浮不起的阿乒

一. 單元名稱：浮不起的阿乒

二. 器材：切開底部的寶特瓶、乒乓球、臉盆、水

       

三. 原理：

    步驟<1>乒乓球不會往上浮的原因，主要是P(大氣壓力)+水＞P(大氣壓力)。

   步驟<2>瓶口浸入水中之後，就像在閉密容器受到水的浮力。

四、做法：

<1>拿掉瓶蓋，使瓶口朝下，然後放入乒乓球，之後倒水。發現乒乓球浮不起來。

<2>將寶特瓶下端浸入水中，乒乓球會從水中衝出。

       

寶特瓶㛢跳跳瓶蓋

單元名稱: 寶特瓶㛢跳跳瓶蓋

教學目標: 了解密閉容器內溫度﹑氣壓與體積性質。

實驗器材: 寶特瓶﹑其他

實施步驟:

步驟1﹑取一附瓶塞的寶特瓶，將瓶塞旋出，蓋面及瓶口沾少許水，反 

             放在瓶口上，使寶特瓶內成一密閉空間，然後將手掌置於瓶

              身， 不久即可見瓶蓋上下起落。

步驟2﹑起落約十餘次後﹐手清推瓶蓋﹐感覺瓶蓋與瓶連結力量的改

              變，將緩緩側擺﹐或倒立﹐觀察瓶蓋是否掉落?。

步驟3﹑保持瓶蓋與瓶連結狀態防止漏氣﹐5分鐘後待其冷卻後﹐重複

              步驟1﹐有何差異?。

　

問題討論：

試描述現象﹐同時分析物理原理(寫下數學公式與定律名稱)。

2. 理論估計能噴氣之空氣量總量。設計進階實驗測量每次噴氣之空氣量(器材﹑方法….)。請在背面簡要回答之。

3. 十元硬幣取代瓶蓋﹐估計是否仍然掀起硬幣。能否設計進階實驗測量壓力﹐請在背面簡要回答之。

魔法棒跳起水中芭蕾

一、單元名稱：魔法棒跳起水中芭蕾

                 

二、器材：火柴棒數根、寶特瓶一個

三、原理：

手壓寶特瓶時，瓶內壓力變大，寶特瓶中的壓力會傳達到水中各點，也會傳達到火柴棒內部的氣體，使得內部氣體體積減少，如此進入火柴棒中的水會增加，造成火柴密度增加而下沉。

四、做法：

1、   將寶特瓶內裝水近滿，寶特瓶內上方要留一點空氣。

2、   將數根火柴棒的頭折斷丟入寶特瓶內，接著將寶特瓶蓋鎖緊。

3、   然後用手指壓放保特瓶，可觀察到火柴棒上下的浮沉

誰是大力士

一、單元名稱：誰是大力士

二、器材：針筒、管子

三、原理：

壓力是單位面積所受的力，由於大小不同的兩個注射器，形成面積的大小不同，而要產生平衡時，就要壓力相同，因此造成受力大小的不同。

四、做法：

1、將大小不同的兩個注射器用一透明塑膠管連接起來。

2、找兩位同學上台比賽，看看誰能順利推動活塞。

五、想想看：

   如果在一個連通裝置上，且左右的注射器大小不同，要舉起一個重物時，應該將其放在截面積大的平面或是截面積小的平面，才會比較省力呢？此時應將重物放在截面積較大的平面上，會比較省力。

王子麵變大了

一、單元名稱：王子麵變大了

二、器材：王子麵、真空罐

三、原理：

利用真空罐將氣體抽出後，王子麵包裝袋中的氣體壓力大於真空罐中的氣體壓力，因此造成包裝袋膨脹。

四、做法：

1、將一包王子麵，放入真空罐中。

2、蓋上蓋子後持續抽氣，觀察王子麵的變化。

3、再將真空罐放氣，觀察小王子麵的變化。

五、想想看：

   如果將小朋友喜歡吃的棉花糖放入真空罐中，會如何呢？一樣會造成膨脹的效果，由於棉花糖本身藏有許多空氣，且空氣被棉花糖包住。當放入真空罐中並抽出空氣時，會造成內外壓力不同，而產生膨脹變大的現象。

真空力

一、單元名稱：真空力

二、器材：針筒、相同的寶特瓶數個、水桶、塑膠繩，彈簧秤

三、原理：

利用大氣壓力與重力之間的作用。

四、做法：

1、將寶特瓶裝滿水，鎖緊瓶蓋。

2、秤出每一個寶特瓶及水桶的重量。

3、在針筒活塞末端綁上繩子，並在繩子的另一端綁上水桶。

4、將針筒壓至最底部，手指壓住針頭，將整個裝置垂直懸空。

5、在水桶中慢慢加寶特瓶，看看針筒活塞何時開始移動？

五、想想看：

   針筒的大小與重物間有何關係？由於壓力所代表的是單位面積所承受的力，因此在大氣壓力固定下，當針筒的截面積愈大時，所能承受的力也就愈大。

迴力杯

一、單元名稱：迴力杯

二、器材：橡皮筋兩條、紙杯兩個、膠帶

三、原理：

利用橡皮筋的彈性，使橡皮筋由彈力位能轉換成迴力杯轉動動能，因為轉動造成氣流壓力差使其飛回。

四、做法：

(1) 兩個紙杯底部對齊底部，膠帶固定做成迴力杯。

(2) 兩條橡皮筋綁成一條，纏繞迴力杯一端纏住一端露出，儘量纏緊。

(3) 手指掛住橡皮筋露出端，同時握住迴力杯準備發射。

(4) 瞬間把迴力杯往外拋出，見其旋轉飛回。

五、想想看：

   迴力杯拋出方向須配合橡皮筋纏繞方向，那麼橡皮筋纏繞多圈的話，會使紙杯快速旋轉，會比較容易飛回嗎？由於快速轉動造成氣流壓力差更大，使其更容易飛回。

<膠帶黏合兩杯底部>	<兩條橡皮筋綁一起  >
<橡皮筋纏繞在迴力杯中央>	<手持迴力杯準備拋射>

      

　

製作掌心雷

• 活動目的

一.了解酒精易揮發的特性。

二.了解氣體燃燒比液體容易。

三.體會空氣受熱膨脹瞬間產生強大壓力及聲波的震撼。

 四.了解使用酒精之安全性。

• 器材  
• ※底下為製作一個「酒精掌心雷」所需的材料，工具部分可共用。
養樂多空罐子一個、９號橡皮塞一個、5/32×5/8螺絲釘（一般稱為「鐵板牙」）兩支、3/16華司兩片、0.5mm銅線(長8cm、5cm各一條）、手壓式火花產生器一個（從壞掉的打火機中可得到或可從專門修理打火機的店舖購得，一支約50元上下，高雄市在大同路上新興市場內有一家修理打火機的攤子有在賣此東西）、尖嘴鉗、錐子、十字起子、雕刻刀。
製作步驟

　
圖一
　




1.如上圖一，依所購得的手壓式火花產生器的大小先於9號橡皮塞的頂面上以原子筆描繪外形，然後以雕刻刀挖出恰好可將火花產生器塞入的洞。

• 

　
圖二
　
　
2. 將手壓式火花產生器兩極點以0.5mm銅線連接延長（可能需要用到烙鐵焊接延長），再撥去銅線的絕緣體以利於將銅線穿過橡皮塞。請參考圖二。
3. 將圖一橡皮塞的洞先以錐子戳穿兩個孔，再將圖二的火花產生器裝入圖一的橡皮塞中，在裝入的過程中須以尖嘴鉗將火發產生器上的銅線穿入原先戳穿的孔內，最後將銅線拉出。請參考圖三、圖四。

                               圖三                                                                 圖四                                           圖五

4. 將穿出橡皮塞的兩條銅線中是電子射出的那條銅線保持與橡皮塞底面垂直，另一條則折成「Γ」形狀。參考圖五。

　

　








                      圖六
　
　
5. 為了不使火花產生器掉落，所以再用螺絲釘套上華司鎖牢。參考圖六.七。

　

         
                    圖七

　

注意事項

• 本活動需注意安全，瓶子不可塞過緊且不可用其它易碎材質的瓶子代替養樂多瓶，並不可對人身體發射。
• 酒精只能滴入兩滴，若壞疑酒精已經揮發漏出，欲重新裝填酒精，需重新使用另一個空瓶，以避免燃料加倍造成太大的爆炸。
• 裝酒精小瓶需由教師隨手攜帶管制，裝填由教師親自操作，以避免酒精意外燃燒爆炸，造成濺出灼傷同學。

附註

本用瓦斯點火器與養樂多瓶的酒精槍或氫氣槍的裝置常見於一般中學科學活動。橡皮塞點火器的掌心雷裝置為高市三民國中郭奇宗老師於87年暑假高師大物理系進修時，在周建和教授指導下完成。

　
　
　

從掌心雷練習科學觀察與科學分析

 掌心雷練習科學觀察與科學分析 

目的
藉由趣味科學活動〈掌心雷的發射〉引發好奇心，進而引導同學進行科學觀察與科學分析方法的學習。

發射掌心雷
掌心雷裝置如圖一所示，以裝有酒精的滴瓶或滴管滴兩滴酒精於養樂多瓶內，並迅速將圖二的點火器塞於瓶口。將圖一的養樂多瓶握於掌心中約5秒，同時並搖動瓶子使瓶內酒精快速揮發成氣體。手握橡皮塞，並將瓶子朝向天空按下點火器發射瓶子。

　圖一  圖二
　
觀察

發射前 眼藥水瓶內裝液體滴入兩滴 將養樂多瓶握於掌心中約5秒 搖動養樂多瓶	發射過程 聽到巨大的聲響 相對暗度夠時看見瓶內火燄 養樂多瓶向前衝
發射後檢查養樂多瓶 瓶身溫溫的 瓶口溫度較高	發射後觀察點火器(圖三) 點火器的構造 點火產生火花 點火時會觸電
觀察點火火花 火花的顏色 火花的發生位置 火花形狀曲折	圖三

　
　
分析

現象	問題與解決方法	概念
發射前 眼藥水瓶內裝液體滴入兩滴 將養樂多瓶握於掌心約5秒 　 搖動養樂多瓶	什麼液體?(進一步觀察試驗) 手溫使液體汽化?(尋找證據) 氣體為何比液體更容易燃燒? 有無線索估計液體沸點與燃點? 液體汽化後，與空氣均勻混合 什麼作用?沒有空氣可以嗎?(回憶燃燒的舊經驗類比之)	汽化 沸點與燃點 助燃
發射過程 聽到巨大的聲響 相對暗度夠時看見瓶內火燄 養樂多瓶向前衝	爆炸?如何發聲? 生活上舊經驗有那些發聲類比? 瓶內火燄是燃燒嗎? 燃燒與氧化關係? 向前衝的機制? 如何增加射程或衝力?	燃燒與氧化 爆炸與聲音 反作用力與動量守恆
發射後檢查養樂多瓶 瓶身溫溫的 瓶口溫度較高	熱從那裡來? 脫離時瓶塞摩擦、收溫殘留、與燃燒、何者為主要? 瓶口 燃燒容易很快產生大量熱能?	熱的微觀與巨觀觀念 摩擦 傳熱 氣壓
發射後觀察點火器(圖三) 點火器的構造點火產生火花 點火時會觸電	點火器產生火花的機制?有何類似的裝置或現象?估計電壓多高 觸電的感覺?觸電的生理反應? 觸電的危險性? 如何防止觸電?	觸電 高壓點火 導電與接地
觀察點火火花 火花的發生位置 火花形狀曲折 火花的顏色	在那個位置發生火花? 為何? 火花為何曲折? 與閃電有何相關? 顏色為何?能夠換顏色嗎?	閃電 火花放電 富蘭克林

　

配合掌心雷的科學家小故事—富蘭克林

閃電富蘭克林
美國富蘭克林(Benjaming Franklin 1706..1790)在1746年看過萊頓瓶的實驗後，開始了電學的研究，一段時間曾從事蓄電研究，勾聯數個萊頓瓶做成蓄電器。後來懷疑雷電與摩擦起電的相同性，對雷電進行長期的觀察、對比、及分析，發現它們有許多共同之處；包括發光、顏色光線曲折形狀、可由金屬導電、發出爆裂的聲響等。於是大膽的計劃著，正準備進行一個驚人的實驗.........
人間的普羅米修斯：
遠古時代，人們對雷電往往心存畏懼驚奇之心。除此之外，早期人們就已經注意到，船尾頂上的金屬尖端、以及教堂塔尖上的“電暈“現象，這是一種緩慢的火花放電。人們稱之為“聖埃莫之火“（Saint Elmos's Fire)，認為它是水手的守護神顯靈。
希臘神話中一則故事如此說；普羅米修斯到取火種至人間，造福人群。因此觸怒宙斯，將之鎖在高加索山崖，每日受神鷹啄食肝臟。普羅米修斯寧受折磨，堅毅不屈。最後為大力神赫拉克斯解救。
費城實驗：
當時在人們心目中，雷電是上帝之火。關於費城實驗，大部分的人覺得是非常反傳統性的，而且大大地冒犯天威。
富蘭克林原本計劃爬上建築中的高塔上親自引電，後因高塔來不及完成而做罷，沒有被電死算是非常僥倖。
1752年7月富蘭克林與兒子威廉，在一間四面開敞的木棚裡，進行引接雷電的實驗。首先他將絲綢做成風箏，頂端縛了一根尖細的金屬絲，再用一條長長的繩子繫著風箏，下雨後繩子打濕著。繩子另一端末梢繫著充作絕緣的綢帶，因為人躲在木棚裡，綢帶一直保持乾燥，綢帶的另一端握在手中。綢帶與風箏交接處，掛上一串鑰匙作為斷路器以避免觸電。閃電後看到繩上纖維豎起，一陣子高興，禁不住另一手伸出去摸一下，突然指尖與鑰匙間發生火花，左半身麻了一下，手收了回去。

富蘭克林興奮的告訴兒子說： 「這就是電！！」
給朋友柯靈遜的信：
當帶著雷電的雲來到風箏上面時，尖細的鐵絲立即從雲中吸取電火，風箏和繩子全都帶了電，繩子上鬆散的纖維向四周豎了起來，可以被靠近的手指所吸引。當雨點打濕了風箏和繩子，以致電火可以自由傳導時，你可以發現電火從鑰匙向你的指尖大量流過來。用這個鑰匙可以使萊頓瓶充電，用充得的電火可以點燃酒精，也可以進行其他的電氣實驗。像平常用摩擦過的玻璃球，或者玻璃管來做的電氣實驗一樣。於是，帶著閃電的物體，和帶著普通電的物體之間的相同之處，就完全顯示出來了。
富蘭克林的遭遇：
後來富蘭克林以一篇論文“論閃電和電氣的相同“，寄給英國皇家學會，起先受到當時科學家的冷遇，不久法國的特里布爾，在巴黎成功地重複這個實驗後才受到重視，甚至被當時的法王路易十五世請去當場表演，歐洲科學界開始承認富蘭克林的成果，並且接納他成為皇家學會會員，授與柯普利金質獎章。許多科學家從此開始轉向研究電氣，期間俄國的梨赫曼曾在實驗時因電擊意外導致身亡。
避雷針：
富蘭克林將3米長的尖細鐵棒放在煙囪頂端，以金屬線引至屋內的金屬水pump，中間電線分成兩股，相隔一定的距離掛上小鈴，當閃電時經過鐵棒引電進入金屬線，小鈴因同性電荷的作用發出聲響。於是富蘭克林成功地將避雷針介紹給人們，漸漸消除他們對雷電的恐懼。
富蘭克林的發現：
H 費城實驗證明雷電與摩擦起電性質相同
H 電不是摩擦創造出來的，而是帶走轉移的
H 電的一流體(+ e - e)
H 電荷守恆律

吸管電梯

活動名稱：吸管電梯

材料：粗細不同的吸管兩跟。

原理：

這是利用大氣壓力的作用，因為當大吸管裡面沒有空氣只有水跟小吸管時，因為大吸管裡面的水會流出來，所以經由大氣壓力的向上推擠，所以小吸管就跟上往上跑了。

製作過程：

1.          先將小吸管的一端用濕的衛生紙塞住。

2.          再將大吸管裝滿水。

3.          將小吸管放入大溪管中，將起倒立就可以看到了。

示意圖

 　

　

火柴火箭

一、活動名稱：火柴火箭

二、材料製備：火柴/數隻；鋁箔紙/數張；打火機（或是蠟蠋）

三、原理：

    當火加熱於包住火柴的鋁箔紙時，裡面會產生大量的氣體，產生的氣體從未封閉的一端排出，產生一瞬間衝力，導致火柴向前衝。

四、活動步驟：

1.    取出一隻未經燃燒的火柴棒。

2.    剪取長方形錫箔紙一片。

3.    將火柴至於錫箔紙上包起來，木棒部份需露出，即將火柴之火藥部份包覆起來。

4.    將已包覆好之火柴棒移致至火焰上加熱，火箭便會因內部空氣受熱膨脹，氣體由錫箔紙與木棒交接處突然排出而向前衝。

  

五、示意圖：

（圖一）（圖二）

氣喘如牛杯

材料： 紙杯/2杯；錢幣(或小重物)/數個。

原理：

    利用白努力原理使內杯吹起，因在兩杯的間隙處吹氣時，使其流速變快，氣體壓力變小，導致內外杯分離。

步驟：

1.          把兩個紙杯重壘在一起，並在重疊處留空隙。

2.          在兩杯的間隙處吹氣，直到內杯吹起即大功告成。

3.          若在內杯內置數個硬幣試試看能不能吹起內杯。

                                                                                                                 

103年3月6日擎天水柱～大氣壓力

適合對象：國小以上學生﹑一般民眾            主要概念：大氣壓力﹑液體壓力 主要技術：水管裝水趕空氣﹑活動場地環境安排﹑真空的性質 設備材料與裝置整備： 這項實驗裝置十分簡單容易﹐材料便宜來源方便﹐理化老師在學校帶學生做實驗﹐小朋友在家和爸爸一起來都可以DIY。裝置包括一條11公尺長的軟尺垂吊標示高度，一座裝八分滿水的水槽(電視紙箱大小之塑膠透明整理盒)，水面下置一塑膠水管車輪架，水管車上捲有一以虹吸注滿水之28公尺長PU硬管(5mmX8mm)，水管兩端口以繩子固定在輪架上﹐水管順著輪架捲在水管車上(當拉動時確保不會打結)。 操作過程： 請您牽著繩子沿樓梯往上走(一般三層樓以上建築物的樓梯間)，沿途觀察手中管內水柱的高度變化，水管沿樓梯慢慢升起﹐水管內水柱也隨之升起﹐超過9公尺後即將看到水柱拒絕上升﹐然後繼續升到約12公尺處將繩子，固定於指示處﹐樓下必須有人注意不讓水管跑出水面上。此時水管內上端並非為完全的托里切利真空，而為非常稀薄空氣與水蒸氣存在的氣柱﹐請注意觀察管內不同高度處水中的氣泡﹐高度的增加數量愈多。氣泡主要有兩個來源﹔沸點隨壓力下降而降低﹐水管高處水沸點降低很多﹐導致變成水蒸氣溢出﹐另原溶於水中的氣體釋出也造成氣泡。 注意安全： 樓高應注意下摔﹑中物落下打到人等防護措施。 弄濕地面防止摔倒的防護措施。 備        忘： 水槽，塑膠水管輪架(各約300元)一般量販店可買到。透明PU硬管(20元/公尺) 五金行可買到 原        理： 著名實驗物理學家伽利略發現抽水只能達到33英尺﹐因而懷疑古哲學家亞里士多德的主張「自然界不喜歡真空」。於是交代他的學生托里切利著手研究。1643年托里切利進行了著名的「托里切利試驗」，取一根高度大於76厘米的管子灌滿水銀後，倒插在水銀槽裡，這時管內水銀柱下降至76厘米，而在水銀柱上部形成真空(為了紀念它人們把它稱為托里切利真空)。這個試驗結果證實了大氣壓力的存在﹐76公分的水銀柱相當於可支撐高1033.6公分的水柱﹐而常用的氣壓單位也有數種: 1 atm=76cm-Hg=1033.6cm-H2O=1013mb(毫巴)(報氣象常用) 根據以上分析﹐實際以水柱進行托里切利實驗﹐會因為地點不同(不同g值)﹐及當時的天氣狀況而定(陰天氣壓低、溫度影響d值)﹐而導致未必如預期之10公尺高。除此之外還有兩個先天因素 水中溶有空氣﹐當水柱中因所受壓力比原所受大氣壓力小，導致水中的空氣釋出(水的空氣溶解度隨壓力變小而降低)。 水柱上空水的沸點隨壓力下降而降低﹐水會非常容易變成水蒸氣管跑出液面﹐直到達到飽和蒸氣壓。 這兩個因素會讓水柱各下降約30cm左右﹐所以水柱上端並非為托里切利真空，而是有氣壓之氣柱。 水柱中上升的氣泡由水蒸氣和釋出的空氣組成。氣泡上升的過程中，會因壓力減小而體積愈大(波以耳定律：PV=常數)，另外氣體溶解度隨壓力減小而降低，致原溶於水中的空氣開始釋出，且水柱愈高處愈劇烈。 相關資源： 根據文獻我們可以知到氮和氧在室溫中一個大氣壓下溶解於蒸餾水的溶解度在10-15 mg/liter左右﹐隨氣壓降低或室溫升高溶解度會變小。在高雄市陽明國中科展作品中實驗結果﹐水管中跑出來的溶解氣體有10-20公分水柱高(分別使用事先未經煮沸趕溶解氣體過程處理的水﹐及事先經過處理的水實驗就可以獲得經驗數值)。進一步結果顯示﹔口徑越大逸出溶解氣體越多水柱越低﹐水柱高度確實與傾斜無關﹐浸泡熱水會見低溫沸騰﹐浸泡冰水會見氣泡回流。 表：不同氣壓下的飽和蒸氣壓表： 水的飽和蒸氣壓 溫度 壓力 溫度 壓力 0C atm torr 0C atm torr 0 0.0060 4.6 55 0.155 118.0 1 0.0065 4.9 60 0.197 149.4 5 0.0086 6.5 65 0.247 187.5 10 0.121 9.2 70 0.308 233.7 15 0.0168 12.8 75 0.380 289.1 20 0.0231 17.5 80 0.467 355.1 25 0.0313 23.8 85 0.571 433.6 30 0.0419 31.8 90 0.692 525.8 35 0.0555 42.2 95 0.834 633.9 40 0.0728 55.3 100 1.000 760.0 45 0.0946 71.9 105 1.192 906.1 50 0.122 92.5 　 　 　 參考文獻： Water Barometer〞。The Physics Teacher V.31,Feb.1993。 〝最新大學化學。陳國成譯〞。大中國圖書。 〝Physics﹔Calculus〞﹐ Eugene Hecht﹐Chap. 12&13﹐P445﹐Brooks/Cole Ca﹐1996。 〝水柱擎天:托里切利式水氣壓計〞 高雄市第38屆中小學科學展覽會﹐陽明國中﹐1997。 〝The Amateur Scientist:make a barometer that works with water in place of mercury〞﹐Jearl Walker﹐P114-119﹐Apirl﹐Scientifical American﹐1987。 注意安全：水滑小心摔倒

汽球魔術1～張力

內        容：汽球魔術1～創意汽球﹑隔空吹氣球﹑戳不破的汽球
旨        趣：藉由製作與競賽﹐親身體驗重心在生活科技上的巧妙運用。引發學員對科技之興趣﹐培養思考﹑創作﹑製作和解決問題能力。
適合對象：國小以上學生﹑一般民眾
主要概念：張力﹑氣壓                                    主要技術：大膽與勇氣﹑吹氣球的技巧
設備材料：
鉛筆汽球(創意造型用)和打氣筒﹑汽球(隔空吹氣球用)和真空罐含手用抽氣器﹑汽球(戳不破汽球用)迴紋針膠帶及白板筆
原        理：

• 創意汽球超強張力用嘴直接吹不易吹動﹐造型進行時扭捏得當可避免破裂(容許單一方向誇張的變形﹐但切忌全面壓縮)。用手拉長同時用嘴斜吹﹐有機會吹動張力汽球﹐原因是用手拉長幫忙抵抗張力使其達到吹動的臨界﹐用嘴斜吹係利用通道變化增加氣流衝量﹐藉以吹動汽球。
• 隔空吹氣球
  利用抽氣改變真空罐內氣壓﹐造成汽球外界壓力降低﹐此時不必用嘴吹﹐汽球也會因為外界環境相對壓力變小而膨脹。
• 戳不破汽球用針刺﹐會導致瞬間爆破發出巨響﹐巨大聲音來源是由於汽球鄰近壓力變化很大造成空氣劇烈振動產生﹐爆破過程包括氣流竄出與張力外拉兩項主要因素。利用貼膠帶增加強度﹐或刺在汽球深色鬆弛處﹐少了後者因素﹐汽球不會爆破。

操作過程：

• 創意汽球1.請學員用嘴直接吹鉛筆汽球。
  2.進行創意汽球。不易吹動﹐造型進行時扭捏得當可避免破裂
• 隔空吹氣球
  將汽球吹至3分滿﹐放入真空罐內鎖緊蓋子。利用抽氣改變真空罐內氣壓﹐同時觀察罐內汽球﹐如此接連重複三次。按鈕緩慢放氣進入罐內﹐同時再度觀察罐內汽球。
• 戳不破汽球

注意安全：注意汽球爆裂遠離眼睛。

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另紙說明

實驗活動補充教材----戳破汽球

單元名稱：戳破汽球
教學目標：了解汽球破裂情形及原因。
實驗器材：汽球(大小不拘)﹐迴紋針﹐膠帶(2cm.5cm寬各一)
實施步驟：

• 步驟1：將汽球吹至8分滿後﹐用迴紋針戳之﹐觀察汽球破裂情形分析原因。
• 步驟2：設計將迴紋針戳進汽球﹐而汽球保持不破的方法及原理﹐結果填入。

注        意：

• 戳汽球時應盡量遠離眼睛。
• 迴紋針不可留在有破洞尚未破裂的汽球上
• 因汽球破裂容易散落地上﹐同學需善後環保。
• 實驗記錄: 將觀察填入記錄表﹐並且回答下列問題。

1. 描述汽球吹脹過程之物理現象﹐此時汽球內外壓力何者大?
2. 汽球破裂的情形及原因
3. 設計將迴紋針戳進汽球﹐汽球不會立即破的方法﹐並敘述原理
4. 你能設計一個實驗方法﹐證明汽球從針刺的位置開始破裂?
5. 你能舉生活或周遭﹐與汽球破裂機制有關連性的例子?

一修和尚的祕密-氣體壓力

內        容：尿尿小童﹑寶特瓶噴泉               適合對象：國小以上學生﹑一般民眾
主要概念：氣體壓力、氣體熱漲冷縮           主要技術：溫差的安排與控制
旨        趣：
藉由製作與競賽﹐親身體驗重心在生活科技上的巧妙運用。引發學員對科技之興趣﹐
培養思考﹑創作﹑製作和解決問題能力
設備材料：寶特瓶、尿尿小童、寶特瓶燒杯、冰塊、熱水、迴紋針、抹布、水盆。
原       理：

1. 尿尿小童：
   溫度改變瓶內氣體氣壓，放入熱水中時藉著瓶內氣體氣壓增加而使氣體溢出
   (另一種看法是溫度升高而體積膨脹而導致氣體溢出) 。放入冰水中時瓶內氣
   體氣壓降低而導致外面的水流入瓶內(或者說溫度降低而體積收縮)。最後淋
   上熱水，瓶內氣體氣壓又而使水噴出。
2. 寶特瓶噴泉：
   藉著大拇指控制瓶子下方小孔的開閉，決定瓶內空間的性質與氣壓大小，進而操作噴泉動作。當小孔放開時，瓶內氣壓就是外面的大氣壓力，額外的汽球恢復力會使汽球內的水噴出。反之若大拇指壓緊小孔時，則瓶內形成密閉空間，汽球外的氣壓會隨體積減少而明顯提高，因此氣壓造成的力量會平衡掉氣球恢復力而止住噴泉。

操作過程：
1.尿尿小童：

• 將尿尿小童放入熱水中，觀察此時現象(想想什米碗糕?)
• 等上述現象停止後，取出尿尿小童放入冰水中，觀察此時現象(想想什米碗糕?)
• 取出尿尿小童放在倒置燒杯上，淋熱水，觀察此時現象(想想什米碗糕?)

2.寶特瓶噴泉：

• 取下寶特瓶瓶蓋，靠近底部找表面平滑處，鑽一個起子大小的小孔
• 汽球放入瓶內汽嘴反套瓶嘴備用(小心汽球容易割破)
• 打開水龍頭將水灌入汽球直到快碰到瓶壁
• 快速以大拇指堵注小孔，同時將瓶移開龍頭
• 關緊水龍頭(此時大拇指保持一直堵注小孔)
• 間歇性的開閉小孔，操作噴泉

注意安全：熱水小心燙人，水滑小心摔倒

天龍八部-慣性與壓力

內        容：吸管刺穿馬鈴薯、牛奶糖砸椰子穿洞、牛奶糖貫穿甘蔗、氣功劈木棍I.II.等特異功能
適合對象：國小以上學生、一般民眾            主要概念: 慣性、壓力
主要技術：熟用慣性壓力，快準狠加上什麼都賣驚
旨        趣：
藉由製作與競賽，親身體驗重心在生活科技上的巧妙運用。引發學員對科技之興趣，培養思考、創作、製作和解決問題能力
設備材料：
馬鈴薯、森永牛奶糖、甘蔗、用過的報紙、椰子殼、吸管。
原        理：
大氣是指包圍在星體外面的一層氣體，而地球的大氣指的是空氣。空氣是由 78%的氮氣、21%的氧氣及其他少量氣體組成。大氣的垂直分層：以溫度的分布來畫分，自地面向上依序為對流層、平流層、中氣層、熱氣層。大氣壓力的大小由所在高度以上的空氣柱重量所決定，所以氣壓永遠隨著高度而減低，利用氣壓計可以估計高山或飛機的高度。大氣壓力的單位公分水銀柱、公厘水銀柱、atm、毫巴。1atm=76公分水銀柱=760公厘水銀柱=1013.3毫巴
把二、三張報紙打開疊放在一起，使報紙的中央壓在木板上。同時，報紙和木板之間一定要緊密地貼在一起，而報紙上的折痕一定要壓平。這時候，報紙與桌面形成了一個密閉系統，壓力遠小於大氣壓力，用力劈木板時，在報紙上的空氣為了維持平衡，空氣就想快速鑽進報紙底下去，可是報紙和桌子是緊貼在一起，空氣就無法快速進入，使得報紙上方的空氣呈現壓著木板的情況。現在來算一算這個壓力。打開來的報紙直約五十公分，橫約八十公分，而面積有4000平方公分。一平方公分所受的壓力是1033公克，則報紙是以約4000公斤的強度，用瞬間的方式壓在紙上。只要有這個重量，就能完全壓住木板。
操作過程：

• 吸管刺穿馬鈴薯： 用手拿起吸管用力對準馬鈴薯刺下去，吸管將馬鈴薯刺穿
• 森永牛奶糖砸椰子穿洞：將森永牛奶糖捏成錐形，置於地面上，拿起一顆椰子用力對 準牛奶糖砸下，不是牛奶糖會被壓平，而是椰子竟然被穿洞。
• 牛奶糖貫穿甘蔗：將森永牛奶糖的包裝紙拿掉，捏成長條形，置於甘蔗上，用手迅速拍向牛奶糖，將可見牛奶糖貫穿甘蔗。(此招相當難練成，但敝人童年見夜市攤販賣藥者，常以這招吸引群眾。)
• 氣功劈木棍I：找一枝細木桿子，數張報紙摺起來，放在桌邊，把桿子一半放在報紙下，一半突出桌子邊緣，用鐵鎚(或手)猛擊這枝桿子，桌上的桿子不但不會翹起後落地，而是應聲斷掉。
• 氣功劈木棍I：找一枝細木桿子，報紙摺剪成簡單掛架掛起木桿，用木劍(或金屬棒、粗木棍)猛擊這枝桿子中央，桿子從中央斷裂，報紙毫髮無傷。

注意安全：注意重物落地砸傷人，木桿斷裂割傷