==目的==
經由動手製作拋石器並改良其功能的過程中，來體會力學及運動學之原理與應用。
==原理==
包含「力學能轉換」被拉長的橡皮筋儲存有「彈性位(勢)能」，釋放時，橡皮筋對竹筷作功，轉換成「動能」拋出小球。<br/>
槓桿原理:拋射桿繞著支點旋轉，彈力則提供作用力，當力臂愈大時，所產生的力矩就愈大。<br/>
拋體運動:物體被拋出瞬間的初速度與方向便已決定了運動軌跡。初速度愈快，再配合適當的角度，可以讓物體拋得遠。<br/>
其他尚可考慮作用力與反作用力定律，及其他力學及運動學原理，以達到最好的效果。<br/>
<videoflash>q2Oopwzn2ng</videoflash>

==競賽方式==
#以大會提供之器材，製作一組或數組拋石器(圖 2-1 僅供參考)，進行活動一及二的競賽。活動三需事先做好，報到時登記並繳交。
#筷子需保持完整，不可以破壞(包含：削片、折斷及刻痕)，乒乓球不得改造及加裝任何物品。活動三不受此限。
#拋石器必須置於地面上進行拋射，不得以任何方式固定於地面，並藉彈力經拋射桿將乒乓球拋出。發射時拋石器前緣不得超越發射線。
#發射時，得以單手扣住拋射桿(如圖 2-1 之 A 點)而後釋放，但不得扶持拋石器其它部份。
#只要出手或球落地即算一次發射機會。
#因安全的考量，各組只能在主辦單位規定之區域及時間內進行試拋。
==活動一：拋遠比賽==
#乒乓球著地點須距離發射點3公尺以上，且在30度夾角範圍(如圖 2-2)內，方為有效球，超出範圍者不計分。
#每組有5次發射機會，取其中較遠之3次距離相加為總距離。依總距離之遠近排序後，以六等第計分法計分(如表一)。若總距離相同者，參酌單次距離最遠者排序在先。
==活動二：拋準比賽==
#在地面設置七個同心圓作為目標靶，其直徑分別為 50、 100、 150、200、 250、 300 及 350 公分，靶心距離發射線 5 公尺(如圖 2-3)。
#依乒乓球掉落靶區之位置計分，以第一次著地點為準，離靶心越近，得點越高，配分如圖 2-3 所示。
#每組有 5 次發射機會，將五次得點相加，依積點的高低排序後，以六等第計分法計分(如表一)。若加總後得分相同者，以命中最高點靶位之球數多者排序在先。若仍相同時，則按此方式往下類推。
==活動三：創意競賽==
#此項活動單獨計算成績，各隊自由參加，成績另計，無關於活動一與活動二。
#材料不限。要能達到競賽的基本要求，才予評分。
#乒乓球著地點須距離發射點 3 公尺以上，且不超過 30 度夾角範圍(如圖2-2)，方為有效球。
#評分要點：
##材料容易取得。
##整體造型輕巧，不佔體積。
##拋得遠、拋得準、易操控。
##結構穩定、外形美觀、別具巧思。
==器材==
#免洗筷8雙
#橡皮筋25條
#硬質塑膠長柄湯匙2支
#乒乓球5顆
#筆
#尺
==評分方法==
#分別將活動一及活動二的成績依高低排序後，採六等第計分法分別計算活動一及活動二的得分。將活動一及活動二的得分相加，再依成績高低排序後，採六等第計分法計算得分與名次。分數最高的隊伍頒發單項競賽優勝獎。
#本項競賽拋石器之得分與另外三項競賽成績相加後，依成績高低排序後，總成績高者，依序頒發大會獎(總成績相同時，依序以兩小無猜、拋石器、水上浮塔及會排水的喝水鳥之得分為評比的標準)。
#活動三的評分方式，採過關淘汰制，最後淘汰至少於五隊時，才作主觀項目的評比：
##第一關：依活動一拋遠比賽的辦法，每隊有三次拋射機會，取至少兩次有效球的隊伍晉級參加第二關。若達此標準者超過十隊，則取總距離最遠的十隊晉級參加第二關。
##第二關：依活動二拋準比賽的辦法，每隊有三次拋射機會，取總點數最高之前 1/2 隊伍晉級參加第三關。
##第三關：依以下原則評比，每一原則各選二至三隊得分，若有特殊情況，經大會同意，得增減得分隊數。
==原則==
#材料最容易取得者得一分。
#重量最輕者得一分。
#整體結構未受力時，長╳寬╳高之值最小者得一分。
#第一關拋得最遠者得一分。
#第二關拋得最準者得一分。
#操控容易者得一分。
#結構最穩固者得一分。
#外形最美觀者得一分。
#別具巧思者得二分。
#第三關得分最高的隊伍，頒發創意獎，若得分相同者，則以第一關成績高者為優勝。此項評分獨立計算，不列入總成績內。

鳳行草偃

2018-11-27T06:50:45Z

丁禾：/* 多層探究 */

==實驗目的==
磁場內的載流導線會受到磁力作用，所以在鉛直方向的磁場內，水平放入兩根平行金屬裸線做為軌道，並橫跨一根可以自由移動的導線時，只要在導線內通以電流，它就會受到磁力作用，而沿著軌道作加速運動，若將導線加裝車輪，便可設計成為專供鳳凰巡行天下的電磁風火輪車，車行所到之處眾皆信服，故名之曰「鳳行草偃」。
==原理==
適當控制各種變因，將會使金屬導線獲得較大的磁力或較高的運動速度，但我們也應該了解這樣的裝置也會產生阻止運動發生的感應電流，此感應電流會隨著運動速度的增加而變大。所以導線除了受到啟動時之推力外，還有摩擦力及作用於感應電流之阻力，考量這些作用力，經過多次實驗，你將會取得最佳組合，方能使導線獲取衝出軌道之高速度或最大推力。

==準備材料==
#保力龍切割器
#剪刀
#剪線鉗
#雙面泡棉膠帶(窄)
#銅導線(直徑約3mm、長度75cm)
#保力龍塊(厚1.7cm，可切割成18cm×10cm大小兩片)
#有色珍珠板(厚0.3cm，切割成18cm×10cm大小兩片)
#砂紙
#保力龍球(直徑約2.9cm，12顆)
#波霸吸管(直徑約1.2cm，6支)
#強力圓形釹磁鐵(直徑3.8cm、厚約3mm)
#鋁製裸導線(長度約1m、直徑0.5 cm)
#手套
#鱷魚夾導線(一般常見的花線、兩公尺)
#電鈴開關
#乾電池連接盒(4個)
#1號乾電池1.5V
==製作==
*「電磁風火輪」：
*#用鋁導線、保力龍球製作兩個風火輪，其造型不拘、可自行設計，但不得增添大會供應以外的材料。圖一為參考造型。
*「銅軌道裝置」：
*#每隊將大會提供的保力龍板及珍珠板，分別自行切割成18cm×10cm大小兩組。每組必須在現場用切割好的有色珍珠板來鋪設兩條互相平行的裸銅導線作為軌道。軌道用泡棉膠黏貼固定，其寬度不得超越10cm。圖二為參考造型。
*#將鋪好軌道的珍珠板挖空一個可以放入釹磁鐵的方形或圓形孔（自行設計），背後貼上泡棉膠再把它固定在保力龍板的底座上即完成軌道裝置。軌道底座可自行墊高，但高度不得超越10公分。

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/鳳(圖二).png' width='400px' /><div class='thumbcaption' align='center'>圖一</div></div>

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/鳳(圖一).png' width='500px' /><div class='thumbcaption' align='center'>圖二</div></div>
==活動一『電磁風火輪滾遠競賽』==
#雙面泡棉膠
#銅導線
#鋁導線
#圓形釹磁鐵片
#有色珍珠板
#保力龍塊
#保力龍球
#吸管
#鱷魚夾導線
#押放電鈴開關
#乾電池接線盒
#乾電池（或密封式蓄電池）
#棉手套
#砂紙
#剪線鉗
#美工刀
#彩繪筆
#保力龍切割器
===競賽說明===
<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/鳳(圖三).png' width='700px' /></div>
*得分區場地如上圖，競賽時，將軌道底座固定好，前端不得超越基準線，且總高度不得超越10公分。
*競賽時間：每隊6分鐘。
*競賽方式：
*#每隊分成兩組，每組兩人，一人操空風火輪，另一人為助理。兩組須在6分鐘內依序使用架好的軌道進行「電磁風火輪滾遠競賽」。
*#每隊叫號後開始計時並進行比賽。第一組射手立即戴上棉質工作手套，並將軌道底座放置在發射基準線上就位，侍裁判檢驗軌道水平後，即可放置風火輪作啟動的準備。
*#依裁判指令，才能開始按鈕通電並啟動風火輪，每組共可發射三次，每次應使用不同的風火輪。風火輪落地停止後的所在位置為計點基準。越出得分區範圍時，以出界區的點數扣2點計算，壓線無法判斷時，以較小點數之區域計點。
*#第一組發射完成後，緊接進行第二組進行比賽，不必等待裁判指令，但總時間不得超越6分鐘，若有逾時，逾時部分不予計點。
*#各隊兩組發射完六個風火輪後，必須將所發射的風火輪撿拾乾淨並取走軌道底座，否則每一件將扣除其所得點數1點。
*#全隊各組助理除協助射手外，也應自行觀察得點狀況，若對記錄有異議，應立即提出，事後不受理。
*評分標準：「電磁風火輪滾遠競賽」是看誰可以藉著磁力的作用讓電磁風火輪能滾得最遠。全隊兩組六個風火輪所得的點數相加即為活動一的總成績。

==活動二『清除障礙的風火輪』==
===器材===
同活動一，再增加美工刀或剪刀一把、長度12公分的大吸管6支作為障礙物。
===競賽說明===
*競賽場地：把裝置放置在桌面或地面，能使軌道調整成水平即可。
*競賽時間：每隊6分鐘。
*競賽方式：
*#每隊分成兩組，每組兩人，一人為操作手，另一人為助理。等待叫號前，操作手應先戴上棉質工作手套準備。
*#每隊叫號後開始計時並進行比賽。第一組立即就位並在基準線前架好軌道底座，等待裁判檢驗水平及高度，其規定同活動一。
*#競賽開始時，以吸管為障礙物，將它和電磁風火輪分別水平靜止放置在自行指定的位置，等待裁判指令，再啟動電磁風火輪將障礙物推離軌道。
*#吸管障礙物的放置方式，可選擇一次放一支、兩支、三支或四支等四種方式，但放置時吸管必須水平且不得上下重疊。
*#用電磁風火輪清除吸管障礙物時，障礙物全部被推落軌道而風火輪沒有隨之掉落，即算清除成功。
*#每組有三次清除障礙物的機會，但三次障礙選擇放置的方式不得相同。
*#兩組比賽後，必須將所有競賽相關物品撿拾乾淨，否將其所得點數降低一階計點。
*評分標準：「清除障礙的風火輪」是看，風火輪可以把不同方式放置的障礙物移除來記點。計點共分成四階，如下：
*#清除一支吸管構成的障礙物時，可得1點，為第一階成績。
*#清除兩支吸管構成的障礙物時，可得2點，為第二階成績。
*#清除三支吸管構成的障礙物時，可得3點，為第三階成績。
*#清除四支吸管構成的障礙物時，可得4點，為第四階成績。
*#全隊兩組各選三次清除障礙時，最高階的點數為該組成績，再將此兩組最高點數相加，即為活動二的總成績。
*#活動二總成績換算為六等第計分之對照表如下：
<table class='nicetable'>
<tr><td>原始總點數</td><td>0，1，2點</td><td>3，4點</td><td>5點</td><td>6點</td><td>7點</td><td>8點</td></tr>
<tr><td>六等第點數</td><td>3點</td><td>6點</td><td>10點</td><td>15點</td><td>21點</td><td>30點</td></tr>
</table>
==探究問題==
====怎樣可以有效加速風火輪發射的速度？為什麼？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
====磁力如何轉變成動能？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
[[分類:動手做]][[分類:動能]]

神燈傳奇

2018-11-27T06:44:26Z

丁禾：/* 原理 */

鳳行草偃

2018-11-27T06:35:17Z

丁禾：/* 多層探究 */

==實驗目的==
磁場內的載流導線會受到磁力作用，所以在鉛直方向的磁場內，水平放入兩根平行金屬裸線做為軌道，並橫跨一根可以自由移動的導線時，只要在導線內通以電流，它就會受到磁力作用，而沿著軌道作加速運動，若將導線加裝車輪，便可設計成為專供鳳凰巡行天下的電磁風火輪車，車行所到之處眾皆信服，故名之曰「鳳行草偃」。
==原理==
適當控制各種變因，將會使金屬導線獲得較大的磁力或較高的運動速度，但我們也應該了解這樣的裝置也會產生阻止運動發生的感應電流，此感應電流會隨著運動速度的增加而變大。所以導線除了受到啟動時之推力外，還有摩擦力及作用於感應電流之阻力，考量這些作用力，經過多次實驗，你將會取得最佳組合，方能使導線獲取衝出軌道之高速度或最大推力。

==準備材料==
#保力龍切割器
#剪刀
#剪線鉗
#雙面泡棉膠帶(窄)
#銅導線(直徑約3mm、長度75cm)
#保力龍塊(厚1.7cm，可切割成18cm×10cm大小兩片)
#有色珍珠板(厚0.3cm，切割成18cm×10cm大小兩片)
#砂紙
#保力龍球(直徑約2.9cm，12顆)
#波霸吸管(直徑約1.2cm，6支)
#強力圓形釹磁鐵(直徑3.8cm、厚約3mm)
#鋁製裸導線(長度約1m、直徑0.5 cm)
#手套
#鱷魚夾導線(一般常見的花線、兩公尺)
#電鈴開關
#乾電池連接盒(4個)
#1號乾電池1.5V
==製作==
*「電磁風火輪」：
*#用鋁導線、保力龍球製作兩個風火輪，其造型不拘、可自行設計，但不得增添大會供應以外的材料。圖一為參考造型。
*「銅軌道裝置」：
*#每隊將大會提供的保力龍板及珍珠板，分別自行切割成18cm×10cm大小兩組。每組必須在現場用切割好的有色珍珠板來鋪設兩條互相平行的裸銅導線作為軌道。軌道用泡棉膠黏貼固定，其寬度不得超越10cm。圖二為參考造型。
*#將鋪好軌道的珍珠板挖空一個可以放入釹磁鐵的方形或圓形孔（自行設計），背後貼上泡棉膠再把它固定在保力龍板的底座上即完成軌道裝置。軌道底座可自行墊高，但高度不得超越10公分。

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/鳳(圖二).png' width='400px' /><div class='thumbcaption' align='center'>圖一</div></div>

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/鳳(圖一).png' width='500px' /><div class='thumbcaption' align='center'>圖二</div></div>
==活動一『電磁風火輪滾遠競賽』==
#雙面泡棉膠
#銅導線
#鋁導線
#圓形釹磁鐵片
#有色珍珠板
#保力龍塊
#保力龍球
#吸管
#鱷魚夾導線
#押放電鈴開關
#乾電池接線盒
#乾電池（或密封式蓄電池）
#棉手套
#砂紙
#剪線鉗
#美工刀
#彩繪筆
#保力龍切割器
===競賽說明===
<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/鳳(圖三).png' width='700px' /></div>
*得分區場地如上圖，競賽時，將軌道底座固定好，前端不得超越基準線，且總高度不得超越10公分。
*競賽時間：每隊6分鐘。
*競賽方式：
*#每隊分成兩組，每組兩人，一人操空風火輪，另一人為助理。兩組須在6分鐘內依序使用架好的軌道進行「電磁風火輪滾遠競賽」。
*#每隊叫號後開始計時並進行比賽。第一組射手立即戴上棉質工作手套，並將軌道底座放置在發射基準線上就位，侍裁判檢驗軌道水平後，即可放置風火輪作啟動的準備。
*#依裁判指令，才能開始按鈕通電並啟動風火輪，每組共可發射三次，每次應使用不同的風火輪。風火輪落地停止後的所在位置為計點基準。越出得分區範圍時，以出界區的點數扣2點計算，壓線無法判斷時，以較小點數之區域計點。
*#第一組發射完成後，緊接進行第二組進行比賽，不必等待裁判指令，但總時間不得超越6分鐘，若有逾時，逾時部分不予計點。
*#各隊兩組發射完六個風火輪後，必須將所發射的風火輪撿拾乾淨並取走軌道底座，否則每一件將扣除其所得點數1點。
*#全隊各組助理除協助射手外，也應自行觀察得點狀況，若對記錄有異議，應立即提出，事後不受理。
*評分標準：「電磁風火輪滾遠競賽」是看誰可以藉著磁力的作用讓電磁風火輪能滾得最遠。全隊兩組六個風火輪所得的點數相加即為活動一的總成績。

==活動二『清除障礙的風火輪』==
===器材===
同活動一，再增加美工刀或剪刀一把、長度12公分的大吸管6支作為障礙物。
===競賽說明===
*競賽場地：把裝置放置在桌面或地面，能使軌道調整成水平即可。
*競賽時間：每隊6分鐘。
*競賽方式：
*#每隊分成兩組，每組兩人，一人為操作手，另一人為助理。等待叫號前，操作手應先戴上棉質工作手套準備。
*#每隊叫號後開始計時並進行比賽。第一組立即就位並在基準線前架好軌道底座，等待裁判檢驗水平及高度，其規定同活動一。
*#競賽開始時，以吸管為障礙物，將它和電磁風火輪分別水平靜止放置在自行指定的位置，等待裁判指令，再啟動電磁風火輪將障礙物推離軌道。
*#吸管障礙物的放置方式，可選擇一次放一支、兩支、三支或四支等四種方式，但放置時吸管必須水平且不得上下重疊。
*#用電磁風火輪清除吸管障礙物時，障礙物全部被推落軌道而風火輪沒有隨之掉落，即算清除成功。
*#每組有三次清除障礙物的機會，但三次障礙選擇放置的方式不得相同。
*#兩組比賽後，必須將所有競賽相關物品撿拾乾淨，否將其所得點數降低一階計點。
*評分標準：「清除障礙的風火輪」是看，風火輪可以把不同方式放置的障礙物移除來記點。計點共分成四階，如下：
*#清除一支吸管構成的障礙物時，可得1點，為第一階成績。
*#清除兩支吸管構成的障礙物時，可得2點，為第二階成績。
*#清除三支吸管構成的障礙物時，可得3點，為第三階成績。
*#清除四支吸管構成的障礙物時，可得4點，為第四階成績。
*#全隊兩組各選三次清除障礙時，最高階的點數為該組成績，再將此兩組最高點數相加，即為活動二的總成績。
*#活動二總成績換算為六等第計分之對照表如下：
<table class='nicetable'>
<tr><td>原始總點數</td><td>0，1，2點</td><td>3，4點</td><td>5點</td><td>6點</td><td>7點</td><td>8點</td></tr>
<tr><td>六等第點數</td><td>3點</td><td>6點</td><td>10點</td><td>15點</td><td>21點</td><td>30點</td></tr>
</table>
==多層探究==
====怎樣可以有效加速風火輪發射的速度？為什麼？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
====磁力如何轉變成動能？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
[[分類:動手做]][[分類:動能]]

神龍戲珠

2018-11-27T06:11:22Z

丁禾：/* 多層探究 */

==實驗目的==
用直流電源的啟閉，可控制自製螺線管線圈電磁鐵的磁力之產生與消失。若同時在管內放入一隻用迴紋針加工自製的「神龍」，則因為它可被感應而磁化成為磁鐵。藉兩磁鐵間磁力的交互作用，可使神龍成為拋體，而自螺線管內射出，以進行射遠與射準的比賽。
==原理==
在塑膠水管上用漆包導線纏繞成為線圈，並在管內放入軟鐵棒，則當線圈通以電流時，不但線圈成為電磁鐵，其管內之軟鐵棒也立即被磁化成為磁鐵，這兩個磁鐵的磁力產生了交互作用現象。如果用開關來控制電流的啟閉，則調整軟鐵棒放入的深度，可使棒子被吸入管內，當其被吸入的運動過程中，適時切斷電流，則兩磁鐵的磁力同時消失，互相作用力也消失，但鐵棒仍有運動的慣性，使它能從管內吐出，這就是所謂「神龍出洞」。

如果在管口加放一保力龍球作為龍珠，則鐵棒出洞前將會把保力龍球撞出，稱這種現象為「神龍戲珠」。本項競賽就是利用上述原理，來設計神龍出洞與神龍戲珠的比賽。為簡單明瞭，將相關原理條述如下：
<div class='tright'><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖一).png' width='210px' /></div>
#把漆包導線在塑膠水管上繞成線圈並通以電流後就成為電磁鐵，這樣的電磁鐵可用開關來控制電流使其磁性產生或消失，如圖。
#改變通入線圈的電流大小及其單位長度內所纏繞的導線圈數，即可改變電磁鐵的磁場強度。
#軟鐵棒在磁場中可被磁化為磁鐵，在被磁化瞬間，它和原本的磁場產生磁力交互作用，所以鐵棒會產生運動。
#若在鐵棒產生運動時，瞬間將電源切斷使磁場消失，磁的交互作用力也消失，此時鐵棒的運動慣性可使它射出塑膠管外，射出時可為水平拋射或斜向拋射，也可用鐵棒去撞擊小球，使球做拋射運動。
#初速v0的水平拋射，如下圖(A)，若出發點高度為h，則其水平射程x為:
#*<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(算式一).png' width='230px' /></div>
#初速v0仰角θ的斜向拋射，如下圖(B)，若出發點高度為h，則其射程x為:
#*<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(算式二).png' width='150px' /></div>

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖二).png' width='500px' /></div>

==準備材料==
#透明膠帶
#漆包銅導線
#塑膠管（製作電磁鐵用）
#波霸吸管
#導線
#圓押扣電開關
#密封式蓄電池
#保力龍球
#塑膠尺
#大迴紋針
#棉手套
#砂紙
#剪線鉗
#繞線工具
#發射架
#彩繪筆
==活動一：神龍出洞==
===裝置與製作===
<div class='tright'><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖三).png' width='210px' /><div class='thumbcaption'>圖三</div></div>
#電磁鐵：現場用大會提供的漆包線纏繞於塑膠管上做成線圈。線圈形狀可自行設計，每隊四人，共製作兩支電磁鐵。
#神龍：將波霸吸管剪下一段，並在前端緊緊塞入保力龍球，然後用迴紋針（代替軟鐵棒）插入吸管內做成神龍，每隊製作神龍六隻，其造型大小及形式不拘、可自行設計(如圖三)。
#發射架：每隊必須在家自行設計與製備發射架一組，形式不拘，但高度不得高於1公尺。
#神龍之龍身可自行彩繪，但不得增添大會供應以外的材料。

===競賽程序和規定===
#全隊四人分成兩組，每組兩人，一人為射手，另一人為助理。全隊兩組在6分鐘內依序使用架好的發射架進行神龍射遠競賽，神龍發射時。
#競賽中各隊被點名叫號後，各隊第一組射手可立即戴上棉質工作手套，並將發射架固定在發射基準線上，再就位手扶著電磁鐵作發射的準備。發射區場地之配置如圖四所示。
#競賽時，須依裁判指令，才能開始進行瞄準動作，並發射神龍，每組共可發射三隻。神龍落地停止後，以尾端所在位置為計點基準。越出發射區範圍時，以出界區的點數扣2點計算，壓線無法判斷時以較小點數區計點。
#第一組發射完成後，等待的第二組競賽人員，不必等待裁判指令，可立即接手進行發射，但總時間不得超越6分鐘，若有逾時，逾時發射的神龍不予計點。
#各隊兩組發射完六隻神龍後，必須將所發射的神龍撿拾乾淨並取走發射架，否則每一件將扣除其所得點數1點。
#全隊各組助理除協助射手外，也應自行觀察得分狀況，若對記錄有異意，應立即提出，事後不受理。

===得點計算===
*全隊兩組六隻神龍飛行距離的點數相加即為活動一的總成績。
<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖五).png' width='700px' /><div class='thumbcaption' align='center'>圖四</div></div>
==活動二、神龍戲珠==
===材料===
除活動一的所有材料外，再增加：
#保力龍球10個(作為龍珠)
#美工刀
#彩筆若干支（數量自行決定）。
===製作說明===
#可使用方法一或再行改良或另行製作的六隻神龍作為撞針。
#將保力龍球用彩色筆自行彩繪做成六個龍珠。
#把神龍撞針放入電磁鐵的塑膠管內，再放保力龍球(龍珠)於管內，比賽時只要瞄準目標，將線圈通以電流後即可用神龍撞龍珠，將龍珠射出。

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖七).png' width='700px' /></div>

==多層探究==
===為什麼電磁鐵要用直流電，不用交流電？===
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
==活動影片==
<videoflash>swPgBy3F_FE</videoflash>

[[分類:動手做]][[分類:動能]]

哪吒鬧海

2018-11-27T05:59:06Z

丁禾：/* 問題討論 */

==實驗目的==
約在紀元前八世紀希臘人即在土耳其西部的美格尼西亞古城（現在叫做馬尼薩 Manisa）發現天然磁鐵礦，俗稱磁石(loadstone) 。把磁石放入鐵粉中攪動，拿起來後可發現大部分之鐵粉都黏在兩端，這兩個地方磁性特強，稱為磁極(magnetic pole)。若將磁石水平懸掛起來，會發現磁極有指向南北的特性，你若將其隨意轉向後放手，它們也都會轉回原來方向，也就是兩個極各有特定的南北指向。所以我們將指向南方的極取名為磁南極 (S)，指向北方的極取名為磁北極 (N)。根據歷史的記載，中國人首先利用這種南北指向的特性製作了羅盤，湯匙狀的磁針放在光滑石板上，它可自由轉動，其柄尖端是中國人習用的指南極(S)。磁鐵根據用途需要可作成各種形狀，比較常見的樣式有條型、馬蹄型、扁圓柱型等。將兩磁鐵棒的極靠近會發現同性極互相排斥，異性極互相吸引的現象。利用這種現像設計兩項科趣活動，並以『哪吒鬧海』為名。

==原理==
===磁鐵性質===
#在1750 年米契爾(John Michell, 1724～1793) 首先提出磁極之相互作用力的強度遵循距離平方反比關係。
#所有的磁現象都是原子內電子之運動所造成。原子內電子組態決定了物質是否為鐵磁物質(ferromagnetic substance)、順磁物質(paramagnetic substance)或反磁物質(diamagnetic substance)。
#*順磁物質，如空氣、鋁、鎂、鈾等，有外界磁場存在時，原子會順磁場作互相平行的排列，否則很零亂。當原子順磁場作平行排列時，可在物體之兩端各出現N、S 極，成為磁鐵，此時之磁場強度比原來之外磁場還強。
#*鐵磁物質，如鐵、鈷、鎳、釓、鏑及高導磁合金(permalloy) 等，其內部原子可互相作用形成許多各自獨立的小區域，這個區域有N、S 兩極，稱為磁域(domain)，磁域間有等於數個原子厚度的界面壁互相隔開，通常相互間作零亂無定向的排列，整體對外不顯示有淨磁極。當有外加磁場存在時，因到外在磁力作用而重組磁域，使磁域順磁場方向轉動，整體出現有 N、S 兩極成為磁鐵。
#*鐵磁物質，在磁場中能作高度順向排列，在外界磁場移除後仍可維持不變，其所形成的磁性較強較持久且不易受到撞擊或溫度影響。順磁物質被磁化後之各種性質均較鐵磁物質差很多，外界磁場強，則磁化強，外界磁場弱，則磁化弱。鐵磁物質依磁滯的性質分為容易退磁的軟性材料和不容易退磁的硬性材料兩種。
#*反磁物質可在磁場中被感應成為磁鐵，但其磁極方向卻與磁場相反，所以在磁場中它們受到排斥作用，而不是吸引作用，因此這種物質可形成磁浮現象。
#釹磁鐵又稱為釹鐵硼永磁體，其主要原材料為稀土金屬釹、金屬元素鐵和非金屬元素硼（有時添加鋁、鈷、鐠、鏑、鋱、鎵等），如果保存在適當的溫度、濕度且無強外磁場、輻射和其他影響磁性能因素的環境下，其磁性能幾乎可以永遠保持下去。釹鐵硼本身是易腐蝕氧化的，一般我們採取表面處理的方式來保護永磁體，但並不能從根本上解決環境濕度對磁體的影響。環境愈乾燥，磁體的使用壽命就愈長久。
===陀螺===
陀螺是中國人發明的，大約宋朝時皇宮的宮女休閒時，就已經用玉做的圓盤使它們在桌上轉動來遊躍，當時叫做千千，到了明朝市面上開始出現了今日的陀螺，成為民間普遍的玩具，如圖 2 所示。一個陀螺要使它轉動時能夠四平八穩又持久，其必要的條件為：
#注意到對稱性，所有質量的分部要均勻，也要與轉軸對稱，如果不對稱，則由於重力作用所造成的力矩將會使轉軸傾斜，陀螺便容易倒下，甚而可能變為倒立旋轉狀態而無法持久。
#陀螺體的質量要大些，不可太輕，因為同樣的轉動速度下，質量小者其角動量比較小。
#質量的分佈盡量遠離轉軸，使迴轉半徑較大，及轉動速度加大些，其轉動的角動量才會比較大。製作陀螺時如果將質量靠近轉軸分佈，通常比較容易調整對稱關係，也比較容易轉動，但是它不會持久，不耐轉，也不耐碰撞。
#旋轉支點與接觸面的摩擦力也是旋轉不穩與難持久的另一個重要原因，所以設計時應想法減小之。
==材料總表==
#雙面泡棉膠帶 2.0cm 寬、12cm 長 10條
#縫衣服用的鋼針長度 4.0cm 4支
#保力龍塊 15cm×12cm×2.4cm 1 塊製作四隻狗身用
#有色珍珠板 A4 大小，厚 0.3cm 1片可切割成最少 42cm2大小四片
#強力圓形釹磁鐵直徑 1.0cm、厚約 2mm 2片
#保力龍球一直徑約 3.0cm 6顆狗頭、陀螺底部用
#保力龍球二直徑約 1.0cm 4顆狗鼻用
#牙籤約 4cm 長 4支固定狗頭用
#眼睛模型 12mm 10隻狗眼睛用
#小毛線球直徑約 2.0cm 2顆陀螺狗鼻用
#有色小氣球約 5.0cm 長 8個狗耳用(同色要偶數)
#三角形迴紋針 25.4mm 4支導引棒用
#鶴嘴吸管長約 25cm，直徑 0.7cm 10支導引棒及水道用
#鐵釘直徑約 2.0mm、長度約 6.5cm 2支
#塑膠水盤 34cm×50cm×4cm 1個
#白鐵線直徑 2mm，長度 100cm 1捲水道標線用
#麗光板半徑 12cm 之圓圈 5個
#廢棄光碟片五片。
#彩繪筆、保力龍切割器、剪刀、美工刀、塑膠片或金屬片
==活動==
===活動一『哪吒遛狗』===
*材料
*#雙面泡棉膠
*#縫衣針
*#有色珍珠板
*#保力龍塊
*#保力龍球
*#牙籤
*#眼珠模型
*#圓形釹磁鐵片
*#三角形迴紋針
*#鶴嘴吸管
*#塑膠水盤
*#美工刀
*#剪刀
*#彩繪筆
*#保力龍切割器
====活動說明====
#在現場用保力龍塊、保力龍球、牙籤及眼珠模型製作一隻寵物狗。
#將珍珠板切割成為承載寵物狗的滑水板，其面積大小不得小於42cm2。
#自行選定，將縫衣針穿入保力龍狗或滑水板內。
#把寵物狗用雙面膠帶黏在珍珠板製成的滑水板上。
#取三角形迴紋針夾在鶴嘴吸管前端，並把圓形釹磁鐵吸在迴紋針上，製成導引棒。
#競賽時，把寵物狗放入裝水塑膠盤的 y 形水道中，並用手控制滑水板於出發處，使板與塑膠盆壁接觸，等候號令進行滑水遛狗。
#在裁判的號令下，開始計時，參賽者同時手離寵物狗，並立即使用導引棒引導寵物狗沿水道依指定順序滑水。滑水順序為圖 4 中的 1→2→3→4→2→1。最後應回到出發處與盆壁相碰，計時才停止。
#競賽進行中，參賽者不得用任何方式去觸碰寵物狗，若有觸碰發生，該次不予記點。
#競賽進行中，狗及滑水板的任一部份若超越或與水道邊線觸碰，每觸碰一次，扣本項總點數 2 點。
#每隊四名隊員須使用自己的寵物狗依序進行比賽，不得使用他人作品，否則不予計點。
#計點方式如下表所示：
#*<table class='nicetable'><tr><td>時間</td><td>30秒</td><td>40秒</td><td>50秒</td><td>60秒</td><td>70秒</td><td>80秒以上</td><tr/><tr><td>計點</td><td>30點</td><td>21點</td><td>15點</td><td>10點</td><td>6點</td><td>3點</td><tr/></table>
#每隊總競賽時間 6 分鐘，計時結束，以最低點數計點，但未賽隊員視為得零點。
===活動二『哪吒鬧東海』===
*材料
*#雙面泡棉膠
*#鐵釘
*#圓形釹磁鐵片保力龍球
*#麗光板(半徑 12cm 之圓圈)
*#同活動一再加廢棄光碟片五片（最少)
*#光碟片圓形標籤紙
*#兩張（最少）
*#塑膠片一片或金屬片一片備用。
====活動說明====
#用雙面泡棉膠帶把兩片光碟片膠合再用鐵釘、寵物狗圖案（用圓形標籤紙彩繪而成）及保力龍球組成陀螺。
#使陀螺在起跳區之平面上轉5秒後才能用磁鐵來引導它產生跳躍移位，否則不予計點。
#陀螺跳躍順序如圖 6 之圓圈圈（在麗光板上描出半徑 12cm 的圓圈）：
#*哪→吒→鬧→東→海得 30 點
#*哪→吒→鬧→東得 21 點
#*哪→吒→鬧得 15 點
#*哪→吒得 10 點
#*陀螺能轉動也能跳躍得 6 點
#*陀螺能轉動得 3 點
#每一次移位之跳躍必須跳入圓圈內，並需在圈內維持 5 秒轉動才能再進行下一個跳躍，否則不予計點。
#在圈內轉動時，每一次壓線又能回到圈內，扣除 2 點；若無法回到圈內，視為失誤不予計點。
#每隊 4 人分兩組，每組做一次跳躍競賽。
#每隊競賽時間 6 分鐘，時間用完，計點即結束。
==問題討論==
===為何陀螺要先停5秒？===
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
==活動影片==
<videoflash>NV0gjcIMi8I</videoflash>
[[分類:動手做]][[分類:動能]]

神龍戲珠

2018-11-27T05:45:32Z

丁禾：/* 多層探究 */

神龍戲珠

2018-11-27T05:45:09Z

丁禾：/* 探究問題 */

==實驗目的==
用直流電源的啟閉，可控制自製螺線管線圈電磁鐵的磁力之產生與消失。若同時在管內放入一隻用迴紋針加工自製的「神龍」，則因為它可被感應而磁化成為磁鐵。藉兩磁鐵間磁力的交互作用，可使神龍成為拋體，而自螺線管內射出，以進行射遠與射準的比賽。
==原理==
在塑膠水管上用漆包導線纏繞成為線圈，並在管內放入軟鐵棒，則當線圈通以電流時，不但線圈成為電磁鐵，其管內之軟鐵棒也立即被磁化成為磁鐵，這兩個磁鐵的磁力產生了交互作用現象。如果用開關來控制電流的啟閉，則調整軟鐵棒放入的深度，可使棒子被吸入管內，當其被吸入的運動過程中，適時切斷電流，則兩磁鐵的磁力同時消失，互相作用力也消失，但鐵棒仍有運動的慣性，使它能從管內吐出，這就是所謂「神龍出洞」。

如果在管口加放一保力龍球作為龍珠，則鐵棒出洞前將會把保力龍球撞出，稱這種現象為「神龍戲珠」。本項競賽就是利用上述原理，來設計神龍出洞與神龍戲珠的比賽。為簡單明瞭，將相關原理條述如下：
<div class='tright'><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖一).png' width='210px' /></div>
#把漆包導線在塑膠水管上繞成線圈並通以電流後就成為電磁鐵，這樣的電磁鐵可用開關來控制電流使其磁性產生或消失，如圖。
#改變通入線圈的電流大小及其單位長度內所纏繞的導線圈數，即可改變電磁鐵的磁場強度。
#軟鐵棒在磁場中可被磁化為磁鐵，在被磁化瞬間，它和原本的磁場產生磁力交互作用，所以鐵棒會產生運動。
#若在鐵棒產生運動時，瞬間將電源切斷使磁場消失，磁的交互作用力也消失，此時鐵棒的運動慣性可使它射出塑膠管外，射出時可為水平拋射或斜向拋射，也可用鐵棒去撞擊小球，使球做拋射運動。
#初速v0的水平拋射，如下圖(A)，若出發點高度為h，則其水平射程x為:
#*<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(算式一).png' width='230px' /></div>
#初速v0仰角θ的斜向拋射，如下圖(B)，若出發點高度為h，則其射程x為:
#*<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(算式二).png' width='150px' /></div>

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖二).png' width='500px' /></div>

==準備材料==
#透明膠帶
#漆包銅導線
#塑膠管（製作電磁鐵用）
#波霸吸管
#導線
#圓押扣電開關
#密封式蓄電池
#保力龍球
#塑膠尺
#大迴紋針
#棉手套
#砂紙
#剪線鉗
#繞線工具
#發射架
#彩繪筆
==活動一：神龍出洞==
===裝置與製作===
<div class='tright'><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖三).png' width='210px' /><div class='thumbcaption'>圖三</div></div>
#電磁鐵：現場用大會提供的漆包線纏繞於塑膠管上做成線圈。線圈形狀可自行設計，每隊四人，共製作兩支電磁鐵。
#神龍：將波霸吸管剪下一段，並在前端緊緊塞入保力龍球，然後用迴紋針（代替軟鐵棒）插入吸管內做成神龍，每隊製作神龍六隻，其造型大小及形式不拘、可自行設計(如圖三)。
#發射架：每隊必須在家自行設計與製備發射架一組，形式不拘，但高度不得高於1公尺。
#神龍之龍身可自行彩繪，但不得增添大會供應以外的材料。

===競賽程序和規定===
#全隊四人分成兩組，每組兩人，一人為射手，另一人為助理。全隊兩組在6分鐘內依序使用架好的發射架進行神龍射遠競賽，神龍發射時。
#競賽中各隊被點名叫號後，各隊第一組射手可立即戴上棉質工作手套，並將發射架固定在發射基準線上，再就位手扶著電磁鐵作發射的準備。發射區場地之配置如圖四所示。
#競賽時，須依裁判指令，才能開始進行瞄準動作，並發射神龍，每組共可發射三隻。神龍落地停止後，以尾端所在位置為計點基準。越出發射區範圍時，以出界區的點數扣2點計算，壓線無法判斷時以較小點數區計點。
#第一組發射完成後，等待的第二組競賽人員，不必等待裁判指令，可立即接手進行發射，但總時間不得超越6分鐘，若有逾時，逾時發射的神龍不予計點。
#各隊兩組發射完六隻神龍後，必須將所發射的神龍撿拾乾淨並取走發射架，否則每一件將扣除其所得點數1點。
#全隊各組助理除協助射手外，也應自行觀察得分狀況，若對記錄有異意，應立即提出，事後不受理。

===得點計算===
*全隊兩組六隻神龍飛行距離的點數相加即為活動一的總成績。
<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖五).png' width='700px' /><div class='thumbcaption' align='center'>圖四</div></div>
==活動二、神龍戲珠==
===材料===
除活動一的所有材料外，再增加：
#保力龍球10個(作為龍珠)
#美工刀
#彩筆若干支（數量自行決定）。
===製作說明===
#可使用方法一或再行改良或另行製作的六隻神龍作為撞針。
#將保力龍球用彩色筆自行彩繪做成六個龍珠。
#把神龍撞針放入電磁鐵的塑膠管內，再放保力龍球(龍珠)於管內，比賽時只要瞄準目標，將線圈通以電流後即可用神龍撞龍珠，將龍珠射出。

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖七).png' width='700px' /></div>

==多層探究==
===探究問題===
====為什麼電磁鐵要用直流電，不用交流電？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>

[[分類:動手做]][[分類:動能]]

八仙過海

2018-11-27T05:42:18Z

丁禾：/* 活動影片 */

==目的==
分別利用橡皮圈及水作為寶特瓶船的動力，比賽在一定時間內船航行的距離。

==原理==
#利用橡皮圈將彈力位能轉換為動能，驅動螺旋槳打水使船前進。
#利用水的重力位能換為動能，以及作用力與反作用力原理，噴水使船前進。

==競賽方式==
分為「各顯神通」(以橡皮圈彈力為動力)與「同舟共濟」(以水噴射為動力)兩活動。
===使用材料===
*橡皮圈50條
*細膠帶2捲
*細塑膠吸管10支
*竹筷30支
*撲克牌20張
*黏土
*600c.c.寶特瓶5-8個
*剪刀或小刀等裁切工具

==活動一：各顯神通==
以大會提供的橡皮圈、紙牌、吸管、膠帶及竹筷等材料，製作出一組螺旋槳架，並固定在一個 600c.c.寶特瓶上，成為一艘動力船。<br/>
*禁止裁切寶特瓶與筷子，船身至少為一個寶特瓶，總長、寬需小於 50cm。每隊製作四艘船，競賽時每人須使用自製的船，圖一為其中一個例子。<br/>
===場地佈置===
*一水道長約250cm、寬約50cm、深約30cm。
*自水道一側量起50cm處劃一起跑線(起點)；起跑線後方，水道邊每隔10cm劃記一道得分線，兩條線之間為得分區，標示1、2、3等數字，以20分為滿分。
<img src='https://goo.gl/QKfQ2C'>
===得點標準===
#在計時停止時以船頭抵達區域所示分數計點。
#四艘船各有一次操作機會，以四次得點總數與他隊作六等第計分

==活動二：同舟共濟==
以橡皮圈、紙牌、吸管、膠帶及竹筷等材料，與數個寶特瓶(一至四個)製作一艘船。<br/>
可在寶特瓶上打洞(每瓶打洞一至四個，每個洞約為圓形，直徑不可超過1cm)、加上吸管與裝水(水量不限)。除打洞外，禁止裁切寶特瓶與筷子，船身至少為一個寶特瓶，其總長、寬需小於 50cm。<br/>
<img src='https://goo.gl/uJkAAc'>
===場地佈置===
*一水道長約250cm、寬約50cm、深約30cm。
*自水道一側量起50cm處劃一起跑線(起點)；起跑線後方，水道邊每隔10cm劃記一道得分線，兩條線之間為得分區，標示1、2、3等數字，以20分為滿分。
<img src='https://goo.gl/QKfQ2C'>
===得點標準===
#在計時停止時以船頭抵達區域所示分數計點。
#四艘船各有一次操作機會，以四次得點總數與他隊作六等第計分

==活動三：創意競賽==
以任何所學的物理知識，設計一艘能前進的船，船必須擁有自己的動力(即施力裝置需固定在船上，手拉力等外力不算)，不限製作材料。<br/>
#評分方法：趣味25%、創意25%、造型25%、說明書25%(500字-1000字)

==操作方式==
#各顯神通：每人將製作好的螺旋槳船上的橡皮圈扭緊，置於水道起點，放手使船前進(不可推船)。
#同舟共濟：將製作好的噴射船內裝水，置於水道起點，放手使船前進(不可推船)。

==競賽說明==
#各顯神通：
#*每隊使用一水道，每次一艘船進行。將螺旋槳船上的橡皮圈扭緊，船頭對齊起點，記錄30秒內螺旋槳船行走的距離(計時 30秒包含扭緊橡皮圈的時間)，以船頭抵達的得點區所示分數為得點(抵達時船身不得有改變)。此項目須在寶特瓶船身中加水以加權計分，方式如下：得點 Ⅹ (加水量 ml /100 ml) = 得分
#*且加水量取百位以下無條件捨去，故至少須加水 100ml 才有得分。<br/>
#*此項目每艘船可操作一次，在三分鐘內四名隊員須各操作一次，每隊共四次成績。
#同舟共濟：
#*每隊使用一水道，以製作的噴射船參加比賽。將噴射船裝水，船頭對齊起點，釋放後記錄20秒內噴射船行走的距離(計時20秒不包含裝水時間)，以船頭抵達的得點區所示分數為得點(抵達時船身不得有改變)。在三分鐘內每艘船可操作兩次（含第二次競賽前的裝水），同隊四人分為兩梯次，每梯次由兩名不同隊員操作，每隊共兩次成績。
==探究問題==
====為什麼橡皮筋會有彈性？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
====橡皮筋的彈力如何轉變成動能？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
==活動影片==
<videoflash>FWJ1_u921N0</videoflash>
[[分類:動能]]

八仙過海

2018-11-27T05:41:55Z

丁禾：/* 競賽說明 */

==目的==
分別利用橡皮圈及水作為寶特瓶船的動力，比賽在一定時間內船航行的距離。

==原理==
#利用橡皮圈將彈力位能轉換為動能，驅動螺旋槳打水使船前進。
#利用水的重力位能換為動能，以及作用力與反作用力原理，噴水使船前進。

==競賽方式==
分為「各顯神通」(以橡皮圈彈力為動力)與「同舟共濟」(以水噴射為動力)兩活動。
===使用材料===
*橡皮圈50條
*細膠帶2捲
*細塑膠吸管10支
*竹筷30支
*撲克牌20張
*黏土
*600c.c.寶特瓶5-8個
*剪刀或小刀等裁切工具

==活動一：各顯神通==
以大會提供的橡皮圈、紙牌、吸管、膠帶及竹筷等材料，製作出一組螺旋槳架，並固定在一個 600c.c.寶特瓶上，成為一艘動力船。<br/>
*禁止裁切寶特瓶與筷子，船身至少為一個寶特瓶，總長、寬需小於 50cm。每隊製作四艘船，競賽時每人須使用自製的船，圖一為其中一個例子。<br/>
===場地佈置===
*一水道長約250cm、寬約50cm、深約30cm。
*自水道一側量起50cm處劃一起跑線(起點)；起跑線後方，水道邊每隔10cm劃記一道得分線，兩條線之間為得分區，標示1、2、3等數字，以20分為滿分。
<img src='https://goo.gl/QKfQ2C'>
===得點標準===
#在計時停止時以船頭抵達區域所示分數計點。
#四艘船各有一次操作機會，以四次得點總數與他隊作六等第計分

==活動二：同舟共濟==
以橡皮圈、紙牌、吸管、膠帶及竹筷等材料，與數個寶特瓶(一至四個)製作一艘船。<br/>
可在寶特瓶上打洞(每瓶打洞一至四個，每個洞約為圓形，直徑不可超過1cm)、加上吸管與裝水(水量不限)。除打洞外，禁止裁切寶特瓶與筷子，船身至少為一個寶特瓶，其總長、寬需小於 50cm。<br/>
<img src='https://goo.gl/uJkAAc'>
===場地佈置===
*一水道長約250cm、寬約50cm、深約30cm。
*自水道一側量起50cm處劃一起跑線(起點)；起跑線後方，水道邊每隔10cm劃記一道得分線，兩條線之間為得分區，標示1、2、3等數字，以20分為滿分。
<img src='https://goo.gl/QKfQ2C'>
===得點標準===
#在計時停止時以船頭抵達區域所示分數計點。
#四艘船各有一次操作機會，以四次得點總數與他隊作六等第計分

==活動三：創意競賽==
以任何所學的物理知識，設計一艘能前進的船，船必須擁有自己的動力(即施力裝置需固定在船上，手拉力等外力不算)，不限製作材料。<br/>
#評分方法：趣味25%、創意25%、造型25%、說明書25%(500字-1000字)

==操作方式==
#各顯神通：每人將製作好的螺旋槳船上的橡皮圈扭緊，置於水道起點，放手使船前進(不可推船)。
#同舟共濟：將製作好的噴射船內裝水，置於水道起點，放手使船前進(不可推船)。

==競賽說明==
#各顯神通：
#*每隊使用一水道，每次一艘船進行。將螺旋槳船上的橡皮圈扭緊，船頭對齊起點，記錄30秒內螺旋槳船行走的距離(計時 30秒包含扭緊橡皮圈的時間)，以船頭抵達的得點區所示分數為得點(抵達時船身不得有改變)。此項目須在寶特瓶船身中加水以加權計分，方式如下：得點 Ⅹ (加水量 ml /100 ml) = 得分
#*且加水量取百位以下無條件捨去，故至少須加水 100ml 才有得分。<br/>
#*此項目每艘船可操作一次，在三分鐘內四名隊員須各操作一次，每隊共四次成績。
#同舟共濟：
#*每隊使用一水道，以製作的噴射船參加比賽。將噴射船裝水，船頭對齊起點，釋放後記錄20秒內噴射船行走的距離(計時20秒不包含裝水時間)，以船頭抵達的得點區所示分數為得點(抵達時船身不得有改變)。在三分鐘內每艘船可操作兩次（含第二次競賽前的裝水），同隊四人分為兩梯次，每梯次由兩名不同隊員操作，每隊共兩次成績。
==探究問題==
====為什麼橡皮筋會有彈性？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
====橡皮筋的彈力如何轉變成動能？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
===活動影片===
<videoflash>FWJ1_u921N0</videoflash>
[[分類:動能]]

八仙過海

2018-11-27T05:40:50Z

丁禾：/* 競賽說明 */

==目的==
分別利用橡皮圈及水作為寶特瓶船的動力，比賽在一定時間內船航行的距離。

==原理==
#利用橡皮圈將彈力位能轉換為動能，驅動螺旋槳打水使船前進。
#利用水的重力位能換為動能，以及作用力與反作用力原理，噴水使船前進。

==競賽方式==
分為「各顯神通」(以橡皮圈彈力為動力)與「同舟共濟」(以水噴射為動力)兩活動。
===使用材料===
*橡皮圈50條
*細膠帶2捲
*細塑膠吸管10支
*竹筷30支
*撲克牌20張
*黏土
*600c.c.寶特瓶5-8個
*剪刀或小刀等裁切工具

==活動一：各顯神通==
以大會提供的橡皮圈、紙牌、吸管、膠帶及竹筷等材料，製作出一組螺旋槳架，並固定在一個 600c.c.寶特瓶上，成為一艘動力船。<br/>
*禁止裁切寶特瓶與筷子，船身至少為一個寶特瓶，總長、寬需小於 50cm。每隊製作四艘船，競賽時每人須使用自製的船，圖一為其中一個例子。<br/>
===場地佈置===
*一水道長約250cm、寬約50cm、深約30cm。
*自水道一側量起50cm處劃一起跑線(起點)；起跑線後方，水道邊每隔10cm劃記一道得分線，兩條線之間為得分區，標示1、2、3等數字，以20分為滿分。
<img src='https://goo.gl/QKfQ2C'>
===得點標準===
#在計時停止時以船頭抵達區域所示分數計點。
#四艘船各有一次操作機會，以四次得點總數與他隊作六等第計分

==活動二：同舟共濟==
以橡皮圈、紙牌、吸管、膠帶及竹筷等材料，與數個寶特瓶(一至四個)製作一艘船。<br/>
可在寶特瓶上打洞(每瓶打洞一至四個，每個洞約為圓形，直徑不可超過1cm)、加上吸管與裝水(水量不限)。除打洞外，禁止裁切寶特瓶與筷子，船身至少為一個寶特瓶，其總長、寬需小於 50cm。<br/>
<img src='https://goo.gl/uJkAAc'>
===場地佈置===
*一水道長約250cm、寬約50cm、深約30cm。
*自水道一側量起50cm處劃一起跑線(起點)；起跑線後方，水道邊每隔10cm劃記一道得分線，兩條線之間為得分區，標示1、2、3等數字，以20分為滿分。
<img src='https://goo.gl/QKfQ2C'>
===得點標準===
#在計時停止時以船頭抵達區域所示分數計點。
#四艘船各有一次操作機會，以四次得點總數與他隊作六等第計分

==活動三：創意競賽==
以任何所學的物理知識，設計一艘能前進的船，船必須擁有自己的動力(即施力裝置需固定在船上，手拉力等外力不算)，不限製作材料。<br/>
#評分方法：趣味25%、創意25%、造型25%、說明書25%(500字-1000字)

==操作方式==
#各顯神通：每人將製作好的螺旋槳船上的橡皮圈扭緊，置於水道起點，放手使船前進(不可推船)。
#同舟共濟：將製作好的噴射船內裝水，置於水道起點，放手使船前進(不可推船)。

==競賽說明==
#各顯神通：
#*每隊使用一水道，每次一艘船進行。將螺旋槳船上的橡皮圈扭緊，船頭對齊起點，記錄30秒內螺旋槳船行走的距離(計時 30秒包含扭緊橡皮圈的時間)，以船頭抵達的得點區所示分數為得點(抵達時船身不得有改變)。此項目須在寶特瓶船身中加水以加權計分，方式如下：得點 Ⅹ (加水量 ml /100 ml) = 得分
#*且加水量取百位以下無條件捨去，故至少須加水 100ml 才有得分。<br/>
#*此項目每艘船可操作一次，在三分鐘內四名隊員須各操作一次，每隊共四次成績。
#同舟共濟：
#*每隊使用一水道，以製作的噴射船參加比賽。將噴射船裝水，船頭對齊起點，釋放後記錄20秒內噴射船行走的距離(計時20秒不包含裝水時間)，以船頭抵達的得點區所示分數為得點(抵達時船身不得有改變)。在三分鐘內每艘船可操作兩次（含第二次競賽前的裝水），同隊四人分為兩梯次，每梯次由兩名不同隊員操作，每隊共兩次成績。
===活動影片===
<videoflash>FWJ1_u921N0</videoflash>
[[分類:動能]]

哪吒鬧海

2018-11-27T05:39:55Z

丁禾：/* 為何陀螺要先停5秒？ */

神龍戲珠

2018-11-27T05:15:33Z

丁禾：/* 探究問題 */

==實驗目的==
用直流電源的啟閉，可控制自製螺線管線圈電磁鐵的磁力之產生與消失。若同時在管內放入一隻用迴紋針加工自製的「神龍」，則因為它可被感應而磁化成為磁鐵。藉兩磁鐵間磁力的交互作用，可使神龍成為拋體，而自螺線管內射出，以進行射遠與射準的比賽。
==原理==
在塑膠水管上用漆包導線纏繞成為線圈，並在管內放入軟鐵棒，則當線圈通以電流時，不但線圈成為電磁鐵，其管內之軟鐵棒也立即被磁化成為磁鐵，這兩個磁鐵的磁力產生了交互作用現象。如果用開關來控制電流的啟閉，則調整軟鐵棒放入的深度，可使棒子被吸入管內，當其被吸入的運動過程中，適時切斷電流，則兩磁鐵的磁力同時消失，互相作用力也消失，但鐵棒仍有運動的慣性，使它能從管內吐出，這就是所謂「神龍出洞」。

如果在管口加放一保力龍球作為龍珠，則鐵棒出洞前將會把保力龍球撞出，稱這種現象為「神龍戲珠」。本項競賽就是利用上述原理，來設計神龍出洞與神龍戲珠的比賽。為簡單明瞭，將相關原理條述如下：
<div class='tright'><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖一).png' width='210px' /></div>
#把漆包導線在塑膠水管上繞成線圈並通以電流後就成為電磁鐵，這樣的電磁鐵可用開關來控制電流使其磁性產生或消失，如圖。
#改變通入線圈的電流大小及其單位長度內所纏繞的導線圈數，即可改變電磁鐵的磁場強度。
#軟鐵棒在磁場中可被磁化為磁鐵，在被磁化瞬間，它和原本的磁場產生磁力交互作用，所以鐵棒會產生運動。
#若在鐵棒產生運動時，瞬間將電源切斷使磁場消失，磁的交互作用力也消失，此時鐵棒的運動慣性可使它射出塑膠管外，射出時可為水平拋射或斜向拋射，也可用鐵棒去撞擊小球，使球做拋射運動。
#初速v0的水平拋射，如下圖(A)，若出發點高度為h，則其水平射程x為:
#*<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(算式一).png' width='230px' /></div>
#初速v0仰角θ的斜向拋射，如下圖(B)，若出發點高度為h，則其射程x為:
#*<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(算式二).png' width='150px' /></div>

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖二).png' width='500px' /></div>

==準備材料==
#透明膠帶
#漆包銅導線
#塑膠管（製作電磁鐵用）
#波霸吸管
#導線
#圓押扣電開關
#密封式蓄電池
#保力龍球
#塑膠尺
#大迴紋針
#棉手套
#砂紙
#剪線鉗
#繞線工具
#發射架
#彩繪筆
==活動一：神龍出洞==
===裝置與製作===
<div class='tright'><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖三).png' width='210px' /><div class='thumbcaption'>圖三</div></div>
#電磁鐵：現場用大會提供的漆包線纏繞於塑膠管上做成線圈。線圈形狀可自行設計，每隊四人，共製作兩支電磁鐵。
#神龍：將波霸吸管剪下一段，並在前端緊緊塞入保力龍球，然後用迴紋針（代替軟鐵棒）插入吸管內做成神龍，每隊製作神龍六隻，其造型大小及形式不拘、可自行設計(如圖三)。
#發射架：每隊必須在家自行設計與製備發射架一組，形式不拘，但高度不得高於1公尺。
#神龍之龍身可自行彩繪，但不得增添大會供應以外的材料。

===競賽程序和規定===
#全隊四人分成兩組，每組兩人，一人為射手，另一人為助理。全隊兩組在6分鐘內依序使用架好的發射架進行神龍射遠競賽，神龍發射時。
#競賽中各隊被點名叫號後，各隊第一組射手可立即戴上棉質工作手套，並將發射架固定在發射基準線上，再就位手扶著電磁鐵作發射的準備。發射區場地之配置如圖四所示。
#競賽時，須依裁判指令，才能開始進行瞄準動作，並發射神龍，每組共可發射三隻。神龍落地停止後，以尾端所在位置為計點基準。越出發射區範圍時，以出界區的點數扣2點計算，壓線無法判斷時以較小點數區計點。
#第一組發射完成後，等待的第二組競賽人員，不必等待裁判指令，可立即接手進行發射，但總時間不得超越6分鐘，若有逾時，逾時發射的神龍不予計點。
#各隊兩組發射完六隻神龍後，必須將所發射的神龍撿拾乾淨並取走發射架，否則每一件將扣除其所得點數1點。
#全隊各組助理除協助射手外，也應自行觀察得分狀況，若對記錄有異意，應立即提出，事後不受理。

===得點計算===
*全隊兩組六隻神龍飛行距離的點數相加即為活動一的總成績。
<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖五).png' width='700px' /><div class='thumbcaption' align='center'>圖四</div></div>
==活動二、神龍戲珠==
===材料===
除活動一的所有材料外，再增加：
#保力龍球10個(作為龍珠)
#美工刀
#彩筆若干支（數量自行決定）。
===製作說明===
#可使用方法一或再行改良或另行製作的六隻神龍作為撞針。
#將保力龍球用彩色筆自行彩繪做成六個龍珠。
#把神龍撞針放入電磁鐵的塑膠管內，再放保力龍球(龍珠)於管內，比賽時只要瞄準目標，將線圈通以電流後即可用神龍撞龍珠，將龍珠射出。

<div><img src=' http://jendo.org/~丁禾/科趣圖片/神龍戲珠(圖七).png' width='700px' /></div>

==多層探究==
===探究問題===
====為什麼橡皮筋會有彈性？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
====橡皮筋的彈力如何轉變成動能？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>

[[分類:動手做]][[分類:動能]]

哪吒鬧海

2018-11-27T05:09:33Z

丁禾：/* 活動說明 */

==實驗目的==
約在紀元前八世紀希臘人即在土耳其西部的美格尼西亞古城（現在叫做馬尼薩 Manisa）發現天然磁鐵礦，俗稱磁石(loadstone) 。把磁石放入鐵粉中攪動，拿起來後可發現大部分之鐵粉都黏在兩端，這兩個地方磁性特強，稱為磁極(magnetic pole)。若將磁石水平懸掛起來，會發現磁極有指向南北的特性，你若將其隨意轉向後放手，它們也都會轉回原來方向，也就是兩個極各有特定的南北指向。所以我們將指向南方的極取名為磁南極 (S)，指向北方的極取名為磁北極 (N)。根據歷史的記載，中國人首先利用這種南北指向的特性製作了羅盤，湯匙狀的磁針放在光滑石板上，它可自由轉動，其柄尖端是中國人習用的指南極(S)。磁鐵根據用途需要可作成各種形狀，比較常見的樣式有條型、馬蹄型、扁圓柱型等。將兩磁鐵棒的極靠近會發現同性極互相排斥，異性極互相吸引的現象。利用這種現像設計兩項科趣活動，並以『哪吒鬧海』為名。

==原理==
===磁鐵性質===
#在1750 年米契爾(John Michell, 1724～1793) 首先提出磁極之相互作用力的強度遵循距離平方反比關係。
#所有的磁現象都是原子內電子之運動所造成。原子內電子組態決定了物質是否為鐵磁物質(ferromagnetic substance)、順磁物質(paramagnetic substance)或反磁物質(diamagnetic substance)。
#*順磁物質，如空氣、鋁、鎂、鈾等，有外界磁場存在時，原子會順磁場作互相平行的排列，否則很零亂。當原子順磁場作平行排列時，可在物體之兩端各出現N、S 極，成為磁鐵，此時之磁場強度比原來之外磁場還強。
#*鐵磁物質，如鐵、鈷、鎳、釓、鏑及高導磁合金(permalloy) 等，其內部原子可互相作用形成許多各自獨立的小區域，這個區域有N、S 兩極，稱為磁域(domain)，磁域間有等於數個原子厚度的界面壁互相隔開，通常相互間作零亂無定向的排列，整體對外不顯示有淨磁極。當有外加磁場存在時，因到外在磁力作用而重組磁域，使磁域順磁場方向轉動，整體出現有 N、S 兩極成為磁鐵。
#*鐵磁物質，在磁場中能作高度順向排列，在外界磁場移除後仍可維持不變，其所形成的磁性較強較持久且不易受到撞擊或溫度影響。順磁物質被磁化後之各種性質均較鐵磁物質差很多，外界磁場強，則磁化強，外界磁場弱，則磁化弱。鐵磁物質依磁滯的性質分為容易退磁的軟性材料和不容易退磁的硬性材料兩種。
#*反磁物質可在磁場中被感應成為磁鐵，但其磁極方向卻與磁場相反，所以在磁場中它們受到排斥作用，而不是吸引作用，因此這種物質可形成磁浮現象。
#釹磁鐵又稱為釹鐵硼永磁體，其主要原材料為稀土金屬釹、金屬元素鐵和非金屬元素硼（有時添加鋁、鈷、鐠、鏑、鋱、鎵等），如果保存在適當的溫度、濕度且無強外磁場、輻射和其他影響磁性能因素的環境下，其磁性能幾乎可以永遠保持下去。釹鐵硼本身是易腐蝕氧化的，一般我們採取表面處理的方式來保護永磁體，但並不能從根本上解決環境濕度對磁體的影響。環境愈乾燥，磁體的使用壽命就愈長久。
===陀螺===
陀螺是中國人發明的，大約宋朝時皇宮的宮女休閒時，就已經用玉做的圓盤使它們在桌上轉動來遊躍，當時叫做千千，到了明朝市面上開始出現了今日的陀螺，成為民間普遍的玩具，如圖 2 所示。一個陀螺要使它轉動時能夠四平八穩又持久，其必要的條件為：
#注意到對稱性，所有質量的分部要均勻，也要與轉軸對稱，如果不對稱，則由於重力作用所造成的力矩將會使轉軸傾斜，陀螺便容易倒下，甚而可能變為倒立旋轉狀態而無法持久。
#陀螺體的質量要大些，不可太輕，因為同樣的轉動速度下，質量小者其角動量比較小。
#質量的分佈盡量遠離轉軸，使迴轉半徑較大，及轉動速度加大些，其轉動的角動量才會比較大。製作陀螺時如果將質量靠近轉軸分佈，通常比較容易調整對稱關係，也比較容易轉動，但是它不會持久，不耐轉，也不耐碰撞。
#旋轉支點與接觸面的摩擦力也是旋轉不穩與難持久的另一個重要原因，所以設計時應想法減小之。
==材料總表==
#雙面泡棉膠帶 2.0cm 寬、12cm 長 10條
#縫衣服用的鋼針長度 4.0cm 4支
#保力龍塊 15cm×12cm×2.4cm 1 塊製作四隻狗身用
#有色珍珠板 A4 大小，厚 0.3cm 1片可切割成最少 42cm2大小四片
#強力圓形釹磁鐵直徑 1.0cm、厚約 2mm 2片
#保力龍球一直徑約 3.0cm 6顆狗頭、陀螺底部用
#保力龍球二直徑約 1.0cm 4顆狗鼻用
#牙籤約 4cm 長 4支固定狗頭用
#眼睛模型 12mm 10隻狗眼睛用
#小毛線球直徑約 2.0cm 2顆陀螺狗鼻用
#有色小氣球約 5.0cm 長 8個狗耳用(同色要偶數)
#三角形迴紋針 25.4mm 4支導引棒用
#鶴嘴吸管長約 25cm，直徑 0.7cm 10支導引棒及水道用
#鐵釘直徑約 2.0mm、長度約 6.5cm 2支
#塑膠水盤 34cm×50cm×4cm 1個
#白鐵線直徑 2mm，長度 100cm 1捲水道標線用
#麗光板半徑 12cm 之圓圈 5個
#廢棄光碟片五片。
#彩繪筆、保力龍切割器、剪刀、美工刀、塑膠片或金屬片
==活動==
===活動一『哪吒遛狗』===
*材料
*#雙面泡棉膠
*#縫衣針
*#有色珍珠板
*#保力龍塊
*#保力龍球
*#牙籤
*#眼珠模型
*#圓形釹磁鐵片
*#三角形迴紋針
*#鶴嘴吸管
*#塑膠水盤
*#美工刀
*#剪刀
*#彩繪筆
*#保力龍切割器
====活動說明====
#在現場用保力龍塊、保力龍球、牙籤及眼珠模型製作一隻寵物狗。
#將珍珠板切割成為承載寵物狗的滑水板，其面積大小不得小於42cm2。
#自行選定，將縫衣針穿入保力龍狗或滑水板內。
#把寵物狗用雙面膠帶黏在珍珠板製成的滑水板上。
#取三角形迴紋針夾在鶴嘴吸管前端，並把圓形釹磁鐵吸在迴紋針上，製成導引棒。
#競賽時，把寵物狗放入裝水塑膠盤的 y 形水道中，並用手控制滑水板於出發處，使板與塑膠盆壁接觸，等候號令進行滑水遛狗。
#在裁判的號令下，開始計時，參賽者同時手離寵物狗，並立即使用導引棒引導寵物狗沿水道依指定順序滑水。滑水順序為圖 4 中的 1→2→3→4→2→1。最後應回到出發處與盆壁相碰，計時才停止。
#競賽進行中，參賽者不得用任何方式去觸碰寵物狗，若有觸碰發生，該次不予記點。
#競賽進行中，狗及滑水板的任一部份若超越或與水道邊線觸碰，每觸碰一次，扣本項總點數 2 點。
#每隊四名隊員須使用自己的寵物狗依序進行比賽，不得使用他人作品，否則不予計點。
#計點方式如下表所示：
#*<table class='nicetable'><tr><td>時間</td><td>30秒</td><td>40秒</td><td>50秒</td><td>60秒</td><td>70秒</td><td>80秒以上</td><tr/><tr><td>計點</td><td>30點</td><td>21點</td><td>15點</td><td>10點</td><td>6點</td><td>3點</td><tr/></table>
#每隊總競賽時間 6 分鐘，計時結束，以最低點數計點，但未賽隊員視為得零點。
===活動二『哪吒鬧東海』===
*材料
*#雙面泡棉膠
*#鐵釘
*#圓形釹磁鐵片保力龍球
*#麗光板(半徑 12cm 之圓圈)
*#同活動一再加廢棄光碟片五片（最少)
*#光碟片圓形標籤紙
*#兩張（最少）
*#塑膠片一片或金屬片一片備用。
====活動說明====
#用雙面泡棉膠帶把兩片光碟片膠合再用鐵釘、寵物狗圖案（用圓形標籤紙彩繪而成）及保力龍球組成陀螺。
#使陀螺在起跳區之平面上轉5秒後才能用磁鐵來引導它產生跳躍移位，否則不予計點。
#陀螺跳躍順序如圖 6 之圓圈圈（在麗光板上描出半徑 12cm 的圓圈）：
#*哪→吒→鬧→東→海得 30 點
#*哪→吒→鬧→東得 21 點
#*哪→吒→鬧得 15 點
#*哪→吒得 10 點
#*陀螺能轉動也能跳躍得 6 點
#*陀螺能轉動得 3 點
#每一次移位之跳躍必須跳入圓圈內，並需在圈內維持 5 秒轉動才能再進行下一個跳躍，否則不予計點。
#在圈內轉動時，每一次壓線又能回到圈內，扣除 2 點；若無法回到圈內，視為失誤不予計點。
#每隊 4 人分兩組，每組做一次跳躍競賽。
#每隊競賽時間 6 分鐘，時間用完，計點即結束。
====為何陀螺要先停5秒？====
<div class='mw-collapsible mw-collapsed' style='width:100%'>
</div>
[[分類:動手做]][[分類:動能]]

2017-01-22T11:22:45Z

丁禾：/* 一、樂器 */

[分類:動手做]
[[File:養樂多罐座椅.jpg|thumb|圖一：用橡皮圈把七個多多罐綁起來當凳子，可以承受一個人的體重。]]卅年前看過一則電視廣告，一位媽媽推著一輛單車，分送醱酵乳到家家戶戶去；美麗的媽媽搭配感人的音樂，讓許多人開始「養」成快「樂」地喝很「多」罐的習慣。

當時生活簡約，沒有人會亂丟垃圾，於是學校開始示範各種多多罐的勞作—桌子、椅子、玩偶與花器。現代的乳酸飲料品牌眾多，奇怪的是罐子形態居然沒有變，容量也差不多。滿坑滿谷的空多多罐，再也沒有人拿來做家俱，就讓我們用多多罐來做玩具與教具吧！
==一、樂器==Test
[[File:養樂多罐排簫.jpg|thumb|圖二：多多罐排蕭，可以吹出美妙的曲調]]多多罐的材質是PS塑膠（聚苯乙烯，Polystyrene，發泡的PS就是寶麗龍）。PS的材質安定、不吸水，但不耐高溫，因此常用於蛋盒與醱酵乳等容器。由於PS易於切割鑽孔，所以多多罐最適合用來做樂器。
#排蕭與旮亙
#*把七個多多罐用橡皮圈綁成一束，每個多多罐用有洞的寶特瓶蓋蓋住，罐裡裝水，然後用吸管平著吹洞口，就有好聽的音樂產生囉。雖然這種多多罐排蕭不容易吹奏，但是美觀大方，擺在桌上很有氣質，不吹時還可以用來插花，能美化環境！
#*在台東有一個阿美族的旮亙樂團，招牌樂器是排蕭與旮亙。樂團的排蕭是由蘆葦桿與箭竹製成，而旮亙則由巨竹製成，七根巨竹綁成一束，用類似夾腳拖（鞋）的彈性板子敲擊管口發聲。我們可以把多多罐排蕭的蓋子取下，剪兩段皮帶來敲罐口，空靈的音樂會很有原住民的感覺喔！
#鼻笛與小鬼湖[[File:多多罐鼓.jpg|thumb|圖三旮亙樂團的旮亙，演奏時張力十足。（科學小原子劇照，中為團長少多宜，右為主持人道武司）]]
#*在多多罐的底部鑽一個洞，就成為鼻笛了。把罐底貼緊鼻孔，罐身貼住嘴唇，噴氣時可以發出美妙的嗚嗚聲。
#*鼻笛是台灣南部原住民（排灣、魯凱、卑南和鄒族）的傳統樂器，但是並不容易吹奏；只有頭目、貴族、和擅長打獵的勇士才有閒工夫，所以男生們都努力練習鼻笛證明自己的本事，這樣女孩子才願意嫁給他。[[File:多多罐笛子.jpg|thumb]][[File:排灣族鼻笛.jpg|thumb|圖四：排灣族的勇士必須會吹奏鼻笛，才能贏得美女的青睞。]]
#*[[File:多多罐笛子2.jpg|thumb|圖五：在多多罐底鑽孔，並對著洞口吹氣，可以發出固定的音調；若用另一手的手掌控制罐口的開閤，可以改變音調，演奏出好聽的曲子。]]在多多罐底鑽洞時，洞口要像珍珠奶茶用的吸管口徑大，而且洞口必須刮得很光滑，才容易吹出聲響。原來聲音是由振動產生，當我們對瓶底（不是直接對洞口）噴氣時，氣流會橫向吹往洞口，在洞口邊緣使空氣振動發聲，而瓶內氣體共鳴就能發出較大的音量。
#*如果用鼻子同時對兩個多多罐噴氣，就能發出火車的汽笛聲！原來，我們用其中一隻手握住罐口，延長罐身的空氣柱，則共鳴出ASW的音量較低；另一手僅握住罐身，吹氣時多多罐會發出較高的音調；兩個多多罐同時發出聲音，就像百年前的火車向人們打招呼一樣。
#*[[File:多多笛吹泡泡.jpg|thumb|圖六：用多多笛吹泡泡，可以吹得很大，也可以搖動多多笛製造很多個泡泡，締造世界紀錄。]]台灣原住民的雙管鼻笛，其中一管沒有按孔，只會發出固定的低音；另一管有三或四個按孔，可以改變音調。說也奇怪，這兩管一起吹奏時，特別感人，尤其在夜深人靜時吹奏「小鬼湖之戀」，當湖面飄揚著鼻笛的哀愁時，「巴嫩公主」一定會現身。
#多多笛與泡泡水
#*在多多罐底鑽孔後，在孔邊用膠帶貼一段吸管，就形成多多笛了。演奏時，對瓶底小孔吹氣，同時移動手掌使罐口開閤，就能產生各種音調囉！
#*長笛上有許多小孔，按住孔就能使管內的空氣柱變長，共鳴出的音調較低。但是多多笛的笛身較短，共鳴受到三維空間駐波的影響，因此改變開孔的面積，就能改變音調！
#*用多多笛吹泡泡很好玩，只要在罐口沾一次泡泡水，可以連續吹出27個大泡泡，（竹北國中學生締造的記錄）。而且在持續吹氣使泡泡變大的過程中，瓶內氣壓逐漸變低，音調則同時由低變高；這個實驗提示我們：瓶內的氣壓改變，也是影響音調高低的因素之一。
#*值得欣賞的是，多多罐和寶特瓶蓋的來源不同，卻能蓋得很密合，甚至用力搖多多罐，瓶蓋都不會掉下來。原來，多多罐和寶特瓶都是直接對著嘴喝的容器，所以它們就能配成對！這個啟示對年青人很有用：天涯何處無芳草，何必單戀一枝花呢？
#[[File:多多笛吹泡泡.jpg|thumb|圖七：在多多罐的側邊鑽四個小孔，方便用手指按住，就形成陶笛了。]]陶笛與數位
#*吹奏多多笛能產生各種音調，但是不易控制音準，就像小提琴或胡琴一樣。在多多笛上加蓋並在瓶身鑽四個小孔，運用開閉孔洞來演奏，音準較容易控制，就像吉他或烏克麗麗一般。
#*小提琴是「類比」的連續音樂器，不論多麼細緻的升降音都能呈現，而且可以表演滑音。吉他是「量子」的不連續音樂器，能精準而快速奏出想要的音調，因此容易學習。現代的資訊記錄與傳播，大多使用數位工具，例如光碟片與數位相機。然而傳統工具仍有它的優點，例如錄音帶的聲音細膩且不易失真，光碟片比不上；使用膠片的傳統相機拍出的相片畫質很高，更是數位相機永遠無法取代的。
#*在多多笛的罐身上鑽四個同樣大小的孔（約細吸管直徑），用四根手指按壓，共可發出五個音，而且神奇的是：剛好是Do、Re、Mi、Fa、Sol。原來開孔愈多，孔的總面積也愈大；如同用手遮住多多罐口，手掌開閤時會改變罐口的面積，就能控制音調高低。
#*如果使用較大的多多罐，並鑽更多孔，可以吹奏出更多音階。可是人類不像蜈蚣有很多腳能按很多洞，於是老人家就發明了一種方法，只開四個孔，卻能發出十六個音！
#*用1與0代表孔的開與閤，就是一種「數位」模式；因此運用數位的方法，調整孔的大小，使它們的面積比分別為1:2:4:8，就是陶笛的真面貎了。最小的孔面積為一單位，稍大的孔的面積為二單位；只要同時開這兩個孔，就不需要再鑽一個三單位的孔了。同理，再大一點的孔的面積為四單位，加一單位的小孔得五，加二單位的孔得六，三孔同開就等於七單位囉。
#*1、2、4、8的數列，正好是數位元件的20、21、22、23，四個孔的組合就成為十六進位。台灣的阿美族人使用八進位，因為他們是捕魚的高手；捕到的魚要分配給全部落的人，使用八進位就可以輕易分為二份、四份或八份，大家公平！可以說：台灣原住民早就進入數位時代，你同意嗎？
#大聲公
#*大聲公的聲音很大，用來嚇人或在運動會上加油，效果都很好。
#*在多多罐底鑽一個洞，把粗的吸管塞進洞裡並伸到罐口處。在罐口套一顆氣球，然後在罐身鑽一個小洞，在小洞內塞一支細吸管就完成了。
#*確保所有的吸管都塞緊在罐上，如果發現漏氣就用粘土封住接縫處。在細吸管處用力吹氣，會發出很大的聲音喔！
#*發聲的原理是：當我們吹氣時，罐內的氣壓增加，然後氣體會從容器最弱的地方—氣球與粗吸管的接觸區洩漏出去。但是，洩氣時會什麼會持續發出很大的聲音呢？原來在洩氣時，氣球與粗吸管的接觸區形成氣流；依據伯努利方程式的描述—氣流快的地方氣壓低，外界氣體就會壓迫氣球與吸管密合。持續地吹氣時，罐內氣壓又增強，再度造成氣流，然後外界氣壓又迫使氣球貼合吸管。同樣的過程在一秒內快速發生許多次，形成振動而發聲。動物在放有聲屁時，和這個道理完全相同！
#*傳統的童玩與樂器—蘆笛、葉笛、口琴與嗩吶都有簧片，發聲的機制與大聲公差不多，都是由於氣流造成簧片振動。簧片的形制不一，但是都能發出由低到高的各種音調；只要改變簧片的彈力與共鳴腔的大小，就能演奏出曲調了。
#羌笛與膜笛
#*台灣南部的原住民有一種羌笛，是打獵的好幫手，由一根竹管縱剖而成，保留一環竹節不切斷；也是運用氣流的斷續使竹管振動發聲。獵人吹羌笛的時候，山羌會跑出來找朋友，然後被箭射中，就成為獵人的下酒菜囉。
#*多多罐自製一支羌笛吧。在多多罐側邊用剪刀剪開一個小孔，例如2*0.5cm的長方孔，然後用透明膠帶把孔貼住；出力對多多罐口吹氣，就可以發出嗶嗶的尖叫聲了。這種羌笛會把山羌嚇跑，無法打獵；不過讓女生用來防狼也不錯。
#*旮亙樂團少多宜團長示範過一種獨特的樂器—膜笛，是將細竹管側面削皮，保留竹膜。吹的時候讓喉部的聲帶振動，發出的聲音像是變聲器。用多多來製作膜笛的方法和製作羌笛相同，只是膠帶要貼鬆一點；用它當變聲器向喜歡的人說悄悄話，保證別人聽不出你們的小秘密。
#弓琴
#*台灣南部原住民有一種特別的弓琴，曾有博物館在一張百年老照片下方註明弓琴已失傳。但是我們在田野調查時，發現布農、排灣和卑南族的耆老還會製作與演奏弓琴。弓琴的外表像弓，但是只有手臂長；吹奏的方式是把弓的一端貼緊唇邊，撥弦時用口腔共鳴。
#*有一位卑南族的老人家說，年青時追女孩子的經驗是，在黃昏時帶著弓琴到女方屋外，用弓琴的一端抵住女孩子的木窗演奏。女方家長若同意他們交往，就會讓女孩子端著一盤檳榔到屋外和男生坐著聊天，而家長則躲在屋內偷聽他們的談話。這種談情說愛的方法真的安全又有效，因為後來這位女孩子就嫁給這位耆老了。
#*用多多罐做一支弓琴來玩玩。首先找兩支長竹籤，用橡皮圈或細線把竹籤兩端綁緊；然後用一條棉線綁住竹籤兩端，成為弓弦；接著把一個多多罐卡在竹籤的一端，並用棉線把多多罐綁緊在竹籤上，就大功告成了。
#*撥動弓弦，可以聽到咚咚的聲音；如果用手把弦壓在竹籤上，還可以改變音調。用類似原住民操作弓琴的方法，是把竹籤的一端抵住身體，在撥弦的同時把竹籤彎曲，就可以演奏音樂了。多多罐在自製弓琴的角色，相當於我們的口腔，可以讓罐內的空氣共鳴，使音量加大。如果只想表演給心愛的人聽，就把多多罐取下，別人就聽不見我們的悄悄話囉！
#口簧琴
#*台灣原住民大都能吹奏口簧琴。口簧琴的形制，是在一塊竹片上切開一個長方形的口，在切口上綁一片銅簧而成。吹奏時要把竹片的一端貼住嘴角，用手撥銅簧或用繩拉的方式使銅簧振動而發聲。
#*我們也可以利用多多罐仿製一具口簧琴。首先用刀片在多多罐的側邊切一個孔，但是孔口的簧片不要切斷。吹奏時用嘴巴罩住多多罐上的簧片，並輕輕吹氣，這時就能聽到響亮的聲音了。
#*真正的口簧琴也是表達情意的工具，像弓琴一樣音量很小，但是能利用口腔的開閤來改變音調。多多口簧琴聲音很大，但是不易改變音調，除非能找到有彈性的多多罐。

==二、童玩==
#水勺與風車
#*把多多罐橫切一半，用冰棒棍穿過多多罐的下半部，就變成一支傳統水勺了。小小孩扮家家酒一定很喜歡玩這支勺子，可舀水或砂，堅固耐用又環保。
#*在一個多多罐的側邊鑽六個洞，把三支水勺的柄穿過洞卡住。接著在多多罐的開口處加一個寶特瓶蓋，並在蓋中央與多多罐的底部鑽孔，然後用一支竹籤穿過多多罐與寶特瓶蓋，就成為一具風車了。
#*風車是一種力平衡的玩具。雖然每個勺子受力不平均而會後退，但是整體受力是平衡的，所以風車不會移動。還有，每個勺子的凹處受風壓較大（空氣在勺子內會壓縮），平的一端受風壓較小（空氣會從勺子表面滑開），所以風車兩側的勺子才不會僵在那裡不動。
#*把風車插在花盆裡，變成一架風速計。用電扇吹，比比看誰的風車轉得最快。也可以把風車綁在單車的把手上，騎車時看著風車轉，心情更快活。
#轉經輪
#*把一個寶特瓶蓋蓋在多多罐上，然後在蓋子中央及多多罐底分別鑽孔。用一根竹籤穿過多多罐及蓋子，手拿竹籤搖搖看，發現多多罐很難轉動。
#*原來，必須有「力矩」才能使物體轉動。當竹籤貫穿多多罐中央時，竹籤與多多罐之間的摩擦力太靠近多多罐的重心，力臂很小，所以即使用力也不易使它轉動。這時，用一塊粘土粘在多多罐的腰部，再搖動竹籤，多多罐就能轉起來了。原來，粘土加上多多罐合體的重心被移開了，所以這種裝置稱為偏心軸，常用在使物體跳動的機械中。
#*如果用兩條橡皮圈串聯後，其中一條套在多多罐的腰身，另一條橡皮圈上綁一塊粘土，然後搖竹籤，多多罐會更輕鬆的轉起來。原來多多罐和粘土合體的重心更偏離軸心，因此竹籤的摩擦力就能產生足夠大的力矩，使多多罐轉動。類似的實用裝置是藏傳佛教的「轉經輪」，喇嘛們在轉經輪中塞一張寫滿佛經的紙，轉一圈等於唸一遍，所以邊走路邊轉，省力又方便。
#陀螺
#*把一個寶特瓶蓋蓋在多多罐上，然後在蓋子中央及多多罐底分別鑽孔。用一根竹筷穿過蓋子與多多罐的孔並卡緊，就成為一個陀螺了。用雙手手掌夾住竹筷轉動陀螺，看看誰的陀螺轉得最久。
#*台灣原住民和漢人有許多種類的陀螺。泰雅族的陀螺兩頭尖尖像顆橄欖、鄒族的陀螺有個細的腰身、排灣和魯凱族的陀螺以石板為主、阿美族用檳榔做陀螺，其他族的陀螺像圓錐。
#*打陀螺的方式也有很多種。泰雅族會用繩子綁在陀螺的一端，拋向五公尺外的竹盤內；鄒族也是擲到盤中，但是會先把繩子綁在一根長棍上再擲出陀螺；排灣族則把一條繩子對折後綁在陀螺上，手拉繩子兩端在原地釋放陀螺；魯凱和阿美族用兩手手掌來搓；布農族則用鞭子一直抽打。漢族能用繩子拋陀螺到一個架高的小平台上，也可使用一個有洞的棍子來幫助拉陀螺，非常容易操作。
#*打陀螺的意義，在各族群中也有不同。泰雅族用來訓練男孩子的打獵能力、鄒族則用來占卜、阿美族用陀螺來勉勵男孩向上。其實各族群都認為：能夠自己找木頭彫刻與競賽，這種孩子一定不會變壞，所以都會微笑著欣賞打陀螺的男孩們。
#*用多多罐做的陀螺環保又易製，同時能展現各族陀螺的特色。操作時，首先比較用手指與手掌搓動竹筷，會發現用手掌搓時，陀螺能轉得較久；原因是手掌對陀螺作功較多（能出較大的力，且施力的時間較長）。如果用繩子來打陀螺，不但能作功更多，還可以擲往遠處的盤中；原來在拋出陀螺後，繩子拉住陀螺使它轉動加快，同時使陀螺移動的速率減慢，就能定點駐停囉！
#*如果覺得多多陀螺很快就停止轉動，是因為它太輕了。把20條橡皮圈綁在多多罐的腰身，增加陀螺的轉動慣量（質量增加，且質量分配在離軸較遠的地方），陀螺就能轉得更久了。
#*現代的孩子很少自製陀螺，更不會用繩子打陀螺。所以準備一個塑膠環（也可用瓶蓋鑽洞代替），把棉線穿過環再綁在竹筷上；一手扶住陀螺，另一手拉棉線，就可以輕鬆使陀螺旋轉了。這種陀螺稱為地牛，如果在多多罐上再挖一個一平方公分的大洞，當陀螺快速轉動時會嗚嗚叫，這種陀螺就稱為天聲。市面上的天聲是用竹子或塑膠製造的，現代人砍竹子不方便，塑膠又不環保，玩壞了也無法修理，還是自己用回收的多多罐做幾個多多陀螺，送禮自用兩相宜。
==三、交通工具==
# 線軸車
#*卅年前，母親都會用裁縫車修補衣服；那時有許多木製的縫衣線軸，小朋友都用它來做線軸車。現代的衣服都是成衣廠大量製造的，破了就丟，沒人補了，所以也找不到木製線軸。讓我們利用多多罐來製作多多線軸車吧！
#*把一個寶特瓶蓋蓋在多多罐上，然後在蓋子中央及多多罐底分別鑽孔。用一條橡皮圈穿過蓋子與多多罐，在多多罐底的這一端，用一支牙籤固定橡皮圈；在瓶蓋的一端，用一根硬的長吸管固定橡皮圈，就完成線軸車的基本款了。
#*操作時，一手抓住多多罐，另一手把吸管繞著多多罐轉卅圈，把多多罐放在地面，它就會往前奔馳。原來，在我們轉動吸管時，就是對橡皮圈作功，也就是把能量以彈力位能的形態貯存起來。把多多罐放在地面時，位能再釋放變成動能，所以多多罐才會滾動。
#*另一種解釋方法是：我們轉動吸管時，使橡皮圈發生形狀改變；當我們的手離開時，橡皮圈的彈力想使它恢復原狀。如果把多多罐拋向空中，吸管和多多罐會反向轉動（角動量守恆定律）。但是把多多罐放在地面時，吸管被地面擋住不能轉，就只能讓多多線軸車前進囉！
#*這個實驗有很多變化，例如在多多罐的腰身綁橡皮圈來增加轉動慣量，會使多多線軸車行走得更為穩重；又如果在多多罐的罐身綁橡皮圈，則能增加罐子與地面的摩擦係數，使多多罐較不易打滑。還有，如果把吸管延長，例如用另一支吸管插在原來的吸管中，則多多罐較不易轉彎；因為較長的吸管對地面的壓力較小，使多多罐的頭尾兩端等速轉動，對於跑直線的比賽更有幫助！

#火車
#*見過火柴盒小汽車嗎？到百貨公司買一定很貴，不如自己用火柴盒做一個。然而，用多多罐做火車更炫，因為火車有很多節車廂！
#*首先用寶特瓶蓋蓋住多多罐，並在蓋上與多多罐底鑽孔，然後把多多罐的側邊下方切掉一半，方便載運貨物。
#*在每個多多罐的腰身，用橡皮圈綁一支硬質吸管作軸；然後用竹籤穿過吸管，竹籤兩端分別刺穿一個寶特瓶蓋（或乒乓球）做為輪子，最後用棉線把所有多多罐連起來，就成為好看又好玩的多多列車囉。
#*把一塊木板或塑膠板斜放在地上，然後把多多列車放在板面上。當列車從板面滑下後，比賽誰的列車能走最遠且不解體。在列車上裝載貨物，較重的車能滑得較遠，而且車頭加重較不易解體喔！
#水鴨船
#*多多罐不只在陸上發威，在水中更神氣，來製作一艘水鴨船吧。首先用寶特瓶蓋蓋住多多罐，然後在蓋子與多多罐底鑽孔。在多多罐的側邊另鑽兩個洞，插一支竹籤，然後在竹籤兩端各刺一截粗吸管做漿。在竹籤的中央綁一條橡皮圈，再把橡皮圈拉長鑽過瓶蓋的小洞，並用一支牙籤固定橡皮圈，就大功告成了。
#*一手握住多多罐，另一手把水鴨船的漿旋轉卅下，然後把水鴨船放在水盆中，它就會打水前進，是牛頓第三運動定律（作用力與反作用力定律）的最佳展現。事實上，這時的水鴨船會翻船，因為頭太輕。原理就像線軸車一樣，橡皮圈的恢復力會使多多罐與漿反向旋轉（角動量守恆定律）。如果我們用粘土把水鴨船的頭加重，因重心靠近頭部，所以水鴨船就不易翻了。
#*這個實驗還有一些變化，例如把漿做大或做長，也可用長竹籤使漿的間隔加大，都會產生有趣的變化，你可以試試看，做出一艘無敵強力霹靂多多水鴨船！

我常在多多罐的課程結束時，問大家多多罐的容積為多少？答對的人很多！它的容積是100mL，十罐多多恰好一公升，用來量汽油剛剛好！所以對於身邊的物品多多了解，將來就有多多的用處囉！

玩聲音

2016-12-24T06:14:06Z

丁禾：

[[分類:動手做]]
聞聲起舞的蛇