演化

很多東西都是邊作邊修正的(聽說有一個很好聽的稱呼叫作滾動式修正)
修正的原因往往就是教學上所遇到的問題
或自己慢慢調整了教學目標

這個電磁感應的教具是非常早期的作品(將近快20年了)
當時的想法很單純
就是讓學生看到搖搖搖就會發電
但...學生學到了甚麼？
我要教的東西真的有在裡面嗎？

我們真正想教的是磁場變化對應所產生的電流方向之間的關係
但搖搖搖是無法教的，單純就只是好玩
因此演化成將兩個LED反接
磁鐵SN不同極接近或遠離就可以觀察到不同的LED亮了？
不同的LED亮代表甚麼？
不同的NS又代表甚麼？
接近和遠離改變了哪個物理量？
慢慢引導學生從觀察去察覺對應的物理量
再連結兩個物理量之間的關係(操縱與應變變因)
玩具才能變成教具

後續就是許多題目的實驗化
當磁鐵通過一個兩端開口的線圈
檢流計如何偏轉？
這是一個很讓人生氣的考題
但作成實驗卻是樂趣無窮
一樣從觀察開始，再去詮釋觀察的現象

承上題，那磁鐵在線圈內部落下的過程中有電流產生嗎？
真的很想打人...
但一樣設計成教具
就又會變成另一個有趣的討論了

當磁鐵在線圈上方進出時
雖然速度不快，但仍可以觀察到檢流計偏轉的角度較大
但若磁鐵直接在線圈內部移動
檢流計偏轉角度就明顯小了許多

這就是一種演化的過程...

無線光傳輸_免擴大機IR接收器集成

沒想到不到半小時就弄好了...

無線光傳輸_免擴大機IR接收器

光通訊的接收端當然可以直接連接喇叭收聽到聲音
但別忘了能量守恆，所以聲音會很小聲
加上擴大機就會有很好的效果
擴大機最簡單的方法就是拆電腦喇叭
以前拆過許多顆
後來直接改裝教學用的擴大機，方便許多了
但...這還是需要成本的

若直接用電晶體放大接收端的訊號
基本上就可以免擴大機了
電路圖很簡單

加上1K的電阻就可以調聲音大小了
等我集成吧!!

光電效應??

之前利用電晶體做成的正負電荷偵測器
npn的B極需要有電子流出才能導通電路
pnp則是要有電子流入才能導通
靜電的電壓高，因此很容易偵測到
但如果利用UV照射金屬板
理論上因為光電效應就可以產生電子

pnp的B極可以導通
馬上就變成一個簡易的光電效應偵測器
但電子產生的量一定不多
因此負載的電壓要夠大才行
電路圖如下

試試看效果
果然有產生一些反應

pnp的結果會亮

npn的結果不會亮

是否真的是光電效應我也不敢保證
但應該說得通吧...

LIR2032充電器

鈕扣電池是一切薄型電池的泛稱
以前又叫做水銀電池
但現在幾乎已經買不到早期用氧化汞當正極的水銀電池
因此就不要再叫人家水銀電池了

通常有CR和LR兩種
LR是1.5V的鹼性電池
CR是3V的鋰電池(其實超過3V)
編號也很簡單
CR2032，指的就是直徑20mm，高度3.2mm
因此買的時候主要就是前面兩個數字要合
再來才是選擇塞得下的高度

最近很常用2032
所以決定買一些充電式的(通常是主機板在用的，編號變成LIR)
不然實在很浪費

但...問題來了
市面上沒有為2032設計的充電器
因為人家是要裝在主機板上的

沒有，那就自己搞
其實他就是和18650一樣的鋰電池啊
我有許多18650的充電器
改一下應該就行
拿一個2032的電池座連接在18650充電器的正負極上就好

要注意線長的問題
因為我還要拿來充18650呢
試試看
可以用耶~~

不過，千萬不要同時充2032和18650
兩個電容量差太多，充電器會搞不清楚電壓是否到了斷電的時刻
乖一點，一個一個來

空氣有沒有重量？

這是可以很直觀來說明的
那就是把空氣抽掉之後秤秤看

從影片中可以看出來
抽掉玻璃罐中的空氣之後
重量從881g掉到879g
少掉了2g，這2克就是空氣的重量

確定嗎？
帶入理想氣體方程式看看
玻璃罐的容量有1.8L
室溫為24度C，也就是297度K
抽掉了70cmHg的壓力，也就是約0.92個atm
代入PV=nRT
0.92x1.8=nx0.082x297
n=0.068
空氣的平均分子量約29
所以抽掉的空氣質量約有0.068x29=1.97g
很好!!
如果我手邊的磅秤可以更準的話
這數字應該可以更漂亮

知其然，不知其所以然...雙面鏡速解法

好像每過一陣子就會看到類似這種教人家如何判斷某某某的新聞
但或許是版面的安排，又或者是受限於讀者的知識背景
往往都只說半套
有點像是補習班常教的速解法一樣
知其然而不知其所以然

如下的新聞
https://goo.gl/1jYgjP
新聞中常教大家判斷雙面鏡的方法
就是看鏡中的影像是否和原物體碰在一起
若有，就是雙面鏡
若沒有，就是普通鏡子

但這種方法其實是有前提的
一般鏡子的反射層會做在背面
因此真正反射的面會隔著玻璃本身的厚度
所以就會有空隙

但雙面鏡，其實簡單說起來就是深色的玻璃
就如同汽車玻璃貼上隔熱紙一樣
若外面比裡面亮，從裡面就可以看到外面
若外面比裡面暗，從裡面看就像鏡子一樣(只有反射，外界沒有光穿透進來)
因此，雙面鏡會有兩次的反射
一次是表面的玻璃(沒有空隙)
另一次是底層的玻璃(有空隙)
當然有些更專業的雙面鏡底層玻璃的反射較不明顯
就會更像是真的鏡子

但...
沒有空隙就真的是雙面鏡嗎？
有另一種便宜的塑料鏡子
通常在車大燈內部的反射塗層
直接把亮面的反射層塗在表面
這時候反射出來的物體當然也就和原物體沒有空隙了
但這卻不是雙面鏡啊~~

以下是這次實驗的三種鏡子

當然，對大部分的民眾來說
判斷是否有空隙確實是簡單又迅速的方法
只是理化老師比較龜毛而已

重點是，速解法是有條件的
但很多人卻不在乎，只要速解...