多多罐陀螺 - 修訂歷史

黃鈴諭：/* 參考資料 */

2022-05-19T06:33:29Z

‎參考資料

黃鈴諭：/* 參考資料 */

2022-02-24T07:36:34Z

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彰師大於 2020年11月2日 (一) 04:44

2020-11-02T04:44:48Z

彰師大於 2020年11月2日 (一) 04:41

2020-11-02T04:41:08Z

彰師大於 2020年10月27日 (二) 00:52

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彰師大於 2020年10月19日 (一) 07:31

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彰師大於 2020年10月19日 (一) 07:28

2020-10-19T07:28:27Z

彰師大：已建立頁面，內容為 "用多多罐製作陀螺，不但環保與懷舊，還可以探索許多科學原理．多多罐由聚苯乙烯PS為原料，因此很容易鑽洞與切割．使用…"

2020-10-19T07:25:54Z

已建立頁面，內容為 "用多多罐製作陀螺，不但環保與懷舊，還可以探索許多科學原理．多多罐由聚苯乙烯PS為原料，因此很容易鑽洞與切割．使用…"

新頁面

用多多罐製作陀螺，不但環保與懷舊，還可以探索許多科學原理．多多罐由聚苯乙烯PS為原料，因此很容易鑽洞與切割．使用小剪刀或鑽子即可在多多罐上鑽洞，若是先把鑽子加熱會更容易成型．把寶特瓶蓋蓋在多多罐口上，可以貯存豆子等小物、加工成玩具或樂器、更可能製成各種科學教具．
==探究問題==
如何利用環保材料設計一個完美的陀螺？怎樣使陀螺能轉動得很久？在我們的文化中，共有多少種形式的陀螺？各種設計與操作的科學原理為何？陀螺儀是現代科技，被使用在那些領域上？
==實作項目==
#材料 多多罐（100mL），寶特瓶蓋，竹筷（22cm），棉線（150cm），橡皮圈
#製作 在寶特瓶蓋與多多罐底中央處各鑽一個小孔，將瓶蓋蓋上多多罐後，再緊緊的插入一支竹筷成為陀螺．為了使陀螺轉動穩定，必須使用以下方法：
:#用雙手搓竹筷使陀螺轉動，練習穩定度，以使陀螺的轉動時間達到十秒鐘．
:#用另一個有洞的寶特瓶蓋做發射器．將棉線一端繞在陀螺頂端的竹筷上，另一端穿過發射器；將發射器貼緊竹筷而拉動棉線，陀螺即可穩定旋轉．
#操作 在以下實驗中，實驗一與二可選擇用雙手搓動或用棉繩拉動陀螺，實驗三必須使用棉繩拉動．
:#猜測：在多多罐的腰部綁上五條、十條、十五條橡皮圈，用相同的方法轉動陀
螺，是否「橡皮圈的數量愈多」會使陀螺的「轉動時間增加」？猜測後再實做
．
##猜測：把一顆粘土小球加在鐡線的尾端後，啄木鳥振動的頻率將如何變化？增加小球的數量時，振動頻率又會如何？猜測後再實作並記錄。
##猜測：不使用粘土小球，把長鐡線對折後，啄木鳥振動的頻率如何變化？把鐡線再對折一次，振動頻率又會如何？猜測後再實作並記錄。
##猜測：市售的啄木鳥玩具，在氣球棒頂端的小球有什麼作用？觀察自製的啄木鳥玩具當鳥兒下降時，氣球棒頂端的晃動情況，然後將粘土小球逐一粘在氣球棒頂端再作比較。猜測後再實作並記錄。 <img src='http://science4everyone.net/file/%E8%95%AD%E8%81%BF%E7%A8%8B/wk01%20%E5%95%84%E6%9C%A8%E9%B3%A5%E7%8E%A9%E5%85%B73.jpg' width=480>
==分析與結論==
以三個粘土小球與對折鐡線三次的方式，探討「轉動慣量」如何影響啄木鳥的「振動頻率」，是一種簡單的定性實驗。如果希望更為精確，可選用小鐡片來代替粘土小球。 
#由細鐡線繞成的彈簧形成一個螺旋形的管子，套在氣球棒上。當鐡線振動時，某些時刻彈簧會卡住氣球棒，此時摩擦力等於啄木鳥的重量，使啄木鳥暫時停止移動。由於鐡線的末端仍在振動，因此會使彈簧擺正而與氣球棒不接觸，啄木鳥便因重力影響而向下墜落。
#把粘土小球加在細鐡線的末端時，會增加鐡線的轉動慣量，也就是慣性增大而使啄木鳥振動的頻率變小。反之，把長鐡線對折後，鐡線的轉動慣量變小而使振動頻率變大。調整鐡線的長度、重量、和質量的分佈，就可以控制啄木鳥依照我們期望的頻率來振動。
#當啄木鳥下降時，氣球棒頂端會劇烈搖晃。如果在氣球棒頂端粘貼重物，較大的慣性會使氣球棒的振動頻率減少，且搖晃幅度降低。 <img src='http://science4everyone.net/file/%E8%95%AD%E8%81%BF%E7%A8%8B/wk01%20%E5%95%84%E6%9C%A8%E9%B3%A5%E7%8E%A9%E5%85%B74.jpg' width=480>
==教學目標==
本活動適合K~12的學生，在社區大學對各種年齡與教育程度的學員實施時也饒有趣味。
#知識上：學生認識能量轉換的現象。當啄木鳥下降時，重力位能轉換為動能，動能又因振動而轉變為熱能。由於重力位能源源不絕的供給，啄木鳥就能夠不停振動。
#技能上：鼓勵學生動手做，體會定性或簡單的定量實驗。使用簡單的工具與操作流程，讓學生更喜歡科學。
#情意上：以童玩引發學習動機。使用身邊的器材與回收品，重視環保議題與生活應用。
==應用==
#在物理上：作為運動學、能量轉換、轉動慣量等主題之探索活動。
#在科技上：作為建築防震。例如台北101大樓的阻尼球及中國宮殿的斗拱，都有在建築物頂端加重的設計。
#在藝術上，可以把細鐡線彎折成鳥形或愛心，或在鐡線末端貼上可愛圖片，是很好的療癒設計，送禮自用兩相宜。
#用棉線代替氣球棒，藉著拉緊或放鬆棉線，可以控制啄木鳥的落下速度。若把鐡線衣架展開再繞成圓環（兩端用氣球棒連結），可以讓啄木鳥持續振動很久。
==參考資料==

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 #進階活動：遠拋陀螺使其落在定點轉動的原理與方法（客家陀螺）．
 ==參考資料==
-[http://jendo.org/uploadFiles/全民科學平台/黃鈴諭/學習單-多多罐陀螺.docx 學習單-多多罐陀螺]
+[http://jendo.org/uploadFiles/s4e/黃鈴諭/學習單-多多罐陀螺.docx 學習單-多多罐陀螺]

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	#進階活動：遠拋陀螺使其落在定點轉動的原理與方法（客家陀螺）．		#進階活動：遠拋陀螺使其落在定點轉動的原理與方法（客家陀螺）．
	==參考資料==		==參考資料==
		+	[http://jendo.org/uploadFiles/全民科學平台/黃鈴諭/學習單-多多罐陀螺.docx 學習單-多多罐陀螺]

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-==結果與結論==
+==結果與討論==
 製作好陀螺的要件是穩定與平衡．讓陀螺轉得久的要素是較大的轉動慣量與較高的重心（內在因素），以及較大的力與較多的驅動圈數（外在因素）．<br>
 #結果：陀螺質量愈大（轉動慣量也愈大），陀螺就能轉得愈久．但是綁更多條橡皮圈不見得更有利，因為質量不平均或太重，也讓陀螺不易轉動．另外，在相同的作功條件，陀螺的轉動時間並非與陀螺質量成正比關係．

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 <div style="display:flex;justify-content:space-between;">
-<div style="align-items:center;width:60%;">用多多罐製作陀螺，不但環保與懷舊，還可以探索許多科學原理．多多罐由聚苯乙烯PS為原料，因此很容易鑽洞與切割．使用小剪刀或鑽子即可在多多罐上鑽洞，若是先把鑽子加熱會更容易成型．把寶特瓶蓋蓋在多多罐口上，可以貯存豆子等小物、加工成玩具或樂器、更可能製成各種科學教具．</div>
+<div style="align-items:center;width:60%;">
 <div style="align-items:center;"><img src="http://iap.ncue.edu.tw/images/wk03/01.jpg" width=180></div>
 </div>

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-用多多罐製作陀螺，不但環保與懷舊，還可以探索許多科學原理．多多罐由聚苯乙烯PS為原料，因此很容易鑽洞與切割．使用小剪刀或鑽子即可在多多罐上鑽洞，若是先把鑽子加熱會更容易成型．把寶特瓶蓋蓋在多多罐口上，可以貯存豆子等小物、加工成玩具或樂器、更可能製成各種科學教具．
+<div style="display:flex;justify-content:space-between;">
 ==探究問題==
 如何利用環保材料設計一個完美的陀螺？怎樣使陀螺能轉動得很久？在我們的文化中，共有多少種形式的陀螺？各種設計與操作的科學原理為何？陀螺儀是現代科技，被使用在那些領域上？
 ==實作項目==
 #材料 <br>多多罐（100mL），寶特瓶蓋，竹筷（22cm），棉線（150cm），橡皮圈
 #製作<br>在寶特瓶蓋與多多罐底中央處各鑽一個小孔，將瓶蓋蓋上多多罐後，再緊緊的插入一支竹筷成為陀螺．為了使陀螺轉動穩定，必須使用以下方法：
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 ##猜測：在多多罐的腰部綁上五條、十條、十五條橡皮圈，用相同的方法轉動陀螺，是否「橡皮圈的數量愈多」會使陀螺的「轉動時間增加」？猜測後再實做．
 ##猜測：將十五條橡皮圈綁在多多罐上，但是分別綁在罐底、腰部、或平均分配，以改變陀螺的重心．用相同的方法轉動陀螺，是否「陀螺的重心愈高」會使陀螺的「轉動時間愈長」？猜測後再實做．
-##猜測：猜測：用棉繩與發射器使陀螺轉動．改變棉繩繞竹筷的圈數，如五圈、十圈或十五圈；是否「驅動陀螺的圈數愈多」會使陀螺的「轉動時間愈長」？猜測後再實做．
+##猜測：猜測：用棉繩與發射器使陀螺轉動．改變棉繩繞竹筷的圈數，如五圈、十圈或十五圈；是否「驅動陀螺的圈數愈多」會使陀螺的「轉動時間愈長」？猜測後再實做． </div>
 ==結果與結論==
 製作好陀螺的要件是穩定與平衡．讓陀螺轉得久的要素是較大的轉動慣量與較高的重心（內在因素），以及較大的力與較多的驅動圈數（外在因素）．<br>

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 ##猜測：將十五條橡皮圈綁在多多罐上，但是分別綁在罐底、腰部、或平均分配，以改變陀螺的重心．用相同的方法轉動陀螺，是否「陀螺的重心愈高」會使陀螺的「轉動時間愈長」？猜測後再實做．
 ##猜測：猜測：用棉繩與發射器使陀螺轉動．改變棉繩繞竹筷的圈數，如五圈、十圈或十五圈；是否「驅動陀螺的圈數愈多」會使陀螺的「轉動時間愈長」？猜測後再實做．
-==分析與結論==
+==結果與結論==
-以三個粘土小球與對折鐡線三次的方式，探討「轉動慣量」如何影響啄木鳥的「振動頻率」，是一種簡單的定性實驗。如果希望更為精確，可選用小鐡片來代替粘土小球。 <br>
+製作好陀螺的要件是穩定與平衡．讓陀螺轉得久的要素是較大的轉動慣量與較高的重心（內在因素），以及較大的力與較多的驅動圈數（外在因素）．<br>
-#由細鐡線繞成的彈簧形成一個螺旋形的管子，套在氣球棒上。當鐡線振動時，某些時刻彈簧會卡住氣球棒，此時摩擦力等於啄木鳥的重量，使啄木鳥暫時停止移動。由於鐡線的末端仍在振動，因此會使彈簧擺正而與氣球棒不接觸，啄木鳥便因重力影響而向下墜落。
+#結果：陀螺質量愈大（轉動慣量也愈大），陀螺就能轉得愈久．但是綁更多條橡皮圈不見得更有利，因為質量不平均或太重，也讓陀螺不易轉動．另外，在相同的作功條件，陀螺的轉動時間並非與陀螺質量成正比關係．
-#把粘土小球加在細鐡線的末端時，會增加鐡線的轉動慣量，也就是慣性增大而使啄木鳥振動的頻率變小。反之，把長鐡線對折後，鐡線的轉動慣量變小而使振動頻率變大。調整鐡線的長度、重量、和質量的分佈，就可以控制啄木鳥依照我們期望的頻率來振動。
+#結果：陀螺的重心愈高時，倒下所需的時間就愈長，能使陀螺轉動得愈久．另外，本實驗將橡皮圈綁在多多罐底時，比綁在腰部離轉軸更遠，也會使「轉動慣量」增加，有利於使陀螺轉動得更久．
-#當啄木鳥下降時，氣球棒頂端會劇烈搖晃。如果在氣球棒頂端粘貼重物，較大的慣性會使氣球棒的振動頻率減少，且搖晃幅度降低。 <br><img src='http://science4everyone.net/file/%E8%95%AD%E8%81%BF%E7%A8%8B/wk01%20%E5%95%84%E6%9C%A8%E9%B3%A5%E7%8E%A9%E5%85%B74.jpg' width=480>
+#結果：初轉速愈高，陀螺就能轉得愈久．提高初轉速的方法是作功，也就是增加施力的大小與施力期間的轉動圈數．施力大小不易測量，但是愈長的繩子必然能增加施力期間的轉動圈數，作功較多使初速較大，陀螺就能轉得更久了．<br>
 ==教學目標==
-本活動適合K~12的學生，在社區大學對各種年齡與教育程度的學員實施時也饒有趣味。
+各年齡及各種教育程度皆可．
-#知識上：學生認識能量轉換的現象。當啄木鳥下降時，重力位能轉換為動能，動能又因振動而轉變為熱能。由於重力位能源源不絕的供給，啄木鳥就能夠不停振動。
+#知識上：認識轉動慣量、轉動作功、功能轉換等原理，以及陀螺的現代科技．
-#技能上：鼓勵學生動手做，體會定性或簡單的定量實驗。使用簡單的工具與操作流程，讓學生更喜歡科學。
+#技能上：學會陀螺的製作要領，以及使用簡單工具與材料的能力．
-#情意上：以童玩引發學習動機。使用身邊的器材與回收品，重視環保議題與生活應用。
+#情意上：發現童玩的新價值，喜歡自己的傳統文化，更易領悟科學名詞與原理
 ==應用==
-#在物理上：作為運動學、能量轉換、轉動慣量等主題之探索活動。
+#在科學上：轉動慣量、功能原理、重心的測量等教學活動．
-#在科技上：作為建築防震。例如台北101大樓的阻尼球及中國宮殿的斗拱，都有在建築物頂端加重的設計。
+#在科技上：太空航行與無人車的定向裝置；藉製作陀螺，熟練工具與材料特性．
-#在藝術上，可以把細鐡線彎折成鳥形或愛心，或在鐡線末端貼上可愛圖片，是很好的療癒設計，送禮自用兩相宜。
+#在藝術上：台灣原住民的陀螺形式與玩法（泰雅族橄欖形陀螺、布農族鞭陀螺、鄒族紡錘陀螺、排灣雙繩陀螺、阿美族檳榔陀螺、西拉雅地牛陀螺）．
-#用棉線代替氣球棒，藉著拉緊或放鬆棉線，可以控制啄木鳥的落下速度。若把鐡線衣架展開再繞成圓環（兩端用氣球棒連結），可以讓啄木鳥持續振動很久。
+#進階活動：遠拋陀螺使其落在定點轉動的原理與方法（客家陀螺）．
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多多罐陀螺 - 修訂歷史

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彰師大 於 2020年11月2日 (一) 04:44

彰師大 於 2020年11月2日 (一) 04:41

彰師大 於 2020年10月27日 (二) 00:52

彰師大 於 2020年10月19日 (一) 07:31

彰師大 於 2020年10月19日 (一) 07:28

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彰師大於 2020年11月2日 (一) 04:44

彰師大於 2020年11月2日 (一) 04:41

彰師大於 2020年10月27日 (二) 00:52

彰師大於 2020年10月19日 (一) 07:31

彰師大於 2020年10月19日 (一) 07:28