2016 彰 化 縣 全 民 科 學 研 習 坊 議 程 表 時 間 活 動 內 容 主 講 者 09:00-09:20 報 到 彰 化 師 範 大 學 黃 聖 棋 小 姐 09:20-09:30 開 幕 式 09:30-09:40 Q&A 時 間 ( 活 動 及 報 帳 說 明 ) 09:40-10:40 第 一 梯 - 科 學 闖 關 活 動 10:50-11:50 第 二 梯 - 科 學 闖 關 活 動 彰 化 師 範 大 學 洪 連 輝 教 授 平 和 國 小 聯 興 國 小 民 生 國 小 南 興 國 小 大 竹 國 小 大 興 國 小 明 湖 國 小 埔 心 國 小 明 聖 國 小 太 平 國 小 埔 鹽 國 小 大 園 國 小 南 港 國 小 合 興 國 小 埤 頭 國 小 中 和 國 小 芙 朝 國 小 草 港 國 小 鹿 東 國 小 東 興 國 小 溪 州 國 小 湖 西 國 小 媽 厝 國 小 萬 興 國 小 福 德 國 小 永 靖 國 小 明 禮 國 小 南 鎮 國 小 11:50-12:40 午 餐 12:40-13:40 第 三 梯 - 科 學 闖 關 活 動 陸 豐 國 小 伸 仁 國 小 伸 東 國 小 陝 西 國 小 大 嘉 國 小 和 東 國 小 培 英 國 小 朝 興 國 小 舊 社 國 小 崙 雅 國 小 茄 荖 國 小 白 沙 國 小 僑 愛 國 小 草 湖 國 小 13:40-14:00 分 享 時 間 2016 全 民 科 學 研 習 坊 1
彰 化 縣 全 民 科 學 日 承 辦 程 序 送 交 申 請 經 費 計 畫 書 4/28 全 民 科 學 研 習 坊 5/12 前 EMAIL 寄 送 關 卡 內 容 電 子 檔 5/24 全 民 科 學 日 6/23 前 繳 交 成 果 報 告 6/23 繳 交 彰 師 大 補 助 經 費 結 算 結 案 2016 全 民 科 學 研 習 坊 2
科 學 遊 戲 與 活 動 設 計 (2016 全 民 科 學 研 習 關 卡 設 計 ) 關 卡 項 目 1. 科 學 遊 戲 百 發 百 中 頁 4 2. 空 氣 砲 頁 4 3. 球 球 障 礙 賽 頁 5 4. 引 水 向 上 頁 5 5. 電 音 傳 聲 簡 易 喇 叭 大 考 驗 頁 6 6. 把 鋼 珠 夾 過 來 頁 7 7. 漂 浮 升 空 頁 7 8. 一 柱 擎 天 頁 8 9. 紙 杯 喇 叭 頁 9 10. 飛 天 砲 彈 頁 11 11. 達 文 西 橋 頁 11 12. 小 小 羊 兒 要 回 家 頁 12 13. 空 中 灌 籃 頁 13 14. 花 漾 年 華 頁 14 15. 舞 吧 舞 吧! 發 現 小 水 管 的 奧 秘 頁 15 16. 泡 泡 千 層 派 頁 16 17. 翻 滾 吧! 跳 豆 頁 17 18. 能 夠 救 火 的 紙 條 頁 17 19. 酷 氣 猴 破 天 門 之 氣 火 箭 頁 18 20. 色 盤 轉 轉 頁 19 21. 水 蜘 蛛 頁 20 22. 炸 彈 棒 (Stick Bomb) 頁 20 23. 一 飛 沖 天 頁 22 24. 我 敲! 我 敲! 我 敲 敲 敲! 頁 22 25. 投 石 車 頁 23 26. 磁 力 樂 翻 天 頁 24 27. 遁 走 紙 彈 簧 頁 24 28. 鋁 罐 斜 塔 頁 25 29. 一 柱 擎 天 頁 26 30. 空 氣 水 槍 頁 28 31. Happy Bubble! 頁 29 32. 會 冒 泡 的 瓶 子 頁 30 33. 我 是 神 射 手 頁 30 34. 我 讓 紙 筒 往 上 爬 頁 31 35. 氣 墊 船 頁 31 36. 一 擊 必 中 頁 32 37. 磁 力 拱 橋 頁 32 38. 死 纏 不 放 頁 32 39. 磁 力 砲 彈 頁 33 40. 會 跳 舞 的 瓶 蓋 ~ 熱 脹 冷 縮 頁 34 41. 僑 僑 愛 愛 起 床 了 頁 35 42. 嘴 上 功 夫 頁 36 闖 關 紀 錄 表 頁 37 2016 全 民 科 學 研 習 坊 3
科 學 遊 戲 ---- 百 發 百 中 作 者 : 平 和 國 小 材 料 寶 特 瓶 氣 球 膠 帶 剪 刀 ( 美 工 刀 ) 蠟 燭 步 驟 1. 取 寶 特 瓶, 瓶 身 不 要 太 軟 的 寶 特 瓶 2. 用 美 工 刀 或 剪 刀, 將 寶 特 瓶 瓶 底 切 除 ( 如 圖 一, 請 小 心 使 用 工 具 ) 3. 將 寶 特 瓶 的 切 口 修 平 4. 將 氣 球 攤 平, 大 約 切 除 一 半, 再 將 氣 球 套 在 寶 特 瓶 的 底 部, 並 用 膠 帶 在 四 周 黏 貼 牢 固, ( 如 圖 二 ) 5. 最 後 試 看 看 拉 放 氣 球, 是 否 感 覺 到 瓶 口 吹 出 氣 流? 再 試 著 對 準 一 公 尺 遠 的 蠟 燭, 將 燭 火 吹 滅 ( 圖 一 ) 圖 二 原 理 利 用 氣 球 的 彈 力, 寶 特 瓶 中 的 空 氣 受 到 擠 壓 後, 會 因 為 瓶 口 較 小 的 原 因, 而 吹 出 較 強 的 空 氣 資 料 來 源 http://scigame.ntcu.edu.tw/air/air-001.html 空 氣 砲 作 者 : 聯 興 國 小 材 料 垃 圾 桶 寶 特 瓶 膠 帶 塑 膠 袋 煙 霧 機 步 驟 1. 將 寶 特 瓶 放 在 長 桌 上 2. 在 砲 口 注 入 煙 霧 3. 拍 打 塑 膠 膜, 產 生 空 氣 砲 讓 寶 特 瓶 倒 下 即 過 關 原 理 容 器 受 到 打 擊 時, 空 氣 的 密 度 變 得 比 較 高, 空 氣 為 了 要 找 出 口, 便 會 透 過 剪 好 的 洞 口 被 射 擊 出 來, 經 由 煙 霧 器 的 效 果, 便 會 在 空 氣 中 呈 現 流 動 的 形 狀 空 氣 被 擠 壓 後, 便 會 把 空 的 寶 特 瓶 推 倒 施 力 空 氣 加 壓 宣 洩 而 出 密 封 開 口 2016 全 民 科 學 研 習 坊 4
球 球 障 礙 賽 作 者 : 民 生 國 小 材 料 膠 帶 剪 刀 保 麗 龍 球 綠 色 珍 珠 板 紙 盒 保 麗 龍 膠 黑 色 油 性 簽 字 筆 碼 錶 粗 吸 管 洗 衣 網 袋 釘 書 機 釘 書 針 雙 面 膠 厚 紙 板 空 罐 子 餅 乾 盒 鐵 絲 星 星 貼 紙 尺 步 驟 ( 一 ) 利 用 日 常 生 活 中 容 易 取 得 的 尺 當 作 是 射 門 的 用 具 ( 二 ) 桌 上 足 球 場 製 作 流 程 : 1. 利 用 綠 色 珍 珠 板 黑 色 油 性 簽 字 筆, 畫 出 足 球 場 2. 利 用 紙 盒 洗 衣 網 袋 釘 書 機 釘 書 針 保 麗 龍 膠, 製 作 足 球 門, 並 固 定 於 球 場 側 邊 3. 利 用 保 麗 龍 球 黑 色 油 性 簽 字 筆, 繪 製 足 球 4. 利 用 粗 吸 管 雙 面 膠, 做 出 球 場 邊 界 ( 三 ) 場 上 障 礙 物 : 1. 空 鐵 罐 : 場 上 會 擺 置 數 個 空 鐵 罐, 玩 家 需 想 辦 法 避 過 這 些 空 鐵 罐 2.S 形 溝 : 場 上 會 擺 置 兩 個 用 鐵 絲 做 成 的 S 形 障 礙 物 3. 大 型 阻 礙 物 : 在 終 點 前 擺 置 兩 個 用 餅 乾 盒 做 成 的 大 型 阻 礙 物 ( 四 ) 起 點 : 在 球 場 的 另 一 邊 貼 上 星 星 貼 紙 的 地 方 ( 五 ) 終 點 : 在 球 場 的 另 一 邊 的 球 門 闖 關 方 法 1. 在 一 分 鐘 或 5 次 射 門 機 會, 到 達 終 點 者 就 算 過 關 2. 過 程 中 若 球 掉 出 場 外 或 用 手 觸 摸 到 球 者, 須 從 起 點 重 新 開 始, 且 繼 續 計 時 或 計 次 原 理 利 用 入 射 角 和 反 射 角 原 理, 控 制 力 的 大 小 方 向, 讓 小 球 通 過 各 種 障 礙, 進 到 球 門 裡!! 引 水 向 上 作 者 : 南 興 國 小 材 料 透 明 塑 膠 管 水 桶 水 ( 略 染 色, 以 利 觀 察 ) 闖 關 方 法 雙 手 拿 著 塑 膠 管 插 入 水 桶, 上 下 來 回 幾 次, 水 桶 的 水 就 會 爬 上 塑 膠 管, 而 且 還 一 直 噴 出 來 呢! 秘 訣 在 於 放 在 塑 膠 管 上 的 手 要 配 合 管 子 的 上 下 移 動 進 行 開 與 閉 的 動 作 如 下 圖, 塑 膠 管 插 入 水 中 時, 在 管 子 上 方 要 有 縫 隙 ( 放 鬆 手 不 要 緊 壓, 如 圖 A), 水 才 可 以 進 入 管 子 中, 接 著 封 閉 管 子 再 往 上 提 ( 手 壓 緊 管 子, 如 圖 B), 管 子 中 的 水 就 可 以 跟 著 往 上 ( 如 圖 C) 管 子 再 往 下 插 入 水 桶 時, 必 須 再 鬆 手 與 管 子 間 有 縫 隙 ( 如 圖 D), 接 著 圖 E 如 同 圖 B, 封 閉 管 子 再 往 上 提 如 此 反 覆, 水 桶 的 水 就 會 從 管 子 噴 出 來 了 原 理 事 實 上 在 上 下 移 動 塑 膠 管 時, 不 必 刻 意 計 算 什 麼 時 候 封 閉 管 子, 什 麼 時 候 鬆 手 只 要 放 鬆 手, 跟 著 管 子 上 下 運 動, 自 然 就 會 因 為 慣 性 作 用, 管 子 往 下 時, 手 會 自 然 打 開 一 些 而 管 子 往 上 時, 管 子 頂 著 手, 而 自 然 被 手 壓 緊 2016 全 民 科 學 研 習 坊 5
電 音 傳 聲 簡 易 喇 叭 大 考 驗 作 者 : 大 竹 國 小 材 料 各 式 杯 子 漆 包 線 圈 音 源 線 音 源 裝 置 磁 鐵 厚 紙 板 鐵 片 闖 關 方 法 中 年 級 : 能 利 用 杯 子 線 圈 磁 鐵 組 合 完 成 簡 易 喇 叭 並 能 聽 到 聲 音 者 就 算 過 關 高 年 級 : 桌 上 多 了 其 他 材 料 ( 厚 紙 板 鐵 片 塑 膠 片 等 ) 要 能 將 桌 上 的 器 材 組 裝 成 可 發 出 聲 音 的 簡 易 喇 叭 即 可 過 關 繪 圖 說 明 : 只 有 紙 杯 和 線 圈 會 有 聲 音 嗎? 哪 種 材 質 發 出 的 聲 音 會 較 大 聲 呢? 嗎? 只 有 磁 鐵 和 線 圈 會 有 聲 音 嗎? 紙 杯 喇 叭 基 本 型 原 理 紙 杯 喇 叭 能 發 出 悅 耳 聲 音, 主 要 是 因 音 源 裝 置 有 規 律 的 輸 出 微 弱 電 流 至 線 圈, 使 漆 包 線 圈 產 生 磁 性 和 磁 鐵 產 生 交 互 作 用, 進 而 使 紙 杯 杯 底 有 規 律 的 產 生 振 動 製 造 出 音 樂 聲 2016 全 民 科 學 研 習 坊 6
把 鋼 珠 夾 過 來 作 者 : 大 興 國 小 材 料 智 慧 平 衡 台 一 組 步 驟 1. 把 智 慧 平 衡 台 平 放 在 桌 面 上 2. 把 鋼 珠 放 於 平 衡 台 夾 桿 最 低 處 3. 雙 手 握 夾 桿 木 珠 向 兩 側 輕 輕 移 開, 鋼 珠 開 始 滾 動 後, 這 時 雙 手 反 過 來 得 向 內 靠 近, 鋼 珠 會 向 著 你 滾 動 過 來 4. 若 鋼 珠 愈 靠 近 你, 表 示 你 愈 厲 害 喔! 闖 關 方 法 1. 低 年 級 :500 分 以 上 2. 中 年 級 :1000 分 以 上 3. 高 年 級 :2000 分 以 上 原 理 利 用 重 力 場 之 下 位 能 轉 換 之 特 性 放 上 鋼 珠 準 備 闖 關 囉! 看 我 的 厲 害! 漂 浮 升 空 作 者 : 明 湖 國 小 活 動 目 的 保 麗 龍 想 來 一 場 飛 翔 的 大 冒 險, 於 是 他 找 來 了 好 朋 友 -- 空 氣, 到 底 無 所 不 在 的 空 氣 要 怎 麼 協 助 保 麗 龍 進 行 飛 翔 大 冒 險 呢? 來 玩 玩 漂 浮 升 空 的 遊 戲, 你 就 會 知 道 囉! 材 料 保 麗 龍 球 塑 膠 大 吸 管 杯 子 步 驟 1. 將 兩 個 杯 子 相 鄰 擺 放, 保 麗 龍 球 放 置 於 第 一 個 杯 子 ( 如 圖 一 ) 2. 吸 管 水 平 的 靠 近 杯 口 ( 如 圖 二 ) 3. 在 吸 管 後 端 吹 氣 2016 全 民 科 學 研 習 坊 7
闖 關 方 法 保 麗 龍 球 從 第 一 個 杯 子 跳 到 第 二 個 杯 子, 即 可 過 關 原 理 空 氣 流 動 的 運 用 ( 伯 努 力 定 律 ) 在 杯 子 上 方 吹 氣, 空 氣 的 速 度 增 加, 壓 力 變 小, 保 麗 龍 球 因 此 上 升 ; 空 氣 吹 動 的 慣 性 讓 保 麗 龍 球 進 到 第 二 個 杯 子 上 方, 最 後 掉 落 圖 一 保 麗 龍 球 放 置 於 第 一 個 杯 子 圖 二 吸 管 水 平 的 靠 近 杯 口, 在 吸 管 後 端 吹 氣 一 柱 擎 天 作 者 : 埔 心 國 小 材 料 米 養 樂 多 罐 筷 子 闖 關 方 法 1. 將 米 粒 裝 入 養 樂 多 罐, 用 手 蓋 住 瓶 口 輕 敲, 使 米 粒 紮 實 2. 待 米 粒 位 置 下 降, 再 繼 續 加 入 米 粒, 反 覆 幾 次, 直 到 無 法 再 加 米 3. 把 筷 子 插 入 裝 滿 米 粒 的 養 樂 多 罐 子 中 4. 握 住 筷 子 往 上 提, 若 能 將 裝 滿 米 粒 的 養 樂 多 罐 子 一 起 提 上 來 即 可 過 關 5. 遊 戲 成 功 後, 可 以 試 試 看 將 米 換 成 其 他 大 小 的 物 質, 如 : 綠 豆 黃 豆 等 原 理 1. 米 粒 和 米 粒 間 米 粒 和 筷 子 間 及 米 粒 和 容 器 間 都 可 能 產 生 摩 擦 力, 當 米 粒 被 壓 得 越 紮 實, 則 米 粒 筷 子 及 容 器 三 者 間 的 摩 擦 力 就 可 能 越 大, 阻 止 彼 此 間 的 相 對 運 動, 使 得 插 在 容 器 中 的 筷 子 可 以 將 整 杯 的 米 都 提 上 來 2. 如 果 用 紅 豆 花 生 等 顆 粒 較 大 的 物 體 取 代 米 粒, 或 者 用 吸 管 鉛 筆 等 取 代 筷 子, 則 可 能 會 因 為 插 入 物 與 這 些 顆 粒 較 大 的 粒 堆 間 的 摩 擦 力 小 於 粒 堆 加 上 容 器 的 重 量, 遊 戲 就 無 法 成 功 完 成 2016 全 民 科 學 研 習 坊 8
一 個 米 粒 就 有 一 個 摩 擦 力 (f1) 米 粒 被 壓 得 越 紮 實, 則 摩 擦 力 就 可 能 越 大, 阻 止 彼 此 間 的 相 對 運 動 摩 擦 力 =f1+f2+f3+f4+f5 當 f1+f2+f3+ > G( 米 + 養 樂 多 罐 子 的 重 量 ), 就 能 將 整 罐 米 提 起 來 了 紙 杯 喇 叭 作 者 : 明 聖 國 小 材 料 1. 廢 棄 喇 叭 或 耳 機 的 音 源 線 2. 自 然 課 實 驗 教 具 內 的 漆 包 線 及 砂 紙 3. 強 力 磁 鐵 4. 紙 杯 數 個 5. 音 響 設 備 ( 播 放 音 樂, 可 使 用 手 機 替 代 ) 2016 全 民 科 學 研 習 坊 9
步驟 1. 剪下廢棄喇叭的音源線 2. 剪開音源線的電線時 要將左右聲道及音訊接地線分開接好 3. 纏繞漆包線且將連接音源線外面的漆刮除(通電) 4. 將紙杯底部貼上強力磁鐵 5. 藉音源線傳送聲音的 電流訊號 至漆包線圈 線圈產生的磁場與圓盤形磁鐵的磁場互相作用 使線圈 及紙杯底的紙盤來回振動 進而振動空氣而發出與音源裝置所播放相同的音樂聲 闖關方法 能將音源線連接音響設備且將漆包線靠近貼有強力磁鐵的紙杯 藉由線圈與強力磁鐵的磁場互相 作用 進而振動空氣而發出與音源裝置所播放相同的音樂聲 原理 通以電流的導線 會在導線周圍產生磁場 可以使磁針發生偏轉 這種現象稱為 電流的磁效應 這是丹麥人厄斯特於西元 1820 年所發現的現象 將一長導線繞成螺線形線圈 當線圈通以電流時 此線圈就 像磁鐵一樣 具有 N 極與 S 極 以及磁鐵所顯現的性質 音源裝置 如 CD 隨身聽 藉音源線傳送聲音的 電流訊號 至漆包線圈 漆包線圈因電流磁效應產生磁場 線圈產生的磁場與圓盤形磁鐵的磁場互相作用 使線圈及紙杯底的紙盤來回振動 進而振動空氣而發出與音源 裝置所播放相同的音樂聲 2016 全民科學研習坊 10
資 料 來 源 1. 臺 灣 網 路 科 教 館 http://live.ntsec.edu.tw/livesupply-content.aspx?cat=6844&a=6829&fld=&key=&isd=1&ic op=10&p=1&lsid=8218 2. 如 何 使 用 紙 杯 喇 叭 (YouTube 影 片 ) https://youtu.be/yohnwvlp8pg 3. 生 活 裡 的 科 學 20141225 - 振 振 有 磁 電 磁 鐵 (YouTube 影 片 ) https://youtu.be/e9vx8qyknww 飛 天 砲 彈 作 者 : 太 平 國 小 材 料 象 棋 橡 皮 擦 塑 膠 尺 步 驟 1. 將 象 棋 放 在 塑 膠 尺 一 端 2. 將 尺 調 整 至 適 當 位 置 3. 用 拳 頭 打 下 塑 膠 尺, 讓 象 棋 飛 起 落 地 超 過 指 定 範 圍 就 可 以 過 關 闖 關 方 法 低 年 級 : 距 離 橡 皮 擦 10 公 分 以 上 中 年 級 : 距 離 橡 皮 擦 15 公 分 以 上 高 年 級 : 距 離 橡 皮 擦 20 公 分 以 上 原 理 1. 槓 桿 原 理 : 當 槓 桿 保 持 靜 止 平 衡 狀 態 時, 其 所 受 順 時 鐘 方 向 的 力 矩 與 逆 時 鐘 方 向 的 力 矩 大 小 相 等 此 關 係 稱 為 槓 桿 原 理 2. 施 力 臂 與 抗 力 臂 的 關 係 達 文 西 橋 作 者 : 埔 鹽 國 小 活 動 目 的 1. 啟 發 學 生 對 科 學 與 技 術 的 興 趣 與 潛 力 2. 增 進 學 生 的 科 學 基 本 素 養 ( 科 學 基 本 知 識 科 學 態 度 ) 材 料 學 校 壞 掉 的 拖 把 柄 鋸 子 電 鑽 ( 波 霸 吸 管 剪 刀 ) 闖 關 方 法 如 圖 將 橋 架 起 橋 上 放 一 箱 飲 料 不 倒 即 可 過 關 原 理 1. 力 可 以 分 散, 拱 橋 上 的 體 重 向 下 壓 橋, 但 是 拱 橋 能 將 這 個 力 分 散 成 數 個 水 平 方 向 的 力 2. 就 是 因 為 拱 形 結 構 有 分 散 力 的 特 性, 所 以 許 多 建 築 採 用 拱 形 設 計, 例 如 拱 橋 拱 門 與 巨 蛋 2016 全 民 科 學 研 習 坊 11
一端抬高 A B A B B 小小羊兒要回家 作者:大園國小 材料 磁鐵 鋁線 圖卡 步驟 1.從四隻牧羊犬中找出可以將羊往前趕的牧羊犬 2.將羊趕回羊圈中 闖關方法 在手不碰到羊的情況下 將羊趕進柵欄裡 原理 磁鐵同極相斥 磁鐵 是一種可以產生磁場的物體 若用細線懸掛一個磁鐵棒 磁棒會指向南北方 指向北方的磁極稱為指北 極或 N 極 反之 指向南方的稱為指南極或 S 極 所以當 N 極對 N 極的時候 兩邊的磁力線都是向自己磁 鐵的 S 極出去 磁力線沒有交集 所以同極互相靠近 兩塊磁鐵會互相排斥 當 N 極對 S 極時 磁力線是 從 N 極 S 極 所有磁力線都往對面的 S 極去 因此異極互相靠近時 磁鐵會互相吸引 圖形解說 2016 全民科學研習坊 12
空中灌籃 作者:南港國小 材料 黏土球 木條 塑膠杯小 塑膠杯大 闖關方法 1.將球放置在木片最旁邊的小瓶蓋上 2.用兩紙將小瓶蓋側的木條抬起到適當高度 3.放開木條 讓木條及球落下 4.球掉入紙杯中即算過關 原理 在半空中放開木條時 球會自由落體垂直落下 杯子則因為黏在木條上 會沿著弧度落下 當杯子(籃 框)最後的位置在球落下的位置時 球就會掉入籃框 2016 全民科學研習坊 13
花 漾 年 華 作 者 : 合 興 國 小 材 料 指 甲 油 去 光 水 圓 形 塑 膠 罐 鑷 子 圓 規 刀 A4 紙 針 闖 關 方 法 1. 在 圓 形 塑 膠 罐 中 裝 水 2. 選 擇 喜 歡 的 指 甲 油, 依 序 滴 入 水 中, 每 種 顏 色 約 滴 入 1~2 滴 ( 待 一 種 顏 色 擴 散 後 再 滴 入 另 一 種 顏 色 ) 3. 接 著 用 針 輕 輕 撥 動 水 上 的 顏 料, 創 作 出 自 己 喜 歡 的 圖 案 ( 可 由 外 向 內 撥, 或 由 內 向 外 撥, 但 為 避 免 油 乾 掉, 動 作 越 快 越 好 ) 4. 完 成 圖 案 後, 將 以 裁 成 圓 形 的 紙 張 覆 蓋 住 圖 案, 輕 壓 一 下 5. 用 鑷 子 將 紙 張 夾 起 晾 乾 即 可 過 關 原 理 指 甲 油 裡 面 含 有 的 有 機 溶 劑, 其 表 面 張 力 比 水 小, 因 此 滴 到 水 面 上 時, 指 甲 油 就 會 被 水 拉 開 而 擴 散 開 來, 反 覆 滴 入 不 同 顏 色 的 指 甲 油, 就 會 形 成 彩 色 的 年 輪 了 2016 全 民 科 學 研 習 坊 14
舞 吧 舞 吧! 發 現 小 水 管 的 奧 秘 作 者 : 埤 頭 國 小 材 料 材 料 名 稱 形 式 數 量 PVC 管 管 直 徑 1.8cm 5 立 可 白 1 罐 步 驟 (1) 取 一 段 長 約 7 公 分 的 PVC 管 ( 直 徑 約 1.8 公 分 ), 左 右 二 端 分 別 以 立 可 白 ( 或 白 色 油 漆 ) 塗 上 O X ( 圖 一 ) (2) 如 圖 一, 以 食 指 壓 著 O 的 一 端, 然 後 用 力 往 下 壓, 管 子 會 開 始 旋 轉 仔 細 看 旋 轉 中 的 管 子, 只 會 看 到 O, 另 一 端 的 X 似 乎 消 失 了 ( 圖 二 ) (3) 換 成 壓 著 X 的 一 端, 用 力 往 下 壓, 這 次 管 子 旋 轉 時, 只 會 看 到 X 喔! 為 什 麼 管 子 旋 轉 時, 只 會 看 到 一 端 的 符 號, 另 一 端 的 符 號 卻 消 失 了 呢? 圖 一 圖 二 闖 關 方 法 以 食 指 壓 PVC 管, 轉 出 關 主 指 定 的 圖 形 即 可 過 關 原 理 擠 壓 X 這 一 端 時, 由 於 PVC 在 此 端 接 觸 桌 面 處 類 似 乒 乓 球 的 運 動 模 式, 是 屬 於 滑 動 狀 態, 而 另 一 端 O 接 觸 桌 面 處 是 屬 於 滾 動 狀 態, 因 為 滾 動 屬 於 靜 摩 擦 ( 接 觸 點 對 地 靜 止 ), 由 於 滑 動 摩 擦 係 數 小 於 滾 動 摩 擦 係 數 (ABS 的 防 滑 概 念 ), 因 此 O 這 一 端 就 會 黏 在 桌 面 作 純 滾 動 因 此 O 這 個 記 號 來 到 頂 端 時, 由 於 其 對 地 速 率 很 高 因 而 無 法 被 人 眼 察 覺 在 轉 動 一 段 時 間 後,PVC 的 質 心 會 呈 現 不 移 動 而 管 子 原 地 旋 轉 的 狀 態, 當 記 號 X 出 現 在 PVC 頂 端 時, 其 對 地 速 率 為 0, 因 對 地 靜 止 而 能 夠 被 人 眼 清 楚 觀 察 到, 這 就 是 擠 壓 X 只 能 看 見 X 的 原 因 備 註 進 行 本 實 驗 時, 建 議 在 光 滑 的 桌 面 進 行, 避 免 管 子 太 快 停 止, 增 加 觀 察 的 時 間 但 是 要 注 意 桌 面 太 光 滑, 可 能 造 成 管 子 在 轉 動 時, 產 生 如 同 溜 冰 的 滑 動 現 象 滑 動 對 於 實 驗 一 的 觀 察, 影 響 並 不 大, 還 是 很 容 易 觀 察 到 預 期 結 果 2016 全 民 科 學 研 習 坊 15
泡 泡 千 層 派 作 者 : 中 和 國 小 材 料 洗 碗 精 水 甘 油 吸 管 量 杯 步 驟 1. 使 用 量 杯 調 製 泡 泡 水 ( 洗 碗 精 水 甘 油 比 例 約 為 10:10:1) 2. 在 平 滑 的 桌 面 上 先 吹 出 一 個 大 泡 泡 3. 再 將 吸 管 插 入 泡 泡 內 依 序 吹 兩 層 泡 泡 闖 關 方 法 吹 出 大 中 小 三 層 泡 泡 按 比 例 調 製 泡 泡 水 用 吸 管 先 吹 出 外 圈 的 大 泡 泡 將 吸 管 插 入 大 泡 泡 中 吹 小 泡 泡 依 序 吹 出 三 層 泡 泡 即 可 過 關 原 理 利 用 含 有 表 面 活 性 劑 的 洗 碗 精 調 配 成 水 溶 液 後 可 降 低 水 的 表 面 張 力, 當 我 們 對 著 沾 了 泡 泡 水 的 吸 管 吹 氣, 空 氣 就 會 被 洗 碗 精 分 子 圍 住 水 所 形 成 的 薄 膜 包 住 而 形 成 泡 泡 為 了 增 加 泡 泡 的 持 久 力, 我 們 在 泡 泡 水 中 加 入 保 濕 劑 - 甘 油, 甘 油 不 僅 能 增 厚 泡 泡 薄 膜 的 厚 度, 更 有 助 減 緩 泡 泡 薄 膜 上 水 分 蒸 發 的 速 度, 因 而 延 長 泡 泡 內 水 分 子 和 環 境 中 水 分 子 的 平 衡 狀 態, 讓 泡 泡 存 活 得 較 久 翻 滾 吧! 跳 豆 作 者 : 芙 朝 國 小 活 動 目 的 讓 學 生 從 日 常 生 活 的 小 玩 具 中, 去 思 考 蘊 含 在 其 中 的 科 學 原 理, 而 且 材 料 準 備 與 取 得 並 不 困 難, 讓 每 位 學 生 接 觸 此 活 動, 能 從 做 中 學, 最 後 進 而 創 造 改 良 屬 於 自 己 的 跳 豆 材 料 5 cm 11 cm 鋁 箔 紙 小 鋼 珠 空 罐 子 步 驟 1. 將 鋁 箔 紙 圍 繞 吸 管 並 突 出 底 端 約 0.5cm, 將 突 出 的 鋁 箔 紙 由 外 往 內 壓 平 2016 全 民 科 學 研 習 坊 16
2. 抽 出 鋁 箔 紙, 放 進 一 顆 小 鋼 珠, 並 密 封 起 來 3. 將 已 密 封 好 的 鋁 箔 紙 放 入 底 片 盒 並 蓋 住, 上 下 搖 動 約 15 次, 讓 鋁 箔 紙 更 為 平 滑, 就 完 成 跳 豆 了 闖 關 方 法 1. 檢 查 做 好 的 跳 豆 外 觀 有 無 平 滑 2. 將 跳 豆 放 在 紙 板 上 並 傾 斜, 仔 細 觀 察 跳 豆 的 移 動 變 化 ( 也 可 以 放 在 手 上 玩 看 看 ) 3. 一 樣 的 距 離, 誰 的 跳 豆 翻 滾 最 多 次? 原 理 1. 跳 豆 外 殼 為 鋁 箔 紙 包 覆, 當 內 部 質 量 較 大 的 鋼 珠 在 滾 動 時, 會 連 帶 使 鋁 箔 紙 看 起 來 像 是 站 立 倒 下 的 樣 子 2. 因 重 心 高 低 變 化, 使 跳 豆 往 前 滾 動, 重 心 不 在 中 心 的 跳 豆 使 跳 豆 行 進 偏 向 一 方 注 意 事 項 1. 鋁 箔 紙 的 頭 尾, 不 要 留 太 長, 以 免 過 於 突 出, 整 顆 跳 豆 不 易 平 滑 2. 在 製 作 過 程, 要 小 心 輕 輕 的 拿 鋁 箔 紙, 不 可 以 壓 扁, 盡 量 保 持 整 顆 跳 豆 的 平 滑 3. 搖 動 底 片 盒 是 為 了 讓 鋁 箔 紙 更 為 平 滑, 如 果 不 夠 平 滑, 可 以 再 搖 動 多 次 能 夠 救 火 的 紙 條 作 者 : 草 港 國 小 材 料 玻 璃 瓶 ( 平 口 直 徑 約 5 公 分 左 右, 可 使 用 果 醬 瓶 ) 圖 畫 紙 剪 刀 蠟 燭 膠 帶 西 卡 紙 ( 如 圖 一 ) ( 圖 一 ) ( 圖 二 ) 步 驟 1. 用 圖 畫 紙 捲 成 圓 筒 狀 ( 圓 筒 高 度 約 25 公 分 並 調 整 圓 筒 直 徑 以 能 套 住 玻 璃 瓶 口 為 原 則, 並 用 膠 帶 2016 全 民 科 學 研 習 坊 17
或 膠 水 熱 融 膠 封 住 圓 筒 與 玻 璃 瓶 口, 勿 使 空 氣 不 能 經 由 該 聯 接 處 進 入 ) 製 作 完 成 圖 如 圖 二 2. 再 以 西 卡 紙 裁 一 張 紙 條, 長 度 比 紙 筒 高 度 略 長, 寬 度 略 小 於 紙 筒 直 徑, 以 便 置 於 紙 筒 內 時, 可 將 紙 筒 分 成 兩 半, 且 方 便 抽 拉 3. 點 一 根 長 度 稍 低 於 瓶 身 的 蠟 燭, 將 蠟 油 滴 在 瓶 底, 並 將 蠟 燭 置 於 蠟 油 上 固 定 4. 用 手 抓 住 紙 條 放 置 於 圓 筒 內, 並 將 圓 筒 套 入 玻 璃 瓶 口, 並 以 膠 帶 稍 微 的 封 住 瓶 口, 抽 放 紙 條, 並 觀 察 玻 璃 瓶 內 蠟 燭 火 焰 大 小 的 變 化 ( 圖 三 ) 圖 三 : 未 插 入 長 條 紙 片 圖 三 : 已 插 入 長 條 紙 片 闖 關 方 法 能 正 確 說 出 紙 片 放 進 去 後 的 火 焰 大 小 的 變 化 原 理 本 關 卡 主 要 是 運 用 冷 熱 空 氣 對 流 的 原 理 還 沒 套 上 圓 筒 前, 因 蠟 燭 接 近 瓶 口, 燃 燒 產 生 的 熱 空 氣 很 快 地 就 能 從 瓶 口 逸 散, 對 流 而 入 的 冷 空 氣 ( 新 鮮 空 氣 ) 影 響 不 大, 所 以 蠟 燭 能 繼 續 燃 燒 套 上 紙 筒 後, 由 於 底 部 受 熱, 所 以 熱 空 氣 快 速 上 升, 冷 空 氣 就 難 以 從 上 方 進 入, 燭 火 就 會 因 為 缺 乏 新 鮮 空 氣 而 變 小, 最 後 熄 滅 紙 筒 被 紙 條 分 隔 後, 熱 空 氣 上 升 阻 力 變 大, 冷 空 氣 便 得 以 進 入, 而 燭 火 獲 得 新 鮮 空 氣, 便 能 持 續 燃 燒 酷 氣 猴 破 天 門 之 氣 火 箭 作 者 : 鹿 東 國 小 材 料 打 孔 橡 皮 塞 玩 具 打 氣 筒 塑 膠 軟 管 塑 膠 硬 管 竹 筷 多 多 瓶 各 種 紙 雙 面 膠 帶 膠 帶 步 驟 1. 利 用 零 件 組 成 氣 火 箭 的 發 射 裝 置 如 圖 一 2. 使 用 有 兩 個 小 孔 的 橡 皮 塞, 用 硬 塑 膠 管 貫 穿 其 中 的 一 個 小 孔 2016 全 民 科 學 研 習 坊 18
3. 將 塑 膠 軟 管 的 一 端 套 在 硬 塑 膠 管 上, 另 一 端 接 連 打 氣 筒, 可 用 膠 帶 將 連 接 的 地 方 黏 貼, 以 防 止 塑 膠 管 脫 落 4. 橡 皮 塞 的 另 一 個 孔, 插 入 竹 筷 子 ( 竹 筷 子 不 需 要 貫 穿 橡 皮 塞 ), 如 圖 二 這 樣 就 完 成 氣 火 箭 的 發 射 裝 置, 套 上 一 個 多 多 瓶 就 成 為 氣 火 箭 5. 發 射 氣 火 箭 時, 一 人 持 竹 筷 子 瞄 準, 用 以 定 向, 準 備 發 射 ; 一 人 打 氣 直 到 將 養 樂 多 瓶 射 出 注 意 : 硬 管 與 橡 皮 塞 塑 膠 管 與 打 氣 筒 及 多 多 瓶 口 與 橡 皮 塞, 這 三 處 必 需 塞 緊, 若 漏 氣 則 無 法 讓 多 多 瓶 內 的 氣 壓 增 強, 多 多 瓶 就 無 法 射 出 闖 關 方 法 1. 距 離 4 公 尺 2. 2 人 一 組 3. 每 人 3 次 機 會 4. 不 管 多 多 瓶 如 何 進 洞, 只 要 進 洞 就 過 關 ( 彈 出 來 也 算 ) 原 理 氣 火 箭 可 以 飛 行, 原 因 如 同 充 氣 的 氣 球 充 滿 了 氣 的 氣 球 如 果 將 其 開 口 突 然 放 開, 氣 球 會 噴 出 球 內 加 了 壓 的 氣 體 而 飛 走 氣 球 能 飛 走 的 力 量 來 自 氣 體 噴 出 時 產 生 的 反 作 用 力, 這 就 是 氣 球 能 飛 走 的 動 力 使 用 與 打 氣 筒 相 連 的 橡 皮 塞, 塞 緊 多 多 瓶 就 可 以 形 成 一 個 密 閉 系 統 由 於 打 氣 可 使 密 閉 系 統 ( 多 多 瓶 內 的 空 氣 ) 的 壓 力 增 大, 但 當 氣 壓 超 過 橡 皮 塞 與 多 多 瓶 口 接 合 處 可 承 受 的 壓 力 時, 橡 皮 塞 就 會 彈 出, 而 瓶 內 的 空 氣 突 然 噴 出, 藉 此 向 後 噴 出 的 氣 流 所 獲 得 的 反 作 用 力, 多 多 瓶 就 會 被 射 出, 宛 如 火 箭 色 盤 轉 轉 作 者 : 東 興 國 小 材 料 白 色 厚 紙 板 色 筆 筆 心 步 驟 1. 用 鉛 筆 和 圓 規, 在 白 色 厚 紙 板 上 畫 出 圓, 再 用 剪 刀 剪 下 2. 把 圓 形 紙 板 分 成 七 等 份 的 區 塊, 分 別 用 彩 色 筆 畫 上 彩 虹 的 顏 色, 做 成 一 個 圓 形 色 盤 3. 拿 一 枝 削 尖 的 鉛 筆 或 木 棒, 戳 進 圓 形 色 盤 的 圓 心, 做 成 轉 盤 ( 如 下 圖 ) 4. 讓 轉 盤 在 桌 上 快 速 轉 動, 越 快 越 好 原 理 轉 盤 快 速 轉 動 時, 我 們 的 眼 睛 看 到 的 不 再 是 個 別 的 色 彩, 而 是 混 和 的 顏 色 白 光 由 彩 虹 的 顏 色 組 成, 所 以 轉 盤 上 如 果 塗 上 彩 虹 的 顏 色, 就 會 混 合 出 白 色 2016 全 民 科 學 研 習 坊 19
小 叮 嚀 如 果 要 讓 效 果 明 顯, 可 將 圓 形 色 盤 黏 貼 在 電 腦 風 扇 上 轉 動, 要 注 意 不 讓 小 朋 友 碰 觸 轉 動 時 的 風 扇 如 下 圖, 再 指 導 小 朋 友 挑 戰 以 下 任 務 想 一 想 看 誰 旋 轉 結 果 最 接 近 白 色? 水 蜘 蛛 作 者 : 溪 州 國 小 材 料 紙 杯 水 迴 紋 針 步 驟 1. 紙 杯 先 裝 滿 水 ( 水 中 不 可 以 有 雜 質, 紙 杯 需 清 洗 乾 淨 ) 2. 用 手 指 拿 取 迴 紋 針 將 之 平 行 置 入 水 面 3. 讓 迴 紋 針 漂 浮 在 水 面 上, 不 沉 下 闖 關 方 法 將 迴 紋 針 放 置 水 的 表 面, 只 要 3 個 迴 紋 針 浮 在 水 面 即 可 過 關 原 理 認 識 水 的 表 面 張 力, 表 面 張 力 是 一 種 物 理 效 應, 它 使 得 液 體 的 表 面 總 是 試 圖 獲 得 最 小 的 光 滑 的 面 積, 就 好 像 它 是 一 層 彈 性 的 薄 膜 一 樣 炸 彈 棒 (Stick Bomb) 作 者 : 湖 西 國 小 材 料 15 公 分 的 冰 棒 棍 一 綑 (50 支 ) 步 驟 1. 展 示 並 介 紹 以 下 十 種 炸 彈 棒 的 基 本 造 型 2016 全 民 科 學 研 習 坊 20
1. 田 字 型 2. 井 字 型 3. 迴 力 鏢 4. 三 角 型 5. 雙 三 角 型 6. 沙 漏 型 7. 閃 電 型 8. 星 型 9. 五 芒 星 10. 六 芒 星 2. 講 解 遊 戲 規 則 : 本 關 針 對 不 同 年 級 有 不 同 難 度 的 挑 戰 (1) 低 年 級 : 完 成 一 種 (1~6 號 抽 籤 或 由 關 主 指 定 ) 炸 彈 棒 的 基 本 造 型, 讓 關 主 檢 查 後 將 它 引 爆 (2) 中 年 級 : 完 成 三 種 (1~6 號 抽 籤 或 由 關 主 指 定 ) 炸 彈 棒 的 基 本 造 型, 讓 關 主 檢 查 後 將 它 引 爆 (3) 高 年 級 : 完 成 一 小 段 連 續 的 炸 彈 棒 ( 如 下 圖 ), 讓 關 主 檢 查 後 將 它 引 爆 田 字 型 井 字 型 雙 三 角 形 沙 漏 型 2016 全 民 科 學 研 習 坊 21
闖 關 方 法 完 成 要 求 的 炸 彈 棍 造 型, 並 讓 關 主 檢 查 過 後 引 爆 它, 最 後 記 得 將 炸 開 的 冰 棒 棍 收 拾 好 才 算 過 關 原 理 彎 曲 的 冰 棒 棍 具 有 彈 力, 但 藉 由 巧 妙 設 計 過 的 結 構 組 合, 可 以 使 各 冰 棒 棍 的 彈 力 相 互 抵 銷, 形 成 穩 定 的 狀 態 這 時 如 果 破 壞 掉 其 中 一 個 支 點, 便 會 產 生 連 鎖 反 應, 使 整 個 結 構 瞬 間 崩 壞 一 飛 沖 天 作 者 : 媽 厝 國 小 材 料 寶 特 瓶 吸 管 紙 火 箭 步 驟 將 紙 火 箭 套 在 吸 管 上, 用 力 擠 壓 寶 特 瓶 讓 紙 火 箭 飛 出 闖 關 方 法 紙 火 箭 成 功 飛 越 桌 上 的 欄 杆 即 可 過 關 原 理 擠 壓 火 箭 時 空 氣 就 會 累 積 在 紙 火 箭 裡 面 形 成 壓 力, 而 此 壓 力 產 生 讓 火 箭 衝 飛 出 去 的 動 力, 這 種 壓 力 的 科 學 名 稱 是 帕 斯 卡 水 壓 機 原 理 這 個 原 理 在 日 常 生 活 的 應 用 上, 就 是 我 們 熟 知 的 千 斤 頂 我 敲! 我 敲! 我 敲 敲 敲! 作 者 : 萬 興 國 小 材 料 積 木 廢 棄 光 碟 片 木 槌 步 驟 1. 將 三 塊 積 木 上 下 疊 高, 每 兩 塊 之 間 夾 一 片 廢 棄 之 光 碟 片 2. 闖 關 者 手 持 木 槌 逐 一 敲 擊 光 碟 片, 使 光 碟 片 飛 開, 但 積 木 不 可 傾 倒 2016 全 民 科 學 研 習 坊 22
闖 關 方 法 闖 關 者 手 持 木 槌 逐 一 敲 擊 光 碟 片, 順 利 將 兩 片 光 碟 片 擊 飛, 而 積 木 仍 然 維 持 靜 止 挑 戰 : 將 四 塊 積 木 上 下 疊 高, 每 兩 塊 之 間 夾 一 片 廢 棄 之 光 碟 片, 闖 關 者 手 持 木 槌 逐 一 敲 擊 光 碟 片, 順 利 將 三 片 光 碟 片 擊 飛, 而 積 木 仍 然 維 持 不 動 原 理 1. 運 用 打 擊 技 巧, 以 木 槌 敲 擊 光 碟 片, 因 為 慣 性 原 理 即 一 切 物 體 都 具 有 保 持 其 運 動 狀 態 不 變 的 屬 性, 任 何 物 體 在 所 受 外 力 的 合 力 為 0 時, 原 來 靜 止 的 繼 續 靜 止, 原 來 運 動 的 繼 續 運 動 所 以, 光 碟 片 飛 出 後, 上 方 積 木 會 繼 續 留 置 於 下 方 積 木 上 2. 打 擊 時 必 須 注 意 勁 道 與 速 度, 不 可 拖 泥 帶 水 投 石 車 作 者 : 福 德 國 小 材 料 衛 生 竹 筷 橡 皮 筋 塑 膠 湯 匙 保 麗 龍 彈 珠 寶 特 瓶 蓋 鉛 塊 步 驟 1. 將 投 石 車 投 石 器 往 後 拉 2. 放 上 彈 珠 3. 放 手 闖 關 方 法 能 將 保 麗 龍 打 倒 即 過 關 原 理 投 石 車 或 稱 拋 石 機 砲 或 炮, 是 遠 古 時 代 與 中 古 時 代 出 現 的 攻 城 武 器, 可 把 石 彈 巨 石 或 爆 裂 物 投 到 敵 方 的 城 牆 城 內 或 者 兵 陣 內 而 造 成 破 壞 漢 語 的 砲 便 是 古 漢 語 動 詞 拋 的 名 詞 形 式, 這 種 通 過 聲 調 改 變 詞 性 的 手 段 被 稱 為 四 聲 別 義 砲 原 指 投 石 機 與 其 彈, 唐 後 也 指 由 投 石 機 發 射 的 燃 燒 物, 宋 後 也 指 由 投 石 機 發 射 的 縱 火 物 與 爆 裂 物, 明 後 也 指 大 型 管 身 火 器 宋 代 之 前 砲 與 炮 不 同 義, 炮 只 有 燒 烤 的 意 思, 宋 代 之 後 炮 逐 漸 有 砲 的 意 思 就 連 火 砲 一 詞 最 初 也 是 指 發 射 燃 燒 物 或 爆 裂 物 投 石 機 與 其 砲 彈, 明 後 才 也 指 大 型 管 身 火 器 槓 桿 原 理 : 施 力 點 壓 下 去 的 地 方 支 點 就 像 翹 翹 板 中 間 支 撐 地 板 處 力 臂 即 施 力 點 和 支 點 的 距 離 抗 力 點 投 石 器 放 石 頭 的 地 方 支 點 跟 施 力 點 距 離 越 小, 要 用 的 力 氣 越 大, 但 投 出 去 的 速 度 較 快, 距 離 越 大 則 反 之 投 石 幾 主 要 是 利 用 繩 索 和 木 頭 彈 性, 搭 配 平 衡 重 錘 掉 下 來 的 力 量, 經 由 槓 桿 轉 變 成 拋 擲 的 力 量 輕 型 投 石 車 沒 有 平 衡 錘, 單 靠 木 頭 的 拗 彎 的 彈 性 來 拋 擲, 投 石 機 以 45 度 角 時 射 出 可 以 增 加 射 程, 所 以 在 發 射 桿 上 設 個 卡 簨 讓 在 彈 出 2016 全 民 科 學 研 習 坊 23
時 到 45 度 角 時 可 射 出, 若 要 精 準 打 中 目 標 則 要 先 量 目 標 物 距 離, 用 物 理 公 式 算 : S=V0 t+1/2 gt^2 現 實 自 動 捕 鼠 器, 亦 是 應 用 槓 桿 平 衡 原 理 它 是 由 進 鼠 箱 藏 鼠 箱 和 槓 桿 吊 架 等 部 分 組 成, 在 進 鼠 箱 吊 架 的 踏 板 上 放 置 食 餌 當 老 鼠 進 箱 取 食 時, 槓 桿 便 失 去 平 穩, 吊 架 下 沈 將 進 門 關 閉, 藏 鼠 箱 的 門 打 開, 老 鼠 就 會 逃 進 藏 鼠 箱 這 時 槓 桿 又 恢 復 平 衡, 藏 鼠 箱 的 門 關 閉, 進 鼠 箱 的 門 又 打 開 當 第 二 隻 老 鼠 進 箱 取 食 時, 又 重 蹈 覆 轍 這 樣, 凡 是 進 箱 取 食 的 老 鼠 都 還 沒 吃 到 食 物 就 自 動 逃 進 藏 鼠 箱 後 被 關 起 來 磁 力 樂 翻 天 作 者 : 永 靖 國 小 活 動 目 的 推 廣 科 普 教 育 及 宣 導 節 能 減 碳 觀 念 材 料 滾 動 平 台. 紙. 彈 珠. 貼 紙. 磁 鐵. 鐵 珠 闖 關 方 法 1. 從 籤 桶 中 抽 一 支 籤 2. 依 籤 上 的 顏 色 拿 取 彈 珠 3. 將 彈 珠 放 上 平 台 並 選 擇 路 徑 彈 珠 順 利 滾 至 終 點 即 過 關 原 理 磁 力 原 理 圖 解 說 明 遁 走 紙 彈 簧 作 者 : 明 禮 國 小 材 料 紙 剪 刀 膠 水 砂 紙 木 板 闖 關 方 法 讓 紙 彈 簧 從 斜 坡 上 往 下 走 到 底 部, 並 說 出 科 學 原 理 即 可 過 關 繪 圖 說 明 : 2016 全 民 科 學 研 習 坊 24
原 理 紙 彈 簧 一 邊 翻 轉 一 邊 走 下 來 的 過 程, 包 括 二 個 主 要 的 過 程, 一 是 位 於 下 方 的 紙 片 可 以 將 上 方 紙 片 的 彈 簧 拉 過 來 二 是 上 方 最 後 一 片 紙 片, 會 跨 過 下 方 紙 片 而 往 前 ( 往 下 ) 跨 一 步, 繼 續 帶 動 紙 彈 簧 的 紙 片 一 位 於 下 方 的 紙 片 可 以 將 上 方 紙 片 的 彈 簧 拉 過 來, 是 因 為 下 方 紙 片 的 位 能 較 低, 此 位 能 差 異 提 供 了 上 方 紙 片 移 動 到 下 方 的 能 量 如 同 物 體 會 由 高 處 往 低 處 移 動 的 道 理 二 上 方 最 後 一 片 紙 片, 會 跨 過 下 方 紙 片 而 往 前 ( 往 下 ) 跨 一 步, 除 了 上 述 的 位 能 差 異, 最 主 要 是 還 有 慣 性 的 作 用 因 為 最 後 一 片 紙 片 往 前 移 動 時, 沒 有 後 續 紙 片 的 牽 引, 因 此 比 較 能 自 由 的 運 動 因 此 當 最 後 一 片 紙 片 被 拉 起 翻 轉 後, 慣 性 使 得 該 紙 片 繼 續 往 前 ( 往 下 ) 運 動, 而 往 前 跨 一 步 了 這 也 是 為 什 麼 最 後 一 片 紙 片 黏 貼 的 砂 紙 不 能 太 重 的 原 因, 太 重 的 話 甚 至 無 法 被 拉 起 來, 更 不 用 說 往 前 跨 一 步 鋁 罐 斜 塔 作 者 : 南 鎮 國 小 材 料 鋁 罐 量 杯 水 桶 抹 布 步 驟 1. 空 鋁 罐 如 圖 這 樣 能 站 得 住 嗎? 2. 罐 內 加 水 能 站 得 住 嗎? 3. 最 少 加 多 少 水 能 站 住 呢? 4. 最 多 能 加 到 多 少 水 不 倒 呢? 闖 關 方 法 如 圖 如 圖 將 鋁 罐 斜 立 著, 並 告 訴 關 主 用 了 多 少 水 量 原 理 1. 鋁 罐 底 面 有 兩 圈 圓 周, 一 大 一 小, 將 鋁 罐 斜 立, 兩 突 出 的 圓 周 都 接 觸 到 桌 面, 只 要 重 心 位 置 在 這 兩 點 之 間, 鋁 罐 就 不 會 倒 2. 加 水 改 變 鋁 罐 整 體 重 心 位 置 重 心 位 置 左 支 點 右 支 點 2016 全 民 科 學 研 習 坊 25
一 柱 擎 天 作 者 : 陸 豐 國 小 材 料 米 竹 筷 養 樂 多 瓶 步 驟 1. 將 養 樂 多 瓶 裝 滿 米, 用 手 蓋 住 瓶 口 輕 敲, 使 米 粒 紮 實 ( 如 圖 一 二 ) 2. 待 米 粒 下 降, 再 繼 續 加 入 米 粒, 反 覆 幾 次, 直 到 無 法 再 加 米 ( 圖 一 ) ( 圖 二 ) 3 用 手 掌 壓 住 瓶 口 米 粒, 把 筷 子 插 入 ( 亦 可 裝 到 八 分 滿 時 插 入 筷 子, 再 繼 續 加 米 使 米 粒 紮 實 ( 如 圖 三 四 ) 4. 握 住 筷 子, 即 可 把 整 杯 米 跟 著 筷 子 一 起 提 上 來 ( 如 圖 五 ) 原 理 ( 圖 三 ) ( 圖 四 ) ( 圖 五 ) 外 力 P 使 物 體 向 右 運 動, 摩 擦 力 向 左 以 抵 抗 外 力 米 粒 和 米 粒 間 米 粒 和 筷 子 間 及 米 粒 和 容 器 間 都 可 能 因 上 述 原 因 而 產 生 摩 擦 力, 當 米 粒 被 壓 得 越 紮 實, 則 米 粒 筷 子 及 容 器 三 者 間 的 摩 擦 力 就 可 能 越 大, 阻 止 彼 此 間 的 相 對 運 動, 使 得 插 在 容 器 中 的 筷 子 可 以 將 整 杯 的 米 都 提 上 來 ( 如 下 圖 ) 2016 全 民 科 學 研 習 坊 26
如 果 用 紅 豆 花 生 等 顆 粒 較 大 的 物 體 取 代 米 粒, 則 因 為 筷 子 與 這 些 顆 粒 較 大 的 粒 堆 間 的 摩 擦 力 小 於 粒 堆 加 上 容 器 的 重 量, 遊 戲 就 無 法 成 功 完 成 以 米 粒 和 筷 子 間 的 摩 擦 力 為 例, 一 個 米 粒 就 有 一 個 摩 擦 力 米 粒 被 壓 得 越 紮 實, 則 摩 擦 力 就 可 能 越 大, 阻 止 彼 此 間 的 相 對 運 動 摩 擦 力 =g1+g2+g3+ 當 g1+g2+g3+ > G( 米 的 重 量 ), 就 能 將 整 杯 米 提 起 來 了 空 氣 水 槍 作 者 : 伸 仁 國 小 材 料 寶 特 瓶 ( 瓶 蓋 挖 兩 個 洞 ) 可 彎 吸 管 兩 根 水 紙 黏 土 ( 軟 管 量 杯 ) 步 驟 1. 將 寶 特 瓶 裝 滿 2/3 分 滿 的 水, 鎖 緊 瓶 蓋, 並 將 兩 根 吸 管 從 挖 洞 的 瓶 蓋 插 入, 可 為 吸 管 1 與 吸 管 2 ( 若 吸 管 與 瓶 蓋 孔 之 間 有 縫 隙, 可 以 用 紙 黏 土 將 其 縫 隙 填 滿 ) 2. 動 手 做 : (1) 一 根 吸 管 插 置 入 水 中, 另 一 根 不 插 入 水 中 (2) 嘗 試 如 何 從 一 根 吸 管 吹 氣 或 吸 氣, 另 一 根 吸 管 會 把 水 噴 出, 而 形 成 空 氣 水 槍 (3) 為 防 水 噴 出 弄 濕 場 地, 請 將 噴 出 的 水 引 入 量 杯 中 闖 關 方 法 將 水 吹 出 至 量 杯 中, 水 量 達 到 指 定 位 置 ( 高 度 ) 即 可 過 關 原 理 吸 管 必 須 要 一 根 不 碰 到 水 一 根 插 置 水 裡 2016 全 民 科 學 研 習 坊 27
1. 吸 管 1 的 吹 氣 吸 氣 產 生 現 象 與 原 理 : 從 吸 管 1 吹 氣, 寶 特 瓶 中 的 氣 體 會 變 多, 相 對 的 壓 力 會 增 加, 就 會 把 水 由 吸 管 2 壓 出 去 ( 如 圖 1); 若 從 吸 管 1 吸 氣, 寶 特 瓶 中 的 空 氣 會 減 少, 壓 力 也 會 減 少, 空 氣 就 會 從 相 對 壓 力 大 的 瓶 外, 從 吸 管 2 進 入, 因 而 會 產 生 泡 泡 ( 如 圖 3) 2. 吸 管 2 的 吹 氣 吸 氣 產 生 現 象 與 原 理 : 從 吸 管 2 吹 氣, 空 氣 會 進 入, 因 而 產 生 泡 泡 ( 如 圖 2), 因 為 壓 力 變 大 空 氣 也 會 從 吸 管 1 跑 出 ; 若 從 吸 管 2 吸 氣, 就 如 同 喝 飲 料 的 現 象 一 樣, 會 將 水 吸 上 來 ( 如 圖 4) 圖 1 圖 2 圖 3 圖 4 2016 全 民 科 學 研 習 坊 28
Happy Bubble! 作 者 : 伸 東 國 小 活 動 目 的 利 用 特 殊 的 遊 戲 經 驗, 讓 學 生 樂 於 探 討 彈 跳 泡 泡 的 科 學 原 理 材 料 吸 管 一 支 水 清 潔 劑 膠 水 棉 布 手 套 步 驟 1. 調 製 泡 泡 水, 水 : 清 潔 劑 : 膠 水 =10:2:1 2. 將 吸 管 前 端 剪 成 花 狀 3. 可 以 開 始 玩 玩 看 囉! 闖 關 方 法 要 能 將 泡 泡 輕 拍 彈 起 超 過 10 次, 即 可 過 關 原 理 泡 泡 是 否 會 破 掉, 主 要 在 於 泡 泡 的 表 面 ( 泡 泡 膜 ) 是 否 會 被 破 壞 以 氣 球 為 例 子 來 類 比, 用 手 指 去 戳 氣 球, 不 會 破 ; 但 是 用 針 去 戳 氣 球, 則 會 破 掉, 因 為 針 比 較 尖, 可 以 搓 進 氣 球 的 皮, 氣 球 的 皮 一 破 洞, 洞 的 周 圍 的 氣 球 皮 表 面 張 力 一 拉, 就 破 了 如 果 用 膠 帶 先 貼 住 吹 飽 氣 的 氣 球, 再 用 針 戳 洞, 可 以 觀 察 到 洞 逐 漸 變 大, 不 會 馬 上 爆 掉 而 泡 泡 膜 的 表 面, 碰 到 手 時, 手 的 表 面 較 硬, 如 同 氣 球 碰 到 針, 一 下 子 就 破 了 而 棉 質 手 套 表 面 的 纖 維 比 較 軟, 如 同 軟 性 彈 簧 一 般, 讓 泡 泡 可 以 彈 跳 起 來, 而 不 是 馬 上 破 掉, 因 此 可 以 彈 跳 資 料 來 源 參 考 網 站 : 科 學 遊 戲 實 驗 室 http://scigame.ntcu.edu.tw/bubble/bubble-016.html 備 註 使 用 的 手 套 必 須 是 棉 質 的 手 套, 其 他 材 質 的 手 套 效 果 不 佳 另 一 方 面, 手 套 如 果 濕 掉, 泡 泡 也 比 較 容 易 破 掉, 彈 跳 效 果 會 降 低 會 冒 泡 的 瓶 子 作 者 : 陝 西 國 小 材 料 玻 璃 瓶 泡 泡 水 小 臉 盆 小 水 桶 步 驟 1. 在 玻 璃 瓶 口 沾 上 肥 皂 液 形 成 薄 膜 2. 雙 手 搓 熱 後 包 於 瓶 側 加 溫, 讓 瓶 口 之 泡 泡 冒 出 漲 大 3. 瓶 口 冒 出 之 泡 泡 漲 大 至 破 掉 即 為 過 關 4. 將 玻 璃 瓶 放 入 小 水 桶 冷 卻, 以 備 下 一 位 闖 關 者 使 用 闖 關 方 法 瓶 口 冒 出 之 泡 泡 漲 大 至 破 掉 原 理 氣 體 遇 熱, 體 積 膨 脹 2016 全 民 科 學 研 習 坊 29
我 是 神 射 手 作 者 : 大 嘉 國 小 材 料 大 型 曬 衣 夾 膠 帶 塑 膠 湯 匙 乒 乓 球 圓 板 凳 一 張 ( 僅 做 固 定 用 ) 步 驟 1. 先 將 塑 膠 湯 匙 握 柄 的 一 端 以 膠 帶 固 定 於 曬 衣 夾, 再 將 曬 衣 夾 以 膠 帶 固 定 於 傾 放 的 椅 腳 上 2. 調 整 椅 子 的 角 度, 可 以 修 正 乒 乓 球 彈 出 去 的 仰 角 因 為 曬 衣 夾 的 彈 力 是 固 定 的, 調 整 湯 匙 彈 射 的 角 度 即 可 改 變 乒 乓 球 彈 射 的 距 離 3. 將 乒 乓 球 置 於 湯 匙 上, 按 壓 曬 衣 夾, 將 球 彈 出 4. 控 制 曬 衣 夾 打 開 的 程 度 可 以 控 制 彈 力 闖 關 方 法 調 整 力 道 與 角 度, 將 球 投 射 入 水 桶 中 依 指 定 顆 數 將 球 投 射 入 水 桶 中 即 算 過 關 ( 低 年 級 1 顆, 中 年 級 2 顆, 高 年 級 3 顆 ) 原 理 1. 槓 桿 原 理 : 壓 下 去 的 地 方 是 施 力 點, 支 點 就 像 翹 翹 板 中 間 支 撐 地 板 處, 也 就 是 曬 衣 夾 中 間 鐵 絲, 施 力 臂 即 施 力 點 和 支 點 的 距 離, 抗 力 點 投 石 器 放 乒 乓 球 的 地 方 第 三 類 槓 桿, 即 施 力 點 在 中 間 的 一 種 槓 桿, 投 射 桿 ( 抗 力 臂 ) 越 長, 彈 丸 越 輕, 射 得 越 遠 2. 能 量 守 恆 : 彈 力 位 能 轉 化 為 動 能, 使 乒 乓 球 彈 射 出 去 並 分 為 垂 直 動 能 與 水 平 動 能 垂 直 動 能 使 乒 乓 球 彈 到 高 位 置, 得 到 位 能 ; 水 平 動 能 使 乒 乓 球 獲 得 水 平 方 向 的 初 速 度, 決 定 彈 射 的 距 離 2016 全 民 科 學 研 習 坊 30
我 讓 紙 筒 往 上 爬 作 者 : 和 東 國 小 材 料 膠 帶 橡 皮 筋 2 個 紙 杯 步 驟 1. 兩 個 紙 杯 底 部 相 接, 用 膠 帶 纏 繞 黏 住 2. 兩 條 橡 皮 筋 打 結 連 接, 繞 紙 杯 筒 數 圈 由 下 往 前 拉, 同 時 手 握 紙 杯 筒 往 身 體 方 向 拉, 手 放 開, 利 用 橡 皮 筋 的 彈 力 射 出 闖 關 方 法 射 出 的 紙 筒 必 須 飛 越 前 面 障 礙 物 可 算 過 關 原 理 此 遊 戲 為 馬 格 努 斯 效 應, 當 紙 筒 被 丟 出 去 之 後, 旋 轉 過 程 中, 紙 筒 上 方 的 氣 流 流 速 快 壓 力 小, 紙 筒 下 方 的 氣 流 流 速 慢 壓 力 大, 在 壓 力 不 均 等 的 狀 況 下, 紙 筒 會 向 壓 力 小 的 地 方 跑, 所 以 紙 筒 就 會 往 上 爬 升 了 氣 墊 船 作 者 : 培 英 國 小 材 料 光 碟 片 *1, 大 珍 奶 用 吸 管 *1, 膠 帶, 氣 球 *1 闖 關 方 法 將 打 氣 氣 球 放 置 於 光 碟 吸 管 接 口, 用 手 推 動 後, 能 往 前 滑 行 即 可 過 關 原 理 氣 球 會 因 氣 壓 而 在 光 碟 底 部 放 出 空 氣, 這 些 空 氣 會 在 光 碟 及 光 滑 表 面 之 間 形 成 一 層 薄 膜, 大 大 減 低 了 光 碟 及 光 滑 表 面 之 間 的 摩 擦 力 2016 全 民 科 學 研 習 坊 31
一 擊 必 中 作 者 : 朝 興 國 小 材 料 橡 皮 筋 *16 湯 匙 *1 棉 繩 *1 乒 乓 球 *1 呼 拉 圈 *1 活 動 目 的 : 投 石 器 可 協 助 學 生 掌 控 力 道 大 小 的 技 能, 讓 學 生 對 涉 及 的 遠 近 高 低 有 所 幫 助 步 驟 每 關 每 人 有 三 次 的 機 會, 利 用 投 石 器 來 射 中 呼 拉 圈 才 能 過 關 闖 關 方 法 用 投 石 器 將 乒 乓 球 投 進 呼 拉 圈 內 及 過 關 原 理 投 石 器 是 用 槓 桿 原 理 及 拋 物 線 來 射 中 目 標 磁 力 拱 橋 作 者 : 舊 社 國 小 材 料 磁 鐵 四 個 螺 帽 若 干 個 飲 料 杯 底 座 一 個 步 驟 1. 將 飲 料 杯 底 座 剪 開, 兩 個 一 組 2. 將 剪 開 的 飲 料 杯 底 座 倒 放, 將 磁 鐵 固 定 在 飲 料 杯 的 底 座 上, 一 邊 兩 個 3. 利 用 螺 帽 連 接 兩 端 的 磁 鐵, 形 成 一 座 磁 力 拱 橋 闖 關 方 法 1. 利 用 磁 力 原 理, 將 螺 帽 搭 起 一 座 拱 橋 2. 能 說 出 兩 邊 磁 鐵 磁 極 不 同 時, 才 能 順 利 搭 起 磁 力 拱 橋 原 理 同 性 相 斥 異 性 相 吸, 拱 橋 兩 邊 的 磁 鐵 磁 極 不 同, 才 能 利 用 異 性 相 吸 的 原 理, 順 利 搭 起 磁 力 拱 橋 如 果 將 兩 邊 的 磁 鐵 換 成 磁 極 相 同, 因 為 同 性 相 斥 的 原 理, 將 無 法 順 利 搭 起 磁 力 拱 橋 設 計 理 念 : 我 們 常 在 日 常 生 活 中 接 觸 到 磁 鐵, 許 多 器 具 和 電 器 也 都 會 運 用 磁 鐵 的 特 性 來 為 我 們 做 事, 在 教 室 中 磁 鐵 是 常 用 的 物 品, 用 來 張 貼, 方 便 又 環 保, 磁 鐵 更 是 學 生 喜 歡 玩 的 神 奇 玩 具 因 此, 透 過 探 究 的 活 動 了 解 磁 鐵 的 特 性, 藉 由 磁 鐵 遊 戲 培 養 學 生 興 趣 和 熱 誠, 並 能 透 過 動 手 做 來 探 索 磁 鐵 的 特 性, 最 後 進 而 能 製 作 簡 易 的 磁 鐵 玩 具, 察 覺 磁 鐵 的 特 性 及 其 用 途 死 纏 不 放 作 者 : 崙 雅 國 小 材 料 大 氣 球 紙 杯 步 驟 1. 拿 起 大 氣 球, 先 吹 進 一 點 空 氣, 吹 氣 口 仍 含 在 嘴 裡 2. 拿 2 個 紙 杯 從 兩 側 相 對 地 夾 住 氣 球, 再 把 氣 球 吹 大 3. 鬆 開 兩 手, 紙 杯 不 會 掉 下 來! 用 手 捏 住 氣 球 吹 口, 使 勁 地 甩 一 甩, 紙 杯 仍 然 不 會 掉 下 來 呢! 2016 全 民 科 學 研 習 坊 32
氣 球 小, 部 分 氣 球 塞 到 杯 內, 杯 子 內 空 間 較 小 氣 球 變 大, 杯 內 空 間 變 大, 內 部 壓 力 變 小 闖 關 方 法 2 個 紙 杯 順 利 黏 在 氣 球 上 不 會 掉 下 來 就 過 關 原 理 紙 杯 緊 黏 著 氣 球 不 放, 其 實 是 大 氣 壓 力 的 關 係, 氣 球 吹 得 很 小 時, 表 面 比 較 彎 曲, 紙 杯 附 在 氣 球 上, 紙 杯 內 的 空 間 較 小, 這 時 杯 子 內 的 空 氣 壓 力 和 杯 子 外 的 大 氣 壓 力 是 相 同 的 氣 球 吹 大 時, 氣 球 皮 就 被 拉 平 了, 相 對 地 杯 內 空 間 變 大, 由 波 以 耳 定 律 得 知 杯 子 內 的 空 氣 壓 力 就 變 小, 而 小 於 杯 子 外 的 大 氣 壓 力 了 杯 子 外 的 空 氣 壓 力 大 於 杯 內 的 空 氣 壓 力, 紙 杯 當 然 甩 都 甩 不 掉 了 註 : 波 以 耳 定 律 : 密 閉 容 器 內 的 氣 體, 它 的 壓 力 會 隨 著 容 器 體 積 的 變 化 而 跟 著 改 變 容 器 體 積 變 大 時, 氣 體 壓 力 就 變 小 容 器 體 積 變 小 時, 氣 體 壓 力 反 而 變 大 磁 力 砲 彈 作 者 : 茄 荖 國 小 材 料 強 力 磁 鐵 鋼 珠 長 竹 籤 步 驟 1. 取 二 隻 長 竹 籤, 在 一 板 子 上 並 排, 寬 度 與 強 力 磁 鐵 相 同 如 圖 一, 以 膠 帶 將 三 個 強 力 磁 鐵 黏 貼 在 板 子 上, 強 力 磁 鐵 之 間 的 距 離 約 4~5 公 分 注 意 :(1) 強 力 磁 鐵 之 間 的 磁 極 為 相 異, 亦 即 互 相 靠 近 時 為 吸 引, 不 是 排 斥 (2) 膠 帶 只 要 黏 貼 強 力 磁 鐵, 並 連 同 竹 籤 一 起 固 定, 其 他 位 置 不 要 黏 貼 膠 帶 2. 在 每 個 強 力 磁 鐵 前 面 放 置 二 個 小 鋼 珠 ( 如 圖 二 ), 鋼 珠 的 大 小 選 用 與 強 力 磁 鐵 寬 度 ( 直 徑 ) 接 近 的, 避 免 太 大 或 太 小 最 後, 在 最 前 端 ( 圖 二 最 左 邊 ) 放 置 一 紙 杯, 準 備 擋 住 砲 彈 3. 取 一 小 鋼 珠 靠 近 發 射 位 置 的 強 力 磁 鐵 ( 圖 二 最 右 邊 ), 距 離 以 小 鋼 珠 能 被 強 力 磁 鐵 吸 引 過 去 即 可 準 備 好 後, 鬆 手 釋 放 小 鋼 珠, 小 鋼 珠 很 快 的 被 吸 引 而 撞 擊 強 力 磁 鐵, 並 且 傳 導 到 最 後 一 個 強 力 磁 鐵 的 小 鋼 珠 1 長 竹 籤 與 強 力 磁 鐵 2016 全 民 科 學 研 習 坊 33
3 裝 置 鋼 珠 位 置 闖 關 方 法 1. 正 確 裝 置 磁 力 砲 彈 2. 能 讓 鋼 珠 順 利 發 射 成 功 原 理 磁 力 砲 彈 中 小 鋼 珠 的 運 動 過 程 具 有 線 性 加 速 的 現 象, 所 以 能 飛 快 的 運 動 過 程 如 下 圖 圖 三 所 示, 一 開 始 小 鋼 珠 為 靜 止, 釋 放 後 小 鋼 珠 被 強 力 磁 鐵 吸 引 而 具 有 動 能, 當 撞 擊 到 第 一 個 強 力 磁 鐵 時, 假 設 動 能 為 一 個 單 位 (1E) 小 鋼 珠 被 強 力 磁 鐵 吸 住 而 靜 止, 動 能 傳 遞 給 另 一 邊 第 二 個 小 鋼 珠, 此 小 鋼 珠 得 到 1E 的 動 能, 而 且 被 第 二 個 強 力 磁 鐵 吸 引 而 加 速 運 動, 在 撞 擊 第 二 個 磁 力 磁 鐵 時, 動 能 增 加 一 單 位 為 2E 相 同 過 程 一 直 傳 遞 到 第 三 個 強 力 磁 鐵 的 最 後 一 個 小 鋼 珠 時, 動 能 已 增 加 為 3E 所 以 理 論 上 ( 距 離 相 等 沒 有 摩 擦 力 等 等 ) 最 後 一 個 小 鋼 珠 的 動 能 為 起 始 小 鋼 珠 撞 擊 到 強 力 磁 鐵 時 動 能 的 三 倍, 而 速 度 則 增 加 為 約 1.71 倍 ( 動 能 與 速 度 平 方 成 正 比 ) 同 理, 如 果 使 用 9 組 的 強 力 磁 鐵, 動 能 可 以 增 加 到 9 倍 ( 速 度 增 加 3 倍 ) 參 考 資 料 http://scigame.ntcu.edu.tw/electric/electric-032.html 會 跳 舞 的 瓶 蓋 ~ 熱 脹 冷 縮 作 者 : 白 沙 國 小 材 料 寶 特 瓶 含 蓋 肥 皂 水 1 盆 步 驟 先 將 瓶 蓋 反 拿, 並 沾 上 少 許 的 肥 皂 水, 將 瓶 蓋 反 放 在 瓶 口 上, 使 寶 特 瓶 成 一 密 閉 空 間, 防 止 漏 氣, 摩 擦 雙 手 後 立 即 抱 住 寶 特 瓶 5-10 秒 會 看 到 瓶 蓋 悄 悄 動 起 來, 像 個 小 精 靈 在 跳 舞 闖 關 方 法 瓶 蓋 動 起 來 即 過 關 原 理 藉 由 物 有 熱 脹 冷 縮 的 特 性, 手 上 的 熱 使 寶 特 瓶 內 空 氣 膨 脹, 氣 體 膨 脹, 體 積 增 加 使 得 瓶 內 空 氣 壓 力 比 瓶 外 大, 而 造 成 瓶 蓋 跳 動 現 象 2016 全 民 科 學 研 習 坊 34
僑 僑 愛 愛 起 床 了 作 者 : 僑 愛 國 小 材 料 1. 寶 特 瓶 3 個 2. 氣 球 3 個 3. 溫 度 計 1 隻 4. 放 大 鏡 1 個 5. LED 燈 泡 組 1 組 步 驟 1. 三 個 寶 特 瓶 分 別 裝 入 1/4 1/2 3/4 室 溫 水, 各 套 上 相 同 的 氣 球 2. 請 同 學 雙 手 摩 擦 生 熱, 握 緊 寶 特 瓶 使 氣 球 挺 立 3. 若 無 法 挺 立, 可 選 用 放 大 鏡 燈 泡 組 協 助 使 氣 球 挺 立 2016 全 民 科 學 研 習 坊 35
闖 關 方 法 1. 低 年 級 : 任 選 一 個 寶 特 瓶, 使 氣 球 站 立 2. 中 年 級 : 任 選 二 個 寶 特 瓶, 使 氣 球 站 立 3. 高 年 級 : 能 使 三 個 寶 特 瓶 的 氣 球 都 站 立 原 理 溫 度 與 壓 力 氣 體 的 熱 漲 冷 縮 嘴 上 功 夫 作 者 : 草 湖 國 小 材 料 乒 乓 球 ( 或 保 麗 龍 球 ) 吸 管 免 洗 筷 保 麗 龍 壁 報 紙 步 驟 1. 把 保 麗 龍 板 平 放 桌 面 上, 於 板 的 中 央 定 兩 個 相 距 3 至 3.5 公 分 的 點 2. 拿 一 雙 竹 筷 在 定 位 點 上 以 斜 角 45 度 左 右 平 行 插 入 保 麗 龍 龍 板 上, 務 必 使 這 兩 雙 竹 筷 保 持 平 行 3. 在 壁 報 紙 上 每 隔 15 公 分 劃 一 橫 線, 並 依 序 編 號 4. 將 壁 報 紙 和 保 麗 龍 依 圖 示 排 列 起 來 闖 關 方 法 1. 將 乒 乓 球 ( 或 保 麗 龍 球 ) 放 在 兩 根 竹 筷 之 間, 並 緊 靠 著 竹 筷 底 部 2. 拿 一 支 吸 管, 自 乒 乓 球 ( 或 保 麗 龍 球 ) 的 底 部 或 中 心 或 上 部 吹 氣, 看 看 何 者 才 能 使 乒 乓 球 ( 或 保 麗 龍 球 ) 沿 著 竹 筷 斜 前 方 上 移 3. 可 以 試 著 將 乒 乓 球 ( 或 保 麗 龍 球 ) 的 移 動 速 度 加 快, 使 其 離 開 竹 筷 後 能 夠 繼 續 的 往 前 飛, 若 落 在 壁 報 紙 上 標 示 的 2 級 距 以 上, 即 可 過 關 原 理 根 據 白 努 力 原 理, 流 體 的 流 速 越 快, 壓 力 越 低, 在 這 個 遊 戲 上, 就 是 利 用 吸 管 吹 出 的 快 速 氣 流 使 乒 乓 球 ( 或 保 麗 龍 球 ) 的 上 方 造 成 一 個 低 壓 區, 這 個 時 候, 在 其 四 周 及 下 方 的 較 高 氣 壓 就 會 向 低 氣 壓 區 流 動, 因 此 會 對 乒 乓 球 ( 或 保 麗 龍 球 ) 產 生 一 股 推 力, 我 們 只 要 利 用 這 股 推 力 並 且 保 持 這 股 力 量 的 持 續 存 在, 便 能 夠 使 乒 乓 球 ( 或 保 麗 龍 球 ) 沿 著 竹 筷 往 上 移 動, 至 於 移 動 的 快 慢 就 要 看 個 人 的 技 巧 了 2016 全 民 科 學 研 習 坊 36
闖 關 紀 錄 表 項 目 ( 打 勾 ) 項 目 ( 打 勾 ) 科 學 遊 戲 百 發 百 中 空 氣 砲 球 球 障 礙 賽 引 水 向 上 電 音 傳 聲 簡 易 喇 叭 大 考 驗 把 鋼 珠 夾 過 來 漂 浮 升 空 一 柱 擎 天 紙 杯 喇 叭 飛 天 砲 彈 達 文 西 橋 小 小 羊 兒 要 回 家 空 中 灌 籃 花 漾 年 華 舞 吧 舞 吧! 發 現 小 水 管 的 奧 秘 泡 泡 千 層 派 翻 滾 吧! 跳 豆 能 夠 救 火 的 紙 條 酷 氣 猴 破 天 門 之 氣 火 箭 色 盤 轉 轉 水 蜘 蛛 炸 彈 棒 (Stick Bomb) 一 飛 沖 天 我 敲! 我 敲! 我 敲 敲 敲! 投 石 車 磁 力 樂 翻 天 遁 走 紙 彈 簧 鋁 罐 斜 塔 一 柱 擎 天 空 氣 水 槍 Happy Bubble! 會 冒 泡 的 瓶 子 我 是 神 射 手 我 讓 紙 筒 往 上 爬 氣 墊 船 一 擊 必 中 磁 力 拱 橋 死 纏 不 放 磁 力 砲 彈 會 跳 舞 的 瓶 蓋 ~ 熱 脹 冷 縮 僑 僑 愛 愛 起 床 了 嘴 上 功 夫 2016 全 民 科 學 研 習 坊 37
2016 全 民 科 學 日 研 習 坊 4