創意手搖發電機

出自 全民科學平台
於 2020年3月5日 (四) 03:13 由 吳哲源 (對話 | 貢獻) 所做的修訂
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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。