2014年5月26日 星期一

隨手做電池



       電池是生活中常見的物品,國中理化把電池原理規劃在三年級下學期,寒假輔導課是很適合帶學生先從動手做來瞭解電池的原理。






這活動需要的材料有:

一圓硬幣(含有92%的銅)     數枚
鋁箔 (鋁)                             一大片
飽和食鹽水                             大約100mL
衛生紙                                     幾張
伏特計                                     每組一台
鱷魚夾電線                             若干    
LED(紅)                              每組一個


        所有材料可以請學生帶來,活動進行原則上有兩節課比較好,老師先示範一個基本的電池,在一元硬幣跟鋁箔中間夾入沾有飽和時鹽水的衛生紙,就是一組基本的電池。



 




        在這活動中每組會有一台伏特計讓同學測量電壓,進行活動時每組利用伏特計測量該組電池的電壓,並且可以利用已經學過的串、並聯概念,讓電池測到最大的電壓,每做出一個比原來更大電壓時,就可以在黑板上的表格中更新!







        在三年級上學期電學單元中學生已經很熟悉伏特計的操作,老師可以讓學生做完一組電池時哪提問,一圓硬幣跟鋁箔哪一個是正極哪哪一個是負極,讓學生跳脫他們熟悉的電池,以便接下來引導學生利用串聯的方式去堆疊電池。


        學生堆疊方式不同也會有很大的影響,例如多數學生都是當所有電池組垂直堆疊,但是今年發現有一組學生用了很特別的方式來串聯。

        這組學生把每個電池放在桌上,然後用導線連接電池,讓電池串聯,一開只學生還很直觀的接成了並聯, 經過引導之後他們開始正負極連接,接一組兩組時效果還算不錯,多組串聯之後的效果不是很好!



         這個活動需要極大的耐心,帶領的過程中需要在不同階段丟出不同的提示!在製作過程中可能影響的變因有以下幾項:

1.衛生紙厚度
2.一圓硬幣的新舊(電阻、反應速率)
3.衛生紙是否外露造成不同組的電池短路
4.電池堆疊是否整齊(電流流動的截面積)


         過程中引導學生觀察,問學生正極跟負極,讓學生思考多出來的衛生紙會導電,碰到另一個堆疊起來的電池會有什麼影響,要怎麼讓電池堆的電壓一直提昇?


       今年寒假有三個班都做了這個活動,每個班級都有組別可以把電池堆的電壓提升到1.4V左右,有兩個班級各有一個電池堆可以點亮LED,今年沒有準備更容易驅動的小電器,像是蜂鳴器之類的,可以找到適合的挑戰,讓學生有闖關的感覺!









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