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<div style="display:flex;justify-content:space-between;"> <div style="align-items:center;width:60%;"> <span style="color:red;"> 原作者:蕭次融<br> 關鍵詞:重心、支點、物體的平衡、轉動物體的平衡、轉動慣量<br> </span> </div> <div style="align-items:center;"><img src="#" width=180></div> </div> ==現象說明== <div style="display:flex;justify-content:space-between;"> <div style="align-items:center;width:75%;"> :遊樂園的飛天椅,轉動時座椅會往外飛,這是物體轉動時所產生的一股力量,使座椅往外伸展,這是因為離心力的作用。 </div> <div style="align-items:center;"><img src="#" width=180></div> </div> ==探究問題== <div style="display:flex;justify-content:space-between;"> <div style="align-items:center;width:75%;"> #垂直面陀螺要直立不倒,其重心與支點位置的關係如何? #垂直面陀螺的臂長與垂重,對其轉動的影響如何? #在垂直面陀螺掛了鞦韆後,對其轉動的影響如何? #想一想:要比較兩個垂直面陀螺或掛了鞦韆後陀螺轉動的穩定性,要如何評量? </div> <div style="align-items:center;"><img src="#" width=180></div> </div> ==實作項目== <div style="display:flex;justify-content:space-between;"> <div style="align-items:center;width:75%;"> <span style="font-weight: bold;">(一)目的</span> :用簡單的器材製作垂直面鞦韆陀螺,使其能在寶特瓶的蓋子上轉動。探討靜平衡與轉動平衡,以及影響轉動的因子,並比賽其轉動速率。 <span style="font-weight: bold;">(二)器材</span> 攪拌用咖啡棒(長約16 cm)4支 鐵線(直徑1 mm,長11 cm)或大迴紋針1支 長尾夾2個(不同顏色) 金屬墊片6個 繩子(綁生日蛋糕盒的,長30 cm)1條 膠帶(長約5 cm)1條 雙面膠帶(長約3cm)1條 剪刀(共用) 寶特瓶(約600 mL,內裝自來水半瓶) <span style="font-weight: bold;">(三)製作</span> #用剪刀將一支咖啡棒,剪成約相等的兩段(各約8 cm長)後,取其中的一段並在其上、下端貼雙面膠帶,如圖1。 #將約11公分長的鐵線,用膠帶將鐵線貼緊在咖啡棒上,一頭露出1公分長,另一頭露出至少2公分長,如圖2。 #將綁生日蛋糕盒的塑膠繩,撕成6條細線(備用)。 #另取2支咖啡棒,將其放在綁有鐵線咖啡棒的前後並用細線將其繞三圈,如圖3。 #然後張開三支咖啡棒,並用線穿其夾角間數次如圖4,並綁緊。 <div style="display:flex;align-items:center;justify-content:center;"><img src="https://iap.ncue.edu.tw/images/兩小無猜/01.jpg"></div> #再取一支咖啡棒,同樣剪半成兩段後將其放在圖4成品的前後作為夾棒,並用繩子將其綁緊,如圖5。 <div style="display:flex;align-items:center;justify-content:center;"><img src="https://iap.ncue.edu.tw/images/兩小無猜/02.jpg"></div> #為了美觀,用剪刀斜斜地修剪夾棒突出的部分,如圖6。 #用細線綁三個墊片,如圖7,並將細線的一端繞在圖6咖啡棒的末端後用長尾夾將其夾住,如圖8,就成為鞦韆陀螺。 #調整鞦韆的細線,兩邊一樣長,都約10公分。 #將製作好的鞦韆陀螺放在寶特瓶的瓶蓋上,如圖8,檢查鞦韆陀螺是否平衡?若傾斜就調整作為支點的鐵線,左右以及前後地調,使其不傾斜任一方。 #將調整好的鞦韆陀螺放在寶特瓶的瓶蓋上,旋轉陀螺上的鐵線,慢慢地使其旋轉,然後順其轉動的步調加速旋轉。 <div style="display:flex;align-items:center;justify-content:center;"><img src="https://iap.ncue.edu.tw/images/兩小無猜/03.jpg"></div> </div> </div> ==結果與討論== <div style="display:flex;justify-content:space-between;"> <div style="align-items:center;width:75%;"> 1. 探究問題的答案在物理教科書或網路可以找得到。 2. 實作的結果與分析,可參考本篇的附件:教師手冊。 <br> </div> <div style="align-items:center;"><img src="#" width=180></div> </div> ==教學目標== <div style="display:flex;justify-content:space-between;"> <div style="align-items:center;width:75%;"> 讓學生探究物體的轉動、轉動慣量等物理量,並用生活周邊的器材實作垂直面鞦韆陀螺,印證探究的結果。 </div> <div style="align-items:center;"><img src="#" width=180></div> </div> ==參考資料== <div style="display:flex;justify-content:space-between;"> <div style="align-items:center;width:75%;"> #物理教科書 #網路 #蕭次融,「遠哲科學趣味競賽」手冊,頁9~16,遠哲科學教育基金會,台北(1999)。 </div> <div style="align-items:center;"><img src="#" width=180></div> </div>
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