國際標準單位-物質的交互作用

  • 2021.08.09
  • 作者:授課橘物理小編
  • 物理
授課橘物理小編
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學習領域/科目別 物理
情境範疇 電磁現象(Kc)
題幹
電鰻使用電的方式非常多樣,可以用來感覺、攻擊和防禦。電鰻會使用低壓電和高壓電感受環境,狩獵時的電鰻就像電擊槍,能夠放出電脈衝讓獵物失去行動能力,電鰻放出的電會活化獵物體內控制肌肉的運動神經元,達到遠距控制獵物的目的,先發出二次高壓電脈衝,讓躲藏的獵物產生痙攣,獵物痙攣會擾動周圍的水,電鰻藉此得知獵物的位置,接著再發出高壓電轟擊,讓獵物動彈不得,然後才張口攻擊。

問題一

1. 電鰻找到獵物並攻擊的過程,施放電壓變化的時間圖較接近下列何者?(短記號表示低壓電,長記號表示高壓電,橫軸為時間)

 

 

2. 法拉第在1838年發現電鰻發出的電場是偶極電場,電力線從電鰻的頭部的正極出發,連接到位於尾部的負極,如下圖(a)。若電鰻發出的電壓是固定的,當電鰻對付奮力抵抗的棘手獵物時,會咬住獵物,捲起尾巴靠近獵物,然後發出一連串高壓電轟擊,如下圖(b)。請利用所學過的電學解釋電鰻的這種做法。(注意:以下兩圖的尺度不同)



參考答案 :
1. B 
2. 讓正極接近負極能增加兩者之間的電場強度(可以用電力線密度代表電場的強度),電鰻藉此強化攻擊。
搭配學習內容/學習表現 :
PKc-Vc-1電荷會產生電場,兩點電荷間有電力,此力量值與兩點電荷所帶電荷量成正比,與兩點電荷間的距離平方成反比。
試題概念與分析 :
1.由題幹解讀,「先發出二次高壓電脈衝,讓躲藏的獵物產生痙攣」即為高壓雙擊,「獵物痙攣會擾動周圍的水,電鰻藉此得知獵物的位置」即找出獵物的所在位置,「接著再發出高壓電轟擊」即為一連串高壓電擊。

2.如右圖,電鰻把尾巴彎向嘴巴咬住的獵物,正極與負極距離愈近,兩者之間電場就愈強,藉此強化攻擊,使得獵物肌肉收縮的速度異常快,幾秒之內就筋疲力盡。


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文章 物理素養試題超展開 VOL.3
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