2017-06-08

浮力第一節課,先回到壓力

壓力上完後,今天要上浮力,
黑板上複習一下壓力的公式 p = F/A = hD,
然後大家回憶一下舉起豆子這件事,
學生知道壓力的差異後,我拿出了布丁,
說小時候吃布丁都直接攪爛用吸的(就示範吃了一個),
並且好奇電視廣告上焦糖在上方晃來晃去的布丁怎麼弄出來的?

又拿了一個,顛倒過來給學生看,「為什麼他不會掉下來?」
前一節課,倒立了一個附矽膠蓋的滿水杯,放在學生頭上,當然沒有濕,
但是這活潑的學生為了抵抗大氣壓力自己用力的拉了杯蓋下來弄溼了自己,
今天我拿著打開的布丁,他說來來來,放他頭上,然後嘴巴是張開的。

「為什麼不會掉呢?」
馬上有學生說是壓力的關係,只要底部打個洞就好。
「是的!」

以前布丁盒底部有一根塑膠棒,現在不知是脫模成本較高是不是?
沒有了這根塑膠棒,我拿了大頭釘往底部一扎,布丁馬上掉了下來,
在黑板畫上內外氣壓一樣,但布丁杯壁撐不住本身重力,所以掉了下來(我又吃了一個),
真是很有學問的布丁啊。

接下來放了跟在地球比起來真是可憐無法吃美麗布丁的太空人吃布丁的影片
影片中他只能擠出布丁來吃,因為沒有重力,所以會亂飄,跟學生說他們上廁所也會遇到許多困難,
沒有重力的幫忙只能使用壓力差來協助吸取。

然後利用祁明輝老師有效教學時提供的浮力講義提到的問題,我修改了一下:


  • 手持籃球,放開會怎樣?
  • 手持的時候,力圖怎麼畫?
  • 準備一個大水桶,裝水,球放在水裡,籃球有中線,請學生猜測是中線上方、下方或是中線剛好?
  • 如何讓水切齊中線?
  • 若全部到水面下要怎麼做?
  • 若到中線叫做F1、全部到水下叫做F2,兩者大小關係為何?
  • 若到水面下不夠,要在壓到容器底部,叫做F3好了,跟前面的比較又為何?
  • 若上升的力量分別是B1、B2、B3,那三者比較大小又為何?

請問浮力哪裡來?學生回答壓力的關係!!!
我指著剛剛黑板上 p = hD,說不同深度提供不同壓力,
來說明「上下壓力差導致的浮力」這件我覺得很難的事情。

再來發雞蛋、裝一半水的飲料杯、鹽,
過去根據雞蛋在水中沉浮狀態可以判斷新鮮與否,今天提供的雞蛋全都下沉,
請學生慢慢加鹽巴,讓雞蛋位置發生改變,
學生會發現鹽巴加太多就沉不下去了,他們就在去加水,調整到在正中央的就可以吃剛剛的布丁。

最後結論籃球和雞蛋,浮力和體積、液體密度有關!而浮力來自於壓力差!

用棍子舉起裝滿豆子的瓶子

有個活動標在摩擦力單元當做課程開始前的暖身,
把罐子裡裝滿豆子,使用一根筷子插入後,可以舉起來,
我把它改在摩擦力單元結束後,上壓力單元時,
翻回去單元起始頁時,問學生課本上說的真的做得出來嗎?

剛開始做時用了一支木頭鉛筆、小飲料杯,以及一大包黃豆,
結果失敗了,學生說我沒有按照步驟,先裝八分滿壓緊,再倒滿再壓緊。
我請這位同學來協助緊壓後,還是失敗了。

學生說用鉛筆不行,太滑了。
「好,那我們用這一位同學的防滑自動鉛筆,應該可以提供比較強的附著力吧?」
還是失敗。

學生又說黃豆不行,要用綠豆或米,因為課本這樣寫。
「那你們覺得這樣比較可行嗎?」
對阿,這樣接觸面比較多。這裡可以作為壓力單元開始的伏筆。
「真不好意思,我手邊剩下的豆子只有紅豆跟花豆,好像沒有更小的了耶。」這些是捉放法豆子,上面一堆標記。
「不然就用這黃豆看能否成功吧,若怎樣做都不行,我再去生米出來。」

學生說可能飲料杯太矮了,要高一點,
於是我們換了大杯 700 c.c. 飲料杯,還是失敗。

學生又說,開口必須要跟課本一樣是個瓶子,杯子上面要縮起來的口,
於是我們花了一分鐘倒光一位同學的寶特瓶,甩乾之後避免這些豆子發黴後就開始重複上面的事情。

這次夠深、但是筆實在太短了,沒辦法埋到底,再拉出來,我們需要一個可以搭配得上寶特瓶的棍子,
有學生拿出上次家政課勾圍巾用的木棍,我問他們這跟那麼細,若根據同學說的要接觸面積大的話是不要要粗一點?

但是沒人有更粗的長棍子,其實我有,只是沒拿出來。
這時候,同一位同學拿了三根出來,
「噢,太好了,那請問各位要集中還是分開比較容易成功呢?」
兩種回答都有人選,
「請問集中的表面積總和比較大還是分散呢?」我問。
大多同意分散,那我們就先作分散的好了,

再請最激動的同學出來幫忙,這位男同學一直幫忙出了很多意見,
但是還是失敗了。

換到我示範,一邊講話回應同學說這跟人品有關的玩笑言論時,
偷偷將三根棍子用力往下插,然後提起來就成功了,
換回原本的同學時又抽了出來,
主因是他沒有用力往下插,所以又失敗一次,
又換我來時只留一根,複述同學說的這可能跟人品有關,也成功了,
後來跟同學說必須要用力一下,當然,後來這位同學也成功了。

說明帕斯卡原理以及舉兩三個例之後,學生還是不易感受「水深壓力大」這件事,
就拿來跟那個把豆子罐舉起來的活動來類比,
豆子越深、越不容易插進去,較深的豆子承受較大壓力,且壓力會傳達到每個方向,就是帕斯卡原理,
不易插進去外,提供的正向力也比較大,因而摩擦力大,可以把罐子提起來。

定影

為了防止這些殘留鹵化銀在日後繼續對光線敏感,定影劑將它們溶解和清除,只留下顯影後的金屬銀。使圖像在光線下穩定且永久保存。 以 AP 顯影罐為例,300 c.c.溶液中 , 20 % 硫代硫酸鈉 = 60g 硫代硫酸鈉  + 240g 水 硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)和溴化银(Ag...