1月25日新竹龍山國小
這個研習相當熱門,半夜十二點開始報名,不過八個小時,20個名額全數額滿,當然我也是守在電腦前等十二點就上網去搶先報名的人。
但是,當天早上因為高速公路施工,不到卅分鐘就可以抵達的地方,我開了一個多小時才到。
第一個作品:孔特管
塑膠管長50公分,裡放白色保麗龍珠珠,不可放太多,若貪多,反而效果差。
管子一端密閉,另一端放喇叭。喇叭接手機或平板。平板或手機得先下載一個App:frequency generator,就可以用330,660,990Hz三個頻率去測試。這三個頻率會在管中產生共振駐波,於是可以看到這個波的波腹和節點。測量兩個波腹之間的長度可得二分之一波長,有了頻率和波長,就可以算波速。
這是一個頗實用的教具,不過,要小心勿使塑膠管產生靜電。看到保麗龍珠起來跳舞,學生一定會很興奮。但是,聲音在空氣中傳播是縱波,看到這個波形學生會很容易產生迷思概念,認為是橫波。
第二個教具,領到以下材料
大瓶和小瓶的溶液是有特殊配方的,密度不同,性質接近,可以暫時混合相連接,靜置又會分離。
把小瓶裡的溶液倒入大瓶中,搖勻,靜置一下下可見上下分層的現象,兩液體分界處有一層白白的雜質,不用理它。
然後吸收上層溶液一半,下層溶液一半,裝進空下來的小瓶,再放進珠珠。
白色珠珠密度比藍色珠珠小,一遇紫外線就會變粉紅色。
看吧,It's magic!
半透明的變色珠在溶液中是沉體,藍色珠在溶液中是浮體,搖一搖上下層溶液混合後,變色珠會變浮體,藍色珠變沉體。靜置一會,混合溶液又分層,珠珠各自沉浮,又回到原來的位置。
超療癒,拿在手裡就想一直搖它。但搖一搖裡面的溶液會滲出來,秘技:取熱溶膠擠在瓶蓋螺紋處,再蓋上瓶蓋,待涼,這裡面的液體就不會滲漏出來了。
這個密度瓶的關鍵:液體配方--下層是飽合食鹽水,上層裡是純的異丙醇。
圖片來源:彭大立老師上課投影片
原理:
起始狀態,密度大小依序為:食鹽水-藍珠-變色珠-異丙醇
搖過以後,密度大小依序為:藍珠-混合溶液-變色珠,
放一會又回到起始狀態,一切還原。
第三樣和第四樣長得很像。
第三樣用到紅藍led各一個,因為紅色led的啟動電壓較小,為避免被燒掉,加一個電阻在它的迴路裡。還有一個電晶體。另需使用一個小塊5*5的麵包板,這麼可愛的小麵包板是Arduino專用的。
零件組合起來是這樣的。
這是一個磁極判斷儀,當N極靠近時,電子會往上跳,於是紅色led燈所在的迴路形成通路,紅燈亮起;當S極靠近時,則藍燈亮起。
它的原理如下,
圖片來源:彭大立老師上課投影片
此霍爾非彼霍爾--我知道你在想什麼XDD,是左邊那位,不是右邊喔。
圖片取自維基百科 |
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這個好用,因為判斷磁極的方法,是用已知磁極的磁鐵去測試,但如果「已知」是錯的呢?那就導致一連串的錯誤了。
當然也可以把它吊起來(不是毒打XD),看它怎麼動,用地磁來檢測。
最後一樣,是驗靜電的電性用的。
圖片來源:彭大立老師上課投影片
影片如下,正電靠近,紅燈亮起,正電遠離形同負電靠近,藍燈亮起。
課本上總寫,毛皮摩擦塑膠棒,毛皮帶正電,塑膠棒帶負電,但兩樣東西磨擦,其實要看誰容易失去電子。影片中我是拿塑膠蓋磨擦自己的頭髮,靠近驗電器,紅燈亮。這代表塑膠蓋帶正電。
一樣是電子跳來跳去,使不同的迴路通電而該迴路的led燈亮起。
圖片來源:彭大立老師上課投影片
彭大立老師做的