方向（螺線管右手定則）

 標原磁場 B方向

 標感應磁場 B’方向（恆反抗 B 之變化 ）

 反推電流 I 方向（螺線管右手定則）

4.如圖，A 線圈在 B 線圈內部，依如下的步驟來操作，則：

步驟 甲：按下 A 線圈開關，形成通路瞬間 步驟 乙：接通電路後維持一段時間

步驟 丙：再切斷 A 線圈開關，形成斷路瞬間

 步驟 甲，產生的感應電流方向為 X 或 Y？ 。

 步驟 乙，產生的感應電流方向為 X 或 Y ？ 。

 步驟 丙，產生的感應電流方向為 X 或 Y ？ 。 解析用圖：

5.（ ）如圖所示，線圈從磁場正下方向右移動，則流經線圈的電流方向為何？

（A） 甲 （B） 乙 （C） 無電流產生 （D）無法判斷。

 影響感應電流大小的因素 1.影響感應電流大小的因素：

（1）法拉第定律：感應電流的大小與磁場變化速率成 比  磁場變化速率愈快，感應電流愈大

t I   B



. :反抗"磁場減少",B與B'



丙 .

:反抗"磁場增加",B與B'



甲

N

S

X Y

a

b X Y

a

b X Y

a

b X Y

a

b X Y

a b

（2）影響感應電流大小的因素：

 定律：磁場變化速率愈快，感應電流愈大  原磁場與感應磁場，均愈 時：感應電流愈大  線圈導電性：線圈電阻小，感應電流大

 線圈內置磁性物質：有鐵芯，感應電流大  線圈匝數（疏密程度）：匝數密，感應電流大  磁鐵的磁場強度：磁鐵磁場強，感應電流大

 範例解說

1.磁棒由高度 h 公尺的位置自由下落，過程中穿過如圖的螺線形線圈，則完成下表：

（重力加速度 g）

 電磁感應的應用－變壓器、發電機 1.變壓器：

（1）功用：改變（升高或降低） 電壓的裝置 （2）構造：由鐵芯和繞在鐵芯上的兩組線圈組成

 ：輸入交流電的線圈（圈數 N1）  ：輸出交流電的線圈（圈數 N2）

（3）原理： 和  。  改變圈數比（＞1 或＜1），可調節輸出電壓

 圈數多的線圈，其電壓 。（仍為 ；頻率 ） 通過線圈 上方時

通過線圈 下方時 感應電流方向

檢流計偏向 感應電流 大小比較 落下的時間

場磁鐵 電樞

集電環 電刷

直流 發電機

交流 發電機

（4）說明例：

（5）整流變壓器：兼具變壓及整流二種功能   將交流電變成直流電  改變電壓

 範例解說

1.曉華想利用自製變壓器使 AC110V、60Hz 電壓轉換成 55V，若輸入端線圈繞了 10 圈，則：

 那麼輸出端的線圈應該要繞幾圈？ 圈。

 輸出的電流為 AC 或 DC？ ；頻率為 Hz。

 發電機 1.發電機：

（1）功用：發電機是 轉成 的裝置 （2）發明者：法拉第

（3）主要構造：

 場磁鐵  電樞  集電環  電刷  直流發電機  交流發電機

原線圈 副線圈

交 流 電

原線圈 副線圈

原線圈 副線圈

交 流 電

V

₁

V

₂

N

₁

N

₂

原線圈 副線圈

交 流 電

原線圈 副線圈

原線圈 副線圈

交 流 電

V

₁

V

₂

N

₁

N

₂

副線圈圈數 輸出電壓 原線圈圈數

輸入電壓







2 2

1 N

V N

V₁

1 1 2

2

V

N V  N 



（5）電流大小與方向討論：

 直流發電機：  交流發電機：

（6）電動機與發電機比較：

2.簡易發電機：

（1）搖動式手電筒：

此手電筒使用時，需 。其內的磁鐵會來回通過線圈，以產生 。

（2）自製發電機：

當施力在曲柄狀的引線，使線圈快速轉動時，檢流計上的指針會輕微偏轉，顯示有電 流產生。

裝置 電能轉成力學能 力學能轉成電能

構造 場磁鐵 電樞 集電環 電刷

場磁鐵 電樞 集電環 電刷 原理

說明 電生磁的應用 磁生電的應用

種類 交流與直流電動機 交流與直流發電機

感應電流愈大：

 電樞匝數愈多

 轉速愈快

 場磁鐵磁場愈強

 電樞繞鐵芯 感應電流愈大：

 電樞匝數愈多

 轉速愈快

 場磁鐵磁場愈強

 電樞繞鐵芯

法拉第 戴維

法拉第 戴維

 範例解說

1.（ ）下圖為一發電機的簡圖，線圈沿順時鐘方向轉動，下列敘述何者正確？

（A）感應電流的大小與線圈轉動速率無關 （B）本裝置為直流發電機 （C）本裝置主要目的是將電能轉換為力學能

（D）線圈的圈數增加，感應電流愈大。

2.下圖為一發電機的簡圖，若使線圈沿順時鐘方向轉動，則：

 此發電機為 發電機（交流或直流）

 此時 ab 段導線中的電流方向如何？ （A）b 流向 a （B）a 流向 b （C）無電流產生。

 法拉第與戴維

戴維是個貢獻卓著的科學家，是法拉第的老師….有人問戴維你一生最大的科學成就是什麼！

戴維說：『 』

課程結束……

※ 佛萊明右手定則

單元主題：發電方式與原理 【第 2－5 節】

 發電的方式 1.發電原理：

（1）發現者：西元 1831 年，英國人 。 （2）原理： 。

 當磁場發生變化時，可以產生電流。

（3）發電的方式：

 利用動力，驅動汽輪機使發電機內的電樞持續轉動  風力、水力，直接驅動汽輪機

 火力、太陽能或核能，加熱水以產生 ，再驅動汽輪機  將太陽輻射能直接轉換成電能

2.發電的比較：

（1）能量轉換的過程：

 核能發電： 能  能  能  能。

 火力發電： 能  能  能  能。

法拉第 1791-1867

 水力發電： 能  能  能。

 風力發電： 能  能  能。

 太陽能發電：

 太陽光電效應： 能  能。

 太陽熱效應： 能  能  能  能。

太陽能電池示意圖 家庭式太陽能集熱器示意圖

（2）發電方式的優缺點：

發電方式 優點 缺點

火力  燃料易取得

 建廠容易

 空氣汙染

 能源轉換效率差

水力

 無污染

 單位成本低

 防洪灌溉

 築壩成本高

 地理限制

 妨礙生態

風力  能源不用進口

 無汙染

 無法 24 小時發電

 土地需求大

 影響生態及環保 太陽能  能源不用進口

 無汙染

 無法 24 小時發電

 土地需求大

 影響生態及環保

核能

 成本低

 燃料運送容易

 無空氣汙染

 熱污染高

 廢料難處理

 若核災變，傷害嚴重

 建廠成本高

 核能 1.放射線：

（1）放射線的發現：

西元 1896 年，法國人 將鈾鹽置於密封的照相底片附近，發現底片會感光，

後來證實是鈾（U）發出放射線所導致。

（2）原子核 ：不穩定的原子核放出放射線，直到變成穩定的元素

（3）放射線的種類及性質：英國人 發現  放射線的三個種類與性質：

附記：

 α、β、γ放射線的穿透力比較示意圖：強度 。  α射線以一張紙可阻擋

種類 α射線 β射線 γ射線

本質 氦原子核

電性 帶正電 帶負電 不帶電

穿透力 最弱 中 最強

射線) 或

原子核衰變後 (原子核衰變前

放射線







( ) (

)





B A

個中子 個質子與

含 2 2





2 4 2

He

mC

2

E 

mC

2

E 

 γ射線以 100 cm 鋼筋混凝土或 20 cm 鉛板可阻擋

 衰變使原子核質量減少（不符合質量守恆），產生新的元素，並產生巨大的能量  通常原子核放出α或 β射線時，都會伴隨放出γ射線。

（4）質能互換：

 提出者：愛因斯坦

 內容：物質與能量能夠互相轉換，稱為「 」。  核反應所減少的質量可以轉變成能量

 質能互換公式：

 核能發電 1.核能發電：

（1）核反應：

 核衰變：有些同位素的原子核，會放出放射線，直至穩定  說明例，原子核釋出一個α粒子時：（ ） 其原子序變化？ ；質量數變化？ 。  α或β衰變發生時，都會放出 射線

符號 E m C

單位







B

A

 

 

光速的平方 減少的質量

能量  























2 2 16 8

2

3 10 9 10

C m

m m E

m m

mC E

B

A 或

J

貝克勒 法國 Antoine

Henri Becquerel, 1852～1908

拉塞福 紐西蘭 Ernest

Rutherford 1871～1937）

 核分裂：大原子核分裂成小原子核，如： 。  核融合：二個小原子核融合成大原子核，如： 。

（2）核能發電：

 核反應燃料：3～5 ﹪的 。（ ）

 核能：在核反應器中，利用 方式產生熱能，使水變成水蒸氣，以推動 汽輪機，帶動發電機而發電

 慢中子撞擊鈾－235 使原子核發生 反應 （鈾礦，含 U－235 含量 ％ ）

 發電基本原理：

質量數守恆 原子序守恆

1公克的鈾－235完全分裂後所產生的能量：

和燃燒 2000公斤的石油，

或 3000公噸的煤炭的能量，

或是看 23 萬小時電視（100瓦特）的電能是相同的。

 核反應器內的控制棒材質含有 或 ，可以吸收多餘的中子，避免 太多的中子撞擊 U-235 而造成過度的連鎖反應。

 反應爐外圍有 1 至 2 公尺厚的鋼筋混凝土圍阻體，防止輻射線外漏。

 核廢料仍有放射性，需要妥善處理

 台灣目前有 座運轉中的核能電廠

 範例解說

1.如圖所示，α、β、γ放射線分別沿著如圖的軌跡，射入兩磁極中間，則三射線所受磁力 的方向為何？

2.（ ）下列有關核能發電的敘述，何者錯誤？

（A）核燃料可產生比同質量的煤或石油更多的能量

（B）核電廠的反應爐須使用能阻擋放射線的圍阻體來遮蔽

（C）核燃料中具放射性的原子經核反應後，變成不具放射性的原子 （D）為了抽取大量水以冷卻發電機組，核電廠常建立於海邊或河邊。

3. 1 公克的物質若完全轉換成能量，相當於 焦耳。

4.a 公克的 A 原子若發生衰變時，衰變成 b 公克的 B 原子及放出 c 公克的放射線。則轉換 的能量為 焦耳。

射線 α β γ

偏向

5.（ ）有一不穩定的放射性元素 原子核在衰變過程中，只放出α 射線（α＝ ）。

下列何者為 原子核衰變後之 Z 原子核？（ 之左上角數字為該 X 原子核中 質子數與中子數之和，左下角數字為該原子核中的質子數）

（A） （B） （C） （D） 。

課程結束……

238

X

92 ₂⁴

He

238

X

92 ²³⁸₉₂

X

234

Z

90 ²³⁴₈₈

Z

²³⁶₉₀

Z

²³⁶₈₈

Z

單元主題：常用的能源

 自然資源 1.自然資源：

（1）自然資源：在自然界中，人類所能利用的物質與能量

（2）再生能源與非再生能源：依能源是否能 區分

 能源： ，可源自 與 。

 再生能源：取之於自然，生生不息。

 、 、 、 、 、 。  非再生能源：存量有限，日漸枯竭，難以再生。

 、 、 、 。

（3）初級能源與次級能源：依能源 區分  初級能源：天然形成，不需轉化就能使用

 次級能源：將初級能源轉化而成  如： 、 、 。

 非再生能源 1.非再生能源：

（1）非再生能源： （煤、石油、天然氣）和鈾礦 （2）煤：

 成因：古代石炭紀（2～3 億年前） 遺骸埋在地下沉積物  經由長時間 、 形成的

 成份：主成分 及 其他元素。

 含碳量愈高，燃燒釋放熱量愈多  主要用於火力發電  比較：煤是古代植物轉變而成；木炭是木材經而 形成的

（3）石油與天然氣：

 成因：古代 和 遺骸埋在地下沉積物  經由長時間 、 形成的

 石油成分：主成分 ；及 其他元素。

 天然氣成分 ：主成分 可燃性氣體  俗稱 。

2.石油的分餾：

（1）分餾原理：成分物質 不同而分離

 分餾為 變化  採 溫度收集，收集物為 物 （2）分餾塔收集物之沸點高低（碳數多寡）：

。

（3）比較：

分餾 蒸餾 乾餾

反應變化 熱量變化

原理 成份物質

沸點差異

成份物質 沸點差異

有機化合物 的裂解

應用 混合物分離法 混合物分離法

實例 石油分餾 海水淡化 木炭製作

說明 收集物為混合物 收集物為純物質

A

B

C

D

E F A

B C D E F

殘餘產物、瀝青

煉油氣、液化石油氣燃料 石油醚、輕油、汽油 煤油、航空汽油 柴油

石蠟、潤滑油 原油蒸發物

G G

火爐

原油

A A

B B

C C

D D

E E F F A

A B B C C D D E E F F

殘餘產物、瀝青

煉油氣、液化石油氣燃料 石油醚、輕油、汽油 煤油、航空汽油 柴油

石蠟、潤滑油 原油蒸發物

G G G

G

火爐

原油

沸點參考：

汽油：30～200℃；柴油：250～400℃

沸點愈高 碳數愈多 沸點愈低 碳數愈少

沸點愈高

碳數愈多

沸點愈低

碳數愈少

在文檔中 教師： 姓名： 座號： 班級：九年 班 目 錄 (頁 72-96)