中三科學｜磁與電磁鐵：磁場、匝數與電流怎樣決定磁力

2026-11-12

學生多數玩過磁鐵，但講不出「為甚麼通電就有磁」。這一節由一根鐵釘、一卷漆皮線開始，把磁場、安培匝與電磁鐵三件事連成一條因果鏈。

本堂目標　45 分鐘後，學生能畫出磁鐵與通電線圈的磁場線方向、講出同極相斥異極相吸、用「匝數 × 電流」比較電磁鐵強弱、並解釋為甚麼電磁鐵可以開關而永久磁鐵不可以。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
磁極經驗	兩塊磁鐵的 N 極互相靠近會怎樣？	答得出「彈開」但講不出「同極相斥」
電路基礎	電壓 6 V、電阻 12 Ω，電流幾多？	多數答不出，要先補 I = V/R
方向感	磁場線由 N 極出發還是入 N 極？	常答「入 N 極」，與事實相反

02　課堂流程（45）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0-5 分鐘	兩塊磁鐵	把兩塊磁鐵的 N 與 N 靠近、再 N 與 S 靠近，問分別發生甚麼事	口頭講出相斥與相吸
5-14 分鐘	磁場線畫法	在磁鐵周圍畫磁場線：由 N 出、入 S，線愈密磁場愈強，線不會相交	畫出棒形磁鐵的磁場線並標箭頭
14-25 分鐘	通電就有磁	把漆皮線繞在鐵釘上接電池，吸起萬字夾；斷電即跌落。講電流產生磁場	接線、通電、數吸起幾個萬字夾
25-35 分鐘	安培匝與三因素	示範 200 匝 × 0.5 A = 100 安培匝；改成 400 匝磁力加倍；改成 300 匝 × 0.3 A = 90 較弱	算出安培匝並比較強弱
35-41 分鐘	獨立練習與應用	三題：畫磁場線、算安培匝、解釋電鈴或起重電磁鐵怎樣開關	獨立完成並講出理由
41-45 分鐘	離場檢查	抽三題快問：磁場線方向、安培匝公式、電磁鐵可否開關	口頭作答

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：第 5-14 分鐘｜磁場線

白板中央畫一支棒形磁鐵，左 N 右 S。先問「如果我放一粒指南針在右上角，它指哪邊？」再逐條畫磁場線：由 N 極出來，繞到 S 極入去，箭頭永遠由 N 指向 S（磁鐵外部）。強調三條規矩：線不相交（一點只有一個方向）、線愈密磁場愈強（兩極附近最密）、線是封閉曲線（磁鐵內部由 S 回 N）。最後畫兩塊同極相對的磁鐵，讓學生看見中間的線互相推開——這就是相斥的圖象。

學生能畫出棒形磁鐵的磁場線，箭頭方向正確，並講出線密代表磁場強

第二幕：第 14-25 分鐘｜通電線圈

分給學生一條漆皮線、一口鐵釘、一節電池。示範繞 200 匝，兩端刮走漆皮接電池，吸起萬字夾；數出吸起幾個（例如 6 個）。然後斷電，萬字夾立即跌落——這一下是全課最重要的畫面：磁力可以開關。再問「如果反接電池會怎樣？」示範其中一端變 N、另一端變 S，吸力仍在，方向相反。提醒安全：線圈會發熱，每次通電不超過十秒。

學生能自行接線、量出吸起萬字夾的數目，並講出斷電即失去磁性

第三幕：第 25-35 分鐘｜安培匝

寫出「磁力 ∝ 匝數 × 電流」，乘起來的單位叫安培匝。用三個組合做比較：200 匝 × 0.5 A = 100；400 匝 × 0.5 A = 200（磁力加倍）；300 匝 × 0.3 A = 90（比第一個弱）。再補一條：同一線圈 200 匝，若電池由 6 V 接 12 Ω 得 0.5 A，換成 6 Ω 得 1 A，安培匝變 200，磁力加倍。這時把「為甚麼電磁鐵比永久磁鐵好用」拉出來講：可以開關、可以改方向、可以改強弱。

學生能在給定匝數與電流下算出安培匝，並用數字比較兩個電磁鐵的強弱

第四幕：第 35-45 分鐘｜練習與收束

三題獨立練習：畫出通電線圈的磁場線（用右手握拳定則輔助）、算一題安培匝、解釋起重電磁鐵怎樣把廢鐵吸起再放下。巡視時只問「你這一題考哪個概念」，不直接講答案。收束用一句總結：「永久磁鐵靠材料，電磁鐵靠電流；所以只有電磁鐵可以關。」

學生能獨立完成三題，並用「可以開關」解釋電磁鐵的應用

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
磁場線判斷	兩粒指南針放在棒形磁鐵附近，標出指向	① 定 N 與 S ② 線由 N 出、入 S ③ 指南針 N 極順線方向	指南針 N 極沿磁場線指離 N 極
安培匝比較	200 匝 0.5 A 與 300 匝 0.3 A，哪個較強？	① 算 100 ② 算 90 ③ 比大小並講理由	前者較強（100 > 90 安培匝）
電流計算	6 V 電池接 12 Ω 線圈，求電流與安培匝（200 匝）	① I = V/R = 0.5 A ② 200 × 0.5 = 100 安培匝	I = 0.5 A、100 安培匝
應用解釋	為甚麼電磁起重機能吸起廢鐵又可以放下？	① 通電有磁 ② 斷電失磁 ③ 鐵因此跌落	斷電即失磁，故可控制吸放

合理性檢查（一定要教）：合理性三查：① 安培匝單位是「匝 × 安培」，不是單看匝數；② 磁場線一定由 N 極出、S 極入（磁鐵外部），箭頭反了即錯；③ 電流愈大線圈愈熱，答案提到「加大電流」時要同時講發熱的限制。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
一線圈 500 匝、電流 0.2 A，安培匝幾多？比 200 匝 0.4 A 強還是弱？	100 安培匝，與後者相同	是否只比匝數不比電流
畫出通電線圈的磁場線，並標出線圈上端是 N 還是 S	用右手握拳定則：四指順電流，拇指指 N	有沒有把拇指方向講成 S
為甚麼電磁鐵可以做到「吸起再放下」，永久磁鐵不能？	斷電即失去磁性；永久磁鐵磁性不能開關	是否只答「電磁鐵強啲」

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
磁場線方向反轉	畫成由 S 出、入 N	「磁鐵外面，線一定由 N 出、S 入；你畫嘅係磁鐵內部方向，兩者要分開講。」
只看匝數	300 匝一定比 200 匝強	「要乘電流：300 匝 0.3 A 得 90，200 匝 0.5 A 得 100，後者更強。」
以為電流愈大愈好	「駁多幾粒電池就無限強」	「電流大線圈會發熱，漆皮熔咗就短路；真實電磁鐵要計散熱。」
混淆電磁鐵與永久磁鐵	說電磁鐵「本身有磁性」	「鐵釘本身唔係磁鐵，係電流令它暫時有磁性；斷電就散。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學科學備課指引總覽　同科其餘章節；先完成本章三題獨立練習並對答案
同科：中二電與電路　電磁鐵的電流計算要用 I = V/R，這一章是前置
同科：中三酸鹼與中和　同為實驗主導章節，可對照觀察記錄的寫法

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
磁場線在磁鐵外面由哪一極出發？	N 極出發，入 S 極	答反了就重畫一次
安培匝怎樣算？	匝數 × 電流（安培）	只答匝數就重講 90 與 100 的比較
電磁鐵與永久磁鐵最大分別？	電磁鐵可以靠電流開關與改變強弱	講不出就重做斷電實驗

09　導師常問

一定要做實驗嗎？

最好做，斷電萬字夾跌落這一下，學生十年後仍記得。沒有器材就用電磁鐵動畫代替，但一定要有「開與關」的對比。

右手握拳定則要教嗎？

中三可以教，但只要求用在線圈上，不要求推導。學生記不住就退回家用「電流方向＋磁場線」畫圖判斷。

要不要講法拉第定律？

不需要。中三隻講「電生磁」，電磁感應留給中五物理。

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