灌籃高手

出自 全民科學平台
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原始設計者:蕭次融


目的

比賽誰能最巧妙的運用伯努利原理,以吹氣的方式運球(保利龍製)、傳球、灌籃,並製作創意噴霧器,以增進學生對伯努利原理的了解與應用。

原理

伯努利原理在於說明流體的流速愈大, 該處的壓力就愈低。若有鉛垂方向的氣流,流速快時,氣流中的壓力就比周圍的壓力低,以致形成一股可以吸引物體往該氣流移動的力量。
如果把一個氣球或保利龍球放置在氣流中,球會留在氣流中不掉落。
日常生活上應用伯努利原理的事務不勝枚舉,小如家中的噴霧器,大如飛機的機翼,其造形可以增加飛機的上升力,都是顯而易見的實例。
把倒立的漏斗蓋住桌上的乒乓球,在漏斗嘴用力吹氣,令人驚訝的是乒乓球會被吸上不掉落。

活動一:灌籃高手

競賽

  1. 每隊四人,分成A、B一組與C、D一組。
  2. 由第一組的第一位隊員(A),站在起跑線前,以吹氣的方式運保利龍球,如圖二所示。從起跑線走一步後把球傳給B(第一組的第二位)。
  3. 傳來的球,B要用接球器以正向的方式接球。接到球後,必須立即把接球器反轉,以倒向運球的方式(圖四)往前走一步, 把球灌入保特瓶內。成功後返回起跑線。
  4. 相同的方式,繼續由第二組的C運球,D接球而灌籃,成功後,返回起跑線,如此完成一輪回。
  5. 第二輪回改為由第一組的第二位隊員(B)開始運球,A接球並灌籃。以此類推至比賽時間到為止。
  6. 從運球至灌籃的操作中,若落球或任何失誤,應即撿球從該處繼續操作。
  7. 接球器作法:在距離保特瓶底部約 10cm 處切開,切下的底部做為灌籃的容器(圖五)。上端瓶身將多餘的保特瓶剪掉並修齊。取下瓶蓋,在中央打一小洞,洞的大小剛好可以穿入塑膠管,穿入塑膠管後,將瓶蓋內側的塑膠管加熱,直至稍為熔化後用筷子壓緊,讓塑膠管卡在瓶蓋上。從瓶蓋外側把塑膠管拉緊,再蓋上瓶蓋, 如此接球器就大功告成。

器材

  • 保利龍球(直徑2cm)10個
  • 灌籃容器1個
  • 躍飛五關裝置1組
  • 可彎吸管及接球器

評分方法

  1. 每次灌籃成功得10點,比賽時間到,尚未完成灌籃者, 若已完成接球者可得3點,已試過灌籃但未成功者,再加3點。 合計以上點數後,依高低排序後以六等第計分法(見表一)計分。
  2. 將活動一和活動二分數相加後, 所有隊伍的得分依高低排序後,再採六等第計分法計分,分數最高的隊伍頒發單項競賽優勝獎,若分數相同時以抽籤決定。
  3. 本項得分與另外三項競賽成績相加後,優勝隊伍頒發大會獎,總成績得分相同時,依序以氫氣槍、蛋玩高手、彈不虛發、灌籃高手的得分順序決定名次。

時間

  • 各組比賽時間7分鐘
  • 製作時間20分鐘
  • 評審時間40分鐘

活動二: 躍飛五關

競賽

  1. 躍飛五關的裝置詳見註2, 把膠帶的一端固定於桌上,開始前將保利龍球放在1號瓶,活動進行期間均以吸管吹氣。
  2. 由第一位隊員A,把球從1號瓶吹至2號瓶。
  3. 次由隊員B,把球由2號瓶吹至3號瓶。
  4. 繼由隊員C上場操作, 四名隊員依順序輪流上場,把球吹至5號瓶,即完成一輪回。
  5. 把球拿回至1號瓶,進行下一輪回。
  6. 第二輪回改由隊員B先上場,第三輪回則由C最先上場,依此類推至比賽時間到為止。
  7. 在操作中,若掉球或任何失誤, 應立即撿球從該處繼續操作。
  8. 在操作的過程中,除了吸管以外,手不能觸及養樂多瓶,但可以觸及膠帶間接持瓶。
  9. 躍飛五關作法:在距離養樂多瓶底部約3.3cm處切開,如圖六所示依樣做五個,黏在封箱膠帶上,每個瓶子相距3.5cm,為了避免膠帶黏到物品,在瓶子間的膠帶上黏上紙張,如此就完成躍飛五關的器材。

器材

  • 保利龍球(直徑2cm)10個
  • 灌籃容器1個
  • 躍飛五關裝置1組
  • 吸管

評分方法

  1. 每完成一輪回得10點,比賽時間到,尚未完成躍飛五關者,每躍飛一關得2點,亦即球在2號瓶得2點;在3號瓶得4點,依此類推。合計以上點數後,依高低排序以六等第計分法計分。
  2. 將活動一和活動二分數相加後,所有隊伍的得分依高低排序後,再採六等第計分法計分,分數最高的隊伍頒發單項競賽優勝獎,若分數相同時以抽籤決定。
  3. 本項得分與另外三項競賽成績相加後,優勝隊伍頒發大會獎,總成績得分相同時,依序以氫氣槍、蛋玩高手、彈不虛發、灌籃高手的得分順序決定名次。

時間

  • 各組比賽時間7分鐘
  • 製作時間20分鐘
  • 評審時間40分鐘

活動三:霧裡乾坤

競賽

  1. 利用伯努利效應製作一個噴霧器,應以養樂多空瓶為主體、飲料用吸管為吹氣管,其他材料不限。
    1. 活動中以吹氣進行的部分,因為肺活量因人而異。因此競賽時可選用間接吹氣以替代直接吹氣。間接吹氣的方法如下:
    2. 取裝垃圾用的塑膠袋一個,貼好或綁好一支喝飲料的吸管, 完成後仔細檢查確定整個裝置不漏氣。
    3. 塑膠袋內可以用任何方式充滿氣體。
    4. 比賽時建議把充氣的塑膠袋夾於腋下,用手腕側面操控空氣的流速。

器材

  • 保利龍球(直徑2cm)10個
  • 灌籃容器1個
  • 躍飛五關裝置1組

時間

  • 各組比賽時間7分鐘
  • 製作時間20分鐘
  • 評審時間40分鐘

評分方法

  1. 活動三為創意競賽,依其整體的創意50%、功能30%、美觀 20%等特色評分,得分最高的隊伍,頒發創意獎,此項評分不列入總成績內計算。
  2. 將活動一和活動二分數相加後, 所有隊伍的得分依高低排序後,再採六等第計分法計分,分數最高的隊伍頒發單項競賽優勝獎,若分數相同時以抽籤決定。
  3. 本項得分與另外三項競賽成績相加後,優勝隊伍頒發大會獎,總成績得分相同時,依序以氫氣槍、蛋玩高手、彈不虛發、灌籃高手的得分順序決定名次。

探究問題