磁簧管是個神奇的東西,能夠快速感應磁力,而且能傳遞電源及電的信號。這個神奇東西可以應用在設計音樂玩偶鐘上,當「音樂玩偶鐘」響起音樂聲,這時從音樂鐘後面的人偶樂團,則緩緩隨著音樂轉向我們,一共是十二尊的音樂玩偶,有十二種不同的表演。

 

X博士摘要說明】

  1. 製作測量磁鐵與磁簧管感應距離的工具。
  2.  製作模擬時鐘指針掃過磁簧管的工具,測量指針上的磁鐵使磁簧管能感應期間的最大張開角度。
  3. 製作一個由時鐘的時針控制開關的玩偶鐘>
  4. 利用磁鐵與磁簧管配合時鐘來製作音樂玩偶鐘。

 

48 國小生活與應用科學科作品

題目:神奇的指揮棒

作者:桃園縣中壢市內壢國民小學的同學們

 

【摘要(原文)

我們的作品「神奇的指揮棒」,是從中壢太平洋 SOGO 百貨公司的「音樂玩偶鐘」與「磁簧管」中得到創作靈感。我們選擇平凡無奇,有著圓周運動,規律旋轉的時鐘,但在旋轉的時針、分針、秒針上面,裝上神奇的強力磁鐵 (銣鐵錋磁鐵)後,一切都改觀了,就好像交響樂團的指揮大師,他那手中神奇又偉大的指揮棒,也像哈利波特的魔杖,順利變出我們的科展作品,「神奇的指揮棒」。在整個實驗過程中,老師指導我們,首先必須對磁鐵基本的特性與現象有徹底的了解,所以我們從「測量磁簧管感應距離與角度」著手,接著再以磁鐵和磁簧管為應用主軸,搭配時鐘規律的運動,進而做到定時的控制,這些都經由磁性的感應,使磁鐵和磁簧管完成電源及信號的傳遞,以達成實驗中的使用需求。讓我們經歷了一次奇妙又有趣的磁性之旅。

 

X博士步驟說明】

●製作磁鐵和磁簧管感應旋轉測量器。

360°旋轉量角器,再準備一個壓克力柱,正好可以卡在量角器中心,並將有刻度的直尺黏在紅色箭頭的位置。

再拿 ABC 三條藍色電線:

A 條的一端與磁簧管的 A 端相接,另一端與水銀電池盒的負電極相接。

B 條的一端與磁簧管的B 端相接,另一端,從透明吸管下方穿入,穿過透明吸管中心再從透明吸管上方穿出,與 LED 燈的短腳(負電極)相接。

C 條的一端與水銀電池盒的正電相接,另一端與 LED 燈的長腳(正電極)相接。

 投影片2  

 

●測量指針上的磁鐵使磁簧管能感應期間的最大張開角度。

 投影片3  

磁簧管固定的位置剛好在(指針上)磁鐵的正上方或正下方時,磁鐵與圓心的距離愈短,磁感應的角度愈大。

磁簧管固定的位置不在(指針上)磁鐵的正上方或正下方時,磁鐵與磁簧管的距離愈大時,磁感應的角度愈小。

 

製作由時針控制開關的恐龍玩偶

 投影片4  

時針、 分針、秒針不能是鐵製品,會被吸住就不能使用了,每次遇到整點時都會唱歌。

 

數據分析與結論

普通的時鐘結合磁鐵、磁簧管和家中的玩偶,我們完成了一個可以定時做出許多變化演出的音樂玩偶鐘。在實際的製作過程中。我們更進一步的瞭解電路的串連和並聯的意義和該如何應用。其中,為了知道時針、分針和秒針上的磁鐵通過磁簧管時的磁感應範圍,我們還設計了「磁鐵與磁簧管感應旋轉測量器」和「磁感應張開角度測量器」,對於幾個不同尺寸的磁鐵,做了詳細的測量和記錄。有興趣的同學可以參考我們的測量表,選擇適當大小的磁鐵、磁簧管和時鐘試著製作一個屬於自己的音樂鐘。

 

以下是評審給的評語

 投影片5  

 

X博士評語】

將音樂玩偶鐘放在自己的房間裡,他身上的時針、分針、秒針不停的轉動著,磁鐵和彈簧管可作為信號的傳遞,而可以選擇在整點的時候啊出音樂的響鈴聲,就如同咕咕鐘一樣,每到整點時,就會期待音樂鐘能帶我們多樣化的表演,是一件極具聲光效果的科展作品!