#7398 cn

太陽能雙體船

太

陽

8+ #7398-CN 44 零件數

能

6

馬達

個實驗

目錄 / 安全注意事項 零 件 表 ............................................................. 03 介 紹.............................................................. 04 實 驗 -01 太陽能雙體船............................................... 08 實 驗 -02 離岸風車................................................... 10 實 驗 -03 太陽能螺旋槳飛機........................................... 12 實 驗 -04 風扇....................................................... 14 實 驗 -05 風扇火箭................................................... 16 實 驗 -06 空氣衝擊加速器............................................. 18

建議與安全警告 1. 請使用者詳細閱讀以下指示並遵循相關安全規則，並將此說明書妥善保管以供以後參考。建議 依照本說明書指示順序組裝模型，使用者將會瞭解每個零件組裝的方式，並進一步地組合出更 多不同的模型。 2. 本產品適合八歲以上的使用者，本產品旨在協助孩子在組裝不同玩具模型的同時，能瞭解太陽 能的原理並實際運用在日常生活中。 3. 在組裝模型前，父母或陪同師長應與孩子一起討論下述安全規則，瞭解組裝時可能產生的風險。 4. 為避免電路及太陽能馬達發生損壞，請使用者不要將太陽能板長時間暴露在高溫燈泡下。 5. 一旦以發光燈泡或其他同類設備啟動模型時，請使用者留意不要將手或 身體其他部位碰觸到燈泡等其他設備以避免燙傷自己。 6. 組裝好的模型請以戶外陽光或至少 60 瓦的燈泡啟動或實驗，一般手電筒 因光線太弱將無法使其作用。 7. 當電池沒電時，請遵照電池上的指示做廢棄物回收，不可隨意丟棄。 8. 本包裝中的太陽能遊艇模型要確實按照說明書內的模型組裝步驟完成後，方可在水中使用。

警告 ! ● 本產品不適合三歲以下孩童，若孩童不小心將體積較小的零件吞入或吸入將可能導致窒息危險。 ● 本產品包裝內附體積較小的零件如 : 結合鍵、齒輪、軸，請父母或陪同師長務必小心將零件妥善 放置在孩童無法拿到的地方。 ● 請將盒子外包裝和說明書妥善收藏，發生疑問時可隨時查詢。

如何將電池組裝至電池盒 ? 步驟 1.

步驟 2.

如何使用螺絲

( 本包裝不含螺絲起子 ) 1. 將螺絲由夾鏈袋中取出。 2. 螺絲依圖示裝入孔洞位置，再以 螺絲起子把螺絲鎖緊。 孔洞位置

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零件表 1

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3

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10

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編號

零件名稱

數量

編號

零件名稱

數量

1.

太陽能馬達

1

9.

五孔超長條

6

2.

管狀浮筒

2

10.

五孔長條

1

3.

鼻型浮筒

4

11.

90度連結器-右

2

4.

浮筒底座

6

12.

馬達傳動軸

1

5.

曲型薄板

1

13.

透明管-145cm

2

6.

環形推進器

1

14.

結合鍵

11

7.

三孔長條(側面無孔)

1

15.

扳手

1

8.

三孔長條(側面兩孔)

3

16.

棉線

1 總計

44 個

3

介紹 恭喜你拿到了新玩具，太陽能雙體船是智高 眾多科學玩具產品中的其中之一。 在這套產品裡你將可以組裝出許多不同功 能的模型。 本套產品主要的核心科技是複合式動力能 源組件，同時具有太陽能供電和電池供電的 功能。本組件包含一個太陽能電池、一個電 池盒以及一個兼具兩者供電的馬達。這個高 效能的馬達將可在消耗最低能源的情況下 發揮最大的效能。使用者將可自由選擇使用 太陽能或電池來供電，而這並不會為使用者

在這套產品中，使用者可以組合出六種 不同的模型，從風力發電機、風扇到飛 機以及船。 每個模型均包含一頁與該模型相關的科 學知識，一些相關的實驗可以讓您探索 這些科學問題，以及這些模型 / 科學原 理是如何被應用在真實生活中。 每個模型都附有詳細的組裝圖。這些組 裝圖會指導你如何建造此模型。一開始 看來也許有點複雜，但你很快就會發 現，其實這些模型很容易被組裝，很容 易理解，玩起來相當有趣。

帶來太多麻煩，因為他僅僅需要切換開關。

無論是靠著太陽能電池或是電池發電，組裝好 的船皆可在水上航行。

4

介紹

你永遠無法確定，當你要使用太陽能或 其他再生能源時，這些能源剛好都可以

複合式動力能源組件包含三種元件 : ●

獲得而被使用。 ●

這也是為什麼複合式再生能源系統越來 越受到關注 : 一個複合式再生能源系統包含至少兩種

●

以上的能源來源被混合起來使用，這樣 的混合可增加系統的效率。

太陽能電池 位於透明盒的最上方，該太陽能電池 最大可產生 1.0 V 的電力。 馬達 位於盒子的中間，兩側分別有兩個驅 動軸的軸承以及開關。 電池盒 密閉的電池盒放在透明盒的最下方， 電池盒內可放置一個 AAA 電池。

現在有許多科學實驗正在進行著，試著找 出新的混合式能源科技，尤其在汽車公 司也已經找出新型智慧科技的複合系統，

注意事項 ●

例如：油電混合車。 複合式能源系統已經普遍運用於偏遠地 區的電力能源供應。

●

電池沒有包括在本產品中，使用者需 自行準備電池。 開關的部份，你可以切換三種模式 : 太陽能發電、不供電以及電池供電。

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介紹

太陽能電池是由矽做成的，矽是最普遍 而且便宜的材料，當太陽照射到電池時 會刺激電子流動於兩極之間，並形成電 流。 經由導線我們將可以驅動馬達運轉。 上部電極 反光塗料 N 型矽

P 型矽 底部電極

我被訓練成為一名工程師。

本產品的風扇是一個節能風扇， 節能風扇是一種位於導管中的推 我是一名技術人員。

進器。相較於無導管的推進器， 這種風扇較能有效率的產生前進 或後退的集中氣流。 有導管的推進器產生的噪音較 小，又因為推進器位於導管中， 也較安全。這也是為什麼導管式 風扇被廣泛使用在不同類型的飛 機、氣墊船和風扇中。

我想要成為一名科學家。

6

介紹 無論你選擇哪一個模型，都需要將能源 電池

關閉

轉換成向前或向後的氣壓。

太陽能供電

高速轉動的電動馬達可以產生讓模型運 作的氣壓。 利用兩個齒輪，一個齒輪放在傳動軸， 另一個齒輪則放在風扇輪軸上，兩個齒 輪及風扇輪軸可以將動力從馬達轉換到 風扇。 這也就是本產品為什麼要設計一個安全 的風扇推進器，且可以容易利用齒輪將 開關

推進器與電動馬達連接的原因。 當連結驅動軸的一端軸承，風扇會順時 針旋轉，若連結另一端軸承，則會逆時 針旋轉。

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實驗 01

太陽能雙體船

大顯身手 本實驗組的關鍵元件是混合式動力組件，因此 你必須認識它。拿起動力組件盒，觀察一下， 動力組件盒有三個部分 : ● 太陽能板 : 可從盒子透明處的頂端看到。 ● 馬達齒輪組 : 位於盒子的中心，緊鄰傳動 軸與裝配點。 ● 電池 :1.5 伏特 AAA 電池位於盒子底部。

注意事項 本實驗組未使用可充電電池，只使用一般電 池。開關可切換使用太陽能電池或電池。 試著切換使用太陽能或電池來源，觀察驅動軸 轉動有何不同 ? 觀察在不同的明暗處，太陽能 板的動力輸出。 注意在陰暗處驅動軸轉動較 慢。

複合式能源 : 假如沒有陽光的話，氣船可以利 用存在電池內的電航行。

生活中的物理知識 氣船廣泛使用於沼澤與淺水區。氣船一般 是平底，但這個模型是雙船體，有大馬達 驅動的螺旋槳，驅動船向前。 沼澤 ( 淺水 ) 用的氣船沒有剎車，不能後 退。而轉向操作是使用氣流通過直立式的 船舵，因此，需要強大的向後氣流 。

在美國佛羅里達州，氣船廣泛被使用

。

打造一台專屬於你的太陽能雙體氣 船 本實驗組可打造一台利用太陽能航行的太 陽能雙體氣船。雙體氣船混合兩種動力來 源，假如沒有陽光的話，可利用儲存於電 池內的電航行。 請依據下頁的指示組裝 : 經由太陽光，太陽能電池才可以產生電流。太陽 能是驅動螺旋槳的能量。

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模型組裝步驟圖 零件表 1

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x1

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太陽能雙體船

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實驗 02

離岸風車

大顯身手 如右頁的步驟 ➊ 所示，拿起風車塔的兩根管柱以 及底部的三個零件，並將風車塔水平放在手指上， 使之平衡，以此找出風車塔的重心所在。請注意， 風車塔的重心接近塔的中心點。 請將其中一根管柱的底部打開，裝入砂（或類似 的材質），接著請把管子關上，然後重複以上的 步驟，以找出風車塔目前的重心。請注意，重心 已經移動到較重的那一端。 風車塔的重心越低，它就越穩。因此，風車塔的 重心離地球表面越近，風車塔就站的越穩。 重新將機艙和旋翼裝置在塔頂。請注意，開關有 三個模式可供選擇：

向前 : 使用太陽能電池驅動旋翼。 置中 : 使用風力驅動旋翼。 向後 : 使用電池驅動旋翼。 實驗 : 讓旋翼在以上三個模式下旋轉嗎？

風車可利用光線 與風力驅動。

即使沒有風力，旋翼仍可由太陽能及一般電池 驅動。

生活中的物理知識 一台風力渦輪機包括塔座、機艙以及一副具 有多個旋翼的螺旋槳。

塔座 : 確保旋翼被放置在適當的安全高度， 並受風力驅動。

海風的強弱與所處於 海中的相對位置有關。

機艙 : 包含齒輪組、煞車和一台發電機，以 產生電力。 旋翼 : 將風力轉換成發電機轉軸的動能。 旋翼的形狀與風向的相對角度決定渦輪機是 否能有效地將風力轉換成電能。

打造一台專屬於你的離岸風車 本實驗組讓你打造一台海岸風力發電的渦輪 機，它的旋翼如同一台真正的風力發電機般 旋轉。當陽光照射到太陽能電池、風吹向帶 有角度的旋翼 ; 或者當電池被接上時，旋翼 都會隨之轉動。 請依據下頁的指示組裝 : 旋翼可以由三種方式驅動：太陽能、風力和一般電池。

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模型組裝步驟圖 零件表 1

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離岸風車 x1

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3 x1

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實驗 03

太陽能螺旋槳飛機

大顯身手 這台飛機具備一個齒輪電動機以及一個螺旋 槳，齒輪電動機是用來作為動力組件 ; 這組引 擎將可以提供飛機足供的動量。請依右頁的步 驟➏的指示，正確地將螺旋槳裝進引擎的轉軸 內。 打開引擎，檢查螺旋槳是否提供向後的氣流， 亦即氣流往後通過馬達 ; 若沒有向後氣流，請 關掉引擎，並將螺旋槳安裝在動力元件的另一 側。 接著依右頁的步驟➏的方式將機身、機尾及機 翼組裝起來。 這架飛機是利用太陽能發電。

注意事項 : 機身的重量較機翼重許多。 由於機翼的底端扁平，且頂端有向下的弧度， 所以這台飛機並不能像一般的飛行客機一樣產 生足夠的浮力。

生活中的物理知識 過去幾個世紀裡，很多人夢想著像隻鳥兒一 般飛翔，這原本是一件不可能的事，直到人 們發現了這個飛行的秘密。 一九零三年，美國北卡羅萊納州的奧維爾及 維爾博．萊特兄弟成功製造出第一台動力飛 機。他們成功的關鍵在於同時結合了螺旋漿 的動力，以及利用機翼的形狀和角度給飛機 提供浮力。

萊特兄弟成功製造

出第一台動力飛機

。

打造一台專屬於你的太陽能螺旋槳 飛機 本實驗組讓你親手打造屬於自己的太陽能推 進螺旋槳飛機，內附的螺旋槳將像真的螺旋 槳一樣旋轉。動力元件也包含一顆電池，所 以你可以選擇讓太陽能或是電池提供螺旋槳 所需的能量。 請依據下頁的指示組裝 :

螺旋槳提供足夠的推進動量，而浮力則是由機 翼的形狀及角度所提供。

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模型組裝步驟圖 零件表 1

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太陽能螺旋槳飛機

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步驟 1

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步驟 1

x5 步驟 1

步驟 2

步驟 2

步驟 1

步驟 2

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步驟 2 步驟 1

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步驟 2

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步驟 1

步驟 2

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實驗 04

風扇

大顯身手

本模型示範吹風機內的風扇是如何運作。

動力組件包含幾個組成： 太陽能電池、馬達、轉軸、電池以及三種模式 的開關。檢視動力組件，並找出之。

注意事項 轉軸在動力組件的兩端都附有凹槽。請確認你 可以利用太陽能電池以及電池讓轉軸轉動，接 著關閉電源。將螺旋槳安裝於轉軸的一端，並 打開開關（電池），觀察螺旋槳的方向，以及 氣流的流向。 現在，螺旋槳被安裝在轉軸上，請重複以上同 樣的實驗，在哪一種情況下，螺旋槳會提供向 前的氣流？

注意事項 你可以選擇讓風扇產生向內或是向外的氣流 ?

太陽能電池提供馬達運轉所需的動力。馬達運 轉帶動螺旋槳產生氣流。

生活中的物理知識 風扇可依特定方向提供冷風或是熱風，因 此風扇被運用在吹風機以及空調系統中。 在吹風機裡，氣流在被送出前，先經過引 擎所產生的熱而被加熱。 吹風機加熱氣 流後，再將氣 流送出。

打造一台專屬於你的風扇 本實驗組讓你可以打造兩種不同的風扇， 氣流的方向，依據螺旋漿轉軸位置而有所 不同。握把的部分可由其它的附件組合而 成。

當螺旋漿根據箭 頭方向旋轉時， 這個風扇產生往 外的氣流。

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請依據下頁的指示組裝 :

模型組裝步驟圖 零件表 1

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風扇

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實驗 05

風扇火箭

大顯身手 將繩子綁在火箭的前後兩端，拉住繩子另一端， 打開馬達開關，可以讓火箭繞著你旋轉。 你可以旋轉握住繩子的手，控制火箭飛行的上 下角度讓火箭上升或下降。

此模型可在室外使用，或被懸掛在 水平的繩子上，並在室內像火箭般 「飛行」。

懸掛時請保持兩端平衡，同時減低可能的 摩擦力。

生活中的物理知識 梭。

火箭原理被應用於太空

牛頓第三定律：施加一力於物體上必會產生 一大小相等且方向相反的反作用力，也稱之 為「作用與反作用定律」。 火箭升空也就是利用了作用力與反作用力定 律，當火箭燃料噴出產生一向下的力量，此 力量會產生一向上的反作用力將火箭推向空 中。

打造一台專屬於你的風扇火箭 本實驗組無法讓你做出一台從發射平台上， 發射升空的火箭，但你可以依照「火箭」原 理，製作出一台可以移動的火箭。 假使你從房間的這一端掛上繩子至另一段， 你可將做好的火箭沿著繩子「飛行」。 請依據下頁的指示組裝 : 螺旋槳提供一個反向的作用力，提供火箭動力。

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模型組裝步驟圖 零件表 1

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風扇火箭 x1

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實驗 06

空氣衝擊加速器

大顯身手 在不供電的狀況下，你可以借由一個很酷的實 驗讓你的模型像是在飛一樣： 先將一條繩子繫在兩張椅子或其他物體之間。 接著將模型掛上繩子，並盡可能使它能平順的 在兩張椅子之間滑行。 最後在模型前端綁上一個重錘，如此一來你的 模型便能夠開始飛行。

利用線穿過模型間，並懸掛在 兩張椅子上，可讓模型如同真 正的空氣衝擊加速器。

在你打開空氣衝擊加速器之前，請確認您的飛 船是否平衡。

生活中的物理知識 當一個物體處於平衡狀態下，其所受到的 合力為零。 我們可以在物體各個點懸吊，試著找出它 的平衡點。 當物體達到平衡時，懸吊物體的繩子的張 力會等於作用在物體上的重力。 而摔下去。

會因為重力的影響

太空人太靠近地球

打造一台專屬於你的空氣衝擊加速器 本實驗組可讓你打造一台可懸掛平衡空氣衝 擊加速器，打開開關，船隻就會開始旋轉。 假如你在天花板上掛一個鉤，空氣衝擊加速 器可以即可懸掛在角落，無論開關是否有被 打開。 請依據下頁的指示組裝 :

我們必需在遙遠的宇宙中，才不會受到重力的影 響。

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模型組裝步驟圖 零件表 1

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空氣衝擊加速器

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零件可與智高其他 綠能系列產品的零

你會變成一位很棒的工程師。

件互相通用。

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