#1236RR 211 件/組
8+
發明是可以學習的
INVENTING CAN BE LEARNED
20
堂
實作課程
發明 是可以學習的 Gigo 智高 Learning Lab 學習實驗室全系列包含個人包裝及學校包裝，特點如下： 1. 課程以積木為主軸，每堂課都有積木組裝創作。 2. 跳脫傳統教學架構，遊戲競賽中學習創新。 3. 天生我才必有用，兼顧個人學習與團隊分組合作。 4. 課程由淺入深，涵蓋各國生活科學課綱，並與日常生活應用結合。 5. 用積木做實驗，零件可重覆使用，省時省力。
我們希望小朋友透過動手玩積木的過程中，快樂地學習科學知識，培養正確的學習態度及解 決問題的能力，更能將這些知識活用，進而學習創新的技巧與能力。
1
目
錄
前言
1
第 10 課 專題製作 (2)
39
目錄
2
第 1 1 課 轉向開關
41
零件清單
3
第 12 課 自動煞車器
45
第 1 課 路燈
5
第 13 課 冰箱
51
第 2 課 總開關
9
第 14 課 電池耐力賽
57
第 3 課 電流急急棒
13
第 15 課 專題製作 (3)
61
第 4 課 電路拼圖
17
第 16 課 磁力吊車
63
第 5 課 專題製作 (1)
21
第 17 課 簡易電動機
69
第 6 課 電路模型
23
第 18 課 手搖發電機
73
第 7 課 串聯電力車
27
第 19 課 散步發電機
77
第 8 課 並聯電力車
31
第 20 課 專題製作 (4)
81
第 9 課 驗電器
35
警告 本產品含有小磁鐵，不適合 8 歲以下的兒童使用。吞食磁鐵會造成窒息、腸胃穿孔等危險，若不慎誤吞食磁鐵， 請立即就醫治療。
2
零件清單 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
x30
x30
x10
x10
x10
x4
x2
x5
x5
x8
x5
12
13
14
15
x5
x2
x4
x4
16
17
18
x5
x5
x2
23
24
x2
36
x1 44
x1
3
25
26
x4
x2
x2
19
20
21
x2
x2
22
x4 x2
27
28
29
x4
x4
x2
30
31
32
33
34
35
x3
x3
x1
x1
x2
x2
37
x1
38
x1
45
46
x2
x1
39
40
41
x4
x1
x2
47
48
42
x3 49
43
x1
50
x1 x2
x1
x1
清單：找零件 - 檢查 - 核對 序號
品號
零件名稱
數量
序號
30
27
B-短結合鍵
7344-W10-C2D
2
C-長結合鍵
7061-W10-C1R
30
3
C-20mm軸扣鍵
7413-W10-T1B
10
4
C-軸固定鍵
3620-W10-A1D
10
5
C-二合一結合鍵
7061-W10-G1W
6
C-關節鍵
7061-W85-F1W
7
C-軸轉接器
7026-W10-L2W
2
8
C-3孔長條
7026-W10-Q2W
5
9
C-3孔超長條
7413-W10-Y1W
5
35
10
C-3孔1/4弧長條
7061-W10-V1W
8
11
C-5孔長條
7413-W10-K2W
5
12
C-5孔超長條
7413-W10-X1W
5
1
品號
零件名稱
數量
C-30mmⅡ軸
7413-W10-N1D
4
28
C-70mmⅡ軸
7061-W10-Q1D
4
29
C-100mmⅡ軸
7413-W10-L2D
2
30
C-雙頭彈力電線
7050-W85-5R
3
10
31
C-雙頭彈力電線
7050-W85-5D
3
4
32
C-鱷魚夾彈力電線
7050-W85-5RC
1
33
C-鱷魚夾彈力電線
7050-W85-5DC
1
34
C-圓形磁鐵
7065-W85-A
2
C-1.5V雙孔電池座 II
7050-W85-O2
C-1.5V雙孔電池蓋 III
7455-W10-C1Y
36
C-燈座
7050-W85-6R
1
37
C-燈座
7050-W85-6G
1 1
2
13
C-7孔圓角薄長條
7362-W10-D1W
2
38
C-燈座
7050-W85-6Y
14
C-11孔長條
7413-W10-P1W
4
39
C-導電短結合鍵
7344-W85-C1R
4
15
C-15孔超長條
7413-W10-Z1W
4
40
C-漆包線捲線器
7343-W10-A1SK
1
16
C-5×5孔正方框
7413-W10-Q1W
5
41
C-導電正方顆粒
7050-W85-3R
2
17
C-5×10孔長方框
7413-W10-I1W
5
42
C-開關
7050-W85-2G
3 1
18
C-5×15孔長方框
7413-W10-J1W
2
43
C-4000mm漆包線
7344-W85-B2
19
C-OD23mm滑輪
7344-W10-N3S1
2
44
C-鐵芯
M10#7343
1
20
C-OD33mm滑輪
7344-W10-N2S1
2
45
C-700mm剪折鋁線
M63-W85-70
2
21
C-OD53mm滑輪
7344-W10-N1S1
2
46
C-70mm橡皮筋
R10-02
1
22
C-20T齒輪
7026-W10-D2R
4
47
C-OD70×12mm橡膠輪
1115-W85-F2S
2
23
C-40T齒輪
7346-W10-C1B
2
48
C-16倍馬達盒
1114-W85-E1K
1
24
C-60T齒輪
7026-W10-W5Y
2
49
B-扳手
7061-W10-B1Y
1
25
C-渦桿
7344-W10-A1W
2
50
C-8×12底盤
7125-W10-A1SK
1
26
C-曲軸
7063-W10-B1S1
4
本產品不包含電池，請自備 3 號電池× 2 顆
因內含重要訊息，請將說明書妥善保管。
組裝技巧:
更多組裝小技巧，請參考
這裡有幾點組裝模型的小技巧，請在組裝模型之前仔細地閱讀一遍。 X《錯誤》未留空隙
O《正確》有留空隙
A. 留意組裝長方架與齒輪的間距：
B. 扳手：
C. 齒輪組：
用傳動軸把齒輪安裝在長方框上時一定要讓齒輪、滑 輪、渦輪、鍊輪、凸輪、曲桿等所有智高可做力學傳 動的零件與長方框之間保持適當的距離 ( 約 1 mm)， 這樣才能將摩擦減到最低而動力的傳輸效率提昇到最 高 ( 如上圖所示 )。此外，傳動軸的凸緣必須墊後以 免齒輪掉落。
當你想要將你的模型分解開來時，可使用扳 手。操作扳手時，使用扳手的 A 端來拔除紅 色結合鍵；想要拆除自轉軸鍵時，你也可以 使用扳手的 B 端面來撬出自轉軸鍵。
在模型建置中你常可以看到幾個齒輪組裝成 一排，為了讓模型可以順暢的運作，你必須 將齒輪嚙合得很好，否則就無法讓一個齒輪 傳動的力量帶入到下一個齒輪。
如何放入電池：
如何取出電池： 3
2
2
1
1 3
使用扳手 B 端
4
1
路 燈
科學 應用
開關
Gigi 最近學了一些基本電及與電路的知識，有一天 Gigi 跟爺爺在公園散步時， 思考著為什麼天黑的時候，路燈就會亮了，天亮的時候，路燈就暗了，是不是有 人控制著開關呢？於是好奇地問著爺爺。 爺爺說：「路燈的開關時間是由電力公司控管，電 力公司會觀察日出、日落的時間來做為開關依據， 當然也有比較特別的路燈是藉由自動感光系統， 觀察大自然的明暗度來自動開關。其實，一盞燈 就是一個簡單電路的範例，而從簡單電路做延伸， 就能做出各式各樣的電路了。」 小朋友，你能做出點亮一盞路燈的簡單電路嗎？
生活應用
為了讓電器能夠接收到電源所提供的電 能，我們必須用導線將電源與電器連接成 為一個封閉迴路，稱作電路，這樣電流才能在
這封閉迴路流動。像燈泡這樣的簡單電路是由電源、開 關、導線、電器等部分組成使燈發亮。
想想看
公園裡的路燈是否有開關？你會如何設計它的開關呢？
5
零件清單 1
x2
38
x1
10
x1
12
15
x1
x2
16
30
31
35
x1
x2
x1
x2
42
x1
50
x1
1
3 4
2
+
-
6
1
路 燈 5
完成
圖
模型操作影片
7
動 手驗 玩實
請設計一個開關來控制路燈的運作，並說明設計想法。
在路燈旁設計一個電動旋轉馬達設施，電力來源需與 燈泡共用。
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量
動手 玩 創意
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
8
2
總 開 關
科學 應用
仿單刀式開關
Gigi 在家中看到牆上有一座配電 箱，於是好奇問 奶奶，有關於配電箱的功能。 奶奶打開牆上的配電箱，並解釋：「從配電箱觀察 中，不難發現配電箱中的斷路器分為主開關和支路 開關。各個支路開關，分別控制自己的電路電力的 流通與否。而總開關，可以控制整個家庭電力的流 通與否。」 Gigi 聯想到，假如家庭發生家用電事故，裝設漏電 保護器的配電 箱，是保證生命財產安全的第一道 防線，也是最後一道防線。
生活應用
電是家庭生活的必備能源，配電箱則是協 助家庭控管電力的工具，因此維護配電箱 正常運作，是一件非常重要的事。配電箱應該
要盡量放在家中空曠的地方，並且確定沒有被遮蔽，這 樣當家庭發生用電事故時，才可以即時修復電力功能。 小朋友，你知道家裡配電箱的位置嗎？
想想看
科技進步，現在已經有很多不同方式的開關種類，你能舉出 幾個呢？
9
零件清單 2
5
6
8
9
x1
x2
x2
x1
x1
36
16
30
31
35
33
x1
x1
x1
x1
x3
50
x1 x1
1 3
4
2
10
2
總 開 關 5
完成
圖
模型操作影片
11
動 手驗 玩實
做做看，再連接一個燈泡，讓總開關能一次關閉兩 個燈泡。
動手 玩 創意
請設計一個不同樣式的總開關，例如旋轉式開關。
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量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
12
3
電流急急棒
科學 應用
導電
很多人知道富蘭克林雨中試電的故事，他就是在雨中放風箏證明雷電是普通電 的科學家，但你可能不知道，他有許多的實驗並不是很順利。 有一次，富蘭克林宴請朋友來吃精緻的電烤火雞餐，他想當場表演自己的新發 明，他打算先用電流殺死一隻火雞，再用自己發明的電動烤肉架烤雞。當他通 電到那隻火雞時，一不小心自己卻觸電了，富蘭克林當場就被電昏過去。 富蘭克林算是當代最懂電的人，這次 原本 是要烤雞，卻犯了錯誤，差一點兒受傷，因 此他經常提醒大家用電安全的重要。 小朋友，電的使 用對人類日常生活有很 大 的改變，使用時一定要遵守安全規範。
生活應用
冬天天氣寒冷，許多人都會選擇打開電暖 器取暖，但電暖器耗電量大，如不注意， 就可能電線走火造成火災，釀成悲劇。大家一
定要記得要購買合格的電器產品，並正確安裝與遵守安 全規範，例如使用電暖器，千萬別用延長線，也不要連續使用四小 時，才能兼顧保暖與安全。
想想看
生活中有哪些危險的用電方式？ 會導致什麼災害？
13
零件清單 3
x2
16
30
32
33
35
x1
x1
x1
x2
36
45
50
x1
x4
x1
x1
2
1
×2 +
3 5
4
14
3
電流急急棒 6
完成
圖
模型操作影片
15
動 手驗 玩實
利用身邊常見的三種線材，測試是否能導電。
動手 玩 創意
除了點亮燈泡外模型還可以做哪些延伸應用。
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量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
16
4
電 路 拼 圖
科學 應用
電 路符號
Gigi 家附近鄰居遭小偷，使得大家擔心居家安全，紛紛到賣場買防盜器。但是 爸爸覺得外面賣的防盜器價錢太貴了，於是上網找簡易防盜器的電路圖，依照 電路圖所列的電子零件自行採購需要材料。 Gigi 看爸爸最近總是在書房工作，很想知道 爸 爸 在 忙什麼，於 是當 爸 爸 在 組 裝 時，Gigi 湊過來問爸爸為什麼一邊看說明書一邊組裝 呢？爸爸告訴 Gigi 說明書有畫電路符號，爸 爸是按照電路符號在電路圖上組裝。Gigi 覺 得爸爸好厲害也想學習這樣電路符號。 小朋友，你知道多少個電路符號？能說出電路符號所代表的意思嗎？
生活應用
文字是人類文明作為相互溝通所發展出來 的符號，統一運用符號，可以促進溝通、 學習與傳承，例如，音樂有音樂符號，數學有
數學符號。電路符號則是一種用來繪製電路圖時，代表 不同電子元件的圖像符號，例如：電燈泡、電池、開關等等。
想想看
使用電路符號有哪些優缺點呢？
17
零件清單 1
16
24
17
27 x1
x1 x3
35
x2
30
31
32
33
x2
x2
x1
x1
x1
36
48
x1 x1
x1
1
2
×2
+
3 4
30mm
18
4
電 路 拼 圖 5
完成
圖
模型操作影片
19
動 手驗 玩實
請參考以下電路圖，依照電路符號組裝完成。
請畫出三個自己設計的電路符號，並說明是哪種元 件。
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量
動手 玩 創意
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
20
5
專 題 製 作 1
利用學過的模型跟原理，設計一台線控車，利用電線開關 控制車輛前進。
21
1. 路燈
2. 總開關
3. 電流急急棒
4. 電路拼圖
模型 回顧
設計 規劃
我的作品照
評 自我
量
1
2
模型設計
模型創作
3 競賽獲勝
22
6
電 路 模 型
科學 應用
串聯與並聯
自從 Gogo 上 學 後，可以 跟 爸 爸 玩 的 時 間 變 少了，因 此 爸 爸 晚 飯 後 都 會 約 Gogo 一起散步。 有一天 散步時，Gogo 突然發現腳下路面變灰暗，抬頭一看才發現有一盞路 燈不亮了。Gogo 停下腳步前看後看，整條街的路燈都是亮著，唯獨這盞燈不 亮，於是好奇地問爸爸，怎麼路燈壞了一個，不會影響其他的燈呢？ 爸 爸 誇 Gogo 很 細 心，並 告 訴 他，路 燈 在 並 聯 電 路 中，若 有一 盞 燈 壞 掉，不會 影響其他的燈發亮；而好幾盞 路燈又分 作一區，由一個串聯開關控制著，可以一 次關閉與開啟，這樣 就包含了串聯與 並 聯電路。 小朋友，你知道串聯電路與並聯電路的差異嗎？
生活應用
家中的配電箱，最上面的是總開關，只要 關閉總開關，家裡所有燈都會熄滅，因此 他是採串聯電路。至於其他開關則個別控制著
某一區域的供電，因互不干擾，是屬於並聯電路。所以 家裡配電箱的所有開關控制是包含了串聯與並聯電路。
想想看
生活中的電路設計十分複雜，你能想到哪些串聯與並聯電 路應用？
23
零件清單 30
31
35
x3
x3
x2
36
41
50
x2
x1
x1
2
1
-
-
+ +
3
24
6
電 路 模 型 4
完成
圖
模型操作影片
25
動 手驗 玩實
做做看，將一個串聯電路與並聯電路組合在同一個電源上。
動手 玩 創意
試試看，設計一個機構分別控制兩邊的迴路。
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量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
26
7
串聯電力車
科學 應用
串聯應 用
最近 Gigi 家的一盞電燈壞 掉了，但 Gigi 發現家裡 所有的電燈，亮度都有所 不同，有的很明亮，有的卻黯淡很多，Gigi 好奇地問爸爸原因。 爸 爸告訴 Gigi：「家裡的電燈其實是由不同的電路型態所共同組成的，有的 運用到了串聯，有的運用到了並聯，你看。」 爸 爸指著天花板上的電燈 說：「這一排電燈之所以這 麼黯淡，是因為它採用 了串聯電路。當這些燈泡串聯於同一個電 源時，它們會分散電流，造 成 搶電流 與電 壓 的現象，也因此燈泡串聯在一起時，燈 泡會比較不亮。但這不代表串聯只有壞處， 串聯不會因為燈泡增加而增加耗電量，可 以達到節能的效果。」 小朋友，想想看，電池串聯有什麼優缺點？
生活應用
長型手電筒，要從手電筒尾端陸續塞進二 或三顆電池，這些電池要按正極先塞進去 的原則進行，於是電池是以正負極兩相接串聯
起來，此種連接方式稱為串聯。以串聯方式連接的電路 稱為串聯電路，給出的電壓等於每個元件兩端電壓的組合。
想想看
生活中有哪些活動或是機構跟串聯的模式類似？
27
零件清單 1
2
9
x3
x2
x2
20
21
x2
10
x2
11
12
14
15
x1
x1
x1
x2
16
x1
27
28
x2
x1
30
31
35
x1
x2
x2
36
x2
x1
48
x1
1 3
2
×2 m m
70
5 4
m
m
30
28
7
串聯電力車
6
m
m 30
完成
圖
模型操作影片
29
動 手驗 玩實
設計兩種迴路，一種是串聯兩個電池座跟一個燈泡，另 一種是串聯一個電池座跟兩個燈泡，比較兩種迴路燈泡 的亮度差異。
試試看，利用串聯技巧與積木設計出一個發亮手電 筒。
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量
動手 玩 創意
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
30
8
並聯電力車
科學 應用
並聯應 用
今天 Gogo 正在與媽媽逛百貨公司享受親子時光，然而就在 Gogo 與媽媽逛 服飾商店逛到一半時，突然傳來一陣悶熱感，原來是服飾商店的電風扇壞了， 但 Gogo 卻發現其他店家的電風扇依然正常運作，Gogo 認為是因為每個店 家用的是不同電源導致。 媽媽告訴 Gogo：「其實店家用的是同一個百貨公司提供的電源，但因為它們 採用的是並聯電路，所以不會互相影響。」媽媽接著說：「並聯電路是指電源 的兩端分別連接到每個電器，因此每個電器所接受到的電流與電壓都是一樣 的。又因為電器 彼 此是 個 別連 接電源，所 以即便一個電風扇壞了，另一個電風扇也 依然運作。當然，並聯還是有缺點，不僅會 隨著電器增加而增加耗電量，也會因為過 多的導線造成成本上升。」 小朋友，想想看，電池並聯有什麼優缺點？
生活應用
家中常見的多插座延長線，就是插頭的並 聯電路，每個插座都能提供一樣的電壓， 讓相同電壓規格的電器都能以並聯電路連接電
源，在正常電壓下運作。此種連接方式稱為並聯，以並 聯方式連接的電路稱為並聯電路。
想想看
生活中有哪些活動或是機構跟並聯的模式類似？
31
零件清單 1
4
x5
x1
10
x2
11
12
x2
x2
20
17
29
x1
x1
22
23
x1
x2
30
31
35
x1
x1
x2
27 x1
x1
x2
x3
28
21
48
x1
1
2
3
m
m 70
mm
0 10
5 4
30mm
6 7
×2
32
8
並聯電力車
8
9
完成
圖
模型操作影片
33
動 手驗 玩實
分別使用單與雙電池，觀察車子運作是否有變化。
試試看，利用並聯技巧與積木，設計一個人行道有多 個路燈。
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量
動手 玩 創意
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
34
9
驗 電 器
科學 應用
電 路檢測
Gigi 有一台很精 緻的電動戰車，Gigi 很喜歡它，捨不得拿出來跟其他小朋友一起 玩。 有一天 Gogo 到 Gigi 家玩，Gigi 拿出戰車炫耀，卻發現砲塔不會轉，車也不會動了。 昨天玩得時候都好好的，怎麼今天就壞了呢？這下 Gigi 嚇壞了，不知道該怎麼辦。 Gogo 說，讓 我 來幫你看看吧！ Gogo 在 玩 具 堆裡找到一個小燈泡和一些電線，用這些做成 簡單的驗電器。 他先取出戰車的電池再接上驗電器，燈會亮。確認電池有電後，接著打開坦克車， 將戰車的馬達接線接上驗電器，發現燈不會亮。Gogo 因此推測是馬達接線有問題 才沒辦法送電給馬達，果然發現馬達的接線有脫落了。 Gogo 重 新 接 好線，坦 克 車 終 於 恢 復了動力。Gigi 很 感 謝 Gogo 的幫忙，於是 跟 Gogo 一起玩他的戰車。
生活應用
一般電路檢測會使用三用電表，可用來檢 測電流、電壓、電阻等三種基本電的物理 量，所以叫做三用電表。
如果電子設備出問題，而手邊又沒有三用電表時，可仿 造 Gogo 的做法，自己製作一個簡單的驗電器來找出問題。
想想看
電器設備不會動了，如何判斷不能正常運作的原因呢？
35
零件清單 1
15
x2
x1
16
x2
x1
31
32
33
x1
x1
x1
x1
x4
37 35
30
41
50
x2
x1
1
2
3
36
9
驗 電 器 4
+
-
×2
完成
圖
模型操作影片
37
動 手驗 玩實
製作一個馬達電路，驗電器接觸後可讓馬達作動。
除了燈泡可作為驗電器檢測短路外，還有什麼方式可以 檢測短路呢？
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
動手 玩 創意
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
38
10
專 題 製 作 2
請利用學過的模型跟原理，設計一個有兩個燈可以交互閃爍 的迴路機構。
39
6. 電路模型
7. 串聯電力車
8. 並聯電力車
9. 驗電器
模型 回顧
設計 規劃
我的作品照
評 自我
量
1
2
模型設計
模型創作
3 競賽獲勝
40
11
轉 向 開 關
科學 應用
電 路控制
「媽，注意前面有人在搖旗！」Gigi 最貼心，會幫忙看路況，發現有狀況會提 醒駕駛要注意，這次也不例外。 媽媽聽到 Gigi 的話，趕緊切換車道避開搖旗人。等車子行經搖旗人時，Gigi 這才發現剛剛看到穿戴整齊的搖旗人，原來是個假 人。雖然車子經過假 人時 間很短，Gigi 很專注地看著假 人左右擺來擺去，心想假 人應該是電動的，而 不是風吹造成的。 於是 Gigi 回家後問題爸 爸著個問題，爸 爸說，假人的確是由馬達帶動的，內部還 裝 有 電 路 控 制 轉 向，才 能 做出 搖 手 揮 旗 等轉向動作。 小朋友，工地或道路施工如果假人揮動紅 色旗子時，表示有危險，一定要特別留意。
生活應用
一般我們常見的遙控車分為兩種，一種是 玩具的，遙控車內部使用電路控制行動， 並使用遙控器來操控馬達運作；另一種是專業
的，遙控車內部除了電路控制與馬達外，還有電子變速 器可以調節速度。不論是哪一種的遙控車，他們的原理都是與假人 一樣，透過馬達與電路控制來行動的喔！
想想看
生活中有哪些東西是利用電路控制開關呢？
41
零件清單 1
2
x1
x4
7
9
x1
x2
27
29
x1
x1
11
13
14
x1
x1
x1
22
17
24
x1 x1
30
31
35
x2
x2
x2
48
x1
x1
50
x1
2 1
4 3 30
mm
×2 +
5
10
0m
m
42
11
轉 向 開 關 6
7
完成
圖
模型操作影片
43
動 手驗 玩實
請設計一個開關，可以控制馬達的正反轉。
動手 玩 創意
試試看，馬達的正反轉還有什麼延伸應用。
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
44
12
自動煞車器
科學 應用
安全迴 路
Gogo 利用暑假到歐洲自助旅遊，由於沒坐過兩節車廂的輕鐵，便安排一天搭 乘輕鐵列車體驗城市之美。 搭上車後沿路街景和電影中看到的十分 不同，正看著地圖認識這個城市時，身體 突然感到劇烈衝擊而跌倒，等爬起來抬 頭看外面，原來是輕鐵列車衝出軌道了。 晚上回旅館，看了新聞才知道，原來輕鐵 列車一直沒有加裝限速、自動煞車器等保障行車安全的裝置，而輕鐵列車是以 人操作為主，由於當時轉彎幅度大，司機在直線路段又以全速行車，沒有提前 煞車減速，以致超速轉彎，這樣輕鐵就容易出軌。 小朋友，你知不知道車輛加裝自動煞車器可以避免超速事故發生？
生活應用
安全迴路是指可在緊急需要時，發揮作用 的自動保護系統。安全迴路可以感應到潛 在危險，並能採取必要措施來降低危險，但是
都不能保證完美無缺。例如電梯就裝有安全迴路，當電 梯因外力使纜線斷裂或電器故障致超過設定速度時，會啟動自動煞 車器，讓電梯不墜落。
想想看
電器使用常常會因為人為疏失產生危險，你可以舉出 幾個例子嗎？
45
零件清單 1
2
3
8
12
14
x8
x1
x1
x2
x2
x3
23
27
28
29
x1
x2
x1
x1
16
17
x2
x2
20
21
22
x2
x2
x2
30
31
33
35
x1
x1
x1
x1
48
x1
2 1
×2
10
0m
3
m
4
46
12
自動煞車器 5
6
30
m
7
47
m
8
+
-
9
m m
70
48
12
自動煞車器 10
m
m 70
完成
圖
模型操作影片
49
動 手驗 玩實
做做看，改變串聯電池數量，紀錄車子速率的差異。
動手 玩 創意
試試看，設計一台可自由開關安全迴路的車子。
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
50
13
冰 箱
科學 應用
微 動開關
由於電費調漲，Gigi 媽媽最近收到電費帳單都在跳腳。家裡早已力行各種省 電計畫，但節省效果非常有限，就是找不出浪費源頭。 有一次 媽 媽 在 廚房煮 飯，Gigi 看 到 媽媽 打開冰 箱 拿菜時，冰箱的燈亮著，於是跟媽媽說他找到電費 很貴的原因了，就是冰箱的電燈一直亮著，Gigi 馬 上就把冰箱電燈拆下了。 爸 爸回家瞭 解原委 後，便叫 Gigi 先 把 燈裝回去， 然後請 Gigi 慢慢打開冰箱門仔細觀察。Gigi 慢慢 把冰箱門打開一小縫，發現裡面是暗的，再把門開 大一點，冰 箱電 燈 這才點亮。爸 爸說，開冰 箱太 久 造成浪費電的原因不是燈，而是冷氣外流太多需耗 電補充。 小朋友，冰箱關起來時，冰箱電燈會不會發亮？
生活應用
現代人類生活已離不開電，在科技快速發 展的時代，洗衣機、熱水器、電冰箱、電 風扇、微波爐等，我們的生活離不開這些生活
電器。我們一邊享受生活電器帶來的便利時，也要注意 正確的使用方法，並注意選購節能低碳的產品。
想想看
生活中有哪些電器會因感應而亮燈呢？
51
零件清單 1
2
4
x5
x4
x1
16
5
6
9
x1
x2
x1
10
x1 x4
14
15
x3
x3
x1
x2
29
17
12
30
31
33
35
x1
x1
x1
x1
36
x4
46
50
x1
x1
x1
1
2
+
3
4
52
13
冰 箱
5
6
7
53
8
做做看，影印說明書封底的上下嘴唇圖卡，並且 剪下黏貼在模型上，讓模型做出嘴巴開闔的動作。
10
0m
m
9 10
11
54
13
冰 箱 12
完成
圖
模型操作影片
55
動 手驗 玩實
設計一個與冰箱電燈反向運作的微波爐模型， 關門會亮燈，開門會關燈。
除了冰箱開關控制燈泡以外，還能想出哪些不同的燈 光控制設計？
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
動手 玩 創意
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
56
14
電池耐力賽
科學 應用
耗電流
我們現在常用的電池，其實是物理學家亞歷山卓．伏打（Alessandro Volta） 根據義大利醫生賈法尼（Galvanic）的實驗所研究出來的。賈法尼在解剖青蛙 時，發現將手術刀觸碰青蛙腿上外露的神經，蛙腿居然劇烈抽搐。他將這個現 象歸因於生物電。 而伏打則在賈法尼實驗的基礎上，實驗兩種不同金屬的接觸後，發現蛙腿是對 電有反應，並不會產生電。後來，伏打用食鹽水 濕布，夾在鋅片和銀片圓板中間堆積成圓柱，用 導線連接最頂層的銀圓板和最底層的鋅圓板， 於是便發明了最早的電池，使得科學家可以用比 較穩定且持續地電流，進行各項電學研究，促使 電學研究有了巨大進展。
生活應用
由於電流與水流相似，而我們對水流是熟 悉的，因此人們常常透過水流的特性來認 識電流，例如，水流是水的流動，電流是電荷 的流動；水流是上游流到下游，電流是正極流向負極， 這種透過比較兩個事務的相似處，借用熟悉的事物來認識 不認識的事物，就叫類比。 小朋友，如果遇到陌生的事物，可以利用類比的方法來認識喔！
想想看
目前市售的不同型號的電池，彼此有什麼差異？
57
零件清單 1
2
11
15
16
x1
x1
x1
x1
x1
37
38
39
41
x1
x1
x3
x2
42
30
31
35
x2
x3
x2
36
x1
50
x1 x3
4
2
1
-
+
-
5
+
3
6
A
-
B
B A
+
×2 58
14
電池耐力賽 ×3
8
×3 1 2
7
3 4
5 6
完
成圖
1
2
3
4
5
6
模型操作影片
59
動 手驗 玩實
測試兩種迴路，一種以一個電池座串接一個燈泡，另一種以 一個電池座串接一個馬達，觀察哪種迴路的電池比較持久。
動手 玩 創意
試試看，設計一個可以快速消耗電池電量的機構。
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
60
15
專 題 製 作 3
請利用學過的模型跟原理，設計一個可偵測落石的警示器。
模型 回顧
61
11. 轉向開關
12. 自動煞車器
13. 冰箱
14. 電池耐力賽
設計 規劃
我的作品照
評 自我
量
1
2
模型設計
模型創作
3 競賽獲勝
62
16
磁 力 吊 車
科學 應用
電磁 鐵
Gigi 最期待的一天來了，因為今天的物理課要前往實驗室做實驗。當 Gigi 一 到實驗室時，發現桌上放著一個簡易電路、鐵釘、漆包線與迴紋針，Gigi 與同 學們議論紛紛著討論今天的實驗主題是什麼。 這時候老師來了，老師告訴大家今天的實驗主 題是「 電磁 鐵 效 應 」，老師問 大家：「 同學們覺得電流可以讓鐵釘產生磁力，並吸起迴紋針嗎？」大家思考 一下，有些人覺得不行，有些人覺得可以。於 是老師將漆包線纏上鐵釘並接上電路，打開 電 源 通電 後 靠 近 迴 紋 針，迴 紋 針 竟 然 被吸 起 來了，證明了電流 能夠產生磁力，讓 大家 驚呼連連。 Gigi 覺得這種電磁鐵實驗非常有趣，上網查 詢相關資料發現可以使 用軟 鐵 棒 與 螺 旋性 線圈製造更強的效果，於是他也蒐集材料，準備大展身手一番。
生活應用
在大型廢鐵回收中心，常常可以看到一種 室內運作的大型電磁吊車。這種電磁吊車 並不是輪型的車子，而是在屋內柱上沿著樑架 設軌道，電磁吊車則是通過軌道來回運動的大型吊具。 它可以吊著大型電磁鐵，通電後的電磁鐵可吸住並吊起廢 鐵，斷電後即可放下廢鐵，免除人員綁紮打包的作業，達到降低危 險與快速有效搬運廢鐵的目的。
想想看
生活中有許多利用磁力的機械工具，你能想出哪些呢 ?
63
零件清單 1
2
4
x12
x12
x1
18
7
8
9
12
14
x2
x2
x2
x4
x1
22
24
25
26
x1 x2
32
33
x1
x1
x2
x2
29
x3
x1
17
x4
x4
30
x1
x2
x2
35
28
16
40
42
x1
x1
43
x1
2
44
50
x1
x1
×2
1 3
4
m
m 00
1
64
16
磁 力 吊 車
5
科學 應用
6
70mm 7
8
70m
m
×2 9
65
電磁 鐵
零件清單 11
×2
10
mm
70
-
+ 12
66
16
磁 力 吊 車 13
完成
圖
模型操作影片
67
動 手驗 玩實
做做看，你一次能吸住多少個迴紋針？
動手 玩 創意
如何讓吊車吸住更多迴紋針呢？
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
68
17
簡易電動機
科學 應用
馬達應 用
有一晚 Gogo 在看電視時，爸爸的房間突然傳出奇怪的馬達聲，好奇的 Gogo 前往一探究竟，原來是爸爸正在用電動刮鬍刀刮鬍子，Gogo 覺得電動刮鬍刀 不需手動好方便，好奇地問爸爸電動刮鬍刀是怎麼運作的。 爸 爸 說：「當電 動刮鬍刀打開開關時，刮 鬍刀的電 路會 通電，並利用電流的 磁 效 應，讓刮鬍刀內部的線圈與電磁鐵因為電 流產生的磁場而轉動，進而將電能轉換成 動能。」Gogo 聽 完 後 說：「 我 知道了！ 馬達也是運用這個原理。」 爸爸開心地稱讚 Gogo 的聯想力，並希望 Gogo 可以想想看，刮鬍刀的線圈應該要用什麼材質才能因電流而轉動呢？
生活應用
馬達已經普遍應用於我們生活器具中，不 論是電風扇、汽車都運用到了馬達。馬達 利用電流的磁效應，也就是移動中的電流可以
產生磁場，而線圈或電磁鐵受到磁場影響會不停轉動， 來帶動線圈或電磁鐵產生動能，進而將電能轉換成動能。我們在使 用馬達時要注意馬達運轉狀況，避免過度運轉導致損害危險。
想想看
生活中還有哪些器具使用了馬達？
69
零件清單 1
2
13
14
x3
x4
x2
x1
17
32
33
34
x1
x1
x1
x2
35
43
44
50
x1
x1
x1
x2
1
-
+
2
×2
3
70
17
簡易電動機 4
完成
圖
模型操作影片
71
動 手驗 玩實
做做看，多串聯數個電池座，觀察線圈的反應。
動手 玩 創意
試試看，怎樣可以提高產生的作用力？
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
72
18
手搖發電機
科學 應用
電 動機應 用
Gogo 在認識電動機原理後，腦中浮現一個問題：「如果電流可以產生動能， 那動能可以產生電流嗎？」 於是 Gogo 找了他的好朋友 Gigi，兩個人想到了一個實驗方法，他們先準備 一個鐵環，並在鐵環上繞了線圈，讓線圈接上檢流器。 實 驗 開 始了，Gogo 拿著 磁 鐵 靠 近 線 圈 時， 檢流器竟然轉動了，Gogo 再將 磁 鐵遠離線 圈 時，檢 流 器又轉 動了，證 明 磁 場 的改 變可 以 產 生 短 暫 的 電 流，才 會使 檢 流 器 產 生 轉 動。兩人興高采烈的他們告訴物理老師這個 好消息，物理老師說：「你們真厲害！其實這 是電磁感應的實驗之一，我們常用的發電機 就是運用了這個原理。」 小朋友，你知道馬達與發電機的差別在哪裡嗎？
生活應用
手搖發電機是電磁感應的應用之一，發電機 裡面有磁鐵與線圈，透過搖晃讓磁鐵不斷進 出線圈，磁場的改變產生感應電流，並透過簡單 的蓄電池儲存電力，進而達到手搖發電的效果。手搖發電 機最常作為避難用具，當發生斷電情況時，手搖發電機可供 手電筒之用，也能幫手機充電。
想想看
馬達與發電機的運作原理差別在哪呢 ?
73
零件清單 2
9
x1
x1
22
17
24
26
x2
x1
x2
28
x1
30
31
x1
x1
x1
36
48
x1
x1
50
x1
1
2
3 4
70 70
mm
mm
74
18
手搖發電機 5
完成
圖
模型操作影片
75
動 手驗 玩實
換上不同大小的齒輪組，記錄不同的發電能力。
動手 玩 創意
試試看，怎麼做才能讓燈泡產生較強的亮度 ?
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
76
19
散步發電機
科學 應用
直流發電
今天是一年一度的創客作品展覽，媽媽為了讓 Gigi 認識更多有趣的創作，特地帶 Gigi 去參觀創客展。 今年的創客展主題是「綠色能源」，一進到會場 Gigi 就看到了好多發電設施，不 管是水力發電、風力發電，每個作品都與眾不同。但最吸引 Gigi 的還是發電鞋。 展覽人員告訴 Gigi：「發電鞋是將兩對壓電圓片放在鞋墊位置，當人們在步行、跑 步、跳躍時，會對壓電圓片施加壓力，壓電圓 片會將受到的壓力轉換為動能，並帶動鞋內 的磁石移動，利用電磁感應原理來產生電流， 進而達到散步發電的效果。」 Gigi 聽完後覺得非常有趣，希望自己也能製 作一個自己最常做的運動來發電，媽媽好奇 地問 Gigi 是什麼運動呢？ Gigi 回答：「應該 是睡覺吧！」母女倆不禁哄堂大笑，留下了一 個快樂的展覽回憶。
生活應用
如能善用巧思，就能發現不少生活發電的應 用。例如，多功能背包上加裝太陽電板，可儲 電於背包內的電池，如遇上陽光普照，就可以運 用太陽能充電；如遇陽光不足時，亦可以用交流電通電， 極適合戶外活動使用。
想想看
生活中有哪些動作也可以利用來發電 ?
77
零件清單 1
2
x12
x2
27 x2
10
x4
11
14
15
x1
x2
x3
30
31
x1
x1
36
x1
1
×2
47
48
x2
x1
16
18
x2
x1
2
3 4
5
78
19
散步發電機 6
7
m
m
30
完成
圖
模型操作影片
79
動 手驗 玩實
做做看，車子移動快慢，與燈泡明暗度有何差異 ?
請用積木改裝模型，設計一個生活常用的發電應用。 （例如：腳踏車模型）
評 自我 Smart Manual 網頁版
量
動手 玩 創意
1
2
3
組裝完成
實驗完成
創作完成
80
20
專 題 製 作 4
請設計將電池座提供的電力，先連結馬達之後，設計一個移 動時能發電使 LED 燈發亮的車子。 ( 注意不可讓學生將 LED 燈直接連接電池 )
81
16. 磁力吊車
17. 簡易電動機
18. 手搖發電機
19. 散步發電機
模型 回顧
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我的作品照
評 自我
量
1
2
模型設計
模型創作
3 競賽獲勝
82
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