極速牙刷機 |
學校:灣仔堂基道學校(上午) | |||
組員:周敏玲同學、陳曉峰同學、麥志樂同學、郭秀浚同學、何希婷同學 | |||
教師:余逸思老師、鍾玉明老師 |
目的 | |
每天上學回校也十分趕時間,所以希望刷牙時可以更快捷,更方便。 |
原理 | |
利用轉軸固定刷頭和齒輪在木片上,齒輪與齒輪間必須緊扣。當第一個齒輪被摩打的鐵棒轉動時,齒輪組也會一起轉動,所以所有刷頭也會連同一起轉動。而電池、電線和摩打所組成的閉合電路,為摩打提供能源。 |
材料 | |
齒輪、刷頭、電牙刷(Colgate Actibrush)、木片、鐵棒(轉軸)、電池。 | |
過程 | |||
最初我們設計牙刷的刷毛是貼在齒輪上,若能把齒輪互相緊扣,齒輪便能互相推動,從而增加刷牙面積,加快刷牙速度。而運作的原理是由閉合電路控制開關,摩打轉動從而推動齒輪再帶動牙刷。 之後我們便嘗試了解市面一般電動牙刷的運作。我們初步發現市面上電動牙刷的刷頭並非直接由齒輪推動,而是由摩打的一條鐵棒作360度旋轉運動,帶動刷頭左右來回轉動,目的是保護牙肉,避免它受傷。 | |||
當我們了解電動牙刷的運作原理後,我們便開始設計第一個電動牙刷---“U”型牙刷。但我們發現這個設計是不可行的,因為要使用多枝鐵線推動刷頭轉動,而且“U”型牙刷未能方便放入口中,容易弄傷牙肉,所以我們最後放棄這個設計。 | |||
之後我們設計一個較簡易的版本。首先把齒輪固定在鐵線上,3 個齒輪組成一個群組,利用同一摩打帶動這些刷頭轉動,從而增大刷頭的面積。但這個設計仍存在問題,就是刷頭依然很大,放入口中會有困難,摩打放在牙刷中間,當刷臼齒時便有困難出現,而且鐵線容易傷及口部。 | |||
最後,我們吸取了第二個牙刷的經驗,把它稍作改良,成為我們第三個設計的牙刷。我們不用鐵線而改用木片來固定齒輪,令其轉動更順暢,同時也可以避免弄傷口部。另外把齒輪組由橫排改為直排,目的是令牙刷容易放入口中及容易清潔臼齒。 |
測試 | |||||||
1. 了解刷頭面積的是否合適 2. 了解刷頭面積的刷牙情況 第一次測試:牙刷能刷去部份粉筆碎,但由於粉筆碎被刷頭刷去後,又再次依附上牙齒表面,效果並不理想。 第二次測試:這次我們先把刷頭放入水中,然後才刷牙。粉筆碎成功地被刷頭刷去,牙齒也清潔了。 |
優點 | |
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困難 | |
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總結 | |
利用齒輪組成的多個刷頭,成功把齒輪互相緊扣,齒輪便能互相推動,從而增加牙刷面積。最後,我們成功製造一款三個刷頭同時轉動的牙刷,相信能加快刷牙速度。 |
感想 | |
我們很高興能參加這次「常識百搭」科學專題設計展覽,並有以下感受:
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鳴謝 | |
Colgate A ctibrush 電動牙刷(Colgate-Palmolive Co.) | |
編者及評判的話 | |
同學們不斷反覆測試齒輪的組合,以製作不同形狀的刷頭,又在製作過程中進行訪問和統計,深信同學們對專題研習的步驟已有一定認識。同學們的鍥而不捨,具有科學家的探究精神。 |
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