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靜電驗電瓶DIY

要怎麼檢驗靜電的存在呢?來做個驗電瓶吧!

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2016-12-14 23:47:06 最後編修
2016-12-14 17:56:57 By zfang
 

冬天氣候乾燥加上穿得多,脫下衣服後常常會被靜電嚇一跳。要怎麼檢驗靜電的存在呢?讓我們來做個驗電瓶吧!

在東山高中那場分區輔導擔任桌長,當時定的主題是"另類理化作業"(心得待整理)。一直這麼認為:『如果有多元化的作業,就不會只看考試分數而去衡量學生的理化學習了。』趁著當桌長之便,挑了我感興趣的主題,聽聽其它學校老師的做法,交換經驗。

一位老師分享她指定學生製作驗電瓶的經驗。這讓我相當好奇,從來沒有做過,更別說是讓學生一人做出一個。
她告訴我們,她會帶一個驗電瓶讓學生看,再給他們一個星期的時間,指定一節課讓學生將作品放在桌上,並進行靜電檢驗。

『學生會做嗎?會不會有學生不願意做?做出來的真的會動嗎?』對於另類理化作業來說,多是用鼓勵的方式進行,有做出的給予加分或口頭鼓勵,有時候也會刺激未做的同學也去嘗試。甚至有時候雖然做出了但沒有成功,反而製造機會讓同學相互討論。神奇的是,這類作業做得最好的常常不是學習高成就同學,有些平常不突出的同學反而能做出讓人眼睛一亮的作品。

回到驗電瓶。

我根本不會做啊~ 那天的老師是口述。如果要學生做,至少也要找到網路資料或是帶個樣本。還在煩惱時遇到貴人了, 經過教務處看到同事廷維桌上恰巧就有一個。太棒了~  『借我!』 廷維不只借我,他還教我怎麼做怎麼試,並順手拿出大氣球就在頭上抹一抹,去靠近驗電瓶。哇~二片鋁箔真的張開了!

隔一堂課帶到304,交辦任務。怎麼做?請自己觀察研究^_^!!(這個老師真的很懶~後面寫的做法與想法是在學生完成之後,我再觀察發現而得 ) 接著看他們如何發揮!也給他們幾天時間,星期一驗收時全班36人只做出十多個,離我預期一人一個差很多,於是約隔天再去實驗室驗收。學生往往是看別人做出了才會想做,第二天驗電瓶的數目就有二十多個了。材料方法不難,甚至只要去回收桶找些材料就能做。怎麼做?

主要材料:迴紋針(或金屬線、鐵絲)、二小片鋁箔、一個有蓋的瓶子(沒蓋就自己做一個)。

做法:

  1. 配合瓶身長度,將迴紋針拉成彎鉤狀,將二片小鋁箔套入,鋁箔上方先刺略比迴紋針粗的孔,讓鋁箔能活動自如。
  2. 在瓶蓋上割一個開口,將迴紋針上端套入。(能固定就好,黏土紙板也行。金屬蓋難鑽洞須小心。鐵絲取代迴紋針只要鑽小孔)
  3. 與瓶身組合就好。 (其實不一定要有瓶子,瓶子的功用:支架與擋風。還可以有很多造型上的變化。)

 

 

檢驗是否有靜電:

  1. 將帶有靜電的物品靠近上方迴紋針,會看到原本閉合的二片鋁箔張開。靜電越強,張開角度越大。
  2. 驗電瓶也能檢驗電性,需先用接觸起電方式讓驗電瓶帶已知電性使夾角微開。當帶電體與驗電瓶帶同種電,鋁箔夾角會變大。反之,帶異種電物品靠近則夾角變小。


 
 

發現一個有趣的現象。同事是用牛奶瓶做,儘管跟學生說可以用任何玻璃瓶代替,他們還是做出跟樣本一模一樣的,算不算是被制約呢?^_^  也有幾個則是選用不同的玻璃瓶,看著他們的測試成品,鋁箔是不是會張開呢?

 
一人發一個小氣球玩靜電,有做的同學再額外發一個愛心氣球。
小氣球在身上磨擦就能吸附在臉上身上,有的同學可以在頭上黏好幾顆氣球。

接著測試自己做的驗電瓶。有同學用塑膠瓶可以嗎?寶特瓶可以嗎?用的就是鐵蓋?裡頭有點水可以嗎?還有的怕迴紋針會掉下去,在迴紋針與蓋子之間塞了螺絲,結果又如何?如果不是放二片鋁箔而是放三片四片會怎樣?以上,不去試試怎知。這裡...不會說答案!

 

鋁箔會不會張開跟鋁箔重量,以及與迴紋針間摩擦力有關,有些鋁箔會卡住。也跟產生的靜電量有關,發現學生都是用氣球在頭髮上摩擦,準備測試時,還會吸一下頭髮確認有足夠的靜電才去測試呢!

 
 

這堂實驗課我貪心了,一邊測試驗電器,一邊進行電壓測量。氣球讓大家玩瘋了,最後~電壓實驗就沒認真做完。要改進。

覺得自己很幸運,今年學到了如何讓學生自己製作驗電瓶並測試靜電。教學現場中很多理化老師們都會帶著學生們動手做,zfang只不過是多了個平台把經驗寫出來,不代表什麼都會喔。 不過呢~只顧著看到鋁箔張開,卻忘了也可以帶著學生用驗電瓶測試帶電量與不同物體摩擦起電後的電性。

  

雖然多花了一節課的時間讓學生胡亂玩,但能學生自己做出隨著靜電會張開的實驗裝置,看著他們嘗試與討論還是很棒的。套用宣安的話:做這些額外的活動,進度會很趕;不做這些,進度還是在趕。神奇的是,老師們總是會在考前把進度都上完。既然如此,為什麼不做呢?

唯一美中不足的是做出的驗電瓶缺少"設計感"。如果是我的導師天兵班,肯定會在玻璃瓶身貼紙膠帶,或是用黑色簽字筆彩繪!厲害的肯定還會用鋁線做造型。 明年就這麼辦吧!

 

2014-12-21

 

2016.0101補充,隔了一年,下一屆學生做出了設計(靜電驗電瓶DIY2~學生可愛設計作品),也將驗電器與感應起電、接觸起電等觀念在教學上做了結合(http://n.sfs.tw/content/index/10429)。

 

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我有話要說


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