神燈傳奇

出自 全民科學平台
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目標

運用熱氣流使走馬燈旋轉

活動一:天旋地轉

器材

  • 免洗杯一個
  • 免洗竹筷六雙
  • 橡皮筋20條
  • 縫衣線一小綑
  • 剪刀一把
  • 小刀一把
  • 燈泡一個(一百瓦)
  • 燈座

操作

  1. 剪裁免洗杯,並用縫衣線吊在一個竹筷製作成的支架上。
  2. 免洗杯的下端點亮一盞100瓦的燈泡,比比看誰的免洗杯轉得最快。
  3. 下端點亮一盞100瓦的燈泡,比比看誰的免洗杯轉得最快。

注意事項

  1. 免洗竹筷用於製作支撐免洗杯的支架.
  2. 不限免洗杯的形狀,但不可減少或增加免洗杯的質量。惟須注意平衡,以期使轉速達到最大。
  3. 在點亮燈後選手不得調整裝置或吹氣.燈亮一分鐘後開始計時,在接下來的兩分鐘內,記錄免洗杯轉動的圈數.共計時兩次,將圈數多的一次列入記錄。

活動二:地轉天旋

器材

  • 塑膠餐盤一個(直徑20公分)
  • 玻璃紙兩大張
  • 免洗竹筷外加六雙
  • 橡皮筋20條

操作

  • 製作一個走馬燈,轉速須在每分鐘六轉以上。比比看,誰的燈最重。

注意事項

  1. 免洗竹筷可用於製作支撐免洗杯的支架,亦可用於製作走馬燈.
  2. 餐盤可任意切割,亦可增加物質於其上,但不可減少盤的直徑.
  3. 在點亮燈後選手不得調整裝置或吹氣.燈亮一分鐘後開始計時,在接下來的兩分鐘內,記錄走馬燈轉動的圈數。共計時兩次,將圈數多的一次列入記錄。
  4. 不限走馬燈的形狀,但須注意走馬燈的平衡,頂端開孔位置,及其質量分配,以期使走馬燈的轉速達到最大。

活動三:創意走馬燈

說明

不限器材與重量,但高度和直徑都須在 80 公分以內。比比看誰的最美觀,轉最快,最有創意,並具有最多的特別功能。

原理

  1. 氣體受熱而膨脹時,因密度減少,體積增大,而形成上昇氣流,能推動物體而作功。
  2. 若熱源的功率一定,則熱氣流能以一定功率對外界作功
  • 功率 P=W/Δt=F Δx/Δt=Fv,其中F為力,v為速度
  • 功率 P=W/Δt=τΔθ/Δt=τω,其中τ為力矩,ω為角速度

探究問題

為什麼熱空氣會上升?

解答

波以耳定律是什麼? 有什麼關西?

解答