2024台北科學日
41 能量與能源科技之教具、電解水的奇幻旅程、光譜的奇幻旅程
  • 適合年齡/ 11歲以上
  • 所屬單位/ 私立萬能科技大學光電工程系、國立臺灣師範大學地球科學系
  • 指導老師/ 周鑑恆教授、傅學海教授
  • 類別/ 物理 化學
  • 攤位位置/ G
  • 備註/ 

  • 私立萬能科技大學光電工程系周鑑恆教授

    時間104530日(星期六) 

          10:00 ~ 11:00

          13:00 ~ 14:00

    主題能量與能源科技之教具

    在本活動中,作者將展示並操作作者改良或創作的有趣教具,這些教具功能突出,相當新奇,多與能源科技有關,參加者甚至可以回家或回校仿造,值得一窺究竟。現場還致贈二十本作者的書。

    ㄧ、現代風車

      這項風車根據現代專業風車的原理,以木板製成,尺寸不小,但因符合科學原理,轉速驚人,比小朋友愛玩的玩具風車有趣。因尺寸大小,故意配合工具大小,能忍受較大的製作誤差。臺東縣初鹿國中曾舉辦全臺東國中生專業風力發電競賽,全縣幾乎所有國中都派員參加,規模盛大,國中生四人一組大都能在四小時之內完成(含繞線圈制作發電機),使國中生能於動手之間了解專業風車的特徵以及其科學原理。此活動由卓世宏校長主辦,連續三屆,學生表現逐年進步,為此領域之科普活動增添重要深入的科學內容。



    二、史特林引擎

    這項史特林引擎以多項材料製作,能夠發電,尺寸較大,非常能夠引起好奇



    三、熱聲效應引擎與拍頻實驗

    這是最簡單的熱聲引擎,稱為黎開管,作者將解釋黎開管運作時的奇異行為與工作原理。並利用兩根長度略有不同的黎開管,同時發出頻率略有不同的聲音,明顯演示出拍頻現象。效果突出,值得大家一同觀摩。



    四、透明蒸汽機

    這具蒸汽機通體透明,其部的活塞氣閥等活動的零件都可以看到其巧妙的連桿結構完全仿照原始的設計能充分顯示蒸汽機原有設計的巧妙非常引人入勝再加上尺寸近乎小朋友的身高相當大更令人印象深刻



    五、希侖蒸汽機

    希侖蒸汽機與原始希侖蒸汽機不同此具希侖蒸汽機使用磁力軸承摩擦力很小所以可用試管作為鍋爐透明試管中水沸的情形一目了然一邊旋轉一邊可以看到試管中的沸水不斷生蒸氣其工作原理不言自明



    六、仿真蒸汽機

    此具仿真蒸汽機之活塞連桿等零件都經仔細構想全機多採用玻璃製作可以看到所有活動的零件並以真實的蒸氣推動。



    七、火箭

    這具用寶特瓶贊成的火箭可以重覆使用1500 cc的寶特瓶瓶蓋上有一個直徑7mm的小孔作為噴嘴飛行時寶特瓶火箭(作者稱之為酒火箭)依靠其中的酒蒸氣迅速燃燒生推力是真實火箭的飛行原理而不是發射大砲的原理



    八、發電機

    此項具可以非常有力且生動地展示發電過程中能量轉換的現象明磁煞車生的細節,一方面突出設計新型發電機的構思依據另一方面補正法拉第教學常見的缺點



    九、走馬天燈

    走馬燈也是一項原創的教具,像走馬燈又不是走馬燈,希望大家一起研究增加走馬天燈的轉速,將走馬天燈葉片的數目、尺寸、位置、形、角度是最佳化。並將結果與大家分享。



    十、蒸汽渦輪機

    此項具其實是一項五臟全的迷你火力發電廠從能源(火爐渦輪發電機、負載均一應具全可以靈敏演示真實電力系統的各項重點


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    國立臺灣師範大學地球科學系傅學海教授

    時間104530日(星期六) 

          11:00 ~ 12:00

          14:00 ~ 15:00

    主題一電解水的奇幻旅程

    使用電池、工程2B筆芯電解水,操作與演示氫氧燃料電池;以及使用壓電素子做為火花產生器,操作與演示氫氧燃料水火箭。用PPT說明溶液中的電與電路等。

    主題二光譜的奇幻旅程

    使用望遠鏡目鏡、狹縫製做的光譜儀,現場觀察各種光源之光譜,包括鈉的發射光譜與吸收光譜。並用PPT說明光譜與光譜儀的故事。