- 活動內容簡述:
原本的設計是採用中教大科學遊戲實驗室的聽話螺旋槳二部曲其中的實作材料,鐵絲可以更容易給學生操作來避免美工刀的使用增加操作的安全性。但是受到疫情的影響,材料難以直接給學生來進行活動,所以改用聽話螺旋槳的一部曲,仍使用美工刀在竹筷上挖出缺刻,而前端固定螺旋槳的大頭針改成一班生活中常見的棉花棒和削尖的竹筷取代。
利用生活容易取得的材料製作簡易科學玩具,並進一步思考其中的科學原理。會聽話的螺旋槳玩具中,主幹上有缺刻或是利用螺旋纏繞的鐵絲產生凹凸不平的平面,再利用另一隻竹筷劃過主幹使前端的螺旋槳產生轉動。學生透過實作和練習進行思考產生轉動的科學原理,可經由實作、討論或資料查詢找出控制螺旋槳順時鐘或逆時鐘轉動的原因。
- 運用原理和操作步驟
(1) 運用原理:
竹筷來回摩擦螺旋槳的主幹,造成螺旋槳的旋轉運動,凹槽造成上下的震動(垂直震動),摩擦的竹筷向左偏或是右偏會造成的水平運動。因此垂直與水平二種震動並不平均,使得用於固定螺旋槳,位於中心點的針成為橢圓形軌跡的振盪,進而帶動螺旋槳轉動。而中心點的針的振盪方向,受摩擦凹槽的方向或是施力的方向的影響,而有不同方向的振盪,因此造成螺旋槳的旋轉方向的變化。
材料:竹筷一雙、棉花棒、紙片和美工刀(剪刀)
(2) 操作步驟:
1.準備一雙筷子,其中一支筷子細端先用削鉛筆機削尖,再用美工刀略為削成細長。
2.從前端量5公分後,每0.5公分畫一格間隔,0.5公分的間格一個挖洞一個不挖洞,依此類推,至少五個洞(洞深0.3公分)。
3.尖端套上戳洞的紙片,再套上剪一小段的棉花棒。
4.完成後,用另一支竹筷子來回滑動,是這讓紙片聽話產生旋轉。
- 注意事項
1.利用美工刀操作時可以利用大拇指輔助刀片的運作,可以避免施力不當。
2.紙片可選用直徑(長度)8公分以下的尺寸,紙片不會太大,重量也才不會重,導致阻力大於震動的傳動力。
3.竹筷前端削尖後需要用物體擋住尖端比較安全,也可以有效固定紙片(螺旋槳)。
4.若是利用鐵絲製作凹凸表面,在纏繞時要盡可能緊貼竹筷,避免鬆動使振動的傳動力被削弱。
- 參考資料
聽話螺旋槳的科學原理