教師：姓名：座號：班級：九年班目錄

(1)

班級：九年班座號：

姓名：

教師：

(2)

編授教師：中興國中楊秉鈞 Jim 簡報檔網址：http://jim.chjhs.tyc.edu.tw/

1－1 電流的熱效應…….………... 1 ～ 11 1－2 電與生活……….………...……… 12 ～ 21 1－3 電池……….….……….. 22 ～ 30 1－4 電流的化學效應……….…….……….. 31 ～ 38 第二章生活中的電與磁….……….……….. 39 ～ 80 2－1 磁鐵與磁場……….……….……….. 39 ～ 45 2－2 電流的磁效應………….……….……….. 46 ～ 59 2－3 電流與磁場的交互作用.…….….………..……….. 60 ～ 63 2－4 電磁感應……….………... 64 ～ 73 2－5 發電方式與原理………... 74 ～ 80

第三章常見的能源..……….………. 81 ～ 85

(3)

第一章電流的效應用……….………... 120 ～ 135 1－1 電流的熱效應…….………... 120 ～ 125 1－2 電與生活……… 126 ～ 127 1－3 電池……….…….……….. 128 ～ 132 1－4 電流的化學效應……….…….……….. 133 ～ 135 第二章生活中的電與磁….……….……….. 136 ～ 148 2－1 磁鐵與磁場……….……….……….. 136 ～ 137 2－2 電流的磁效應………….……….……….. 138 ～ 142 2－3 電流與磁場的交互作用.…….….………..……….. 143 ～ 144 2－4 電磁感應……….………... 145 ～ 146 2－5 發電方式與原理………….………... 147 ～ 148 第三章常見的能源….…….……….………. 149 ～ 149

附錄 150 ～ 155

常見化學反應式與物質特徵 151 ～ 154

元素週期表 155

編授教師：中興國中楊秉鈞 Jim 簡報檔網址：http://jim.chjhs.tyc.edu.tw/

(4)

單元主題：電流的熱效應【第 1－1 節】

 電流的三大效應 1.電流的三大效應：

（1）電流的：電能轉換為的現象

（2）電流的：電能轉換為化學能的現象

（3）電流的：電能可產生磁場的現象

 電流的熱效應 1.電流的熱效應：

（1）意義：電能轉換為熱能的現象

（2）應用：吹風機、電熨斗、燈泡、電爐、保利綸切割器…等

（3）能量轉換模型：

 導線中會受電池的推動而由電池提供電能：

 經時轉換成熱能；經時轉換成光能與熱能  消耗掉的電能再由補充。

 在封閉迴路中的電荷總數維持。

 遵循能量守恆定律：電源提供的電能迴路中消耗電能的總和。

(5)

2.電能與電功率：

（1）電能公式：

 電能公式與單位：

 1 焦耳：1 庫侖電量通過 1 伏特電壓時，所獲得（或消耗）之能量

 電壓： 1 伏特：1 庫侖電量通過時，獲得 1 焦耳（或消耗）的電能

 伏特的意義：

 1.5V＝1.5 ，每庫侖電量通過，獲得（或消耗）焦耳。

 110V＝110 ，每庫侖電量通過，獲得（或消耗）焦耳。

 220V＝220 ，每庫侖電量通過，獲得（或消耗）焦耳。

 電能公式運用示意圖：

（2）電功率公式：

 意義：單位時間內所供給或消耗的電能，符號：。  用作衡量電能供給或消耗的。

 電功率公式：

 電功率單位：瓦特 W（或瓦）及仟瓦 KW  1 瓦特：每秒供給（或消耗）1 焦耳的電能

電能電量電壓電功率電能時間

符號使用單位







 Q E Q V V E







瓦特

t

P E _

₁

_KW _

₁₀₀₀

_W 

1^仟瓦



1000^瓦

 V

E  Q 電能  電量  電壓

t P  E

秒焦耳時間

電功率



電能



(6)

基礎公式 V=IR

Q=It E=QV

E=Pt 基礎公式

V=IR Q=It E=QV

E=Pt

安培

 I

歐姆

R

安培

 I

歐姆

R













Vt R t Rt V R

E I I I I²  I









QV Vt Q It

E I 

Pt E















R

V R t

t V R V

Vt V E

2

I

I 

3.電能公式推演：

（1）電能公式推演：在導線 ab 間，通過的電流 I 安培，耗時 t 秒，則：

 通過的電量：庫侖。

 若 ab 間的電壓 V 伏特，則電量 Q 庫侖通過時，該電阻會消耗電能焦耳＝……..焦耳。

（2）常用的電能與電功率公式：

電能電功率

(7)

3V V 2A

₁

R

₁

R 1.5Ω

1.5Ω P

E

Q

E

1

P

1

Q1

 電路 VIRPEQ t 關係 1.電路中的 VIRPEQ t 關係：

（1）單一電路：

 V 關係：。  I 關係：。  R 關係：。  P 關係：。  E 關係：。  Q 關係：。

1

P

1

Q1

E

2

P

2

Q2

E

3

P

3

Q3

（4）複合電路：

 V 關係：。  I 關係：及。  R 關係：。  P 關係：。  E 關係：。 Q 關係：及。

2.電路 VIRPEQ t 關係：

(9)

10V

12V

 

10V 10V 10V 10V

12V 12V 12V

 

10V

12V

 

10V 10V 10V 10V

12V 12V 12V

 

 範例解說

1.如圖的電路，求出各電路元件的 VIRPE：

 

2.如圖的的電路。則求出總電壓 V= 伏特及各元件 VIRPE：

 電能討論 1.電能討論：

（1）討論一：燈泡的亮度

 燈泡的亮度，以為衡量

 相同的燈泡，其亮度會隨其連接之不同而異  燈泡亮度比甲：乙：丙＝。

（2）討論二：串聯元件的電功率比較  。（串 PR 比）

 若二電器電阻相同：二電器之電功率。  若二電器電阻不同：電阻大者，電功率就。

(10)

銅片開關鎳鉻絲

 若二電器電阻相同：二電器之電功率。  若二電器電阻不同：電阻大者，電功率就。  若為燈泡，並聯時電阻大者，亮度。

 實例討論： 元件電流：。  元件電功率：。

（4）討論四：保麗龍切割器

 切割線（鎳鉻絲）串聯在線路上

 使用時，手壓按銅片，鎳鉻絲產生高熱，可用以切割  手壓按銅片，手何以不感覺銅片熱呢？

(11)

（5）討論五：電器出廠標誌 V－P 意義

 最佳使用環境：電鍋在 V 下使用時，電功率才有 W。

 電壓過高，；電壓過低，。  電器電阻大小：視電阻為定值；如圖電阻為 Ω。

 電器工作電流大小：如圖在額定電壓 V 下；工作電流為 A。

（6）討論六：熱能與電能轉換，單位須先轉換一致後列式

 範例解說

1.一個電熱器兩端的電壓為 110 伏特，電流為 3.5 安培，則：

 5 分鐘內電熱器所消耗的電能為焦耳。 此電熱器的功率為瓦特。

2.在 100V-250W 的電熱水壺中裝有 300g、25℃的水，若電熱水壺接 100V 的電源，若無能量散失，壺中的水達到沸騰，電熱水壺必須通電幾秒？。（1J ＝ 0.24 cal）

3.將電阻值為 20 歐姆的電熱水瓶插在 100 伏特的電源上，通電 2.1 分鐘，則：

若產生的熱能完全被水吸收，則能使 600 公克 20℃的水，溫度升至多少度？度。

（1 cal ＝ 4.2 J）

(12)

圖（一）圖（二）

電器電磁爐烤箱電子鍋電視機吹風機電熨斗消耗功率 1300 W 1000 W 600 W 150 W 1200 W 700 W

數量 1 1 1 1 1 1

4.標示有 110V,1000W 的電鍋，回答以下問題：

 於 110V 下使用 2 小時，消耗電能焦耳。

 於 110V 下使用，流經電鍋的電流為安培。

 此電鍋的電阻歐姆。

 若於 220V 下使用，電鍋電功率？；。  若於 55V 下使用，電鍋電功率？；。

5.（）將燈泡甲、乙、丙與電池連接成通路，如附圖所示，發現甲燈泡的電功率最大，乙燈泡的電功率最小。若甲燈泡的電阻為 R 甲，乙燈泡的電阻為 R 乙，丙燈泡的電阻

為 R 丙，則下列敘述何者正確？

(A) R 甲＞R 丙＞R 乙 (B) R 丙＞R 乙＞R 甲 (C) R 甲＝R 乙＝R 丙 (D) R 乙＞R 丙＞R 甲。

6.（）如圖(一)所示，當甲、乙兩燈泡串聯時，甲燈泡比乙燈泡亮；如果將兩燈泡並聯後，如圖(二)所示，

其中甲、乙兩燈泡的亮度關係，下列何者正確？

（ab 與 cd 間之電壓維持穩定，電功率 P＝IV，歐姆定律 V＝IR）

(A)甲燈泡比乙燈泡亮 (B)甲燈泡與乙燈泡一樣亮 (C)甲燈泡比乙燈泡暗

(D)甲、乙兩燈泡產生亮暗交替變化的現象。

7.（）小美家中電路總表使用的電壓為 110 伏特，最大輸入電流為 50 安培，現在家中正使用以下電器：試問最多還能使用 100W 的燈幾盞？

(A) 7 盞 (B) 6 盞 (C) 5 盞 (D) 4 盞。

(13)

甲乙

丙丁

甲乙

丙丁

（A）（B）（C）（D）

8.甲、乙和丙為三個燈泡，連接成如下電路：

 圖一，甲 1Ω、乙 2Ω、丙 2Ω，甲、乙、丙三燈泡電功率比。  圖二，甲 1Ω、乙 2Ω、丙 3Ω，甲、乙、丙三燈泡電功率比。  圖三，甲 1Ω、乙 3Ω、丙 2Ω，甲、乙、丙三燈泡電功率比。

9.用相同的正常燈泡、導線與電池，分別連接成下列四個通路，哪個電路中的電池能使用最久；哪個電池最快用完。

10.（）取數個電阻為 R 的電熱器與數個固定電壓為 V 的電源，將之連結，用以加熱杯中的水至沸騰。假設加熱過程中無熱量散失，杯子與電熱器的吸熱忽略不計，且杯中的水量及最初的水溫均相同，則下列哪一個裝置所需的加熱時間最短？

(14)

11.（）電路裝置，如附圖所示。L1、L2、L3及 L4為四個相同的燈泡。若燈泡 L4的燈絲突然斷掉，且安培計的電阻忽略不計，則電池所提供的總電功率有何改變？

（A）變大（B）變小（C）不變（D）變為零。

12.如圖所示的兩個電路圖中，燈泡相同，電池也相同且內無電阻。各燈泡消耗的電功率分別為 P1、P2、P3和 P4，電池提供的電功率分別為 PA和 PB，則各電功率間有何關係：

 P1、P2及 P3、P4 有何關係？、。

 PA、P1、P2 有何關係？。  PB、P3、P4 有何關係？。

 P1、P3 有何關係？。  PA、PB 有何關係？。

課程結束……

(15)

單元主題：電與生活【第 1－2 節】

 直流電與交流電 1.直流電與交流電：

（1）比較：其名稱是以區分

（2）電流對時間圖：

 直流電：  交流電：

（3）臺灣地區的家庭電源：  交流電頻率：60 Hz

 發電機以每秒次的頻率，來回變換電流的方向和大小  電流對時間圖：

 連續發電時，每次電流方向改變次

電流類別直流電交流電

電源的電極正、負極固定正、負極不固定

電流方向固定不變，極流出週期性變化

電流大小固定不變週期性變化

英文簡記發明時間電路符號

常見電源電池家用電源

(16)

 電的輸送方式 1.電的輸送方式：

（1）電力輸送過程：發電  輸電  配電  用電

（2）輸電方式：電廠將電傳送至用戶端時，會先電壓，然後將電輸送至各地的變電所降壓，再經由街道電線桿上或地面上的變壓器，將電壓降至一般家庭或工廠中，提供用戶使用。

（3）輸電方式討論：

 發電廠：發電的固定

 輸電線路：線路長度固定，線路的固定

 發電廠採取、方式輸送，以減少輸電線路上的電能損耗。

 範例解說

1.發電廠所發出的電能，一般須經由長途的輸送線路，送到各地區的用戶，因此輸送線路是用電阻很小的銅線製成，以減少電能的損失。若發電廠所發出的電功率保持一定，且輸送線路符合歐姆定律，則：

(17)

 輸電線路上的電流，將變為原來的倍。

 輸電線路上的能量損失，將變為原來的倍。

 當發出電壓變為原來的 n 倍時，則：

 輸電線路上的電流，將變為原來的倍。

 輸電線路上的能量損失，將變為原來的倍。

 配電系統 1.配電系統：

（1）住家配電方式：。

 從電線桿上的變壓器接到家庭用戶的導線，共有條：

 條非接地線和條接地線。

 （）：非接地線  對地有電壓

 （）：接地線（接觸地表） 對地無電壓

 迴路連接：每條活線與中性線間的電位差均為 110 伏特，但兩活線間的電位差則為 220 伏特。

 110V：連接及。  220V：連接及。

（黑、紅色絕緣外皮：（）線；白色絕緣外皮：線）

(18)

220 V

110 V 220 V

110 V 度數

 家庭用電配置圖：

（2）電源插頭與長短插孔插座：

 範例解說

1.（）彥志在學習家庭電路時，安裝了甲、乙兩個插座和丙、丁兩盞燈，如右圖所示，如果兩插座上均連接家用電器，且將電路中的開關全部閉合，那麼各電器工作的情況是下列何者？

（A）四者都正常工作（B）只有乙、丙、丁正常工作（C）只有丙、丁正常工作（D）只有丙正常工作。

二孔插座三孔插座三孔插座活線 A（或 B）

中性線 C

活線 A （或 B）

中性線 C 接地線

活線 A 活線 B 中性線 C

 短插孔：接火線，是帶電的  長插孔：接中性線，是不帶電的

 類似圓孔：接地線

(19)

220 V

110 V 220 V

110 V 度數

（A）（B）（C）（D）

 電錶與電費 1.電費計算：

（1）電力公司以用電戶使用的多寡為計費依據，單位。（2）電費計算：

 儀器：。  電費＝使用度數 × 單價

 度的定義：

 1 度相當於 1000 瓦電器，連續使用 1 小時所消耗的電能

 1 度＝的電能＝＝焦耳。

 度的求法：

 範例解說

1.500 W 的燈泡，每天使用 2 小時：

 一個月耗電度，電能消耗焦耳。

 承上題，若電費單價每度 2.5 元，則電費元。

2.（）附圖為某商家一天中總消耗電功率與時間的關係圖。假設每度電的電費為 4 元，則該商家這一天用電量的電費約多少元？

（A）300 元（B）400 元（C）500 元（D）600 元。

3.某學校有 50 間教室，教室內有 20 盞、100 伏特、40 瓦特的日光燈，則：

 若每間教室電燈全開，連續八小時，則：

 學校總電源的總電功率為瓦。

106

6 . 3







 E

h KW

D  E 

3.6



10⁶

 D  Pt

6 J 10 6 . 3 3600000 3600

1000

1 1000

1















 W h KWh Pt

D

(20)

甲甲乙甲

甲甲乙

甲

甲甲甲乙

甲乙

甲

甲甲乙

斷路短路

 節約能源，下課每關一盞燈時，下列敘述何者正確？。

（A）總電壓減少（B）總電流減小（C）總電阻增加（D）總電功率減少（E）電費減少（F）總消耗電能增加。

4.冷氣機甲：110V、1000W，冷氣機乙：220V、1000W，兩臺冷氣機在額定電壓下正常使用時有何不同？

 冷氣機兩端的電壓大小：。

 流經電流大小：。

 使用相同時間下，流經的電量大小：。  冷氣機的電阻大小：。

 使用相同時間下，消耗的電能大小：。  使用相同時間下，何者比較省電（費）：。

 用電安全 1.短路：

（1）意義：電能由電源傳出，沒有經過電燈消耗就回到電源（2）短路可能造成的結果：

 導線瞬間流經的電流過大，導致過熱而發生。  使線路上的電器或電池。

（3）電線走火：短路的高電流，其熱效應產生的熱量使電線絕緣外皮熔化，甚至起火燃燒。

 範例解說

1.（）將 L1～L3 三個燈泡連接成如右圖所示電路。

當開關 S 斷開（斷路）時，哪些燈泡會發亮？

（A）L1、L3 （B）L1、L2、L3

 甲燈泡。（短路）

 甲燈泡。乙燈泡。（短路）

 電池。（短路）

(21)

) (

I ) (

I 總電流



安全負載電流



2.用電安全：

（1）安全負載電流：電線能承受的最大電流量

 若超過負載，電線所生熱能使溫度急遽上升而危險  通常越的導線，安全負載電流越大

（2）電路安全的保護者：

 保險絲容許的電流，應略被保護的電路或電器的安全負載電流

無熔絲開關保險絲保險絲無熔絲開關

保險絲

電路符號電路元件

保險絲

電路符號電路元件

不得以金屬線替代注意事項

鉍錫鉛合金材質特性

規格選用

 檢查電流過大原因

 重新開啟

 更換適合之保險絲電流過大時處理

而成斷路而成斷路

電流過大時

串聯串聯

使用

雙金屬或電流的磁效應電流的熱效應

原理

電阻大於銅、熔點小於銅種類

不得以金屬線替代注意事項

鉍錫鉛合金材質特性

規格選用

 重新開啟

 更換適合之保險絲電流過大時處理

而成斷路而成斷路

電流過大時

串聯串聯

使用

雙金屬或電流的磁效應電流的熱效應

原理

電阻大於銅、熔點小於銅種類

安全負載電流) 保險絲容許電流) (

(

I  I

(22)

（3）家庭用電注意事項：

 安裝正確數值的保險絲或無熔絲開關。不可以其他金屬線代替保險絲。

 身體或站立處潮濕時，不可觸摸電器。

 不可在同一插座或延長線連接過多電器。

 不可用拉扯電線的方式拔出電器插頭。

 使用電器，應依說明書規定，將外殼接地。

 電器長時間不使用時，需拔下插頭。

 電路與電器避免潮濕與高溫處。

 浴室插座分路應加裝漏電斷路器。

 範例解說

1.實驗室的電源 110 伏特，且所用電線僅能支持 50 安培的最大電流，今以標示 110V、400W 之電爐當熱源如圖所示，試問：

 一個電爐使用 1 分鐘，消耗焦耳的電能。

 每一個電爐使用時，有安培的電流經過。

 若每組使用一個電爐，最多只能供應組做實驗。

 請標示出適合串聯保險絲的位置。

2.圖為適用 110 伏特 V 的家用電器四種，分別為 880W 的電鍋、330W 的電熨斗、550W 的電爐及 220W 的冰箱。則：

 若同時使用，總電流為安培。

 若同時使用，使用 2 小時其耗電為度。

 有五種保險絲，保險絲能承受的最大電流量分別為 5、10、15、20、 25 安培，

則電路可採用而不至熔斷的保險絲有幾種？（A）2 （B）3 （C）4 （D）5。

3.（）電視報導，某鄉鎮因鳥類停在電線上而造成短路，致使很多的用戶停電。若附圖為電線電路的示意圖，則鳥的兩隻腳可能同時站在下列哪兩點，而造成短路？

（鳥本身的電阻遠小於電器的電阻） (A) a、b (B) c、d (C) a、e (D) d、e。

漏電斷路器

(23)

4.（）四個相同的燈泡和一電池連接成電路，如圖，按下開關接成通路後，其中有幾個燈泡會亮？（A）1 個（B）2 個（C）3 個（D）4 個。

5.小董家中的電器皆使用 110 伏特的電源，且各電器之電功率如附表所示。

某天，她使用檯燈 10 小時、電視 5 小時、電冰箱 3 小時，電鍋 1 小時，則：

（）通過下列何種電器的電流最大？（A）檯燈（B）電視（C）電冰箱（D）電鍋。

（）通過下列何種電器的總電量最多？

（）她使用的電器中，何者耗費電費最多？

6.（）下表所列為小明家中使用的一些電器的資料，則：

小明將 110 伏特、10 安培的雙孔插座延長線，接至牆上 110 伏特、20 安培的一個插座，則在此延長線上，同時使用下列哪兩種電器時會有安全上的顧慮？

（A）日光燈和電視（B）日光燈和電鍋（C）電冰箱和電視（D）洗衣機和電鍋。

7.（）一盞檯燈本來使用 60 瓦特的鎢絲燈泡，換成 100 瓦特的鎢絲燈泡後，就變得比較亮了，其主要原因為何？

（A）通過鎢絲的電流變大了（B）燈泡鎢絲的電阻變大了

（C）燈泡中的電壓升高了（D）通過鎢絲的電流變小了。

項目 60W 燈 100W 燈討論關係式

V I R P E Q

電器規格日光燈電視洗衣機電冰箱電鍋

電壓（伏特） 110 110 110 110 110

電功率（瓦） 55 330 396 440 825

電流列式流經電流

電器電功率（瓦特）

檯燈 18

電視 250

電冰箱 300

電鍋 800

(24)

8.將甲燈(110V、60W)與乙燈(110V、40W)串聯接於 110 伏特電源上，則：

 甲、乙兩燈泡的電功率比為多少？。  甲、乙兩燈泡的電壓比為多少？。  通過甲、乙兩燈泡的電流比為多少？。  甲、乙兩燈泡的電阻比為多少？。

9.將甲、乙兩個不同的燈泡串聯使用，亮度甲＞乙，則：（填：＞、＝、＜）

 電壓：甲乙  電功率：甲乙  電流：甲乙  電阻：甲乙。

10.將甲燈(110V、60W)與乙燈(110V、40W)並聯接於 110 伏特電源上，則：

 甲、乙兩燈泡的電功率比為多少？。

 甲、乙兩燈泡的電壓比為多少？。  通過甲、乙兩燈泡的電流比為多少？。  甲、乙兩燈泡的電阻比為多少？。

11.將甲、乙兩個不同的燈泡並聯使用，亮度甲＞乙，則：（填：＞、＝、＜）

 電壓：甲乙  電功率：甲乙  電流：甲乙  電阻：甲乙。

課程結束……

(25)

單元主題：電池【第 1－3 節】

 伏打電池 1.伏打電池：

（1）歷史起源：

 青蛙腿的啟示：義大利人解剖青蛙時，青蛙腿碰到不同金屬時，青蛙腿發生了抽搐現象。

 他認為是動物組織產生電，他稱為『動物電』

 檢流計的符號 G，便是為了紀念。（檢流計）

 伏打的舌頭：伏打認為電流不是青蛙產生的  是因產生電。

（2）第一個化學電池：

 發明者：（西元 1800 年）

 製作：銀、鋅圓形板中間夾含食鹽水的濕抹布，堆成圓柱。

（3）化學電池（伏打電池）原理：

 電池是能轉變成能的裝置

 角色：、、。（兩金屬不可相同）

(26)

 正極：活性的金屬  電子。

 負極（）可能發生的效應：

 。半反應：。  （）

 正極（）可能發生的效應：

 。

 。（） 半反應：。

（4）其他形式的化學電池：水果電池：

ne ne

mA

 aq m n

D C 電解質 :

 ⊕

Aⁿ⁺

C^m+

D^n-

或有其他離子競爭或

正極半反應

...

C m C

:

m

 













e A ne A

ⁿ

負極放電子傾向者：

 電極 A

 電解質中的負離子正極得電子傾向者：

 電極 B

 電解質中的正離子

(27)

 aq

ZnSO

₄

CuSO

₄_{ }_aq

鹽橋

G G G G

KNO

3

 伏打電池： 鋅板（）/ 銀板（）＋。

 伏打電池應用－鋅銅電池 1.鋅銅電池：

（1）實驗裝置：

 電極：二不同金屬片

 負極：，電子  正極：，電子  電解質：

 電極分別置入含有金屬離子的電解質水溶液中 a.鋅片置入。

b.銅片置入。

 U 形管：稱。  裝水溶液

。  檢流計或安培計：指針偏轉方向＝的方向。

（2）放電過程討論：自發過程  負極：

 負極：電子，質量變化：。

 甲杯濃度變化：；顏色變化：。（仍無色）

 半反應：。

 正極：

 正極：電子，質量變化：。  乙杯濃度變化：；顏色變化：。  半反應：。

 檢流計偏向：的方向。（讀數變化）

cell

Cu Zn /

Cu e

Cu

²^

 2

^



來自電解質來自電解質

析出在正極析出在正極來

自導線來自導線





 Zn e

Zn

²

2

進入電解質進入電解質

進入導線進入導線

(28)

 電流由，經 G，向流動。

 鹽橋功用：

 維持。 無鹽橋，成。  維持。

 硝酸根離子向杯；鉀離子向杯。

 鹽橋中正離子移向電池極；負離子移向極

 電池反應：

 負極放電子  負極常（解離成）  正極得電子  正極常。

 電池反應：為正極、負極半反應之總和（電子數消去）

 鋅銅電池：放電過程比較

負極正極

物質半反應全反應電極重量

電解質溶液濃度溶液顏色電子流向電流流向







₃

3

K NO

KNO

(29)

（3）充電過程討論：非自發過程，與放電過程相反  充電接法：

 電池的正極與鋅銅電池的極連接  電池的負極與鋅銅電池的極連接

 氧化還原反應的定義

（1）狹義的定義：涉及的得失

 ：物質得氧者，擔任劑  ：物質失氧者，擔任劑（2）廣義的定義：涉及的得失

 ：物質失去電子者，擔任劑  電池極

 ：物質得到電子者，擔任劑  電池極

 範例解說

1.敘述下表電池之實驗設置、放電過程及電池反應：

2.附圖為銅銀電池的裝置，則：（原子量：Ag＝108，Cu＝63.5）

 銅極電子，是極。

 銅極減少的質量銀極增加的質量。

 鹽橋內的 NO3^－游向燒杯

電池說明反應式

Zn/Ag

負極正極

全反應

Cu/Ag

負極正極

全反應



⊕

無色藍色

鋅片有鋅析出，

質量增加硫酸鋅濃度減少顏色不變

鋅片有鋅析出，

質量增加硫酸鋅濃度減少顏色不變

銅片解離溶解，

質量減少硫酸銅濃度增加顏色更藍

銅片解離溶解，

質量減少硫酸銅濃度增加顏色更藍



  

²

2

Cu Zn Cu

全反應：

Zn Zn

²^

 Cu  Zn  Cu

²^

全反應：

(30)

3.（）為增加電壓，將兩個鋅銅電池連接，如圖，則電極 C 反應式？

（A）Zn→Zn²^＋＋2e^－（B）Zn²^＋＋2e^－→Zn （C）Cu→Cu²^＋＋2e^－（D）Cu²^＋＋2e^－→Cu。

4.（）如附圖電池有電流通過，下列敘述何者錯誤？

（A）幾分鐘後，X 板重量漸減（B）Y 板重量增加

（C）X 板為負極， Y 板為正極（D）取下鹽橋，安培計上的讀數增加

 生活中的電池－乾電池（碳鋅電池）、鹼性電池、鉛蓄電池、鋰離子電池 1.乾電池（碳鋅電池）：

（1）發明者：1865 年法國人勒克朗舍發明，後經改良而來（2）構造： 負極：。正極：。

 以為正極導出電流，電解液以為主。

（3）注意：

 電壓隨使用降低、電壓不穩、不適合大電流放電、功率小  儲放時間過久，會有鋅殼腐蝕、水分蒸發、電解液溢漏情形  發展最早、產量高、用途廣的電池

（4）規格及大小：

成分功用

Zn 極 MnO2 極電壓 V

導出電流

石墨減少電阻

電解質氯化鋅防止鋅腐蝕

瀝青封口防水蒸發

(31)

2.鹼性電池：

（1）外觀、尺寸、組成、電壓與碳鋅電池近似（2）鹼性電池與碳鋅電池比較：

3.鉛蓄電池：（）（1）組成：

 電極： 負極：。 正極：。

 電解液：  正負極交互配置，增加與硫酸。  每槽電壓伏特，三槽電壓共伏特。可充電。

 隔板：有作用

（2）放電反應：

項目碳鋅電池鹼性電池

相似性

負極正極

電壓 1.5 伏特 1.54 伏特

充電性不可充電不可充電

差異性

電解質（弱酸）（強鹼）

電壓穩定性較差較佳

使用電流較小較大

低溫使用較差較佳

使用壽命較短較長

價格較便宜較貴

(32)

2

Pb

PbO

₂

Pb

PbO PbO PbO

₂₂

Pb Pb

（3）充電法：

 將能轉換成能，是放電過程的可逆反應。

 使用電源：限用電源。不可。

 連接法： 直流電源正極接鉛蓄電池之極  直流電源負極接鉛蓄電池之極

（4）充電與放電過程比較：

4.鋰離子電池：

（1）組成：正極為鋰金屬氧化物；負極為碳（2）特點：

 輸出電壓高（3.7 V）

 重量輕  供電時間長  較無記憶效應

 壽命長  自我放電性低

（3）用途：手機、照相機、筆記型電腦

過程放電過程充電過程

正極變化負極變化

硫酸溶液

能量轉換

充電接法正極接正極，負極接負極

特性  必須定期補充蒸餾水、有硫酸漏出、酸霧逸出困擾  可測量硫酸密度變化以判定充電的程度

(33)

 電池的分類

 範例解說

1.如圖是鉛電池的簡圖及燈泡中電子（e^－）的流動方向，試問：

 圖中電池的正極為，負極為。

 A 的材料為，B 的材料為，電解液為。  電池在放電或充電中？。

 電池的化學能增加或減少？。

 A 電極生成固體的，B 電極生成色的。  電解液濃度逐漸，電池的電壓逐漸。

課程結束……

(34)

⊕



A



B

 ^電解質

^AB

⊕



A



B

 ^電解質

^AB

單元主題：電流的化學效應【第 1－4 節】

 電流的三大效應 1.電流的三大效應：

（1）電流的：電能轉換為熱能的現象

（2）電流的：電能轉換為化學能的現象  、。（3）電流的：可產生的現象

 電解與電解原理 1.電解與電解原理：

（1）電解的發現：

 電解：以通入電解質中，使物質分解的化學反應  在兩極發生反應，非自發反應，屬於反應

 發現者：西元 1800 年英國尼可爾生，把連接伏打電池兩極的兩條金屬線放入水中，將水電解成氣與氣。

（2）電解的實驗裝置：

 電源：限用電源。

 被電解物質：。  電解槽正負極：

 正極：與電池的極相連者  負極：與電池的極相連者（3）電解反應影響因素：

 ：解離為正、負離子，通電而定向移動

 ：  惰性電極：導電，但不參與反應  。  活性電極：導電，會參與反應  。

熱效應化學效應磁效應

(35)





 A B AB





 H OH O

H

₂





 A B AB





 H OH O

H

₂

（4）電解原理：

 負極：

 趨勢：。二個正離子來源：

a.電解質的正離子（） b.水解離的氫離子（）

 反應順位與半反應。

a.先。（ IA、ⅡA 金屬不析出）



b.後產生。

  電解，負極順位：析、氫

 正極：

 趨勢：。放電子的來源：

a.電極本身（） b.水分子（）

 反應順位與半反應。

a.先。

  活性電極溶解，其實是電極腐蝕。

b.後產生。  電解，正極順位：溶、氧

 水的電解 1.水的電解：

（1）電解裝置：

 電源：。

 電極：。 屬於電極。

 加入或。以幫助導電。

 反應：

 正極：產生。  負極：產生。  當兩極愈靠近，

產生氣體速率愈。

(36)





 O H e O

H

4 4

2 ₂ ₂

⊕：

2 2

4

H

^

 e

^

 H

：









    

 H e H O H e

O

H

4 4 2 4 4

2 ₂ ₂ ₂

2 2

2

H O  H  O





 O H e O

H

4 4

2 ₂ ₂

⊕：

2 2

4

H

^

 e

^

 H

：









    

 H e H O H e

O

H

4 4 2 4 4

2 ₂ ₂ ₂

2 2

2

H O  H  O





 O H e O

H

4 4

2 ₂ ₂

⊕：2

H

₂

O  O

₂



4

H

^



4

e

^

₂

：









    

 H e H O H e

O

H

4 4 2 4 4

2 ₂ ₂ ₂

2 2

2

H O  H  O

2 2 2

2 2

2 H e

H

H H











2 2 2

2 2

2 H e

H

H H





















e H O

O H

H O

O H

O O H

4 4

2 4 2

2

2 2











e H O

O H

H O

O H

O O H

4 4

2 4 2

2

2 2

（2）電極反應討論：

 反應：

 正極：

 負極：

 全反應：

 反應比：

 氫、氧體積比＝。

 水、氫、氧莫耳數比＝。  水、氫、氧質量比＝。

2.水的電解重點整理：

3.交流電與直流電的差異：

電解電解液正極負極濃度變化 pH 變化

電解水

NaOH 氫氧化鈉

碳棒碳棒

H2SO4

硫酸

碳棒碳棒

區分

磁效應熱效應化學效應（以電解水為例）

磁針

偏轉電磁鐵燈泡

發亮正極負極體積比

（：Ө）

直流電源是是是

交流電源否是是

(37)

 硫酸銅的電解 1.硫酸銅的電解：

（1）電解裝置：

 電源：。

 電極：實驗時交互使用各電極

 碳棒  屬於電極。

 銅棒  屬於電極。

 電解液：，色，酸鹼性性。

 電極產物：依使用電極種類而異：

 正極反應可能順位：先、後。  負極反應可能順位：先、後。

（2）電極反應討論：

 甲：碳棒為兩電極時

 負極：a. 。 b.質量。  正極：a. 。 b.質量。  電解液：a.濃度。 b.顏色 c.酸性。（pH ）

 乙：銅棒為兩電極時

 負極：a. 。 b.質量。  正極：a. 。 b.質量。  電解液：a.濃度。 b.顏色 c.酸鹼性。（pH ）

 

aq

CuSO

₄

2

Cu

2

SO

4

O H

₂

 

aq

CuSO

Cu

 2

SO

4

O

H

₂

(38)

 丙：碳棒為正極、銅棒為負極時

 負極：a. 。 b.質量。  正極：a. 。 b.質量。  電解液：a.濃度。 b.顏色 c.酸性。（pH ）

 丁：銅棒為正極、碳棒為負極時

 負極：a. 。 b.質量。  正極：a. 。 b.質量。  電解液：a.濃度。 b.顏色 c.酸鹼性。（pH ）

 範例解說

1.甲、乙、丙、丁為電解硫酸銅四槽，電極 1、2、5、8 為碳棒，電極 3、4、6、7 為銅棒，

則回答下列問題：

 產生氧氣的電極是；有銅析出的電極是。  質量增加的電極是；質量減少的電極是；質量不變的電極是。

 濃度增加的電解槽是；濃度減少的電解槽是；濃度不變的電解槽是。

 pH 減少的電解槽是； pH 不變的電解槽是。  半反應式是 Cu²⁺＋2e^- → Cu 的電極是？。

 半反應式是Cu → Cu²⁺＋2e^-的電極是？。

 

aq

CuSO

₄



Cu

2

 2

SO

4

O H

₂

 

aq

CuSO

₄



Cu

2

 2

SO

4

O H

₂

 

aq

CuSO

₄



Cu

2 2

SO

4

O H

₂

 

aq

CuSO

₄



Cu

2 2

SO

4

O

H

₂

(39)

時間時間時間時間

（A）（B）（C）（D）

時間

時間時間時間時間時間時間時間

（A）（B）（C）（D）

 若正、負極總質量為 M 公克，則電解一段時間之後，四電解槽正、負極總質量的變化可分別用下列何圖表示？甲：；乙：；丙：；丁：。

 電解應用－電鍍

1.電鍍產品：電鍍：利用原理，將金屬析附在另一金屬表面上。

2.電鍍：

（1）意義：利用原理，將金屬析附在另一金屬表面上。

（2）目的：

 防止生鏽（）  增加美觀（）（3）電鍍流程：

 前處理：表面清潔

 拋光  。

 去鏽  。  脫脂  。  電鍍：金屬析出

 被鍍物：置於電解槽之極。

 電鍍時間越久，電鍍層厚度越。  後處理：乾燥

 水洗

 溶劑洗  （揮發快，乾燥快）

（4）實例討論－銅片鍍鋅：  儀器設置：

 電源：。

 電鍍液：含有擬鍍物金屬的水溶液（如：）  負極（金屬）：置放被鍍物（如：）  正極（正極）：置放擬鍍物金屬片（如：）

(40)

 電極反應：

 正極：鋅片  正極，質量。  負極：銅片  負極，質量。  全反應：

 電解液濃度（顏色）變化。  正極減少質量負極增加質量

（5）實驗室硫酸銅電鍍液處理：

 回收

 加入鋼絲絨（或活性比銅者），使其發生氧化還原反應，銅會被取代出來

（6）電鍍廢水的污染：

 二仁溪綠牡蠣事件：離子污染  鍍銀廢水：含有劇毒氰化物（CN^－）

 桃園觀音鄉、雲林縣及彰化縣的鎘米汙染事件

(41)

電極甲乙丙丁半反應

 範例解說

1.（）如圖為電解槽（Ⅰ）及電解槽（Ⅱ）實驗裝置，下列有關電解質實驗的敘述何者錯誤？ (Ａ)電極丙附近有氧氣產生(Ｂ)電極乙和電極丁的產物相同 (Ｃ)兩電解槽通電一段時間後，溶液顏色皆變淡(Ｄ)電解槽（ Ⅱ ）的電解液 pH 下降。

2.（）如圖所示，以鎳片、銅片及鎳電鍍液等構成一電路。調節可變電阻器，使電流達到 0.1A，通電 10 分鐘至 15 分鐘，則下列敘述何者正確？(Ａ) 銅片表面漸漸被析出的鎳包起來 (Ｂ) 正極反應為 Ni²^＋＋2e^－→Ni (Ｃ) 負極的鎳漸漸減少 (Ｄ) 鎳電鍍液中的亞鎳離子濃度慢慢減少。

3.小緯想以鋅銅電池為電源做電鍍實驗，裝置設置如圖所示，則：

 小緯的實驗目的是？。

（A）銀上鍍鐵（B）鐵上鍍銀（C）鋅上鍍銅（D）銅上鍍鋅

 鋅銅電池上的電流方向為；電子流方向為。（填：X 或 Y）

 甲杯的水溶液為，乙杯的水溶液為。 （）關於丙燒杯內的敘述，下列何者錯誤？

（A）銀片應為正極（B）鐵片應為負極（C）反應一段時間後硝酸銀的濃度減少（D）反應一段時間後銀離子的數目不變。

（）關於甲、乙兩燒杯內的敘述，下列何者錯誤？

（A）甲燒杯使用的電極應為鋅片（B）乙燒杯的電極反應後質量增加

（C）甲燒杯可使用硫酸鋅溶液（D）反應一段時間後乙燒杯的正離子增加。

課程結束……

(42)

William Gilbert 吉爾伯特 1544 －1603

單元主題：磁鐵與磁場【第 2－1 節】

 磁鐵簡史 1.磁鐵簡史：

（1）磁鐵礦的發現：

 西元前 800 年，古希臘人發現某礦石吸引鐵器  在今美索尼西亞（Magnesia）古城發現磁石  可以吸引鐵器的物體，稱為。

（2）戰國時期的「司南」：磁勺是用天然磁石磨成，勺頭指北、勺尾指南（3）北宋時期的「指南魚」、「指南針」：

 木製浮魚，內含磁石，魚尾指北、魚頭指南  磁化後的磁針

（4）地球是個大磁鐵：

英國人首先發現地球具有磁性，並提出假想地球內部就有一塊大磁鐵的概念

（5）生活中的指北針（指南針）：

magnet

magnetite



磁

磁鐵礦

(43)

 磁鐵的性質 1.磁鐵的性質：

（1）磁鐵的磁極：自由轉動的磁針，指向南北向

 磁鐵指向北方的一端，稱為極或極  磁鐵指向南方的一端，稱為極或極（2）磁鐵磁力：

 磁力屬於超距力  磁極同極相斥、異極相吸

（3）磁鐵磁場強度：以最強，最弱（4）磁極 N、S 必成對出現：磁極 N、S 不能單獨存在  磁鐵折斷後，由斷面靠近時，吸引或排斥

 討論： 向磁軸（N、S 連線）縱切  產生新磁極  向磁軸（N、S 連線）橫切  產生新磁極

 磁性物質與磁化 1.磁性物質：

（1）磁性物質：能被磁鐵的物質（能被磁鐵所吸引的物質）

 含有、、元素者，能被磁鐵所磁化  非磁性物質：不能被磁鐵磁化的物質（不能被磁鐵吸引的物質）

(44)

甲

（a）乙甲

乙

（b）

甲

（a）乙甲

乙

（b）

甲乙甲乙

（b）

S N

磁性物質磁鐵

磁性物質磁性物質磁性物質磁性物質磁鐵

磁性物質

磁鐵磁化磁性物質時磁性物質未磁化前

（2）磁化：

 意義：磁鐵吸引磁性物質，使磁性物質近端生成，遠端生成的現象。

 磁化討論：

（3）物質的磁分類：

 永久磁鐵（磁鐵）：鋼釘（鋼） 不易磁化，但磁化後磁性不消失。

 暫時磁鐵（磁鐵）：鐵釘（熟鐵） 易磁化，但磁化後磁性即刻消失。

 範例解說

1.兩根形狀、大小、長短均相同，而且沒有任何標記的金屬棒。大雄不藉其他工具，判斷這兩根金屬棒是否具有磁性，並能分辨出來，他的方法如下：

 將兩根金屬棒貼標籤，標明甲、乙。

 將兩根金屬棒互相靠近，發現兩棒僅能互相吸引，但不能互相排斥。

 將兩棒排成如（a），可互相吸引而不脫落  將兩棒排成如（b），則不能相吸而脫落。

則甲、乙兩棒何者具有磁性？。

2.圓盤形磁鐵如圖甲，今將其縱切如圖乙和橫切如圖丙；則：

 縱切後的兩塊磁鐵：

A 為極，B 極，C 極，D 極。

 若將縱切的兩塊磁鐵再重合時，會互相。  橫切後的兩塊磁鐵：

A 為極，B 為極，C 為極，D 為極。

 若把橫切後的兩塊磁鐵再重合，會互相。物質

磁性物質

非磁性物質

軟磁鐵

能否被磁化？硬磁鐵

○

X

磁化難易與磁性保存時間？

易磁化、易消磁

不易磁化、不易消磁

(45)

N

S

N

S

N N

S N N S

S S

3.一磁鐵將鐵釘甲、乙吸引，如圖，則：

 乙鐵釘的尖端為極。

 若將磁鐵移除，鐵釘甲或乙，何者仍有磁性？。

 磁場與磁力線 1.磁場：

（1）場的意義：作用的空間   磁場  電場  重力場（2）磁場：

 磁場形成：有磁性者在其周圍建立磁場  距離近，磁場（ F 與反比）。  磁場影響：磁性物質進入磁場中受其影響

2.磁力線：

（1）意義：磁場中的鐵粉受磁力作用而串連的曲線，稱為。（2）觀察：磁棒上墊壓克力板，以鐵粉灑在其上，輕敲後圖形顯現。

 條形磁鐵  U 形磁鐵  同名極相對  異名極相對

（3）磁場的方向：

 磁場方向探討：將小磁針置放於磁場中，小磁針受磁力而發生偏轉

(46)

Fig. from：Virginia Polytechnic Institute and State University http://www.phys.vt.edu/~demo/demos/e42.html Fig. from：Virginia Polytechnic Institute and State University

http://www.phys.vt.edu/~demo/demos/e42.html

Fig. from：Virginia Polytechnic Institute and State University http://www.phys.vt.edu/~demo/demos/e42.html

 磁場方向的定義：

 磁針在磁場中的為其受力方向  磁力線上任一點的磁場方向為其方向

 由磁鐵極指向極（磁鐵內部由極指向極）

（4）常見磁場的磁力線示意圖：磁力線  。

由磁鐵極出發經外部回到磁鐵極，再由 S 極經磁鐵內部回到 N 極，

形成一封閉平滑的曲線，彼此絕不相交。

 條形磁鐵：  U 形磁鐵：（如右上圖）

（5）磁場的立體磁力線示意圖：

（6）磁鐵的保存：

 減弱磁力的動作：、。

 磁鐵之保存：相對，並使磁力線多分布於磁鐵或片內

N S

N S S N

N S N

S N S

N S S S N N N

S N

S N S

敲打或加熱

N N

(47)

（7）磁力線性質整理：

 磁力線的疏密程度，可判斷該處磁場的強弱。

 在兩極處，磁力線最密集；離兩極越遠，磁力線越疏鬆。

 磁鐵形成的磁場，範圍為周圍的三度空間，而不只一平面上。

 任兩條磁力線，永不相交。

 磁針在磁場中所受磁力的方向：

定義為磁針 N 極所指的方向（切線），為該點磁場的方向。

 磁力線由磁鐵 N 極出發經外部回到磁鐵 S 極再由 S 極經磁鐵內部回到 N 極，

形成一封閉平滑的曲線。

3.磁場中磁針指向之判斷：判斷原則： ； 。

 範例解說

1.（）附圖為一直線上之兩磁棒所繪製成的磁力線圖樣，下列有關各磁極的磁性，何者正確？(A) A 為 S 極 (B) B 為 N 極 (C) C 為 S 極 (D) D 為 S 極。

2.（）一支鐵釘放在二支條形磁鐵附近，A、B 與 C、D 分別為兩磁鐵的磁極，箭頭表示磁力線的方向，如附圖所示。若於此情況下，鐵釘的 E 端會吸引指南針的 S 極，

則下列敘述何者正確？ (A) A 端為 N 極、C 端為 N 極 (B) B 端為 N 極、C 端為 N 極 (C) A 端為 S 極、D 端為 N 極 (D) B 端為 S 極、D 端為 N 極。

3.（）如圖所示為三條磁鐵及磁力線的分布情形，則下列敘述何者正確？

(Ａ) B 端為 S 極 (Ｂ) C 端為 N 極 (Ｃ) D 端為 N 極 (Ｄ) E 端為 N 極。

4.（）如圖中，磁針受磁場的作用向逆時鐘方向轉動，則下列敘述何者正確？

（A）甲為磁針的 S 極，乙為 N 極

（B）甲為磁針的 N 極，乙為 S 極

（C）甲、乙皆為磁針的 S 極

(48)

5. 如圖棒形磁鐵的四周有四個位置甲、乙、丙、丁，若置放小磁針時，則其指針偏向如何？

 地球磁場

1.磁針為何指向南北向：

（1）磁針指向南北向的原因：磁針受磁場（）的影響  在南北向必有地球磁場的通過

（2）地磁發現者：西元 1600 年，英國人吉爾伯特

 地球磁場假想圖  自轉軸與磁軸並未重合，夾角約為 11.5  地理南、北極：地球的和地表的兩個交點。

 地磁南、北極：地球的和地表的兩個交點。

 地球磁場所形成的磁力線，由半球指向半球  假想磁棒的 N、S 極：。

 地球具有磁場的證據：

 地表磁針指南北向

 兩極有極光現象

課程結束……

S N

●

● ●

甲

乙丙

丁

S N

●

● ●

甲

乙丙

丁甲位置乙位置丙位置丁位置

教師： 姓名： 座號： 班級：九年 班 目 錄

班級：九年 班 座號：

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教師：

目 錄

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單元主題：電流的熱效應 【第 1－1 節】

 伏特的意義：







 Q E Q V V E







P E 

KW 

W 



 V

E  Q 電能  電量  電壓

t P  E





 I

R

 I

R













































3V V 2A

V

I

I

2A 3V

3V V 2A

V

I

I

2A 3V

R

R

R

R 1.5Ω

1.5Ω P

E

E

P

V

V

V

V

I

I

I

I

R

R

R

R

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班級：九年班座號：

目錄

目錄

單元主題：電流的熱效應【第 1－1 節】

P E _

_KW _

_W 