電與磁-電與磁的統一

  • 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

現代化的生活中到處都會用到電器產品,例如到數字超商裡買支熱狗,當你一走近大門的時候,門就會自動打開,因為大門頂端的A. 紅外線訊號,偵測到它自己所發出的紅外線被明顯地反射回來了,所以送出信號讓B. 繼電器的線圈通電產生磁力接通電路,讓C. 馬達轉動以打開大門。

接著,當你走到自動烤熱狗的機檯前,被通電的D. 電熱絲產生高溫,加熱整排不鏽鋼管,馬達緩緩地轉動不鏽鋼管,均勻的烤出香味四溢的原味熱狗,於是你夾起一根熱狗放在紙袋內,到櫃檯前結帳。

店員由收銀機送出的電壓訊號,控制E. 液晶面板上每個光點的電場大小,影響液晶排列方向,導致液晶面板後方F. LED背光板發出的光線,通過液晶面板時,在不同位置有不同的通過量,因此呈現出圖形及文字的亮暗影像。

最後當你拿起悠遊卡刷卡付錢時,首先電流通過讀卡機環形天線之後會在天線周遭產生變動的磁場,使得放在讀卡機上的G. 悠遊卡環形天線產生電流後,就用這個電流驅動悠遊卡內部微晶片運作,再由天線送出訊號,由H. 讀卡機的天線取得你悠遊卡內部的儲值資訊,進行交易。



問題一
請問上述超商購物過程中,所接觸到的電器產品:
1.哪些主要是應用法拉第電磁感應定律所設計的設備?
2.哪些主要是應用電流磁效應現象所設計的設備?

參考答案 :
1. G、H
2. B、C、G、H
搭配學習內容/學習表現 :
PKc-Vc-3變動的磁場會產生電場,變動的電廠會產生磁場。
PKc-Vc-6電磁波包含低頻率的無線電波到高頻率的伽瑪射線在日常生活中有廣泛的應用。
試題概念與分析 :

A. 紅外線偵測器偵測到自己所發出的紅外線,屬於應用光電效應;

B. 繼電器的線圈通電產生磁力,屬於應用電流磁效應;

C. 馬達產生力矩,屬於應用電流磁效應;

D. 電熱絲產生高溫,屬於電流熱效應;

E. 液晶面板上每個光點電場大小的控制,為應用電荷累積產生電場的現象;

F. LED背光板發出的光線,為應用電子躍遷發光現象;

G. 悠遊卡環形天線產生電流,為應用法拉第電磁感應現象;

H. 讀卡機的天線取悠遊卡內部的資訊,為應用法拉第電磁感應現象。


延伸閱讀材料
文章 物理素養試題超展開 VOL.4
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