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科學童玩:如何拿出錢幣、爆炸包、刺不破的水袋
2010/06/27 09:51:44瀏覽8457|回應1|推薦12

指導教授:方金祥 院長

            如何拿出錢幣

如何不弄濕手,就可以拿出裝水盤子裡的錢幣呢?傾斜盤子或用筷子取出錢幣,都是違反遊戲規則喔!

準備器材:蠟燭 1 根、透明玻璃杯 1 個、盤子1個、1元硬幣1個

操作步驟與現象:

1. 在盤子中固定一根蠟燭。

2. 將一元硬幣放入盤中。

3. 將水注入盤子。

4. 將盤中的蠟燭點燃。

5. 拿透明玻璃杯蓋住蠟燭,當火熄滅時,盤中的水會被吸入杯子裡。

(注意:盤內的水不要放太多,讓水面剛好淹沒錢幣,這樣水比較容易吸乾。)

原理:

空氣的成分主要是氮和氧,氮氣約佔空氣的4/5,而氧氣約佔空氣的1/5。杯中的蠟燭在燃燒時會使用空氣中的氧,並產生二氧化碳及水蒸氣。等氧氣燃燒完畢後,五分之一的氧氣已失去了,且由於杯子冷卻使內外壓力不同,於是杯子就會吸入等量的水進來。

叮嚀的話:

1. 先不要告訴孩子方法,讓孩子先動動腦、動動手操作,讓孩子想辦法能不沾濕手指就取出硬幣,方法不限,不過不能將水倒掉或將水面傾斜,也不可以使用其它工具夾起硬幣。當孩子所有的方法都嘗試過後,再告訴他你能用蠟燭和杯子來完成這項任務。

2. 盤子的水可以加些顏料,讓透明的水變成有顏色的水,這樣杯內水位的變化會更明顯。

3. 如果怕不成功,可以在乾盤子上抹上肥皂或清潔劑,以確保水能一次吸乾。

4. 我們四周充滿著看不見的空氣,這個遊戲可以證明空氣的存在,空氣的主要成分是氧和氮,藉由這個遊戲可以讓孩子思考水位上升的原因 。

5. 如果沒有蠟燭,可以利用牙籤插上一顆花生,將花生固定、支撐著不要接觸到水,再點上火,一樣有同樣的效果喔!

(引用自:科學遊戲實驗室http://scigame.ntcu.edu.tw/candle/candle-002.html)

                                  爆炸包

材料:大小夾鍊袋各一個,醋、小蘇打粉

做法:將醋放入小夾鏈袋中(不必把袋口壓太緊),再放入裝有小蘇打粉的大密封袋內。

玩法

擠壓裝醋的袋子,讓醋酸流出與小蘇打粉混合後,會產生二氧化碳使夾鍊帶膨脹起來,若量夠多,且袋子封得夠緊,會有市售爆炸包的效果。

 原理

小蘇打混入酸性物質中會因為中和而產生大量的二氧化碳,這個實驗是醋溶液內的醋酸(CH3COOH)和小蘇打(NaHCO3)作用而產生 CO2,其反應式為:

H+(aq) + HCO3-(aq) → CO2(g) + H2O(l)

                    刺不破的水袋

材料:塑膠袋、橡皮筋

玩法:

1. 塑膠袋裝水後旋轉袋口,再以橡皮筋紮緊。

2. 以鉛筆戳進水袋,水袋向內凹陷後產生破洞,水卻不會流出,水袋也不會破掉。

試試看:

戳進水袋上方有空氣的部份,會有什麼現象?水袋還是不會破喔!不過用鉛筆戳有點危險,可別太用力,不但刺穿水袋也把手刺傷了。建議用原子筆玩,比較安全。

需注意
速度、及塑膠袋內的水需飽和〈速度太慢或刺的不夠深,會不易產生摩擦生熱,還有水如果裝不夠飽合會容易失敗且不好快速插入喔!〉

原理

快速的將鉛筆插入塑膠袋時,會產生摩擦生熱,造成塑膠袋向內縮進去,此時,塑膠袋的分子會團團圍住鉛筆,而使塑膠袋不會破,再加上水的表面張力的影響。因此,不會讓水流出來。所以,就算插了好幾支鉛筆,塑膠袋既不會破,水也不會流出來喔!

後記:

童玩設計與科學遊戲課程已於本月結束,對這類遊戲有興趣的朋友們,可以參訪台中教育大學 科學遊戲實驗室http://scigame.ntcu.edu.tw/ 網站,或購買《玩出創意:120個創新科學遊戲》一書

科學小遊戲http://www.bud.org.tw/newgamemain.htm也有很多有趣的創意設計喔!

( 知識學習隨堂筆記 )
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引用
引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=jscandy&aid=4169380

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小真
請問...刺不破的水袋原理是什麼?
2010/11/18 09:36

刺不破的水袋...好神奇喔...真的刺不破嗎?實驗時有沒有需要特別注意的地方?〈以免實驗失敗〉

還有,想請問....刺不破的水袋原理是什麼?

謝謝

小魚媽媽(jscandy) 於 2010-11-24 06:48 回覆:
需注意:
速度、及塑膠袋內的水需飽和〈速度太慢或刺的不夠深,會不易產生摩擦生熱,還有水如果裝不夠飽合會容易失敗且不好快速插入喔!〉

原理:快速的將鉛筆插入塑膠袋時,會產生摩擦生熱,造成塑膠袋向內縮進去,此時,塑膠袋的分子會團團圍住鉛筆,而使塑膠袋不會破,再加上水的表面張力的影響。因此,不會讓水流出來。所以,就算插了好幾支鉛筆,塑膠袋既不會破,水也不會流出來喔!