#1242RR-CN by Gigotoys

#1242RR 154 件/組發明是可以學習的發明是可以學習的 INVENTING CAN BE LEARNEDINVENTING CAN BE LEARNED 77+ + 20 20堂堂實作課程實作課程

是可以學習的發明 Gigo 智高 Learning Lab 學習實驗室全系列包含個人包裝及學校包裝，特點如下：決問題的能力，更能將這些知識活用，進而學習創新的技巧與能力。我們希望小朋友透過動手玩積木的過程中，快樂地學習科學知識，培養正確的學習態度及解5.用積木做實驗，零件可重覆使用，省時省力。4.課程由淺入深，涵蓋各國生活科學課綱，並與日常生活應用結合。3.天生我才必有用，兼顧個人學習與團隊分組合作。2.跳脫傳統教學架構，遊戲競賽中學習創新。1.課程以積木為主軸，每堂課都有積木組裝創作。 1

第7課異態液體第8課含量與效能第10 課專題製作(2) 第11 課時間賽跑第20課專題製作(4) 第19課掃地機第18課雨量警示器第17課有備無患第16課指壓開關第15課專題製作(3) 第14課複合能源車第13課電風扇第12 課電力拔河第9課變質溶液第4課充電站第5課專題製作(1) 第6課液態開關第3 課電力競賽第2 課濃度分歧第1 課前言目錄零件清單手電筒 1 39 45 9 53 17 59 23 69 31 77 2 3 41 5 49 13 57 21 65 27 73 35 目錄 2

3 零件清單 x1 x2 x20 x4 x2 x4x20 x2x2 x2 x2 x1 x1 x1 x1 x2 x2 x2x6 x2x1 x1x1 x2 x6 x3 x3 x2 x2 x10 x5 x2 x2 x2 x4 x4 x4 x2 x2x2 x4x2 x2 x4 x2 2 3 5 6 7 48 9 21 23 29 30 37 38 42 43 44 4546 4047 3539 36 32 33 34 31 24 25 26 27 28 22 16 17 18 19 1420 15 10 11 12 13 1 x1

4 清單：找零件 - 檢查 - 核對序號零件名稱數量 1 B-扳手 1 2 C-8×12底盤 1 3 C-27mm馬達短軸 2 4 C-長結合鍵 20 5 B-短結合鍵 20 6 C-3孔長條II 4 7 C-3孔超長條 2 8 C-5孔長條II 4 9 C-5孔超長條Ⅱ 2 10 C-11孔長條 4 11 C-15孔超長條 2 12 C-3孔1/4弧長條 4 13 C-5×5孔正方框Ⅱ 2 14 C-5×10孔長方框II 2 15 C-5×15孔長方框 2 16 C-3孔長條側有孔 4 17 C-20T齒輪 4 18 C-40T齒輪 4 19 C-60T齒輪 2 20 C-30mmⅡ軸 2 21 C-70mmⅡ軸 2 22 C-100mmⅡ軸 2 23 C-軸轉接器 2 24 C-二合一結合鍵 27061-W10-G1W7026-W10-L2W7413-W10-L2D7061-W10-Q1D7413-W10-N1D7026-W10-W5Y7346-W10-C1B7026-W10-D2R7026-W10-X1W7413-W10-J1W7413-W10-I1W7413-W10-Q1W7061-W10-V1W7413-W10-Z1W7413-W10-P1W7413-W10-X1W7413-W10-K2W7413-W10-Y1W7026-W10-Q2W7344-W10-C2D7061-W10-C1R7026-W10-L1W7125-W10-A1SK7061-W10-B1Y 品號序號零件名稱數量 25 C-20mm軸扣鍵 2 26 C-自轉軸鍵 4 27 C-OD56mm橡膠圈 4 28 C-關節鍵 2 29 C-燈座 3 30 C-16倍馬達盒 3 31 C-金屬燃料電池盒 1 32 C-鎂鋁片 1 33 C-雙頭彈力電線 2 34 C-雙頭彈力電線 2 35 C-開關 2 36 C-導電正方顆粒 1 37 C-5cc注射筒 1 38 C-150g廣口瓶 1 39 C-尼龍刷 4 40 C-1.5V雙孔電池蓋IIIC-1.5V雙孔電池座II 42 C-2000mm粗水管包 1 43 C-70mm橡皮筋 2 44 C-7孔圓角薄長條 2 45 C-軸固定鍵 6 46 C-OD53mm滑輪 2 47 C-OD23mm滑輪 27344-W10-N3S17344-W10-N1S13620-W10-A1D7362-W10-D1WR10-021155-W85-2007455-W10-C1Y7050-W85-O1R30#7363-3R30#7363-2R30#7363-17050-W85-3R7050-W85-2G7050-W85-5D7050-W85-5RM31#7363-27363-W85-E11114-W85-E1K7050-W85-6R7061-W85-F1WR12-09S7026-W10-H1O7413-W10-T1B 品號這裡有幾點組裝模型的小技巧，請在組裝模型之前仔細地閱讀一遍。組裝技巧:本產品不包含電池，請自備3號電池×1顆更多組裝小技巧，請參考 X《錯誤》未留空隙免齒輪掉落。高(如上圖所示)。此外，傳動軸的凸緣必須墊後以這樣才能將摩擦減到最低而動力的傳輸效率提昇到最動的零件與長方框之間保持適當的距離(約1輪、渦輪、鍊輪、凸輪、曲桿等所有智高可做力學傳用傳動軸把齒輪安裝在長方框上時一定要讓齒輪、滑O《正確》有留空隙mm)，使用扳手的B端面來撬出自轉軸鍵。色結合鍵；想要拆除自轉軸鍵時，你也可以手。操作扳手時，使用扳手的A端來拔除紅當你想要將你的模型分解開來時，可使用扳傳動的力量帶入到下一個齒輪。將齒輪嚙合得很好，否則就無法讓一個齒輪一排，為了讓模型可以順暢的運作，你必須在模型建置中你常可以看到幾個齒輪組裝成 A.留意組裝長方架與齒輪的間距：： C.齒輪組： D. 如何放入電池 E. 如何取出電池 1 2 3 1 2 3 使用扳手B端 1 因內含重要訊息，請將說明書妥善保管。

5 想想看手電筒你有看過哪些不同的導電物體呢？生活應用此，幾乎是不導電。雜質，然而真正的純水，由於去除了很多雜質，沒有導電離子的存在，因會讓燈泡發亮，這表示水就像電線一樣是會導電的，那是因為水中含有水或礦泉水來取代先前的物體，同樣進行通電實驗，照樣銀、銅、鐵等金屬，都能導電。如果用一般的自來當電流產生通路就可以使燈泡發亮，例如金、在電路中連接會導電的物體就會產生通路，科學應用導電溶液1 要把手擦乾。手擦乾，怎麼學校上過水會導電的知識都忘了。下次一定要注意，洗手後，一定裡出了問題。被電到了，怎麼會這樣？Gogo心裡有點害怕，於是找來爸爸幫忙檢查一下哪Gogo上完廁所之後，急著要開電腦。當Gogo的手觸碰電腦機殼時，突然就爸爸並沒多做檢查，而是問Gogo開啟電腦電源之前做了什麼？Gogo回說，上廁所呀！爸爸再問，有沒有洗手？Gogo答說，有呀！爸爸於是很嚴肅地說，Gogo你回想一下，剛剛是不是洗完手忘了把手擦乾，可能是手濕濕的而觸電吧。Gogo經爸爸提醒之下，突然想到確實如爸爸所料，自己忘了把

6 零件清單 29 x4 4 131531 x2 35 x1 x1 x1 32 x2 33 x2 34 x2x2 3 2 1 ×2

7 模型操作影片 1 手電筒完成圖 4

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 8 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 同？試試看，當化學電池改以並聯的方式，燈泡亮度有何不以成功導電？有何差異呢？做做看，用一般自來水跟食鹽水實驗，看看哪種液體可

9 想想看同樣使用食鹽水來導電，哪些因素可能影響導電性呢？生活應用使得電解質含量愈高，其電解質溶液導電性就愈大。並非是純水，是會導電的。當電解質溶於水中，若產生較多的導電物質，至於不含任何電解質的純水，是不會導電的，反觀自來水與地下水，它們卻能夠導電，那是因為氯化鈉在水中解離成自由離子而導電。例如純糖。食鹽晶體氯化鈉並不導電，但是氯化鈉水溶液質，例如食鹽；若不能導電者則稱為非電解質，時，稱為水溶液，其中溶質能導電者稱為電解溶液是由溶質與溶劑所構成的。當溶劑是水科學應用電解液濃度2 就成了電化學序列。據實驗結果，將這些不同金屬釋出電流的強弱程度，由大至小排列出次序來，伏打發現有些不同金屬的組合會產生電流，有些卻不會產生電流。伏打於是根系列不同金屬之間夾雜鹽水混合物所連成迴路的類似實驗。伏打在研究電池時，為了瞭解不同金屬之間會有哪些情況，便有計畫的進行一這是科學史的重要發現，這種電化學序列就決定了不同金屬的活性，例如在鉀金屬活性就大於鈉，而鈉金屬活性則大於鈣。而其中鹽水混合物裡，可導電離子的多寡更會影響是否通電。活性非金屬活性金屬活性金屬活性非濃度分歧

10 零件清單 x1 2 x2 6 x4 8 x1 9 13 x2 24 x1 25 x4 29 x2 31 x2 32 x2 33 x2 34 x2 3 4 12

11 模型操作影片 2 濃度分歧完成圖 5

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 12 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 用嗎？為什麼？試試看，如果把食鹽水換成糖水，化學電池還能順利作好的導電效果。做做看，準備不同濃度的食鹽水，看看哪種濃度有最

13 想想看為什麼電池可以有許多不同的材質？生活應用在正極，使不安分的電子通過外部線路流通，所以形成了電流。例如鋰離子電池。所有電池，本質上是通過氧化還原反應，氧化在負極，還原程，使得電池內的活性物質再度回復到原來的狀態，讓電池能再度提供電力，完即丟的困擾，讓二次電池因而誕生。二次電池是指透過充電過使用一次，被轉化的化學能無法再補充，例如鹼性電池。這用為一次電池、二次電池與燃料電池。一次電池僅能可透過電池本身的充放電特性與工作性質概分化學電池是一種將化學能轉換成電能的裝置，科學應用化學電池3 家而得名的。叫伏打的物理學家所發明的，化學課裡講的伏打電池，就是為了紀念這位科學Gigi上課時，老師介紹了史上第一個化學電池叫做伏打堆，因為它是由一位名Gigi好奇地舉手發問，為什麼測量伏打電池的電壓單位是用伏特？伏特和伏打是同一個人嗎？老師說，這是當年翻譯不同所致，只要查一下他們的出生日期與地點，就會發現他們是同一個人。物理界為了紀念他為電學所做的貢獻，把電壓的單位叫做伏特。電力競賽

14 零件清單 x4 4 33 x2 34 x2 40 x1 10 x2 11 x2 15 x2 29 x2 31 x1 32 x1 3 2 1 ×2 + -

15 模型操作影片 3 電力競賽完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 16 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 生的氧化物相對安定)哪些金屬的活性較高。(活性大：活潑，易與氧結合，產試試看，實驗不同材質的金屬物品(如：鐵鋁罐)，看看何影響。做做看，比較市面上各種電池對燈泡的亮度及時間有

17 想想看充電站化學電池產生的電力可以應用在哪些地方？生活應用的電子，是從鎂鋁片經過外部電路到達空氣極，形成一個電流迴路。溶液中獲得電子，並與鎂離子及水結合成氫氧化鎂，其中，經由能量轉換後鎂鋁片透過電化學反應釋出電子，而形成鎂離子，氧氣則會從空氣極進入利用金屬來代替氫氣的燃料電池，特稱為金屬燃料電池，例如使用鎂鋁片。做為燃料的物質有許多種，其中最常見的燃料為氫，如在電池負極化劑進行氧化還原反應，把燃料中的化學能轉換成電能的電池。比較新式的電池叫做燃料電池，它是一種主要透過氧或其他氧科學應用能量轉換4 除了以太陽能、風能提供充電站綠能來源之外，在無風無太陽的時候，也能運發電，綠能環保是新能源的要求，只要對氫燃料電池持續供給氫氣與氧氣，就能一直不再排放二氧化碳與廢氣，這使得新式能源充電站更需要多元化設計。用氫燃料電池發電儲電，使充電站的供電能力能維持一定水平。然而由於氫燃料電池發電的成本過高，這個設想還在研發階段，或許氫燃料電池車的興起，能帶動此一新式能源充電站設計的實現。

18 x1 2 x2 4 19 33 34 37 46 x2 x1 x1 x1 x2 20 21 30 31 32 x2 x1 x1 x1 x1 5 x4 6 x1 7 x2 12 x2 13 x2 14 x2 5 6 7 1 2 3 4 15 x1 零件清單 70mm 30mm

19 模型操作影片充電站4 10 10 8 9 10 完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 20 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 做做看，將金屬燃料電池盒注入15c.c. 濃度20%的型的作動有無差異。試試看，比較化學電池在串聯跟並聯的不同情況下，模鹽水，可以讓車子行走多久？

21 模型回顧 3.1.手電筒電力競賽請利用學過的模型跟原理，設計一台有兩種供電系統的車子。2.濃度分歧4.充電站專題製作15

2 模型創作 1 模型設計自我評量 3 競賽獲勝設計規劃 22 我的作品照

23 想想看你看過哪些不同種類的開關樣式呢？生活應用是檢查該化合物在水溶液中是否能導電。狀態時不一定能導電（如酸類），故判斷某化合物是不是電解質，最好的方法游動，正離子向負極斿動，故可以導電。電解質溶於水一定能導電，但其熔化正、負離子距離擴大，吸引力減弱，便能自由游動，於是負離子向正極自由游動，所以不能導電，視為非導體；當電解質溶解於水中，距離短，正、負電荷間吸引力太強而互相牽制在一起，無法態才能導電是因為：電結質為固態時，正、負離子導電的物質叫做電解質。電解質必須在溶液狀在溶液或熔融狀態中可離解為正、負離子且能科學應用電解質溶液6 有些儀器要靠電解質溶液當作液態開關才能正常偵測信號，例如心率帶，它是配戴於胸部的彈性胸帶並內含電極與高科技傳感器，使用前需將電極接觸身體的地方沾水，讓水裡的電解質像開啟的液態開關來導電，再透過緊密接觸皮膚，進而測量心臟兩側的訊號差而得到心電脈衝，並把量測資料傳輸給心率錶，以偵測人體心率、血壓，可隨時評估高血壓、中風的風險，並預防疾病。當體溫將電極上的水分蒸發變乾時，等於關掉液態開關，心率帶就失靈了。液態開關

24 零件清單 ×2x1 2 x2 4 x2 5 x1 8 24 x1 11 x1 12 x4 13 x1 14 x1 28 x2 29 x1 31 x1 32 x1 33 x1 34 x1 37 x1 42 x1 5 3 4 2 1

25 模型操作影片 6 液態開關完成圖 67

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 26 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 試試看，設計不同的裝置將食鹽水注入。開關之後多久可以驅動電燈。做做看，利用簡單的機構來驅動化學電池，觀察按下

27 想想看生活中有哪些液體可能是電解質？生活應用溶液才可導電。也有些在熔化狀態及水溶液均可導電；還有的在熔化狀態不導電，在水別舉例如醋酸、阿摩尼亞。有些電解質在熔化狀態及固態下都能導電；液中只有部份解離者則稱為弱電解質，如弱酸、弱鹼等，分之鹽類，分別舉例如硫酸、氫氧化鈉、氯化鈉；而在水溶完全解離者稱為強電解質，如強酸、強鹼及多數同可分為強電解質和弱電解質。在水溶液中不同電解質的導電性差異，通常依解離度不科學應用電解質的差異7 水果然不再導電。並在常溫下使用不導電的實驗用水，重複進行先前糖水導電性實驗。這次，糖是不會導電的。Gogo在學校上電解質導電性實驗時，發現糖水能使燈泡發亮，但書上說糖水老師說，實驗結果有可能是實驗用水或糖因有電解質而導電，那怎該麼辦呢？Gogo建議先就實驗用水進行導電性實驗，看問題是不是出在水身上。老師說這建議不錯，於是大家進行水的導電實驗，結果燈泡不亮，這樣就知道是糖有問題。接著，老師叫大家先將冰糖配製的糖水倒入培養皿中，待水分蒸發後，取下結晶糖異態液體

28 零件清單 x1 2 32 x2 33 x2 34 x1 10 x1 13 x1 15 x1 20 x1 23 x1 30 x1 31 x2 30mm 2 1

29 模型操作影片 7 異態液體完成圖 3

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 30 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 效果嗎？試試看，混合兩種以上的液體，會影響化學電池的作動化學電池。做做看，挑選幾種身邊常見的液體，是否能成功驅動

用一段時間後要補充蒸餾水，使電解質保持含有22成，電解液是稀硫酸溶液的蓄電池。其中以加水式普通鉛蓄電池最為常見，使目前汽機車裡使用的電瓶大多是指鉛酸蓄電池，一種主要由鉛及其氧化物製～28%的稀硫酸。一般經常使用時要注意電池液液面高度，若是高度不足，表示電解液含量不夠，影響供電效能，需要加電瓶水補充液。電解液在電池中扮演重要角色，例如開發促進大幅縮短鋰離子電池充電時間的新型電解液，是個重要課題。

含量與效能

31 想想看你覺得電解液產生功用的時間長短會有變化嗎? 生活應用穩定放電的技術，常常是發明專利的利基。金屬燃料電池領域中，開發反應產物可自行脫離電池以及確保電池能長時間度或大量的鹽水並不能大幅增加電池的供電時間，有時反而會減少。因此，在積引起的電池內阻增大的問題，還有其他複雜因素，使得太高濃佳的正相關電力產出效能。其中，有部分是因為反應產物堆入金屬燃料電池中，並不會得到用越多或越濃就更另一則是濃度大小。將不同濃度的鹽水與分量注電解液含量指的是兩種情況，一是指分量大小，科學應用電解液含量8

32 零件清單 x1 2 21 x1 23 x1 29 x1 30 x1 31 x2 32 x2 33 x2 34 x2 10 x1 13 x1 15 x1 17 x1 19 x1 20 x1 3 12

33 模型操作影片 5 8 含量與效能完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 34 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 水，電池會繼續作動嗎？試試看，把作用完一次的化學電池重新注入新的食鹽不同的食鹽水，觀察電池的作動時間有何差異。做做看，分別在兩個化學電池中加入濃度一樣、容量

35 想想看電解質停止作用後，原來的電解液都怎麼了呢？生活應用可得藍色反應。懸濁液，使得原來的中性電解液轉變成鹼性，此時用紅色石蕊試紙檢測夠久，使得這些產出物夠多的話，會讓小部分氫氧化鎂在電解液中形成粉狀物質，這些產出物是氫氧化鎂，如果鎂燃料電池使用使用鎂燃料電池供電後，會在鎂鋁片上產出白色鹽水為中性溶液，並不會使石蕊試紙變色。當鎂燃料電池裡所使用的電解液是食鹽水，而 9 鎂燃料電池的產出物是氫氧化鎂，為白色晶體或粉末，難溶於水。當使用鎂燃要求檢視以鎂鋁片為金屬燃料的鎂燃料電池。新式環保能源的要求，就是不要產出有害物質而汙染了生態環境，現在就以此料電池之後，可以抽出金屬板清洗，裡面生成物就是氫氧化鎂白色粉末。氫氧化鎂在水中的懸濁液稱為氫氧化鎂乳劑，可使紅色石蕊試紙變成藍色，故為鹼性物質。氫氧化鎂也應用於中和過多的胃酸和治療便秘，廣泛用作阻燃劑、抗酸劑和胃酸中和劑，有很好的再利用性，因此，鎂燃料電池並不會汙染生態環境。變質溶液科學應用電解質酸鹼性

36 零件清單 x1 2 x1 3 34 x1 43 x1 46 x1 47 x1 13 x1 14 x1 26 x1 30 x1 31 x2 32 x2 33 x2 27mm 23 1 27mm

37 模型操作影片 9 變質溶液完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 38 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 試試看，更換不同的電解液，得到的結果有何不同。蕊試紙定時檢測，看看電解液如何變化。做做看，從化學電池開始作用到結束的期間，利用石

39 模型回顧 8.6.液態開關含量與效能液的化學電池，串聯來產生電力的燈組。請利用學過的模型跟原理，設計一組同時利用不同化合物當電解7.異態液體9.變質溶液專題製作210

2 模型創作 1 模型設計自我評量 3 競賽獲勝設計規劃 40 我的作品照

41 想想看有哪些觀察時間的方法？生活應用片的分量可當作計時器，當鎂消耗完結束反應，就是時間終止時。形成鎂離子，這使鎂鋁片會隨電化學反應的進行而逐漸減少，因此鎂鋁料，當發生電化學反應時，鎂鋁片會當成陽極而氧化失去電子採用鎂鋁片的金屬燃料電池，其鎂鋁片是浸沒在電解液的燃科學應用電解反應11 應而免於腐蝕作用，就這樣鐵殼船被保護了。化腐蝕時，先被腐蝕的是那些比鐵更活潑的鋅金屬，使得船外鐵殼成為陰極反通常在輪船的尾部和在船殼的水線以下部分，裝上一定數量的鋅塊，當發生電上，而且沒上Gigi觀看船舶製造介紹報導時，發現有銀白色一小塊一小塊物體黏在船外體紅丹漆防銹處理，於是請教爺爺這個奇怪現象。爺爺說，這與金屬電化學腐蝕有關，同樣是電化學反應，發生在電池時能供電幫助人，但電化學反應也可能變相成為破壞的計時器。由於鐵殼船長期浸泡海水裡，活像一座電池，在金屬電化學反應中，活性較高金屬會當成陽極而氧化消耗，如此會讓船外鐵殼加速腐蝕而減少船的使用年限，因此，時間賽跑

42 零件清單 x1 2 x2 3 x1 4 x2 8 30 x1 31 x1 32 x1 33 x1 34 x1 14 x2 17 x2 18 x1 19 x2 21 x2 23 x1 3 4 2 1 70mm70mm27mm27mm

43 模型操作影片 11 時間賽跑完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 44 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 試試看，改造這個模型，使觸發裝置的時間改變。作動時間是否一樣，並記錄下來。做做看，用兩個比例相同的化學電池同時驅動，觀察

45 想想看有沒有其他效率更高的供電系統？生活應用還要持久，因此，化學電池比一般電池電力更強，而且更加環保。起來，其所持續產生電力的時間，會比串聯兩顆可充式電池或傳統電池有3V小時以上的電力。如串聯兩個這種化學電池就能約提供約1.5V使用一片鎂鋁片的化學電池，可以持續穩定與300~500mA電流長達20的有效電力供應。如將兩個鎂鋁片的化學電池串接科學應用發電效能12

用水蒸氣推動發電機來產生電能，這樣的能量轉換過程會損失許多能量，以至傳統利用燃料發電方式例如火力發電，是通過化學變化產生熱能之後，間接利於最後變成發電效能只剩下三成左右。但燃料電池發電省去這些複雜的程序，也因不需推動渦輪等發電器具，所以發電效能高出傳統發電一倍以上，因此，許多國家新建燃料電池發電廠正以驚人的速度邁入商業規模應用的運轉。這種新型發電方式能大幅降低空氣污染，並解決電源供應不均與不足之問題。由於這種新型發電廠外觀較現代化，而且也沒有什麼噪音和污染，所以廠區附近很多居民都不知道它的存在。

電力拔河

46 零件清單 x1 2 x1 3 x1 4 x1 8 33 x3 34 x3 36 x2 40 x1 14 x1 19 x1 30 x1 31 x1 32 x1 3 4 2 1 27mm

47 模型操作影片 5 12 電力拔河完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 48 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 哪一組的拉力較強。試試看，電源分別接上馬達，利用手指測試拉力，看看察電源串接時跟單一電源的馬達作動有何不同。做做看，同時將化學電池跟一般電池座接上馬達，觀

49 想想看電風扇有什麼方法讓馬達有更大連鎖反應輸出功率呢？生活應用力消耗大，電池組由串聯三個電池芯所組成。風扇中速時，其電池組由串聯兩個電池芯所組成。若電風扇高速，因電芯來看待。當電風扇低速運轉時，其電池組由一個電池芯所組成。如電是模擬電池芯與電池組的設計，每個化學電池要當成電池一般電風扇有所不同。這裡所採用的調速機制，三段調速功能，但這些調速功能的機制卻與這裡介紹一種特別的電風扇，它有低中高速科學應用連鎖反應13 一個接一個發揮加乘效應，壯大電池組的電容量。特性，每個電池提供的電力都是特定的，且容量偏小，需要有組織的規劃利用電力來源，所需要的電池組是非常大的，然而一般的化學電池受限於材料電化現今的筆記型電腦及電動載具或儲能設施等，都會使用電池作為主要或輔助的這些資源。因應這種需求，電池設計時會將每個電池改為電池芯，經詳細地規劃組裝生產測試，將這些電池芯組織成一個電池組，有些還會加上控制電路板，這也是我們常見到整合一體的電池包裝，表面上看起來是一整顆，其實裡面是由許多電池芯所組成，它們

50 零件清單 x1 2 x1 3 x2 4 32 x1 33 x3 34 x2 35 x1 36 x2 40 x1 13 x2 15 x1 16 x2 19 x1 30 x1 31 x1 3 2 1 27mm + -

51 模型操作影片 5 電風扇13 完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 52 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 用情況有什麼不同？試試看，把一般電池和化學電池的順位互換，馬達的作何不同？做做看，觀察馬達在串接電源開通後，作動的情況如

53 想想看在石油短缺的情況下，有哪些方法來驅動車輛呢？生活應用作，進而達成節省燃料的效果。同運作，則可以調節內燃機的負載，使內燃機在最有效率之馬力區間運例如，內燃機引擎有其運作最有效率之馬力輸出區間，若搭配電動機共來源，在推動系統的設計上能夠截長補短達到更高的效率。動機作為推動系統，由於油電混合車使用超過一種動力混合車是使用燃油驅動內燃機以及電池驅動電然它採用了混合式能源。目前市面上的油電油電混合車是使用兩種能量來源的車輛，顯 14

複合能源車科學應用混合式能源

混合動力系統的運作狀態圖示表，真是非常有趣。現在是電力驅動車子才會那麼安靜。Gogo好奇地發問，這台車看起來和一般靜舒適，於是誇讚司機說，這台是高級車喔！司機解釋，其實這台是油電混合車，Gogo陪奶奶到醫院，因為趕時間，便搭計程車前往。在車上，奶奶覺得車很安的汽車是一樣的，怎麼知道是油電混合車呢？司機叫Gogo伸長脖子看看儀表板有何不同，Gogo發現，這台油電混合車的儀表板果然不一樣，除了傳統汽車有的引擎轉速表與時速表之外，還多加了油電

54 零件清單 x2 3 x4 4 x2 7 x1 8 19 x2 21 x1 27 x2 28 x2 30 x1 31 x1 32 x1 33 x2 34 x1 40 x1 46 x2 11 x2 12 x2 13 x2 15 x1 3 4 2 1 70mm 27mm 27mm + -

55 模型操作影片 5 14 複合能源車完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 56 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 供電。試試看，設計一個開關，讓車子的兩組電源在不同時間觀察車子作動時間有什麼變化？做做看，把一般電池驅動的車子接上化學電池串聯，

57 模型回顧 11.時間賽跑13.電風扇請利用學過的模型跟原理，設計一台有燈座的複合能源車。14.12.電力拔河複合能源車專題製作315

2 模型創作 1 模型設計自我評量 3 競賽獲勝設計規劃 58 我的作品照

日常生活有哪些地方用到按鈕控制？他們的作用方式相同嗎？輕輕觸碰壓電開關時，就會產生開關元件的輸出電壓變化。層導電薄片之間，而開關底部，則是由一個承載盤支撐著整個組件。當我們入一個衝壓而成的絕緣層當中，這個絕緣層所看到的界面)可以印刷成所需要的精美圖案。壓電晶片是嵌關就是使用這種壓電晶片當作開關元件，其表層(使用者會產生電壓變化，常被製作成壓電晶片。而壓電開效應，其晶體結構受到機械壓力發生形變，就有一些晶體材料如酒石酸鉀晶體，具備有壓電又被夾到組成開關觸點的兩

科學應用壓電效應16

生活應用

指壓開關

59 想想看

且人員不用靠近物品與吊具，這樣才有安全保障。時，只手控開關常搭配手控起重機出現於物品過重的工作場所。當人們要搬運物品要手拿起手控開關，即可快速安全地操控起重機載重搬運。手控開關上的按鈕做得堅實，不易受碰撞而損壞。當手指壓下按鈕時才會開啟開關，令起重機作動。若手指鬆開按鈕，則起重機停止作動。手控開關上的每個按鈕都有一定的功能，它是一個控制裝置，單手即可操控引導起重機進行不同作動，而

60 零件清單 x1 2 x1 3 x13 4 x4 5 x2 7 x2 8 x1 9 30 x1 31 x1 32 x1 33 x2 34 x1 43 x1 44 x1 14 x1 15 x2 19 x1 3 2 1

61 16 指壓開關 5 4 6 27mm

62 7 8

63 模型操作影片 16 指壓開關 9 完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 64 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 試試看，設計一個壓一次只會作動一下的電路機構。轉動幾圈？做做看，你能在30秒內加壓幾次模型？可以帶動齒輪

65 想想看家中停電的時候，有哪些備用的應急措施？生活應用時間，好完成手上工作，以免資料的流失或是系統的毀損。直流電轉換成交流電。不斷電系統是供電腦緊急用電，爭取數十分鐘緩衝電源斷電或是電壓異常，會在極短時間內切換到蓄電池電源，將電池內的電系統裡的蓄電池是保持充飽狀態，一但電路板偵測到交流源接到不斷電系統，再由不斷電系統接到電腦。平時不斷路板和繼電器等所構成。安裝時，先將交流電電們大多數是做成箱型外觀，主要由蓄電池、電辦公室常見到的備用電源就是不斷電系統，它科學應用備用電源17 爺爺說，這些備用電源並不是來自蓄電池，醫院每天有許多病人在開刀動手術爺，這是蓄電池發揮作用了吧！Gigi陪爺爺到醫院，沒想到就碰到停電。Gigi指著還亮著的燈火，好奇地問爺搶救，因實際工作需要不能夠斷電，會以大型柴油發電機組當作備用電源，可以持續供給柴油就能不斷地提供電力。停電時雖然會影響醫院一般用電系統，引致部分照明及冷氣系統暫停，但備用電源仍維持運作，所以主要醫療儀器、臨床醫療管理系統等設施不受影響。有備無患

66 零件清單 x1 2 x1 3 x1 4 33 x2 34 x3 35 x1 36 x2 40 x1 11 x1 13 x1 19 x1 30 x1 31 x1 32 x1 3 4 2 1 27mm

67 模型操作影片 17 有備無患完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 68 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 源。試試看，設計一個開關，在電池沒電時可以啟動備用電作動多久？做做看，拔掉電池，記錄你的備用電源還可以讓馬達

看著一幕幕令人驚心動魄的災難畫面，讓Gogo感受到大自然無情的破壞力。石流及地層下陷，造成了無數人的傷亡。Gogo一天晚上看著新聞，正報導著某一地區，因為連日來的傾盆大雨，導致土剎那間Gogo想起在學校學到化學電池的原理，若是能將雨水作為化學電池的溶液，就可以製造一個降雨時即會發電的裝置，發出來的電用來作為警示人們的訊號，這樣就成了一個無須電源的化學電池雨量警示器，能在災害發生前警告人們盡速逃離，避免不必要的傷亡。想著想著Gogo立即開始動手打造裝置進行實驗。

69 想想看有哪些判斷降雨量的方法呢？生活應用能用來作為水庫水位的監控系統。響農作物的生長，也會讓戶外的金屬建材鏽蝕。而相同的警示器概念也雨水酸鹼值一般為pH=6豪雨，此時容易造成山區土石流或低窪地區積水等災害。而雨量超過50mm能同時檢測雨水的酸鹼值；一般來說，當每日降搭配感測器來進行監控，不僅能監測雨量，也雨量警示器是透過一個收集雨水的集水桶，即為大雨，若超過350mm則為超大左右，當pH<5.0時則被稱為酸雨，酸雨會影 18

雨量警示器科學應用化學電池應用

70 零件清單 x1 4 x1 7 33 x1 34 x1 37 x1 42 x1 11 x1 12 x2 13 x2 14 x1 15 x1 28 x1 31 x1 32 x1 29 x1 3 2 1

71 模型操作影片 4 18 雨量警示器完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 72 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 試試看，如何調整驅動化學電池所需要的水量？電池作動。做做看，記錄集雨器需要累積多少水量才能驅動化學

73 想想看掃地機可以利用綠色能源取代哪些機器的動力來源呢？生活應用刀、媽媽的洗臉機，選用充電式機種較為環保。視為環保電器，以避免一次電池用完即丟的污染問題，例如爸爸的刮鬍造賣出大量的鹼性電池，而且只有極少數被回收。因此，充電式電器可哪種電器更環保，以及怎麼進行電器回收。又由於每年製能。電器環保之道是指如何避免浪費能源，選購一般環保電器需是低碳排放量並兼有節能功電器在我們生活中扮演的角色越來越重要，科學應用環保電器19

Gigi好奇地問媽媽，這應該是會吸塵的掃地機吧！為什麼比家裡的吸塵器還小聲？Gigi發現機器的前端有兩個旋轉的大毛刷，能將地上垃圾捲入，垃圾就不見了。GigiGigi陪媽媽到大賣場採買。Gigi走走逛逛，身邊突然出現一台大型機器，這是第一次看到這種機器，於是停下腳步觀察它在幹什麼。而且家裡吸塵器是有線的，為什麼這台不插電就能運作？媽媽回答說，這種掃地機是低噪音設計的電動車，用蓄電池電力驅動車子，因此掃地時不用插電，運行時更穩定且低噪音，如在室外的掃地機，還可在車頂上加太陽能板，則更加環保。

74 零件清單 x1 3 x3 4 x2 7 10 x1 13 x1 14 x1 15 x2 17 x3 18 x3 19 x2 20 x2 21 x1 22 x1 27 x2 30 x1 31 x2 32 x2 33 x2 34 x1 45 x1 46 x2 3 4 12 70mm 27mm 30mm 30mm 100mm

75 模型操作影片 5 6 掃地機19 完成圖

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 76 動手玩實驗動手玩創意 Smart網頁版Manual 試試看，如何讓掃地機的作動時間增加？做做看，記錄化學電池能讓掃地機作動多久？

77 模型回顧 18.16.指壓開關雨量警示器電用品模型。請利用學過的模型跟原理，製造出用綠色能源驅動一種常見的家17.有備無患19.掃地機專題製作420

2 模型創作 1 模型設計自我評量 3 競賽獲勝設計規劃 78 我的作品照