58-60題為題組
幾位同學在玩磁鐵時,發覺兩磁鐵靠近時磁力特強,遠離之後就幾乎不會互相影響,於 是想要探究兩磁鐵間的作用力 F 與彼此距離 d 的關係。因為市售的秤或天平都會和磁 鐵作用,於是他們利用開口保特瓶和塑膠直尺,設計製作一個天平,如圖15所示,以O 為轉軸(支點),右瓶外的底部為黏貼的磁鐵 M
1,起初無其他磁鐵靠近時,左瓶需裝一 些細砂,以達左右等高水平。
圖16右瓶的下方另有一磁鐵 M
2 ,用多層紙片可以調整與 M
1的距離 d 。探究過程中,逐 次增添右瓶中的水量V ,以紙片數量調整 M
1與 M
2 之間的距離 d ,使天平恢復水平,重 複數次實驗後,將實驗數據記錄於表9。


類似於圖16天平的右臂常稱為探測懸臂,廣泛應用於各種探究,圖17為2011年我國高中 生 參 加 國 際 科 展 獲 獎 的 探 測 懸 臂 系 統,用以探究魚卵的生物力學特性,其 中O為轉軸(支點)。固定在探測懸臂 上的反射鏡可將 雷射 光投射於遠處屏 幕,藉此放大探測棒傳感源自樣品(Y) 的微小形變或振 動。 探測懸臂左端下 掛一個磁鐵,其外圍有線圈(X),可 在線圈上通以電 流對 磁鐵施力,或測 量線圈上產生的 應電 流,以觀測磁鐵 的運動,進而得知探測棒對樣品(Y) 施力或量測樣品的振動。
