創意手搖發電機

通電的馬達會使馬達的轉軸轉動，反過來，轉動馬達的轉軸，則會讓馬達產生電流。

實驗材料：

1. 太陽能馬達 1個/人
2. 有洞8mm直徑3.5公分木輪 1個/人
3. 8mm圓木條30公分 1支/組
4. 木棋子小木偶 1個/人
5. 松木板厚1公分，寬4公分，長20公分 1片/人
6. 1公分方形木條長7公分 1條/人
7. 薄木片3*6公分 1片/人
8. 木片鋸片 1支/2人
9. 發光變色彩色銀絲燈5顆/人，電焊槍和焊錫組 1組/2人
10. 熱熔膠槍組 1組/2人
11. 直徑5公分橡皮筋 1條/人
12. 紫光珠 1顆/人
13. 剪刀 1支/人
14. 搭配各色超輕黏土，每人約5公克
15. 紅色奇異筆 1支/2人

現象說明

讓小朋友觀察轉動發變電機，會讓燈泡發光，光線有紅有綠還有藍，當轉得好，可觀察到燈的變化更多。

探究問題

通電流的電線周圍會產生磁場，反過來導線線圈在磁場中轉動時則會感應產生電流。

實作項目

3.1 活動一 製作發電機

• 3.1.1 先將圓木穿過木輪，利用摩擦讓木輪順利轉動。
• 3.1.2 在木輪上黏住一個木棋子（小木人）當轉動的把手。
• 3.1.3 切取薄木片3*3公分二片，在中間用剪刀鑽一個大於8mm的洞。
• 3.1.4 將鑽過洞的薄木片放在松木片的一端，下方用膠黏住。（洞內不可有膠）
• 3.1.5 取木棍插入薄木片的洞中，放上把手木輪，轉轉看是否順暢。
• 3.1.6 選松木片的適當位置，放上一顆太陽能馬達，在馬達與木輪間套上一條橡皮筋當皮帶，確認轉動順暢的距離，做記號後將馬達用膠黏住固定。並在馬達旁黏上一條方木，協助固定馬達。

3.2 活動二　讓人偶發光

• 3.2.1　取輕黏土一塊，塑造人形，並在手腳掌和頭部5處，分別埋入銀絲燈泡5顆。
• 3.2.2　銀絲燈用3號電池二顆測試找出正極。並用紅色奇異筆做記號。
• 3.2.3　連接銀絲燈與與燈泡電線。
• 3.2.4　試著轉動木輪，觀察燈泡是否發光。
• 3.2.5　將紫光珠的洞上一點熱膠，迅速穿過馬達的軸後固定。
• 3.2.6　等黏土乾後，再將泥偶黏貼到木板上。

分析與結論

• 4.1 反向轉動馬達時，為什麼燈泡不會發亮？
• 4.2 如何讓轉動順暢，可能要注意哪些地方？
• 4.3 轉速太慢，為何燈泡不會亮？
• 4.4 怎樣操作可以讓燈更亮、更久、多變化？

教學目標與評量

• 5.1 能在馬達與輪子選取適當的距離（約6公分）製作發電機。
• 5.2 能順利用剪刀或砂紙，刮除銀絲燈漆包線的線漆。
• 5.3 能利用電池測出LED銀絲燈的正極和負極，並將之絞接在馬達的正負極。
• 5.4 當轉動木輪，發現燈泡不亮時，能自我排除障礙。
• 5.5 能利用黏土創作人偶或動物，並將小燈安排在位置上。
• 5.6 能知道轉動快慢，會影響燈泡的發光狀況，如穩定轉動與持久可讓燈泡發光變化最多。
• 5.7 能知道LED燈亮不亮，受到電流和電壓的影響。

參考說明

• 6.1 使用熱熔膠槍時，應注意自身與同學的安全，用畢後一定要將工具放在指定的位置上，以免發生意外燙傷。
• 6.2 太陽能馬達適用3-5Ｖ，不可任意接上住家的電源，以免燒爆。