今天你們懷念的硬核某榨汁機回來了!
很長時間沒有出文章實在不好意思,主要是因為現如今這個帶娃和家務工作都翻倍的特殊時期,我的首要任務是越好支持老婆大人吃好睡好有心情搞創作麼,所以只好先犧牲自己剛剛起步的網紅事業了,見諒見諒!
不過這次帶毛頭做的項目搞了快倆月,也算是我憋了個大招了。
起因是毛頭的學校有ib項目,旨在讓孩子能夠更好的認識自身和這個世界,於是每個學期都會有額外的一科「探究課」,老師和同學們都會圍繞某一個自然或社會的綜合話題展開,進行一個學期深入的探討和研究。這學期的題目是——電力能源。
「探究課」並不是傳統中的那種「傳授式教學」,老師在學校裡面教完基本概念還不算完,還要讓學生們回家和家長討論關於電力能源的擴展話題,再到學校和同學老師交流分享。於是乎,每天毛頭放學回家後,有事沒事就要拉著我聊電力能源的問題,要不然他明天沒得可講就會很沒面子。
為了維護住理工博士老爸的人設,榨汁機每天只能硬著頭皮,把腦袋裡面所有關於電力的英語名詞挖出來,以應對毛頭小朋友熱烈的討(拷)論(問)。
科普了一圈火力,水力,核能,還有風力,地熱、潮汐各種發電的種類還不夠,小朋友還想知道發電機為啥這麼神奇,可以把其他能量轉化成電能?
真是為難老父親了,不知道要如何給四年級的小孩講清楚發電機的工作原理。如果說出「用金屬導線切割磁力線就可以讓電子發生定向移動」這種咒語級別的鬼話,又不知道又要耗費多少口舌才能解釋清楚了……
我情急之下就開始嘴賤,說要不爸爸改天和你一起做一個發電機,咱們自己發個電,你就全明白了?
說者無意聽者有心,毛頭從此和我槓上了,每天都提醒我做發電機的事情。還用別人家的老爸這種套路來刺激我,說某某同學的老爸是水電站的,今天來我們班上給大家講了各種關於水力發電的知識。
天啊,素質教育也太拼爹了吧……不當個工程師都應付不過來啊!
沒辦法,咱可不能拖娃的後腿啊!雖然咱這輩子也沒研究過電力工程,不過按照高中課本學來的基本原理土法煉鋼應該也能差不多吧。
於是我們開始試圖設計製作一臺手工發電機。
基本原理其實很簡單,只要拿顆磁鐵繞著線圈做運動就好了,但是真的做起來可就沒有腦子裡想的那麼順利了。
我們第一次做的設計是這樣的:
要問為什麼會有光碟?主要是覺得這個東西中間天然有孔,拿根筆做軸就可以旋轉起來很方便。
接下來就用熱熔膠把磁鐵黏在光碟上,就成為了一個「磁碟」(誤)
但是試圖轉動這個「磁碟」的時候,發現用彩色筆來做轉軸並不是個好主意,因為尺碼不合,光碟會左搖右擺無法轉動,於是我們只好把「磁碟」黏到了一個玩具輪子上。
接下來就是體力活——纏線圈
把磁鐵和線圈放在一起,一個簡易發動機就做好了!理論上只要把「磁碟」轉動起來,就應該有電流通過導線
於是我們激動的連上發光二極體,結果卻十分令人失望,無論怎麼轉動光碟,二極體都完全不亮,讓人不禁懷疑物理規律。
於是我又特意買了塊萬用表測了一下電流和電壓,發現物理規律還是在的,只不過有點微弱,當磁鐵光碟速度最大的時候,電錶指針會微微的跳動那麼一小下下,但是完全不能達到點亮發光二極體的2-3伏的電壓水平。
感應電壓太小的原因有二:一是那幾個圓形的磁鐵薄片的磁性不夠強;二是玩具輪子的摩擦力太大,導致磁碟轉動速度太慢。
於是我馬上在網上買了大塊的強力磁鐵。並且改動設計方案,開始開發第二版發電機
轉軸來自某輛陣亡的託馬斯小火車的朋友……
在紙殼支架上打一個合適的孔,穿入火車軸,並用用熱熔膠將強力磁鐵黏在軸上
再連上發光二極體,接下來就是見證奇蹟的時刻
亮啦亮啦,我能發電啦!毛頭發現自己的動能終於成功被轉化成電能之後興奮的尖叫——我終於沒白纏線圈啊!
然後毛頭要把這個發電機拿到班上給同學們分享(顯擺),又和我提出了新要求:爸爸這個燈每次只閃一下也太不酷了,能不能想個辦法可以讓磁鐵一直轉,讓燈一直亮著呢?
想要達到這個要求,就得用上齒輪傳動裝置了,還好家裡有一些基本的樂高科技零件可以用。
於是,在一番探索嘗試之後,我們終於做出了樂高BOSS版發電機。
果妹也過來幫助哥哥測試齒輪傳動系統的運轉情況。
要讓電壓更大,就要纏更多圈。纏啊纏啊,纏到讓毛頭懷疑人生……
通過把手轉動齒輪,連接到線圈上的發光二極體終於可以一直亮了。
第三版發電機終於搞得有款有型很拉風,毛頭第二天美滋滋的把它帶去學校了
老師也被毛頭的作品驚豔到了,要毛頭帶著他的發電機到隔壁班又做了一次展示和分享。
毛頭小同學終於成為這學期探究課裡最靚的崽!
同學們看到之後問的最多的問題居然是,你做這個要花多少時間?
毛頭如實作答,prototype(做測試模型)花了很多時間,因為不知道要多大的磁鐵多快的轉速才能發電。後來在測試了很多次,找到了問題所在,知道怎麼做了之後,搞出成品就比較快了,就只有纏線圈比較費勁兒。
老爸很欣慰,這次的發電機活動真的讓小朋友收穫很多。
首先,他大概明白了發電機的基本原理,對電能資源的了解更深了。
其次,他還體驗了在工程設計上具體實現一個科學理論的探索過程。
最後,他還鍛鍊了自己上臺做講解展示的能力。
順便還感受了很多次手工纏線圈的艱辛勞動……
項目式學習的效果還真是不錯呢!除了有點兒費爹,沒別的毛病了!