國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

科學遊戲實驗室   回首頁   

救火紙條

操作步驟與現象:

準備器材:玻璃瓶(醬料玻璃罐或果醬瓶)、報紙或圖畫紙、剪刀或小刀、蠟燭、膠帶或膠水、夾子

1.裁一張紙,並做成圓筒狀。(長:約25公分,寬:將紙捲成圓筒,並做套量測試,直到可以套緊瓶口,調整後以膠水或膠帶固定圓筒。)(圖一)

★注意:圓筒長度不可太短,使用刀具也請小心。

2.再裁一張紙條,長度比紙筒略長,寬度略小於紙筒直徑,以便置於紙筒內時,可將紙筒分成兩半,且方便抽拉。紙條可選用稍硬的紙質,以方便抽拉。

3.點一根長度略低於瓶身的蠟燭,將蠟油滴在瓶底,用夾子將蠟燭置於蠟油上固定。(圖二)

★注意:若蠟燭太短,可能在還沒套上圓筒前,燭火就會熄滅。

4.在瓶口套上紙筒,燭火會逐漸變小甚至熄滅。若在燭火變小前插入紙條,則蠟燭會一直燃燒,但若將紙條慢慢往上抽,燭焰會變小,快要熄滅時,再將紙條往內插入,火焰則又變大。

(圖一)

(圖二)

原理:

       本遊戲主要是運用冷熱空氣對流的原理。還沒套上圓筒前,因蠟燭接近瓶口,燃燒產生的熱空氣很快地從瓶口逸散,對對流而入的冷空氣(新鮮空氣)影響不大,所以蠟燭能繼續燃燒。套上紙筒後,由於底部受熱,所以熱空氣快速上升,冷空氣就難以從上方進入,燭火就會因為缺乏新鮮空氣而變小,最後熄滅。紙筒被紙條分隔後,熱空氣上升阻力變大,冷空氣便得以進入,而燭火獲得新鮮空氣,便能持續燃燒。

叮嚀的話:

1.套上紙筒後,蠟燭可能很快就熄滅,這時又要重新點燃蠟燭,為避免這種麻煩,可以先將紙條置於紙筒內,待蠟燭置於瓶底後,馬上套上內有紙條的紙筒,就可讓蠟燭一直燃燒,再來進行操作、觀察。

2.若效果不明顯,可能是紙筒太短的緣故,可嘗試將紙筒的長度加長。

3.過程中需運用到火,請家長在場協助指導並注意安全。

挑戰一下:

1.試試不同長度的紙筒,並觀察不同長度的紙筒對蠟燭的燃燒有什麼樣的影響?

2.點燃一支線香,放在紙筒上空的紙條兩側,觀察線香煙的方向,並說說看有什麼不同?