以穿刺而不變形，洞也不會擴張

 

電池盒

（裝上電池，提供電流，在某版本中測試電解質的材料包中可以發現）

銅線

（提供電流通路，在電解質材料包中亦可尋獲，把電線絕緣外皮移除即可）

採用它的原因很簡單，除了質軟，可以彎曲成想要的形狀之外，氧化也沒那麼快

強力磁鐵

（提供固定方向的磁場，在藝文領域的教具中可找到，把背面的鐵夾拆掉即可）

雀屏中選的原因很簡單，磁力強且面積大，也黑色的氧化鐵磁鐵好用多了

組裝步驟：

在電池盒背面貼兩條雙面膠，撕開之後可以貼在發泡聚合物底座上固定

 

將彎折好的銅線組裝起來，銅線可刺入底座固定

調整好間距，使得中間銅線搖擺時不會卡住

 

電池盒的正負極電線在未使用時，也可以插入底座固定

想插哪裡就插哪裡，真的很方便，也不至於千瘡百孔

最後磁鐵擺在銅線正下方就大功告成了

操作示範：

只接紅色正極導線，不接黑色負極導線

在這種斷路的情況下，銅線當然一動也不動

如果兩極導線都接上去，形成通路，通以電流

電流從右方進入，左方流出

就會發現銅線受力偏向一方，在特定的一邊形成重力與磁力的平衡狀態

將兩極導線交換方向，通以反向電流，也能看到銅線受力偏向另外一方

電流從左方進入，右方流出

此時，更可以問學生磁鐵的磁極方向分別是在哪裡。你看得出來嗎？（參考答案：照片中的磁鐵為Ｎ極向上，Ｓ極向下。反白即可）當然，除了可以任意變換電流方向之外，可以操弄的還有磁場方向（翻面即可），磁鐵種類（磁場強度及磁力線分佈範圍、類型）、銅線粗細、不同材質的導線、電流大小等等變因。有太多東西可以讓學生親手操作了！

小時候對於電動機的回憶是文具店裡的套裝版教具，現在仍有在販售，但在課堂上詢問時，卻不見得每位學生都做過，事實上是很多人沒做過，做了也不見得成功，然後就升上國中了。如果我們還不讓他們有機會操作的話，不留時間給他們將知識應用出來，那麼他們長大後，只會和大多數人一樣，離科學越來越遠。