討論:全民科學平台計畫/推動一

2019-02-21T02:16:01Z

林宇祥：/* 建議 */

一、平台宗旨
*建立一個可持續維運 10 年以上的「動手做科學」的學習資源分享平台。
**
*維運一個與此平台互相支持的社群。
**
*推廣國內外人士運用此平台的資源成就或增進科學之學習。
**應是學習不是填鴨
**問題探究事項：應該用經驗知識問題取代系統知識問題
**應用探索實驗取代填鴨/操作實驗
**應用引導推測甚至建立理論的學習脈絡（人本）而非課程/知識理論灌輸（科本）來建構實驗方式

*動手做實驗的目的是回到人本質的探究，而非知識或理論的灌輸，因此
*#不是應用知識操作實驗的過程（不同階段）。而是人在學習過程的最基礎一塊：經驗知識的累積；並整理統整並與系統知識對話的過程
*#問題探究不是知識的灌輸與回答，不是理論知識怎麼說的的標準答案，而是觀察的整理，經驗知識的累積與連結，是更進一步的與其他經驗知識對話或與理論知識對話
*#不是為課堂傳遞系統知識之不完整與不足，而是為建立屬於生命個體的系統知識，使之能與人類智慧結晶之系統知識對話。
*於是
*#很多實驗要重寫，（因為舊式的教育已經過時，要求標準答案的時代已經過去）
*#問題討論需要因著帶領者和學習者關係與學習者的學習脈絡改變而改變。
*#經驗類活動、比賽類活動、研究類活動與專題類活動需要標明與區分

==建議==
===活動分類===
我認為活動至少要分出這幾類
*經驗類活動
**經驗、歸納的學習階段、引導對話與實際情境是重要的，<b>不</b>宜設計好實驗並讓學習者操作
**探究問題會以哪個多哪個少，比較為主，<b>不</b>宜以解釋的問題作為探討

*比賽類活動
**有一些理論基礎，試圖解決某個問題、達成某些目的，同儕是重要的，要注意比較心態，時間宜長（3～10週）
**探究問題以分享方法與過程為主，探討成功的經驗，分享如何解決了某個問題或達成了某個目標

*研究類活動
**理論理論對話，經驗理論對話
**前者會重於研究、猜想反駁設計實驗、數據分析誤差等等。後者會重於證實或推翻理論，也就是說，如何知道理論的條件、經驗知識如何被理論解釋等
**探究問題會就較可以問理論解釋的問題（在這之前的階段<b>十分不宜</b>），例如說酒精為何能夠燃燒、膠水硼砂球為何有彈性等

*專題（比較不會出現於全民科學平台）
**重在發表

===操作===
*操作活動時要視學習者情況與脈絡做目標與活動性質的調整
*問題探究要挑相應活動性質的問題做延伸，而非以標準答案的思維操作。

討論:全民科學平台計畫/推動一

2019-02-21T02:11:59Z

林宇祥：

全民科學平台工作伙伴

2019-02-21T02:04:01Z

林宇祥：/* 教師社群 */

[[分類:全民科學平台計畫/推動]]
==工作分配==
===一、工作全貌===
#[[遠哲科學教育基金會]]
#[[全民科學平台計畫/推動四|推動簡介]]

===二、學習===
#文件製作
#劉恩佑：SVG、GIS
#張又懿：php 基礎語法(鈞祺亦同)
#自修＋問問題

===三、資源管理===
#域名：science4everyone.net(恩佑)
#戰國策公司(兩位)：客服電話 02-4499319,信箱 support@nss.com.tw
#聯絡的 Gmail 及密碼(兩位)
#發信程式 alledu3@gmail.com 發信(兩位)
#line 群組 QR code (又懿)。
#*工作伙伴：<img src='http://science4everyone.net/files/logo/s4e_workers_line.jpg' />
#*動手學科學：<img src='http://science4everyone.net/files/logo/動手學科學_line.jpg' />
#於伺服器上架設三個 SITE，在 google 建立一個：通訊群組
##MediaWiki 共筆平台，網址：http://science4everyone.net (又懿)
##工作平台，網址：http://science4everyone.net/s4e/ (恩佑)，RWD
##網路檔案櫃，網址：http://science4everyone.net/files/ (兩位)
##通訊群組：s4eContent@googlegroups.com(恩佑)
##line 社群 QR code：(又懿)
#接洽並研議加租 SSL 憑證。(又懿)
#其他資源：
#*[http://6years.jendo.org/newspaperCutting/nc.php 剪報系統]：(恩佑)
#*[http://6years.jendo.org/jendo/6year/saView.php 科學人]雜誌資料庫：(又懿)
#*#遠流智慧藏百科網(www.wordpedia.com)，「會員登入」(www.wordpedia.com/login.aspx)
#*#「會員中心/可使用知識庫列表」，點選「科學人雜誌知識庫」連結(www.wordpedia.com/subscribeRoute.aspx?DBNo=32)，會再轉往 www.wordpedia.com/b2c_sa/
#*#選「開始檢索」(www.wordpedia.com/b2c_sa/defaultx.asp)，即可進入資料庫。

===四、活動蒐集===
#拓展教師網絡：
#*透過何耿旭去找「數學咖啡館」談合作。(丁丁)
#*掃一次寒暑假科學營帶隊老師。(恩佑)
#*掃一次歷年科學趣味競賽的老師。(又懿)
#*找藍偉瑩談合作。(丁丁)
#*找賴和榮談合作。(丁丁)
#*找中央團及中心學校談合作。(藍偉瑩)

===五、活動審議(丁丁,兩位)===
目前針對 20 個活動設計，請偉瑩協助召開活動設計的精進會議，以拉齊活動設計水準：
#先召開「全民科學平台動手做科學活動設計精進會議」四次，每次討論五個活動。最終目標為精進 100 個動手做科學活動設計。
#主要邀請高國中小資深老師與活動原作者討論：精進動手做科學活動設計的具體作法。
#*活動依物質科學、生命科學、天文地科、數學、資訊科學五類標籤與資深老師的專長媒合，以一活動一老師為媒合原則。
#*提供意見的資深老師，請在會前線上填註：
#*#糾正活動表述資料之錯誤或不當之處。
#*#提供活動相關之科學探究問題。
#*#建議活動在具體教學時可掌握的要領。
#*#學習資源：如評量、學習單、補充講義。
#*#其他改進意見。
#*#以上資料會印出當作會議資料。
#*資深老師優先請藍偉瑩和竹亭老師推荐，其他老師亦可推荐。
#*亦邀請活動原作者出席參與討論，但若原作者沒空出席，不影響大家對活動的討論。
#*出席之資深老師與活動原作者給予出席費 1500 元。
#*應邀出席的資深老師提供 wiki 平台之編輯權限，並邀其參加全民科學平台內容發展小組(s4econtent@googlegroups.com)。
#*討論出來的改進意見，由資深老師或平台工讀生動手修改。亦以 CC 授權相同方式分享釋出。
#會議的聯絡工作由遠哲基金會辦公室負責。
#精進會議丁丁會參加，亦請竹亭老師與曾老師撥冗參加，但如遇事兩位老師不克出席，會議照常舉行。
#透過「精進會議」順便討論「知識樹」結構。
====2018.3.26精進會議重點====
*偉瑩老師寫一篇如何提問題的講義
*請偉瑩給範本，基金會幫忙寫案子，竹亭老師出面協助
*有些問題比較不探究，探究問題呈現不好，應該要改進問題。
*找資深老師來把問題解決，補上資料
*若網路上沒有適合圖片，需要用SVG畫出來
*資深老師需要對動手做科學有經驗，並且同意CC授權
*wiki頁面要著名創作者姓名
*如果是大學生就需要資深老師來協助
*找科學社群，科學共備
*如果要寫wiki頁，就派帳號給他

===六、參與跨校選修聯盟(丁丁)===
*人才、學習者、場地的合作分享網絡。
*一年內在雙北說動六個社大、四個自學團體、四個NGO、0~3體制學校共同參與。
*下半年在雙北有 15 個上課據點。
*下一個地區以后豐社大為支點，推動台中地區跨校選修網絡。
*下下個地區以高雄第一社大為支點，推動高雄地區跨校選修網絡。
*共推課程。

===七、科學探究與實作五日遊(丁禾、又懿)===
#共六天五夜，帶北部對科學有興趣的實驗教育、體制學校、終身學習的同學到台中地區一個禮拜。
#5月報名，7月實施，名額為 20 人，採國小高年級到成人混齡。
#參與者須認同產出以 CC 授權公開。
#台中科博館參與，窗口為黃俊霖。
#遠哲科學教育基金會參與，窗口為我。
#校園自由軟體推廣中心參與，負責教授 PhET 與 cK-12 等網路數位科學資源運用。窗口為孫賜萍。
#后豐社大參與。
#可否請台中市教育局也參與，媒合國小、國中、高中各一所中心學校：
#*提供物質科學或生命科學或天文地科或資訊科學或數學的「動手做科學」活動體驗。
#*其中有「動手做」與「問題探究」兩元素。
#*敦正推荐國小部分找豐原的富春國小，並由他開口媒合，也已獲校長認同。

===八、動手做科學公開課===
====上一輪開課(丁禾,施馨檸)====
*[http://science4everyone.net/s4e/noPass.php 前置作業]那
*[http://science4everyone.net/s4e/courses.php 課程內容]
*相關資源集中。
====下一輪開課(兩位)====

===九、均優學習論壇議程===

===十、教師成長營===
==教師社群==

*遠哲生物科教師群組
*#召集人：丁丁(負責撰寫生物社群基本開會文件)
*#成員：
*#*張鈞睿(光仁高中教師，江書良推薦)
*#*陳貴璘(江書良太太)
*#*蔡任圃-0922043540(北一女教師，林陳涌推薦)
*#*鄭榮輝-0935935314(中山女高教師，林陳涌推薦)
*#*許哲瑜(中山女高教師，林陳涌推薦)
*#*陳建立-0939556558(永和國中教師，林陳涌推薦)
*#*徐俊龍-0917991833(永和國中教師，林陳涌推薦)

2019-02-20T06:58:54Z

林宇祥：已建立頁面，內容為 "一、平台宗旨[編輯] *建立一個可持續維運 10 年以上的「動手做科學」的學習資源分享平台。 ** *維運一個與此平台互相支持…"

一、平台宗旨[編輯]
*建立一個可持續維運 10 年以上的「動手做科學」的學習資源分享平台。
**
*維運一個與此平台互相支持的社群。
**
*推廣國內外人士運用此平台的資源成就或增進科學之學習。
**應是學習不是填鴨
**問題探究事項：應該用經驗知識問題取代系統知識問題
**應用探索實驗取代填鴨/操作實驗
**應用引導推測甚至建立理論的學習脈絡（人本）而非課程/知識理論灌輸（科本）來建構實驗方式

能源追追追

2019-02-20T06:29:30Z

林宇祥：

[[分類:動手做]]__NOTOC__
<s4e>
pid=163
show=原始設計者;
</s4e>

==1.實驗目的==
設計加熱裝置，以 5 毫升酒精加熱 100 公克的水，使水溫上升越高越好。

==2.實驗原理==
#酒精熱值為 29.3 仟焦/公克，95％酒精密度為 0.83 公克/毫升，1 毫升酒精完全燃燒放出熱量 24.32 仟焦(5.81 仟卡)。根據熱學公式 H=MSΔT，假設無熱量散逸，1 毫升酒精能使 100 公克水溫度上升 58.1℃。
#根據熱能傳遞方式(傳導、對流、輻射) 與材料特性，架設一最佳加熱裝置，使燃燒的熱量可充份傳遞給水。

==3.活動說明==
===活動一===
#大會提供：
##共用材料：電子天平、溫度計、點火槍、5 毫升針筒、布手套、100 毫升燒杯、濕抹布各 9 份、礦泉水、95％酒精
##各組材料：鋁箔紙(45×45 公分)1 張、三角架 1 個、鐵絲(註一：鋁箔紙、鐵絲、三角架，活動一、二共用。)(註二：活動一架設的加熱裝置，活動二可續用。)
#自行準備：
##250毫升燒杯1個、100毫升燒杯1個、尖嘴鉗
#競賽製作
##運用三角架、鋁箔紙、鐵絲、250 毫升(或 100 毫升)燒杯組裝成加熱裝置。
##另一燒杯盛水 100 公克，放在加熱裝置上，點燃酒精加熱，測量 3 分鐘內之最高水溫，紀錄最大溫差(ΔTmax)。
##鋁箔紙可彈性運用，例如：包覆燒杯(三角架)、盛裝酒精燃料、墊高等，但不能局部或全部蓋住燒杯口。
#競賽說明
##100 公克水量由裁判量定後發給各組。
##抽取酒精燃料工具為 5 毫升針筒，僅能抽取一次。
##製作時間最後 30 秒時，大會統一報時；製作時間結束，各組同時點火，點火時間 5 秒鐘，點火時間結束即熄火，不可再碰觸任何競賽裝置。
##溫度測量方式：加熱過程(全部測量時間 3 分鐘)中，由裁判手持溫度計置於杯中央，測量最高溫度，並記錄最大溫差(ΔTmax)。
##確認點火槍功能時，不可任意調整點火槍上任一裝置設定。
##各組可自行攜帶溫度計測量水初(末)溫，但以裁判測量數據為準。
##加熱過程，水份蒸發量忽略不計，不可人為減少水量。
##整個加熱裝置中共有 2 個燒杯(包括盛水燒杯，250 毫升燒杯、100 毫升燒杯各一個)。
##請善用鐵絲，加熱裝置下不能有任何墊高裝置。
#評分標準
##水溫上升度數(℃, 四捨五入取整數)設為 x
##若水開始沸騰，且維持同溫十秒，則停止計時，此時時間為 y(以秒計)
##本組得分為 x+180-y
(註：每組競賽時間為 3 分鐘，即 180 秒，而 180-y 為剩餘時間之意)
===活動二===
#場地需求
##長條桌 9 張、碼錶 1 個、擴音廣播器材。
##每張桌面擺放共用材料和各組材料：電子天平、溫度計、點火槍、5 毫升針筒、布手套、100 毫升燒杯、95％酒精、礦泉水
#使用材料
##大會提供：
###共用材料：電子天平、溫度計、點火槍、5 毫升針筒、布手套、100 毫升燒杯、濕抹布、礦泉水、95％酒精、錶玻璃
###各組材料： 10 公克醋酸鈣、100 公克水、20 公克水（壓克力杯裝）、不織布
#自行準備：250 毫升燒杯、100 毫升燒杯、尖嘴鉗、溫度計、刮勺或湯匙、玻璃棒
#競賽製作
##用醋酸鈣與酒精做成固體酒精膏
##將固體酒精膏挖出放在不織布上(不織布由裁判放在錶玻璃上)
##倒出衛生紙上之固體酒精膏，點燃酒精膏加熱 100 公克的水量。
##測量 8 分鐘內之最高水溫，紀錄最大溫差(ΔTmax)。
#競賽說明
##100 公克水量由裁判量定後發給各組。
##抽取酒精燃料工具為 5 ㏄針筒，僅可抽取 1 次。
##製作時間最後一分鐘時，由大會統一報時；製作時間結束時，各組即點火，點火時間五秒鐘，點火時間結束即熄火，不可再碰觸任何競賽裝置。
##溫度測量方式：加熱過程(全部測量時間 8 分鐘)由裁判手持溫度計置於杯中央，測量最高溫度，記錄最大溫差(ΔTmax)。
##確認點火槍功能時，不可任意調整點火槍上任一裝置設定。
##各組可自行攜帶溫度計測量水初(末)溫，但以裁判測量數據為準。
##加熱過程，水份蒸發量忽略不計，不可人為減少水量。
##整個加熱裝置中共有 2 個燒杯(250 毫升燒杯、100 毫升燒杯各 1 個)。
##請善用鐵絲，加熱裝置下不能有任何墊高裝置。
#評分標準
##水溫上升度數(℃, 四捨五入取整數)設為 x
##若水開始沸騰，且維持同溫 10 秒，則停止計時，此時時間為 y(以分計)
##本組得分為 x+480-y
(註：每組競賽時間為 8 分鐘，即 480 秒，而 480-y 為剩餘時間之意)
===活動三===
====創意競賽====
#創意作品；請用酒精、醋酸鈣作成酒精膏，發揮創意並寫約 300 字創作理念，說明用途和使用方式。
#評分標準
##創意 50
##環保節能 50
##時間分配流程
活動一、二間隔 2 分鐘

==4.評分==
<img src='http://6years.jendo.org/~%E5%BC%B5%E5%8F%88%E6%87%BF/svg/1-2.jpg'>

<img src='http://6years.jendo.org/~%E5%BC%B5%E5%8F%88%E6%87%BF/svg/2-3.jpg'>

<img src='http://6years.jendo.org/~%E5%BC%B5%E5%8F%88%E6%87%BF/svg/2-4.jpg'>

==5.準備材料==
<img src='http://6years.jendo.org/~%E5%BC%B5%E5%8F%88%E6%87%BF/svg/%E6%B4%BB%E5%8B%95%E4%B8%80.jpg'>

<img src='http://6years.jendo.org/~%E5%BC%B5%E5%8F%88%E6%87%BF/svg/%E6%B4%BB%E5%8B%95%E4%BA%8C.jpg'>
===大隊提供===
<img src='http://6years.jendo.org/~%E5%BC%B5%E5%8F%88%E6%87%BF/svg/%E5%A4%A7%E9%9A%8A%E6%8F%90%E4%BE%9B.jpg'>
===自行準備===
<img src='http://6years.jendo.org/~%E5%BC%B5%E5%8F%88%E6%87%BF/svg/自行準備.jpg'>
[[分類:動手做]][[分類:能源]]

==6.探究問題==

1.酒精為何能燃燒

2.酒精對人類文明的益處和壞處

3.為什麼很多實驗都喜歡用酒精燈，而不用蠟燭

神龍戲珠

2019-02-18T03:31:52Z

林宇祥：

==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]]

神龍戲珠

2019-02-18T03:31:15Z

林宇祥：/* 問題探究 */

==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]]

神龍戲珠

2019-02-18T03:25:53Z

林宇祥：/* 問題探究 */

==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>
==問題探究==
/*<s4e>
pin=158
show=問題探究
</s4e>*/

==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]]