學習內容分析

前言：

本課程的學習內容將翰林及鎮麟出版社的自然科教科書的內容融入的教材中，將磁力的基本概念擺在第一單元先行學習，磁的單元學習完畢之後再學習第二單元電學，等到電與磁力都能融會貫通之後再學習第三單元電流的磁效應，接著講述與前單元較容易混淆的第四單元電磁感應以此做一個電與磁相關概念的完整學習，再來第五單元電與生活就是將課程內容帶回到生活中；如此的安排主要在於考量國中學生的理解能力以及對電與磁的生活經驗結合，由易而難，由簡而繁做一個適合學生能力循序漸進的學習課程；學習內容整理如下。

 

---

 

PPT

紙本教材

影片

教材道具舉例

電腦

課本

電腦

實物教材

電學方面

首先，先講解什麼是電流與電子（電流的流向與電子的流向）：電流：正（高）→負（低）；電子：負（高）→正（低），都是由高電位留向低電位（利用動畫的方式來表示比較清楚）。

解釋什麼是電壓：這就會牽扯到『電位差』（此概念與水位高低的『水壓』很像，所以可以用水壓舉例，學生比較容易了解），這樣也可以比較清楚電流與電子的流向。

再講解電阻，說明它也就是電流的阻力：當中所減少的就是電位能，不過學生可能以為減少的會是電子，但是實質上減少的卻是電子身上所攜帶的能量，而非電子。

磁學方面

安培右手定則

在電磁學當中，我們知道電流回圈上的磁場方向可以利用右手定則來判斷。

方法就是將拇指以外的四跟手指向手掌彎的方向視為電流的方向，而拇指的方向就是磁場的方向

透過學習、了解這些東西，可以提升在理化方面的知識（於考試上能有比較好的成績），然後，電流與電子的流向因為是相反的，所以必須牢記（否則有可能搞錯）。

之後，學生可以說出電流與電子的流向，理解什麼是電位差，並且可以簡單的說出大概的意思。

說出電阻是什麼意思，於做題目時可以應用右手定則來做題目。

I.           何謂磁?

1.    磁的定義及其基本概念。－語言訊息、定義概念(智能技能)

2.    磁鐵與磁場(暫時磁與永久磁的區別及地磁方向)。－語言訊息

Ÿ      磁鐵的性質。

                            i.    磁化現象，知道磁鐵不需要接觸鐵釘即可將鐵釘磁化。

                          ii.    磁鐵可分為永久性磁鐵和暫時性磁鐵。

Ÿ      磁鐵的N極與S極必定同時存在

                            i.    磁鐵的磁場及磁力線

                          ii.    地球磁場的存在與磁場方向

                        iii.    利用磁針決定某點的磁場方向

                        iv.    磁力線與磁場方向的關係。

                          v.    磁力線的性質。

3.    辨別出通電直導線及螺管線圈建立的磁場。－具體概念(智能技能)

II.        何謂電?

1.    電的定義及其基本概念。－語言訊息、定義概念(智能技能)

Ÿ      靜電現象。

                            i.    異性電荷之間能互相吸引，同性電荷之間則互相排斥。

                          ii.    電量與基本電荷的意義及單位。

                        iii.    靜電感應。

                        iv.    感應起電。

Ÿ      放電現象。

Ÿ      通路與斷路。

                            i.    電路符號與電路圖、電器串聯與並聯的特性。

2.    產生電流的原理，並認識直流電與交流電。－原則

Ÿ      電壓的意義。

Ÿ      電流的定義(電流由高電位流向低電位)。

Ÿ      電阻的定義、單位。

                            i.    歐姆定律的物理意義。

Ÿ      正電荷流動的方向為電流的方向，與電子流的方向相反。

Ÿ      電的運算。

                            i.    正電荷由電池內部的負極移動到正極時的方向性，及所獲得的電能＝

 電量×電壓。

                          ii.    電池將化學能轉換成電能，電路中的電器則將電能轉換成其他形式的

 能量。

                        iii.    電器所消耗的電能＝電量×電壓＝電流×時間×電壓。

                        iv.    功率P，P＝IV＝I2R＝V2/R。

III.     電流的磁效應

1.電流與磁場的交互作用。－語言訊息

2.安培右手定則的意義及利用其判斷導線周圍磁場的方向。－抽象概念

3.電磁鐵的意義與應用實例。－原則

4.馬達的基本構造及運轉原則。－原則

5.載流直導線在磁場的受力情形及形狀和載流螺旋形線圈兩端的極性。

Ÿ      右手開掌定則。－原則

                            i.    右手開掌定則判斷載流導線在磁場中的受力方向。－抽象概念

                          ii.    利用右手開掌定則，解釋直流電動機的運轉原理。－原則

                        iii.    運動中的帶電粒子受外加磁場作用時，帶電粒子會受力而產生運動方

 向的偏移。－抽象概念

IV.     電磁感應

1.電磁感應現象。

Ÿ    感應電流大小的因素。

                          i.      了解如何利用原來磁場的變化與感應磁場的方向，判斷感應電流的方

 向。－抽象概念

2.法拉第定律。－原則

                        ii.      感應電流的大小和線圈內磁場變化的速率成正比。－原則

3.冷次定律。

Ÿ   線圈內磁場發生變化，產生感應電流。

Ÿ   電流產生磁場。

Ÿ   磁場的方面與原磁場方向相反。

Ÿ   應用冷次定律，可以決定感應電流的方向。

Ÿ   馬達與發電機結構與功能的異同

Ÿ   變壓器的工作原理。

4.知道直流發電機的發電原理。

5.感應電流的產生、影響電流大小的因素。

V.        電與生活

1.雷電現象、中和的放電現象。

2.避雷針。

3.電流的熱效應。

4.電力供應運輸及消耗。

5.電器標示的意義。

6.電的計費方式。

7.用電安全須知。

 參考資料來源：自然科教科書，學測搶分魔法書。鎮麟出版社