《生活-360》 (◕‿◕)

準備器材：茶包、剪刀、火柴或打火機

1.將茶包從頂端（有棉線那一端）剪開，並小心倒出茶葉。（圖一）

2.將空的茶包完全攤開，發現兩端都有開口。（圖二）將開口撐開，使茶包成為圓筒狀，然後將茶包直立在地面。（圖二）

1.茶包會飛起來的原理，是因為燃燒茶包時會產生熱空氣，熱空氣上升使的茶包上方氣壓強度變小，而造成氣壓差。而物體會由氣壓較強大的地方被推向氣壓較小的地方，因此當氣壓差夠大，即氣壓差大於燃燒剩餘的茶包重量，茶包就會冉冉上昇了。

2.這個氣壓差原理的運用，這就是力學當中的白努利定律的應用，而我們透過燒茶包產生熱空氣的方式來完成此一現象。

1.請指導孩子觀察茶包升空的時間點，引導孩子發現茶包會升空，是在茶包剩餘重量小的時候才會發生。

2.實驗操作時，建議最好使用方形扁式茶包，因為它是棉質亦可拆成桶狀，利於產生熱空氣，重量也較輕，勿使用類似泡棉質的茶包，這類茶包燃燒時，除產生黑煙臭氣外，並且直接燒完，不留餘燼，無法產生足夠熱空氣。

3.過程中需運用到火，請家長在場協助指導並注意安全。

1.詳細的描述觀察到茶包燃燒後升空時的外觀。是全部然燒完？還是伴隨一部份的餘燼升空呢？

2.若家裡有不同的茶包，也可以拿來試一試，比較燃燒情形或升空情形是否有差異？

3.試試看報紙、書法用的宣紙或其他紙類，看看同樣的方式燃燒後是否能升空？

準備器材：雞蛋、鍋子、熱水、寬口瓶（或是5.2公升的礦泉水瓶子）

1.先將雞蛋水煮成白煮蛋，剝殼備用。

★注意：雞蛋應選擇比瓶口大一點的即可。

★注意：因為剛煮好的白煮蛋很燙，所以應先放置冷卻，再行剝殼。
2.將熱水倒入準備好的空瓶子，充分搖動後，讓瓶子均勻受熱，之後把熱水倒掉。

★注意：拿取瓶子及倒熱水時要小心，避免被燙傷，建議可使用廚房用的隔熱手套。

3.將剝了殼的白煮蛋，直放在瓶口的位置。（圖一）

4.靜置一會兒後，仔細觀察雞蛋就會發現白煮蛋慢慢被吸到瓶子裡去了。（圖二）

★小技巧：如果覺得白煮蛋被吸到瓶子內的速度太慢，可將瓶子浸泡在冷水裡。

圖一	圖二

1.本遊戲主要是運用空氣熱漲冷縮的來完成的。因為加熱水倒入瓶子內後，瓶內的原本的空氣，通通變成熱空氣往瓶口逸散，這時候瓶口放上白煮蛋，瓶子就成為密閉狀態。在這種狀態下，等瓶子慢慢冷卻，瓶內的空氣體積就會收縮，因此瓶內的壓力就會下降，而白煮蛋就會被瓶外的壓力擠到瓶子內了，也就是眼睛所看的空瓶吃雞蛋。

2.為了加快空瓶吃白煮蛋的速度，我們將瓶子泡在冷水裡，是因為要加快瓶內空氣「冷縮」的速度，也就是讓壓力下降的速度快一點，如此，空瓶吃雞蛋的速度也就跟著加快了。可以引導孩子動動腦想出這方法喔！

3.使用白煮蛋是因白煮蛋具有彈性，利用氣壓的改變，讓瓶子吞進白煮蛋時，不會因此而碎掉。另外，白煮蛋在完成後亦可食用，一舉兩得，親子共同操作，和樂融融。

4.水球跟白煮蛋一樣具有彈性，亦可拿來嘗試。

       操作過程中需運用到火及熱水，請家長在場協助指導並注意安全。

1.如果把瓶子放到更冷的水中，瓶子吃雞蛋的時間是否會不一樣呢？

2.若白煮蛋已被瓶子吃進去或卡在瓶口不上不下，怎麼把它拿出來而不會破壞白煮蛋呢？

3.以大小相近的水球取代白煮蛋，重複操作步驟，結果會如何呢？為什麼？

準備器材：透明玻璃缸、保鮮膜、橡皮筋、紅墨水、竹筷、小玻璃瓶、雙面膠

1.在小玻璃瓶內滴入幾滴紅墨水，再倒入熱水，之後瓶口套上保鮮膜，並用橡皮筋束緊，再用雙面膠將小瓶子固定在玻璃缸底部。（圖一）

★注意：裝入的熱水不要過熱，以免燙傷；挑選小瓶子時，不要高於玻璃缸的一半高度。

2.在玻璃缸倒滿冷水後，用筷子在保鮮膜上戳一個洞，會發現紅色液體會從洞口冒出，並像煙霧一樣緩緩上升，之後在冷水的頂層會形成紅色水層，而跟冷水形成兩層明顯的不同水層。(圖二)

★注意：為方便紅色液體流出，戳的洞不宜太小，但不也宜太大，以免一下子全部跑出來。建議可以先輕戳一小洞，若紅色液體流出情形不明顯，再將洞戳大一點。

2.小罐子的紅色液體流出的速度會越來越慢，最後幾乎停止，是因為熱水和冷水的水溫已經接近平衡，沒有溫度差，就沒有產生對流。

3.紅色水層會慢慢跟冷水層混合在一起，是因為擴散作用的緣故。

2.透明玻璃缸的選擇，其實只要是瓶口夠寬，深度夠（大於小瓶子的兩倍高度）， 且為透明的容器，以方便我們操作且觀察，都是可以拿來用的。

      當完成「紅火山」後，可以指導小朋友嘗試，如果在小玻璃瓶內裝入藍墨水，或同時放入兩瓶以上裝有不同顏色墨水的小玻璃瓶，那又會是什麼樣的情形呢？

準備器材：有金屬蓋的空玻璃瓶，冰塊 ，隔熱夾或隔熱手套，瓦斯爐或微波爐

1.在玻璃瓶中倒入約三分之一滿的水，放入微波爐加熱至沸騰後，以隔熱手套取出。

★注意：(1)建議選用寬口的玻璃瓶，例如：罐頭用的玻璃罐

(2)放入微波爐加熱前，必須將瓶蓋打開。

(3)沒有微波爐，可先將玻璃瓶蓋打開，再用隔熱夾夾住玻璃瓶在瓦斯爐上加熱，瓶內的水沸騰後後關掉瓦斯爐火。另外，加熱玻璃瓶時有可能會碎裂，要小心。(如右圖)

2.將瓶蓋鎖緊，此時，水面仍有沸騰冒泡現象，靜置約30秒，待溫度略微下降後，瓶蓋上沖一些冷水，不一會兒，瓶內的水竟然又開始沸騰冒泡了起來。(如下圖)

★注意：(1)此時手會與瓶子接觸，可用隔熱手套或抹布隔著。

　　　　(2)結束後若欲將水倒掉，除了注意瓶子及水很燙要小心之外，打開瓶蓋時請遠離身體或將瓶口朝下，以免熱氣噴出而受傷。

1.水的沸點是跟大氣壓力有關的，一般狀況下，也就是在一大氣壓下，水要達到攝氏100度C才能沸騰，但壓力如果改變，沸點也就跟著改變。例如：在高山上沸騰的水不能把雞蛋煮熟，因為高山上氣壓低，雖然水看起來已經沸騰冒泡了，但實際上並未達到攝氏100度C。

2.瓶內的水燒開後，變成水蒸氣會從瓶口散逸，此時我們將瓶蓋鎖緊，就將水蒸氣鎖在瓶子內，接著我們在瓶蓋上沖冷水，造成溫度降低，瓶內的水蒸氣遇冷變成水，體積因而收縮，使的瓶內壓力變小，降低了水的沸點，水就重新沸騰了。

　   過程中需運用到微波爐或火加熱，加熱後除產生熱水外，玻璃罐本身也非常燙，操作時一小定要心。另外，加熱時瓶蓋一定要打開，以免水蒸氣無處散逸，導致瓶內壓力過大而產生爆裂。所以，請家長在場協助指導並注意安全。

      當完成後，可以指導小朋友嘗試找出其他方法，以縮短看到沸騰現象的時間。

準備器材：兩個一樣的透明瓶子，紅墨水，硬紙片或塑膠片

  1.在一個透明瓶子中滴入數滴紅墨水，再裝入熱水，另一瓶子則只裝入冷水。（圖一）

    ★注意：裝入的熱水不要過熱，以免燙傷。

  2.在紅色熱水瓶上加蓋一張硬紙片，壓緊硬紙片使它與瓶口密合，翻轉瓶身置於無色冷水瓶上，使瓶口相對，再慢慢抽出硬紙片。（圖二）

    ★注意：在選取的瓶子時，最好挑選瓶口比瓶身小且邊緣較厚的，以便瓶子倒立相對時，能較穩固。另外，翻轉瓶子時要小心，最好兩手同時輔助，以免瓶口沒對準，紅墨水溢流而出。

圖一	圖二

  3.可以看到紅色水並沒有往下流，跟下方的無色冷水還是壁壘分明，沒有混合在一起。（圖三）

圖三	圖四

1.在熱水瓶內滴入藍墨水，另取紅色冷水瓶，將藍色熱水瓶置於紅色冷水瓶上方，水一樣會混合在一起嗎？

2.如果會，會變成什麼顏色呢？（可以嘗試在冷熱水瓶內加入不同顏色，觀察混合後的顏色，並將情形記錄下來。）

　　有很多日常用品可以用來製作為樂器，例如有一位名叫「Heita3」的日本網友在Youtube影片發表利用各種蔬菜製作成樂器（參考資料1），相當有趣。不過製作上頗費功夫，蔬菜也容易腐爛不易保存。

　　日常用品中有各種不同種類的尺，有很多種尺都可以直接拿來當為樂器，操作過程與方法如下：

1.取一把直尺（建議30公分的尺）放在桌緣，桌緣最好是直角，不要有弧度。將尺伸出桌緣。一手緊壓著桌上的尺，另一手敲擊伸出桌緣的尺的末端（如圖一），讓尺產生振動，聽看看，有沒發出聲音？

2.如果沒有發出聲音，通常是因為尺的材質太軟，換一把比較硬的直尺。

3.確定可以發出聲音後，開始註記音階。這時候就要考驗您的聽力了，在不同長度的位置，以簽字筆劃記音階的位置。圖一就畫了一個八度的音階（不含升降音）。

4.完成後就可以開始演奏了，建議先演奏簡易的「小蜜蜂」（只需五個音階），「流浪到淡水」的前奏也只需要五個音，熟練後就可以嘗試更複雜的曲子。

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1.取一把手穿過筒身的大水瓢（把手是中空的），將桶身內的把手鋸掉一段，成為圖一的形狀。

2.再剪一張黑色塑膠袋套在水瓢上方，用橡皮筋固定（建議至少用三條橡皮筋），再拉緊塑膠袋，儘量讓表面保持緊繃，如同一張鼓皮。（如圖二）

3.在鼓皮上方均勻的灑上一些食鹽，建議使用顆粒較細的精鹽。（如圖三）

4.在把手的位置發出聲音，鼓皮上的食鹽顆粒會隨著聲音而振動，而且會形成有趣的幾何圖形喔！（如圖四）。試者發出不同的聲音，看看圖形是否會隨著變化。

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本項操作必須先安裝好以下裝置。

1.電腦先安裝產生特定頻率聲音的軟體，讓電腦可以發出特定頻率的聲音，建議頻率範圍必須包含20Hz～100Hz範圍。可供下載軟體的網址： http://www.zeitnitz.de/Christian/scope_en （下載soundcard oscilloscope V1.32）

2.電腦安裝軟體之後，確定可發出輸入的頻率，再輸出到擴大機，並由擴大機連接到喇叭。

3.以塑膠水管連接水龍頭，並通過喇叭（如圖一）。注意：水管伸出喇叭約2公分即可，不可太長（越短越好，以不會濺濕喇叭為原則）

4.水管與喇叭的上方、下方接觸點，以手壓住，或用膠帶貼緊。

5.打開水龍頭，水量不可太大，讓水流緩慢流出來即可。

6.由電腦控制送出20Hz頻率的聲音，並以攝影機觀察，觀察水流有沒發生變化？如果沒有，將聲音調整為21Hz，再以攝影機觀察水流有沒發生變化？如此一直增加聲音頻率，可以發現在某個特定頻率，透過攝影機觀察到的水流會變成一段一段的（如圖二），而且還會如圖三，水流不是往下流，而是會往上跑喔！（如圖三）

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右圖是版主購自美國的玩具，稱為Thunder Tube（雷聲筒），不過是made in China。構造相當簡單，一個塑膠筒子，一端是開口，另一端有一片薄的硬塑膠片並固定一個金屬彈簧。拿著筒子左右搖晃，金屬彈簧跟著振動，就可以發出有如雷聲的響聲。除了可當為玩具，也常被當為類似銅鈸效果的樂器。 　　雷聲筒在台灣沒有販售，版主嘗試自行製作，效果相當不錯，製作方法如下。

1.取裝海報的紙筒，直徑（外徑）約5.5公分，厚約0.2公分。裁切一長度約23公分的筒子。（如圖一）

2.將海報紙筒的塑膠蓋子中央挖一小洞（如圖二，可用圖釘鑽孔），孔洞務必避免過大。

3.至五金店購買彈簧，彈簧直徑約0.4公分，長度為30.5公分。先將彈簧逐段且均勻的拉長，使彈簧的螺旋之間的間距增加（間距略小於0.1公分），如圖三。

4.將彈簧的一端插入紙筒蓋子的孔洞中（如圖四），並旋轉拉進洞中（需要使用尖嘴鉗），以便可以緊密固定。以尖嘴鉗剪掉過長的彈簧，讓彈簧長度約為40～45公分。

5.最後將套好彈簧的蓋子，蓋回紙筒，就完成了雷聲筒的製作（如圖五）。

　　操作時，拿著紙筒的中央，以手腕為中心快速左右的搖晃（不是旋轉），就可以製造出如雷鳴的聲響。其他玩法是：(1)雷聲筒發出聲音後，以另一隻手的手掌在筒子開口處，快速的來回的閉合，可以發出「哇～；哇～」的聲音。(2)不搖晃雷聲筒，而是用指尖輕輕捏著彈簧，來回滑動，可以製造出不同的聲響喔。

　　除了海報筒，效果更佳的是使用洋芋片的筒子。首先以圖釘將洋芋片筒子的金屬片底部鑽一小洞，再將彈簧旋轉套進去固定即可（如圖六）。彈簧同樣需要如圖三稍微拉長，完成後（如圖七）同樣的操作方法，發出的聲音比海報筒製作的還要響亮喔！

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（以下操作參考自「科學玩具柑仔店」）

　　聲音只能聽得到，摸不到也看不到，如何看見聲音呢？以下介紹三種有趣的操作。

　　如圖一的裝置，利用雷射筆放出的光被反射在牆壁上，然後在紙筒後面發出聲音，就可以看到雷射筆反射的光點開始振動，光點的振動圖形隨著聲音的變化而變化（如圖二），相當多樣性而有趣！

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