1、 1設計作業： 鼠夾飛車 Design Project: Mouse Trap Car 設計及製作 Design and Make 學習理論 : 1. 能量轉換： 位能 動能 2. 牛頓第二定律：當一個力作用於物體時，物體的運動會改變。運動變化的程度取決於該物體的質量和施加力的大小 3. 摩擦力對物體移動的影響：摩擦力越大，運動速度越慢 4. 旋轉動力：扭力 = 槓桿長度 x 力 1. 題目： 我們不時會在路面上見到一些機動汽車行駛。這種汽車，消耗大量能源，並且對空氣做成一定程度的污染，極不環保。 設計及製作一使用 老鼠夾 來推動的模型車，去表達可再生能源的威力 。*並且，製作一設計紀錄檔案（
2、 Design Folder） ，記錄整個設計及製作的過程。最後，與設計作業一併繳交。 2. 時限： 2-3 循環週（ 6-9 堂， 35 分鐘） 3. 基本要求： 1模型車必須最少能達到一項功能 / 目的。 （例如：發揮創意和想像力、表達環保、最有效能、） 2模型車必須使用學校提供的老鼠夾作為動力的主要來源。 3模型車必須注意安全。 主要是在安裝及操作時， 老鼠夾所帶出的危險 。 4模型車的體積應以 250 mm x 250 mm x 250 mm （長 x 闊 x 高）為上限。 5模型車之外形設計無必要與日常生活所見的一般汽車相同。 6模型車必須能作直線及向前移動。 7模型車的重量及使用的
3、物料沒有限制，並鼓勵使用環保 /再用材料。 8 *如時間許可，會舉行班內及*班際鼠夾飛車競走大賽（直線向前，走最遠距離者勝） 。 24. 考慮事項： 1模型車需達到什麼功能 / 目的？ 2 如何為模型車提供動力？ 3 老鼠夾的運作原理是怎樣？ 4 為甚麼模型車能作直線及向前移動？應用了那些原理？ 5 如何將 老鼠夾 所釋放的能量轉移到模型車的向前移動的動作中？ 6模型車的結構設計原理如何？ 使用那些材料去製作模型車的主體結構部份，令他更能穩定地在路面上行駛？ 5. 製作程序： 1搜集有關資料，可以是用文字、草圖、影印圖片及相片等表達，如 有需要，應加上文字說明。 2 考慮應該應用何種機械和結構
4、。 3 描繪出設計意念的精髓。 4 選取最適合的意念。 5 如有需要，仍可作整體或局部的修改。 6 繪製立體圖，正投影圖及施工圖（零件圖） 。 7 如有需要，可先用硬咭紙製作模型（特定部分） ，以測試其效能。 8 生產製作。 9 操控嘗試。 10* 進行班內鼠夾飛車競走大賽（直線向前） 。 6. 製作技術 A. 原理： 模型車的所有動力是源自於老鼠夾的 彈弓 。 B. 因由： 1. 利用繩子其中一端接駁 槓桿臂 ， 而另一端則繞於尾輪的 輪軸 。 （ 見下圖 ） 32. 當輪軸旋轉時，繩子將於輪軸上繞轉打圈， 槓桿臂此時亦會向後輪輪軸方向移動。 3. 當老鼠夾被放鬆時，繩子於輪軸上被拉向前，使
5、車輪向前旋轉。最後模型車可以向前推進。 （見下圖） C. 繩子繞法：繩子繞於軸勾的方法： （見下圖） 留意事項： a. 軸勾必須要短； b. 軸勾過長可能使繩子再次繞回輪軸，引致模型車停下。 4D. 繞繩方向：必須和模型車的前進方向相反（在旁邊觀察車轆在繞繩時的轉動方向，作出判斷） 。 留意事項： a. 不可繞繩子太鬆；或糾結一起 b. 可能拉斷繩子 E. 老鼠夾位置：模型車前進是靠繩子拉動輪軸 。如果老鼠夾位置太接近輪軸時， 車轆開始旋轉時會浪費能量。如果老鼠夾位置距離輪軸過遠，則推動的力量會相對減少。 *提議：最好嘗試多個位置，找出最好的距離。 （將數據記錄，方便推算） 7. 可遇見的問題
6、及解決方法： 問題一：模型車只行駛短距離便停下或不動 原因： a. 承軸位置的摩擦力過大（當輪軸轉動時，會帶動模型車向前移動。因此， 輪軸與模型車的車架接觸位置需有適當空間，不可太鬆或太緊。） b. 拉動力不足 解決： a. 加大承軸孔，並加入碳粉或啤令。 （見下圖） b. 將老鼠夾移近主承軸位置，和縮短槓桿臂尺寸。 （見下圖） 5c. 加大輪軸（主承軸位置） 的直徑。 （見下圖） 問題二：如何增加速度 縮短槓桿臂尺寸 ： 留意過短會引致模型車在起始時，行而消 耗能量 主軸車轆要細 ： 直徑約 50-125mm（ 300mm） ，會引致彎曲，我們應如何改善呢？ （因為槓桿臂彎曲，會在開始時，增
7、加損耗推動車轆旋轉的能量） *附加一條輕木於槓桿臂上增加其彎曲強度 ，就可解決彎曲問題。 （見下圖） 6. 軸承（啤令） 是什麼呢？我們如何利用它？ a. 由於輪軸和車架會在移動時產生摩擦，減慢了模型車的車速，甚至使模型車無法前進。 *解決方法：加裝啤令於車架內，使摩擦力減少。 （見下圖） *在這裏，煤碳可代替裝啤令功能。 117. 如何增加推動力？ a. 就是增加扭力（見下圖） 1. 利用增長或減短槓桿臂的尺寸，必須要自行調整。 2. 加粗輪軸中間部份的直徑。 8. 如何製作軸勾？（見下圖） a. 由於缺乏軸勾，繩子會在輪軸上不斷滑動，引致繩子運作的能量未能全部轉換成動能 。所以製作軸勾，用
8、以固定繩子位置。 129. 如何在軸勾上打繩結？（見下圖） 1310. 參考圖片： 11. 參考網址： z http:/ z http:/ z http:/.au/mechtoys/mouse.html（鼠夾車製作） z http:/ 12. 跟進問題： 模型車的設計能否應用於實際的道路上？為甚麼？如可以的話，請指出是那些部份，及說明支持你意見的論據？ 1413. *設計紀錄檔案內容 設計作業報告 科目 : 設計與科技 題目 : 姓名 : 班別 : 學號 : 15製作報告提示： (a) 處境 列出設習作業設計的範圍及寫出存在的難題。 (b) 設計概要 扼要列出解決的方法（可輔以草圖解說） 。 (c) 設計細則 因為每個難題都有其範圍和要求，所以需要將一些要求詳細列出。 (d) 搜集料 將設計細則所需的資料分類、收集和整理，以作分析之用。 (e) 解決方法 從各設計意念中選出合適的意念，並將之完整地繪製生產圖。 (f) 實踐 按生產圖製作設計品，也須要有效地把握分工及時間的分配。 (g) 試驗 按設計的要求測試製成品。 (h) 評估 根據測試的結果，寫出製成品的優點和缺點，並找出改善的方法。
