神奇的水控帳篷


學校:


香港青年協會李兆基小學


組員:

劉冠亨同學、陳芷蔚同學、 葉詠詩同學、凌詠雅同學、 黃文恩同學

教師:

吳佩儀老師、徐佩華老師

 

目的

  在突然下雨的情況下, 許多人都來不及收回正在晾曬的衣服。我們這個「水控帳篷」的設計能在下雨時,令帳篷自動打開,遮擋雨水,避免弄濕衣服。這設計能幫助那些生活忙碌,時常不在家的人,避免在家中晾曬的衣服被雨水弄濕。

 

 

用途
用途是甚麼?

  在下雨時或沒人在家時,帳篷可自動放下遮擋雨水,以免弄濕衣物。

最適合幫助哪些人士解決日常生活上的問題?

  水控帳篷最適合幫助生活非常忙碌、時常不在家和在家中不易看見外面下雨情況的人。

 

材料

材料是否簡單和容易購買?

  材料也算簡單和容易購買,不同的材料可到不同的地方購買。(參看下表)

材料

購買
薄荷片 藥房
鐵棒、漆皮線、電路開關掣、電線、鱷魚夾 五金鋪
木筷子 超級市場
波子、色紙、發泡膠、膠片、膠袋 文具店

 

困難

過程中面對的困難和改良方法

  在設計及製作模型時,我們遇到不少困難,於是我們要想很多辦法去改良設計。以下的圖解說明了我們所遇到的困難和改良的方法。

 

科學原理

1. 電磁鐵如何產生磁力呢?

  電磁鐵是由鐵棒繞上漆皮線做的線圈製造而成的,通電之後,就會產生磁力。電磁鐵的圈數增加,磁力也會增強。

2. 電磁鐵如何令帳篷放下呢?

  當電路閉合時,電流通過由漆皮線做成的線圈,產生磁力,鐵棒便成了電磁鐵,吸著帳篷的鐵棒,固定帳篷的位置。當電路不閉合時,就沒有電流通過線圈,令電磁鐵上的磁力消失,帳篷上的鐵棒就無法被吸著而放下來,遮蓋著衣服。

3. 如何將帳篷拉回原位?

  當橡筋向下拉動時,橡筋就會帶動帳篷的軸心轉動,捲起帳篷。

4. 槓桿原理如何配合波子開啟開關按扭,將閉合電路切斷呢?

  因為波子的重量不足以開啟開關按扭。所以開關按鈕需連接一枝長長的棒桿,為了將力點與支點之間的距離增加,棒桿的長度需要加長。這樣,當波子墜落棒桿的一端時,開關鈕就很容易被開啟。

5. 為甚麼波子和帳篷會向下滑動?

  這是因為地心吸力的緣故。地心吸力使波子沿著管道向下墜;又使附在帳篷的鐵棒在沒有被電磁鐵攝著的情況下沿著支架向下滑。

 

改良

  整個設計仍有需要改善的地方,包括:

  1. 雨水會沿著漏斗不斷進入屋內,所以建議管道連接多一條細管,使雨水通去坑渠,以免屋內被雨水弄濕。
  2. 在管道的末端開一個小洞,方便我們取回波子。

 

總結

  我們成功設計出「水控帳篷」,它某程度上可以幫助生活上忙碌的人士和常常不在家的人。不過也有其他地方可以改善得更好。

 

感想
  在整個活動中,我學會了我們要經過嘗試才會得到一個好的經驗。就算是失敗,也是一個很好的體驗,在下次比賽中再努力。我覺得最有價值和最深刻的是我們師生間的感情增進了,我和組員之間的了解也多了。
(黃文恩同學)
  在整個活動中,我學會了電磁鐵的運作、作文和打字。印象最深刻的是學習槓桿原理。
(葉詠詩同學)
  我學會如何解決困難。我非常開心,因為可以做到一件能幫助別人的東西。
(陳芷蔚同學)
  我學了合作和與人溝通的技巧,如果大家不合作,就算你有很高的學問,都沒有用。我們更要面對困難,不要因小小困難而放棄。這次,我學會如何製作電磁鐵和帳篷支架。原來一般的鐵繞上線圈都可以有磁力的,利用漆皮線就可以將筷子接駁成支架。雖然很辛苦,但做出來的成果是很開心的。
(劉冠亨同學)
  在整個活動中,我學會了一些科學原理和科學知識。最有價值的學習是:遇到甚麼問題都要想辦法去解決困難。
(凌詠雅同學)

 

參考

1. 電磁鐵的奧秘

http://www.nhctc.edu.tw/class/nature/n10/n106/1.2.htm
2. 電磁學 http://class.ylc.edu.tw/~boe02/sin/bandit/ele_mag.htm#主選單
3. 電磁鐵磁極的形成 http://content.edu.tw/primary/nature/ks_gc/nctheme/lim03/6-8-2.htm
4. 槓桿 http://content.edu.tw/primary/nature/ph_hs/phnature/addon/physical/power1.htm
5. 西田和明(2003)。自己動手做有趣的科學電磁玩具。世茂出版社 (台灣)。

 

鳴謝
  我要多謝吳老師和徐老師。因為他們給了我們很多意見和鼓勵我們大膽嘗試。
(黃文恩同學)
  我要多謝吳老師和徐老師讓我參加常識百搭。他們會把自己想到的東西以問題形式作提示令我們知道。
(葉詠詩同學)
  我要謝謝老師和同學。因為他們常常幫助我,又鼓勵我們自己解決問題。
(陳芷蔚同學)
  我要多謝吳老師、徐老師和媽媽。因為吳老師和徐老師令我明白了一些科學原理(例如:槓桿原理)。若果沒有媽媽的同意,我便不能參加這個活動,所以我要多謝她。
(凌詠雅同學)
  我要多謝吳老師和徐老師,因為她們讓我們參加這個比賽和教了我們很多科學知識,例如:電磁鐵、槓桿原理、地心吸力等。
(劉冠亨同學)

 

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小學科學專題研習
Copyright (C) 2004 HKIEd APFSLT. Volume 5, Issue 3, Special Section 1 (Dec., 2004).